DE102016105406B4 - Verfahren zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung und Leistungswandlungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung (101), die umfasst:einen Transformator (400), welcher derart ausgestaltet ist, dass er eine Primärspule (202) und eine Sekundärspule (302) umfasst,eine primäre Vollbrückenschaltung (200), die derart ausgestaltet ist, dass die Primärspule (202) an einem Brückenteil angeordnet ist,eine sekundäre Vollbrückenschaltung (300), die derart ausgestaltet ist, dass die Sekundärspule (302) an einem Brückenteil angeordnet ist,ein erstes Tor (60a), welches derart ausgestaltet ist, dass es mit einer positiven Sammelschiene (298) der primären Vollbrückenschaltung (200) verbunden ist,ein zweites Tor (60c), welches derart ausgestaltet ist, dass es mit einer Anzapfung (202m) der Primärspule (202) verbunden ist,eine erste Spannungserfassungseinheit (71), die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des ersten Tors (60a) zu erfassen, undeine zweite Spannungserfassungseinheit (72), die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des zweiten Tors (60c) zu erfassen, wobeidas Verfahren aufweist:Erfassen eines Fehlers an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) und der zweiten Spannungserfassungseinheit (72); und,wenn durch das Erfassen an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) kein Fehler erfasst wird und der Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) erfasst wird, Ausführen von:• Herleiten eines ersten Befehlstastverhältnisses zum Anpassen der Spannung des zweiten Tors (60c) auf eine Sollspannung des zweiten Tors (60c), indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des zweiten Tors (60c) von der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) empfangen wird;• Herleiten einer ersten geschätzten Phasendifferenz, die einer Sollleistung und dem ersten Befehlstastverhältnis entspricht, wobei die Sollleistung ein Sollwert einer Übertragungsleistung ist, die von der sekundären Vollbrückenschaltung (300) auf die primäre Vollbrückenschaltung (200) übertragen wird, und die Phasendifferenz hergeleitet wird aus einem Korrespondenzverhältnis zwischen: einer Phasendifferenz zwischen einem Schalten der primären Vollbrückenschaltung (200) und einem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung (300), einem Tastverhältnis des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung (200) und der Übertragungsleistung; und• Steuern der Phasendifferenz auf die erste geschätzte Phasen-differenz, und einem Steuern des Tastverhältnisses auf das erste Befehlstastverhältnis,wobei das Verfahren ferner aufweist:wenn durch das Erfassen an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) kein Fehler und an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) kein Fehler erfasst wird, Ausführen von:• Herleiten einer zweiten Befehlsphasendifferenz zum Anpassen der Spannung des ersten Tors (60a) an die Sollspannung des ersten Tors (60a), indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des ersten Tors (60a) von der ersten Spannungserfassungseinheit (71) empfangen wird, und Herleiten eines zweiten Befehlstastverhältnisses zum Anpassen der Spannung des zweiten Tors (60c) auf die Sollspannung des zweiten Tors (60c), indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des zweiten Tors (60c) von der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) empfangen wird, und• Steuern der Phasendifferenz zwischen dem Schalten der primären Vollbrückenschaltung (200) und dem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung (300) auf die zweite Befehlsphasendifferenz und Steuern des Tastverhältnisses des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung (200) auf das zweite Befehlstastverhältnis.

Description

  • GEBIET
  • Die folgende Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung und eine Leistungswandlungsvorrichtung.
  • HINTERGRUND
  • Es ist eine Leistungswandlungsvorrichtung bekannt geworden, die eine primäre Vollbrückenschaltung mit einer Primärspule eines Transformators, die an einem Brückenteil angeordnet ist; eine sekundäre Vollbrückenschaltung mit einer Sekundärspule des Transformators, die an einem Brückenteil angeordnet ist; einen ersten Übergang, der mit einer positiven Sammelschiene der primären Vollbrückenschaltung verbunden ist; und einen zweiten Übergang, der mit einer Anzapfung der Primärspule verbunden ist, umfasst (siehe beispielsweise die JP 2011 - 193 713 A sowie die JP 2014 - 230 371 A ).
  • Die JP 2011 - 193 713 A beschreibt eine Steuereinheit, welche die Phasendifferenz zwischen einem Schalten der primären Vollbrückenschaltung und einem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung steuert, und sie steuert das Tastverhältnis bzw. die Einschaltdauer des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung.
  • Ferner beschreibt die JP 2014 - 230 371 A eine Steuereinheit, die einen Befehlswert der Phasendifferenz erzeugt, um die tatsächliche Spannung des ersten Übergangs auf eine Sollspannung des ersten Übergangs anzugleichen, indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des ersten Übergangs empfangen wird, und sie erzeugt einen Befehlswert des Tastverhältnisses, um die tatsächliche Spannung des zweiten Übergangs an eine Sollspannung des zweiten Übergangs anzugleichen, indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des zweiten Übergangs empfangen wird. Diese Steuereinheit führt eine Schaltsteuerung der primären Vollbrückenschaltung und der sekundären Vollbrückenschaltung aus, indem sie dem Befehlswert der Phasendifferenz und den Befehlswerten des Tastverhältnisses, das erzeugt worden sind, folgt.
  • Falls jedoch in einer Spannungserfassungseinheit zum Erfassen der Spannung eines Übergangs ein Fehler auftritt, kann ein Erfassungsergebnis der Spannung des Übergangs nicht exakt zurückgeführt werden, und daher ist es gegebenenfalls nicht möglich, eine Schaltsteuerung der primären Vollbrückenschaltung und der sekundären Vollbrückenschaltung fortzuführen.
  • Davon ausgehend ist es eine Aufgabe, ein Verfahren zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung und eine Leistungswandlungsvorrichtung zu schaffen, das/die eine Schaltsteuerung der primären Vollbrückenschaltung und der sekundären Vollbrückenschaltung selbst dann fortführen kann, falls in der Spannungserfassungseinheit zum Erfassen der Spannung des Übergangs ein Fehler auftritt. Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche; vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • KURZFASSUNG
  • Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung vorgeschlagen. Die Leistungswandlungsvorrichtung umfasst einen Transformator, welcher derart ausgestaltet ist, dass er eine Primärspule und eine Sekundärspule umfasst, eine primäre Vollbrückenschaltung, die derart ausgestaltet ist, dass die Primärspule an einem Brückenteil angeordnet ist, eine sekundäre Vollbrückenschaltung, die derart ausgestaltet ist, dass die Sekundärspule an einem Brückenteil angeordnet ist, einen ersten Übergang, welcher derart ausgestaltet ist, dass er mit einer positiven Sammelschiene der primären Vollbrückenschaltung verbunden ist, einen zweiten Übergang, welcher derart ausgestaltet ist, dass er mit einer Anzapfung der Primärspule verbunden ist, eine erste Spannungserfassungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des ersten Übergangs zu erfassen, und eine zweite Spannungserfassungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des zweiten Übergangs zu erfassen. Das Verfahren umfasst, ein Erfassen eines Fehlers an der ersten Spannungserfassungseinheit und der zweiten Spannungserfassungseinheit; und, wenn durch das Erfassen an der zweiten Spannungserfassungseinheit kein Fehler erfasst wird, und der Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit erfasst wird, ein Ausführen von: einem Herleiten eines ersten Befehlstastverhältnisses zum Anpassen der Spannung des zweiten Übergangs auf eine Sollspannung des zweiten Übergangs, indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des zweiten Übergangs von der zweiten Spannungserfassungseinheit empfangen wird; einem Herleiten einer ersten geschätzten Phasendifferenz, die einer Sollleistung, die ein Sollwert einer Übertragungsleistung ist, die von der sekundären Vollbrückenschaltung auf die primäre Vollbrückenschaltung übertragen wird, und dem ersten Befehlstastverhältnis entspricht, aus einem Korrespondenzverhältnis unter einer Phasendifferenz zwischen einem Schalten der primären Vollbrückenschaltung und einem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung, einem Tastverhältnis des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung und der Übertragungsleistung; einem Steuern der Phasendifferenz auf die erste geschätzte Phasendifferenz, und einem Steuern des Tastverhältnisses auf das erste Befehlstastverhältnis.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ebenso ein Verfahren zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung vorgeschlagen. Die Leistungswandlungsvorrichtung umfasst einen Transformator, welcher derart ausgestaltet ist, dass er eine Primärspule und eine Sekundärspule umfasst, eine primäre Vollbrückenschaltung, die derart ausgestaltet ist, dass die Primärspule an einem Brückenteil angeordnet ist, eine sekundäre Vollbrückenschaltung, die derart ausgestaltet ist, dass die Sekundärspule an einem Brückenteil angeordnet ist, einen ersten Übergang, der derart ausgestaltet ist, dass er mit einer positiven Sammelschiene der primären Vollbrückenschaltung verbunden ist, einen zweiten Übergang, der derart ausgestaltet ist, dass er mit einer Anzapfung der Primärspule verbunden ist, eine erste Spannungserfassungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des ersten Übergangs zu erfassen, und eine zweite Spannungserfassungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des zweiten Übergangs zu erfassen. Das Verfahren umfasst ein Erfassen eines Fehlers an der ersten Spannungserfassungseinheit und an der zweiten Spannungserfassungseinheit; und, wenn durch das Erfassen an der ersten Spannungserfassungseinheit kein Fehler erfasst wird, und der Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit erfasst wird, ein Ausführen von: einem Herleiten einer ersten Befehlsphasendifferenz zum Anpassen der Spannung des ersten Übergangs auf eine Sollspannung des ersten Übergangs, indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des ersten Übergangs von der ersten Spannungserfassungseinheit empfangen wird; einem Herleiten eines ersten geschätzten Tastverhältnisses, das einer Sollleistung, die ein Sollwert einer Übertragungsleistung ist, die von der sekundären Vollbrückenschaltung auf die primäre Vollbrückenschaltung übertragen wird, und der ersten Befehlsphasendifferenz entspricht, aus einem Korrespondenzverhältnis unter einer Phasendifferenz zwischen einem Schalten der primären Vollbrückenschaltung und einem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung, einem Tastverhältnis des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung und der Übertragungsleistung; einem Steuern der Phasendifferenz auf die erste Befehlsphasendifferenz; und einem Steuern des Tastverhältnisses auf das erste geschätzte Tastverhältnis.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird selbst dann, wenn in der ersten Spannungserfassungseinheit ein Fehler auftritt, die Phasendifferenz zu der ersten geschätzten Phasendifferenz gesteuert, das Tastverhältnis zu dem ersten Befehlstastverhältnis gesteuert und daher können die Schaltsteuerung der primären Vollbrückenschaltung und der sekundären Vollbrückenschaltung fortgeführt werden. Auch gemäß einer anderen Ausführungsform wird selbst dann, wenn in der zweiten Spannungserfassungseinheit ein Fehler auftritt, die Phasendifferenz auf die erste Befehlsphasendifferenz gesteuert, das Tastverhältnis wird auf das erste geschätzte Tastverhältnis gesteuert, und daher kann die Schaltsteuerung der primären Vollbrückenschaltung und der sekundären Vollbrückenschaltung fortgeführt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Aufbaudiagramm, das ein Beispiel einer Leistungswandlungsvorrichtung darstellt;
    • 2 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel von Schaltvorgängen von Zweigen darstellt;
    • 3 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielgebende Ausgestaltung einer Steuereinheit darstellt;
    • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen ÜbergangSpannungen und Zeit zeigt;
    • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Aufbaus einer Phasendifferenzbefehlseinheit darstellt;
    • 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Aufbaus einer Tastverhältnisbefehlseinheit darstellt;
    • 7 ist ein charakteristisches Diagramm, das ein Beispiel eines entsprechenden Verhältnisses unter einer Übertragungsleistung, einer Phasendifferenz und eines Tastverhältnisses darstellt;
    • 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Speichers zum Aufnehmen von Kennfelddaten darstellt;
    • 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Speichers zum Aufnehmen mehrerer Sätze von Kennfelddaten darstellt; und
    • 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Aufbaus einer Leistungszufuhrvorrichtung 101 als eine Ausführungsform einer Leistungswandlungsvorrichtung darstellt. Die Leistungszufuhrvorrichtung 101 ist beispielsweise in einem Fahrzeug wie einem Automobil installiert und ist ein Beispiel eines Leistungszufuhrsystems für das Fahrzeug, um Leistung auf Lasten, die in dem Fahrzeug installiert sind, zu verteilen. Die Leistungszufuhrvorrichtung 101 umfasst z.B. eine Leistungszufuhrschaltung 10 und eine Steuerschaltung 50.
  • Die Leistungszufuhrschaltung 10 ist ein Beispiel für eine Leistungswandlungsschaltung, die zumindest zwei oder mehr Mehrfachübergänge umfasst und Funktionen zum Umwandeln von Leistung zwischen zwei Übergängen, die unter den Mehrfachübergängen beliebig ausgewählt sind, aufweist. Die Leistungszufuhrschaltung 10 in der Ausführungsform umfasst vier Übergänge (einen ersten Übergang bzw. ein erstes Tor 60a, einen zweiten Übergang bzw. ein zweites Tor 60c, einen dritten Übergang bzw., ein drittes Tor 60b und einen vierten Übergang bzw. ein viertes Tor 60d), und einen Wandler 11.
  • Der erste Übergang bzw. das erste Tor 60a ist ein Beispiel eines ersten Anschlussteils der Leistungszufuhrschaltung 10, und er ist z.B. mit einer Last 61a verbunden. Der erste Übergang 60a ist ein Eingangs-/Ausgangs-Übergang, der mit einer primären Vollbrückenschaltung 200 verbunden ist, und er ist zwischen einer positiven Sammelschiene auf der primären Seite 298 und einer negativen Sammelschiene auf der primären Seite 299 angeordnet. Der erste Übergang 60a ist derart ausgestaltet, dass er einen Anschluss 613 und einen Anschluss 614 umfasst.
  • Der zweite Übergang bzw. das zweite Tor 60c ist ein Beispiel eines zweiten Anschlussteils der Leistungszufuhrschaltung 10, und er ist z.B. mit einer Batterie 62c und einer Last 61c verbunden. Der zweite Übergang 60c ist ein Eingangs-/AusgangsÜbergang, der mit einer Anzapfung 202m an der primären Seite eines Transformators 400 verbunden ist, und er ist zwischen der negativen Sammelschiene auf der primären Seite 299 und der Anzapfung 202m der Primärspule 202 angeordnet. Der zweite Übergang 60c ist derart ausgestaltet, dass er einen Anschluss 614 und einen Anschluss 616 umfasst.
  • Der dritte Übergang 60b ist ein Beispiel für ein drittes Anschlussteil der Leistungszufuhrschaltung 10, und er ist z.B. mit einer Batterie 62b und einer Last 61b verbunden. Der dritte Übergang 60b ist ein Eingangs-/Ausgangs-Übergang, der mit einer sekundären Vollbrückenschaltung 300 verbunden ist, und er ist zwischen einer positiven Sammelschiene auf der sekundären Seite 398 und einer negativen Sammelschiene auf der sekundären Seite 399 angeordnet. Der dritte Übergang 60b ist derart ausgestaltet, dass er einen Anschluss 618 und einen Anschluss 620 umfasst.
  • Der vierte Übergang 60d ist ein Beispiel für ein viertes Anschlussteil der Leistungszufuhrschaltung 10, und er ist z.B. mit einer Batterie 62d und einer Last 61d verbunden. Der vierte Übergang 60d ist ein Eingangs-/Ausgangs-Übergang, der mit einer Anzapfung 302m der sekundären Seite des Transformators 400 verbunden ist, und er ist zwischen der negativen Sammelschiene auf der sekundären Seite 399 und der Anzapfung 302m der Sekundärspule 302 angeordnet. Der vierte Übergang 60d ist derart ausgestaltet, dass er einen Anschluss 620 und einen Anschluss 622 umfasst.
  • Übergangspannungen Va, Vb, Vc und Vd sind jeweils Eingangsspannungen oder Ausgangsspannungen an dem ersten Übergang 60a, dem zweiten Übergang 60c, dem dritten Übergang 60b und dem vierten Übergang 60d.
  • Der Wandler 11 ist ein Beispiel für einen DC-DC-Wandler, der die Spannung der DC-Leistung, die an einem Eingang eingegeben wird, umwandelt und die spannungsumgewandelte DC-Leistung an den anderen Übergang ausgibt. Der Wandler 11 in der Ausführungsform umfasst z.B. den Transformator 400, die primäre Vollbrückenschaltung 200 und die sekundäre Vollbrückenschaltung 300. Die primäre Vollbrückenschaltung 200 und die sekundäre Vollbrückenschaltung 300 sind in dem Transformator 400 magnetisch gekoppelt. Übergänge auf der primären Seite, die den ersten Übergang 60a und den zweiten Übergang 60c umfassen, und Übergänge auf der sekundären Seite, die den dritten Übergang 60b und den vierten Übergang 60d umfassen, sind über den Transformator 400 verbunden.
  • Der Transformator 400 umfasst eine Primärspule 202 und eine Sekundärspule 302 und weist eine magnetische Koppelung zwischen der Primärspule 202 und der Sekundärspule 302 mit einem Koppelungskoeffizienten kT auf, um als ein Transformator mit dem Verhältnis der Windungen 1:N zwischen der Primärspule 202 und der Sekundärspule 302 zu dienen. Hierbei ist N eine positive Anzahl größer als 1.
  • Die Primärspule 202 umfasst eine erste Wicklung auf der primären Seite 202a, eine zweite Wicklung auf der primären Seite 202b und die Anzapfung 202m, die von einem Zwischenverbindungspunkt zwischen der ersten Wicklung auf der primären Seite 202a und der zweiten Wicklung auf der primären Seite 202b herausgezogen ist. Die Anzapfung 202m ist mit dem Anschluss 616 auf der höheren Potenzialseite des zweiten Übergangs 60c verbunden. Die Anzapfung 202m ist z.B. eine Zentralanzapfung, die aus dem zwischenliegenden Verbindungspunkt zwischen der ersten Wicklung auf der primären Seite 202a und der sekundären Wicklung auf der primären Seite 202b herausgezogen ist, wobei jede Wicklung dieselbe Anzahl von Windungen aufweist.
  • Die Sekundärspule 302 umfasst eine erste Wicklung auf der sekundären Seite 302a, eine zweite Wicklung auf der sekundären Seite 302b und die Anzapfung 302m, die von einem zwischenliegenden Verbindungspunkt zwischen der ersten Wicklung auf der sekundären Seite 302a und der zweiten Wicklung auf der sekundären Seite 302b herausgezogen ist. Die Anzapfung 302m ist mit dem Anschluss 622 auf der höheren Potenzialseite des vierten Übergangs 60d verbunden. Die Anzapfung 302m ist z.B. eine Zentralanzapfung, die von dem zwischenliegenden Verbindungspunkt zwischen der ersten Wicklung auf der sekundären Seite 302a und der zweiten Wicklung auf der sekundären Seite 302b herausgezogen ist, wobei die Wicklungen dieselbe Anzahl von Windungen aufweisen.
  • Die primäre Vollbrückenschaltung 200 ist auf der primären Seite des Transformators 400 angeordnet. Die primäre Vollbrückenschaltung 200 umfasst die positive Sammelschiene auf der primären Seite 298, die mit dem Anschluss 613 auf der höheren Potenzialseite des ersten Übergangs 60a verbunden ist, und die negative Sammelschiene auf der primären Seite 299, die mit dem Anschluss 614 auf der niedrigeren Potenzialseite des ersten Übergangs 60a und dem zweiten Übergang 60c verbunden ist.
  • Eine erste Zweigschaltung 207 ist zwischen der positiven Sammelschiene auf der primären Seite 298 und der negativen Sammelschiene auf der primären Seite 299 verbunden. Die erste Zweigschaltung 207 ist derart ausgestaltet, dass sie einen Zweig S1, der auf der hohen Seite eines Mittelpunkts 207m positioniert ist, und einen Zweig S2, der auf der niedrigen Seite des Mittelpunkts 207m angeordnet ist, aufweist, und die Zweige S1 und S2 sind in Reihe verbunden. Der Mittelpunkt 207m ist ein erster Verbindungspunkt auf der primären Seite, mit dem der Zweig S1 und der Zweig S2 verbunden sind.
  • Eine zweite Zweigschaltung 211 ist zwischen der positiven Sammelschiene auf der primären Seite 298 und der negativen Sammelschiene auf der primären Seite 299 verbunden. Die zweite Zweigschaltung 211 ist derart ausgestaltet, dass sie einen Zweig S3, der auf der hohen Seite des Mittelpunkts 211m positioniert ist, und einen Zweig S4, der auf der niedrigen Seite des Mittelpunkts 211m angeordnet ist, aufweist, und die Zweige S3 und S4 sind in Reihe verbunden. Die zweite Zweigschaltung 211 ist mit der ersten Zweigschaltung 207 parallel verbunden. Der Mittelpunkt 211m ist ein zweiter Verbindungspunkt auf der primären Seite zwischen dem Zweig S3 und dem Zweig S4.
  • Die primäre Vollbrückenschaltung 200 umfasst ein Brückenteil, das den Mittelpunkt 207m der ersten Zweigschaltung 207 mit dem Mittelpunkt 211 m der zweiten Zweigschaltung 211 verbindet. Das Brückenteil weist die Primärspule 202 und einen magnetischen Koppelungsreaktor auf, die auf der primären Seite 204 angeordnet sind. Die Primärspule 202 ist zwischen dem Mittelpunkt 207m und dem Mittelpunkt 211m in Reihe eingesetzt. Der magnetische Koppelungsreaktor auf der primären Seite 204 umfasst einen ersten Reaktor auf der primären Seite 204a, der zwischen dem Mittelpunkt 207m und der Primärspule 202 in Reihe eingesetzt ist, und einen zweiten Reaktor auf der primären Seite 204b, der zwischen dem Mittelpunkt 211m und der Primärspule 202 in Reihe eingesetzt ist. Der erste Reaktor auf der primären Seite 204a weist eine magnetische Koppelung mit dem zweiten Reaktor auf der primären Seite 204b mit einem Koppelungskoeffizienten k1 auf.
  • Die sekundäre Vollbrückenschaltung 300 ist auf der sekundären Seite des Transformators 400 angeordnet. Die sekundäre Vollbrückenschaltung 300 umfasst die positive Sammelschiene auf der sekundären Seite 398, die mit dem Anschluss 618 auf der höheren Potenzialseite des dritten Übergangs 60b verbunden ist, und die negative Sammelschiene auf der sekundären Seite 399, die mit dem Anschluss 620 auf der niedrigeren Potenzialseite des dritten Übergangs 60b und dem vierten Übergang 60d verbunden ist.
  • Eine dritte Zweigschaltung 307 ist zwischen der positiven Sammelschiene auf der sekundären Seite 398 und der negativen Sammelschiene auf der sekundären Seite 399 verbunden. Die dritte Zweigschaltung 307 ist derart ausgestaltet, dass die einen Zweig S5, der auf der hohen Seite eines Mittelpunkts 307m positioniert ist, und einen Zweig S6, der auf der niedrigen Seite des Mittelpunkts 307m angeordnet ist, aufweist, und die Zweige S5 und S6 sind in Reihe verbunden. Der Mittelpunkt 307m ist ein erster Verbindungspunkt auf der sekundären Seite, mit dem der Zweig S5 und der Zweig S6 verbunden sind.
  • Eine vierte Zweigschaltung 211 ist zwischen der positiven Sammelschiene auf der sekundären Seite 398 und der negativen Sammelschiene auf der sekundären Seite 399 verbunden. Die vierte Zweigschaltung 211 ist derart ausgestaltet, dass sie einen Zweig S7, der auf der hohen Seite eines Mittelpunkts 311m positioniert ist, und einen Zweig S8, der auf der niedrigen Seite des Mittelpunkts 311m angeordnet ist, aufweist, und die Zweige S7 und S8 sind in Reihe verbunden. Die vierte Zweigschaltung 311 ist mit der dritten Zweigschaltung 307 parallel verbunden. Der Mittelpunkt 311m ist ein zweiter Verbindungspunkt auf der primären Seite zwischen dem Zweig S7 und dem Zweig S8.
  • Die sekundäre Vollbrückenschaltung 300 umfasst ein Brückenteil, das den Mittelpunkt 307m der dritten Zweigschaltung 307 mit dem Mittelpunkt 311m der vierten Zweigschaltung 311 verbindet. Die Sekundärspule 302 und ein magnetischer Koppelungsreaktor sind auf der sekundären Seite 304 des Brückenteils angeordnet. Die Sekundärspule 302 ist zwischen dem Mittelpunkt 307m und dem Mittelpunkt 311m in Reihe eingesetzt. Der magnetische Koppelungsreaktor auf der sekundären Seite 304 umfasst einen ersten Reaktor auf der sekundären Seite 304a, der zwischen dem Mittelpunkt 307m und der Sekundärspule 302 in Reihe eingesetzt ist, und einen zweiten Reaktor auf der sekundären Seite 304b, der zwischen dem Mittelpunkt 311m und der Sekundärspule 302 in Reihe eingesetzt ist. Der erste Reaktor auf der sekundären Seite 304a weist mit dem zweiten Reaktor auf der sekundären Seite 304b eine magnetische Koppelung mit einem Koppelungskoeffizienten k1 auf.
  • Die Zweige S1-S8 sind Schaltelemente, die derart ausgestaltet sind, dass sie jeweils beispielsweise N-Kanal MOSFETs und Diodenkörper (parasitäre Dioden), die parasitäre Elemente der MOSFETs sind, aufweisen. Die Dioden können zusätzlich mit den Zweigen parallel verbunden sein.
  • Es ist zu beachten, dass der vierte Übergang 60d ausgelassen werden kann. Falls der vierte Übergang 60d ausgelassen wird, können die Anzapfung 302m und der magnetische Koppelungsreaktor auf der sekundären Seite 304 ebenso ausgelassen werden.
  • Die Steuereinheit 50 ist ein Beispiel einer Steuereinheit, die einen Spannungswandlungsbetrieb des Wandlers 11 steuert, ein Steuersignal erzeugt, damit der Wandler 11 einen Spannungswandlungsbetrieb ausführt, und das Steuersignal an den Wandler 11 ausgibt. Die Steuereinheit 50 in der Ausführungsform gibt Steuersignale zum Ein- und Ausschalten der Zweige in der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 aus. Als bestimmtes Beispiel der Steuereinheit 50 können ein Mikrocomputer, der eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) umfasst, eine Steuerschaltung, die einen Mikrocomputer umfasst, und eine Steuervorrichtung, die einen Mikrocomputer und eine Steuerschaltung, die mit dem Mikrocomputer verbunden ist umfasst (z.B. eine ECU (elektronische Steuereinheit)), in Betracht gezogen werden.
  • 2 ist ein Beispiel eines Zeitdiagramms, das ein Beispiel der Schaltvorgänge der Zweige S1-S8 darstellt. Bei Ein/Aus-Wellenformen der Zweige S1-S8 stellt der hohe Pegel Ein-Zustände dar, und der niedrige Pegel stellt Aus-Zustände dar. VI stellt eine Spannung dar, die zwischen beiden Anschlüssen der Primärspule 202 des Transformators 400 erzeugt wird, und V2 stellt eine Spannung dar, die zwischen beiden Anschlüssen der Sekundärspule 302 des Transformators 400 erzeugt wird.
  • Ein Tastverhältnis D (= δ/T) stellt ein Verhältnis einer Einschaltzeit dar, die ein Schaltspiel bzw. Schaltzyklus T des Zweigs S1 und des Zweigs S3 in der primären Vollbrückenschaltung 200 einnimmt, und es stellt ebenso ein Verhältnis einer Einschaltzeit δ dar, die das Schaltspiel bzw. den Schaltzyklus T des Zweigs S5 und des Zweigs S7 in der sekundären Vollbrückenschaltung 300 einnimmt. Das Schaltspiel T der Zweige, die in der primären Vollbrückenschaltung 200 umfasst sind, ist gleich dem Schaltspiel T der Zweige, der in der sekundären Vollbrückenschaltung 300 umfasst sind.
  • Sowohl die primäre Vollbrückenschaltung 200 als auch die sekundäre Vollbrückenschaltung 300 sind, wie in 1 dargestellt, Schaltungen, die eine Verstärkungs-/Tiefsetzschaltung umfassen, mit der eine Spannung verstärkt oder tiefgesetzt werden kann. Durch Steuern des Tastverhältnisses D kann die Steuereinheit 50 das Verstärkungs-/Tiefsetzverhältnis sowohl für die Vollbrückenschaltungen der primären Vollbrückenschaltung 200 als auch die sekundäre Vollbrückenschaltung 300 auf einen gewünschten Wert anpassen.
  • Die Steuereinheit 50 in der Ausführungsform steuert das Tastverhältnis D des Schaltens der sekundären Vollbrückenschaltung 300 auf denselben Wert wie das Tastverhältnis D des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200. Durch Steuern des Tastverhältnis D des Schaltens der sekundären Vollbrückenschaltung 300 auf denselben Wert wie das Tastverhältnis D des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200, wird das Verstärkungs-/Tiefsetzverhältnis der primären Vollbrückenschaltung 200 gleich dem Verstärkungs-/Tiefsetzverhältnis der sekundären Vollbrückenschaltung 300.
  • Da sowohl die primäre Vollbrückenschaltung 20 als auch die sekundäre Vollbrückenschaltung 300 die Verstärkungs-/Tiefsetzschaltung umfassen, mit der eine Spannung verstärkt oder tiefgesetzt werden kann, werden die nachfolgenden Verhältnisse erfüllt: Spannung des U ¨ bergangs Vc = Spannung des U ¨ bergangs Va × Tastverh a ¨ ltnis D
    Figure DE102016105406B4_0001
     Spannung des U ¨ bergangs Vd = Spannung des U ¨ bergangs Vb × Tastverh a ¨ ltnis D
    Figure DE102016105406B4_0002
  • Andererseits weisen die Primärspule 202, die an dem Brückenteil der primären Vollbrückenschaltung 200 angeordnet ist, und die Sekundärspule 302, die an dem Brückenteil der sekundären Vollbrückenschaltung 300 angeordnet ist, eine magnetische Koppelung auf. Durch Steuerung einer Phasendifferenz φ zwischen einem Schalten der primären Vollbrückenschaltung 200 und einem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung 300, kann daher die Steuereinheit 50 eine Übertragungsleistung P, die zwischen der sekundären Vollbrückenschaltung 300 und der primären Vollbrückenschaltung 200 über den Transformator 400 übertragen wird, auf einen gewünschten Wert anpassen.
  • Eine Phasendifferenz φ ist eine Verschiebung der Schalttimings zwischen entsprechenden Zweigschaltungen in der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300. Die Phasendifferenz φ umfasst eine erste Phasendifferenz φu und eine zweite Phasendifferenz φv.
  • Die erste Phasendifferenz φu ist eine Zeitdifferenz zwischen einem Schalttiming der ersten Zweigschaltung 207 und einem Schalttiming der dritten Zweigschaltung 307, und die zweite Phasendifferenz φv ist eine Zeitdifferenz zwischen einem Schalttiming der zweiten Zweigschaltung 211 und einem Schalttiming der vierten Zweigschaltung 311.
  • Wie in 2 dargestellt ist, ist die erste Phasendifferenz φu z.B. eine Phasendifferenz zwischen dem Einschalttiming des Zweigs S1 und dem Einschalttiming des Zweigs S5, und die zweite Phasendifferenz φv ist eine Phasendifferenz zwischen dem Einschalttiming des Zweigs S3 und dem Einschalttiming des Zweigs S7.
  • Es ist zu beachten, dass die erste Phasendifferenz φu und die zweite Phasendifferenz φv Phasendifferenzen einer Spannung VI zwischen beiden Anschlüssen der Primärspule 202, und einer Spannung V2 zwischen beiden Anschlüssen der Sekundärspule 302 sein können. In diesem Fall kann die erste Phasendifferenz φu z.B. eine Phasendifferenz zwischen dem Einschalttiming des Zweigs S5 und dem Ausschalttiming des Zweigs S2 sein, und die zweite Phasendifferenz φv kann eine Phasendifferenz zwischen dem Einschalttiming des Zweigs S7 und dem Ausschalttiming des Zweigs S4 sein.
  • Hierbei ist das Einschalttiming ein Timing, wenn ein Zweig von aus auf ein schaltet, und das Ausschalttiming ist ein Timing, wenn ein Zweig von ein auf aus schaltet.
  • Ebenso werden der Zweig S1 und der Zweig S3 in einem Beharrungszustand von der Steuereinheit 50 mit einer Phasendifferenz α von z.B. 180° (π) betrieben, und der Zweig S5 und der Zweig S7 werden mit einer Phasendifferenz β von 180° (π) betrieben.
  • Die Steuerschaltung 50 in der Ausführungsform kann die Übertragungsleistung P von der sekundären Vollbrückenschaltung 300 zu der primären Vollbrückenschaltung 200 übertragen, indem die erste Phasendifferenz φu auf einen positiven Wert und die zweite Phasendifferenz φv auf einen positiven Wert gesteuert werden. Mit anderen Worten wird zwischen den entsprechenden Zweigschaltungen der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300, die Übertragungsleistung P von einer der Vollbrückenschaltungen, welche die Zweigschaltung aufweist, deren Zweig der hohen Seite zuerst einschaltet, auf die andere Vollbrückenschaltung, welche die Zweigschaltung aufweist, deren Zweig der hohen Seite später einschaltet, übertragen.
  • 2 stellt ein Beispiel eines Falls dar, bei dem die Steuereinheit 50 die erste Phasendifferenz φu auf einen positiven Wert und die zweite Phasendifferenz φv auf einen positiven Wert steuert. In diesem Fall wird die Übertragungsleistung P von der sekundären Vollbrückenschaltung 300 auf die primäre Vollbrückenschaltung 200 übertragen.
  • Die Steuerschaltung 50 in dieser Ausführungsform steuert die erste Phasendifferenz φu und die zweite Phasendifferenz φv derart, dass sie denselben Wert einnehmen.
  • In 1 umfasst die Leistungszufuhrvorrichtung 101 eine erste Spannungserfassungseinheit 71, welche die Übergang-Spannung Va des ersten Übergangs 60a erfasst und den erfassten Wert der Übergang-Spannung Va ausgibt, und eine zweite Spannungserfassungseinheit 72, welche die Übergang-Spannung Vc des zweiten Übergangs 60c erfasst und den erfassten Wert der Übergang-Spannung Vc ausgibt. Als bestimmtes Beispiel der ersten Spannungserfassungseinheit 71 und der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 kann ein Spannungssensor, der eine Spannung durch einen Widerstand oder dergleichen teilt, um eine Übergang-Spannung zu erfassen, und ein AD-Wandler, der einen analogen Wert einer Übergang-Spannung in einen digitalen Wert umwandelt, in Betracht gezogen werden.
  • In 1 umfasst die Leistungszufuhrvorrichtung 101 eine erste Stromerfassungseinheit 73, die einen Übergang-Strom Ia, der in dem ersten Übergang 60a fließt, erfasst und den erfassten Wert des Übergang-Stroms Ia ausgibt, und eine zweite Stromerfassungseinheit 74, die einen Übergang-Strom Ic, der in dem zweiten Übergang 60c fließt, erfasst und den erfassten Wert des Übergang-Stroms Ic ausgibt. Der Übergang-Strom Ia ist ein Eingangs/Ausgangsstrom an dem ersten Übergang 60a, und der Übergang-Strom Ic ist ein Eingangs/Ausgangsstrom an dem zweiten Übergang 60c.
  • Als bestimmte Beispiele für die erste Stromerfassungseinheit 73 können ein Stromsensor, der den Strom überwacht, der in dem Anschluss 613 fließt, um den Übergang-Strom Ia zu messen, und eine Empfängerschaltung, welche die Daten des gemessenen Übergang-Stroms Ia, der an der Last 61a gemessen wird, von der Last 61a empfängt, in Betracht gezogen werden. Als bestimmte Beispiele für die zweite Stromerfassungseinheit 74 können ein Stromsensor, der den Strom überwacht, der in dem Anschluss 616 fließt, um den Übergang-Strom Ic zu messen, und eine Empfängerschaltung, welche die Daten des gemessenen Übergang-Stroms Ic, der an der Last 61c gemessen wird, von der Last 61c empfängt, in Betracht gezogen werden.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Aufbaus der Steuereinheit 50 darstellt. Die Steuereinheit 50 umfasst eine Fehlerbestimmungseinheit 49, eine Phasendifferenzbefehlseinheit 53, eine Tastverhältnisbefehlseinheit 54, eine Phasendifferenzeinschätzeinheit 55, eine Tastverhältniseinschätzeinheit 56, eine erste Auswahleinheit 57, eine zweite Auswahleinheit 58 und eine Schaltsteuereinheit 59.
  • Die Fehlerbestimmungseinheit 49 ist ein Beispiel für eine Einheit, die bestimmt, ob an der ersten Spannungserfassungseinheit 71, welche die Übergang-Spannung Va erfasst, irgendein Fehler aufgetreten ist, und ob an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72, welche die Übergang-Spannung Vc erfasst, irgendein Fehler aufgetreten ist. Fehler an einer Spannungserfassungseinheit können nicht nur Fehler und dergleichen an der Spannungserfassungseinheit selbst umfassen, sondern ebenso einen Defekt einer Verdrahtung, die mit der Spannungserfassungseinheit verbunden ist. Die Fehlerbestimmungseinheit 49 umfasst eine erste Fehlererfassungseinheit 51, die einen Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 erfasst, und eine zweite Fehlererfassungseinheit 52, die einen Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 erfasst.
  • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Verhältnisses zwischen den Übergangsspannungen und einer Zeit darstellt. Um eine fehlerhafte Erfassung eines Fehlers an der ersten Fehlererfassungseinheit 71 zu vermeiden, erfasst die erste Fehlererfassungseinheit 51, ob die erste Spannungserfassungseinheit 71 fehlerhaft ist, beispielsweise nachdem eine Anfangsbetriebsdauer durchlaufen worden ist, die eine vorbestimmte Dauer ist, während der die Übergang-Spannung Va von Null auf eine Sollspannung Vao ansteigt. Falls der erfasste Wert der Übergang-Spannung Va, die durch die erste Spannungserfassungseinheit 71 erfasst wird, nachdem die Anfangsbetriebsdauer durchlaufen worden ist, von einem vorbestimmten ersten Spannungsbereich für eine vorbestimmte erste abgelaufene Zeit oder länger abweicht, erfasst die erste Fehlererfassungseinheit 51, dass die erste Spannungserfassungseinheit 71 fehlerhaft ist. Ein nach oben begrenzender Schwellwert Vath1 des ersten Spannungsbereichs ist eine Spannung, die höher als die Sollspannung Vao eingestellt ist, und ein nach unten begrenzender Schwellwert Vath2 des ersten Spannungsbereichs ist eine Spannung, die niedriger als die Sollspannung Vao eingestellt ist.
  • Um in ähnlicher Weise eine fehlerhafte Erfassung eines Fehlers an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 zu vermeiden, erfasst die zweite Fehlererfassungseinheit 52, ob die zweite Spannungserfassungseinheit 72 fehlerhaft ist, beispielsweise nachdem eine Anfangsbetriebsdauer durchlaufen worden ist, die eine vorbestimmte Dauer ist, während der die Übergang-Spannung Vc von Null auf eine Sollspannung Vco ansteigt. Falls der erfasste Wert der Übergang-Spannung Vc, der durch die zweite Spannungserfassungseinheit 72 erfasst wird, nachdem die Anfangsbetriebsdauer durchlaufen worden ist, von einem vorbestimmten zweiten Spannungsbereich für eine vorbestimmte zweite abgelaufene Zeit oder länger abweicht, erfasst die zweite Fehlererfassungseinheit 52, dass die zweite Spannungserfassungseinheit 72 fehlerhaft ist. Ein nach oben begrenzender Schwellwert Vcth1 des zweiten Spannungsbereichs ist eine Spannung, die höher als die Sollspannung Vco eingestellt ist, und ein nach unten begrenzender Schwellwert Vcth2 des zweiten Spannungsbereichs ist eine Spannung, die niedriger als die Sollspannung Vco eingestellt ist.
  • Es ist zu beachten, dass die erste Fehlererfassungseinheit 51 damit fortsetzen kann, zu erfassen, dass die erste Spannungserfassungseinheit 71 fehlerhaft ist, während ein Fehler in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 nicht länger als fehlerhaft erfasst wird, nachdem der Fehler in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 erfasst worden ist. Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass eine Steuergenauigkeit der Phasendifferenz φ oder des Tastverhältnisses D aufgrund einer wiederholten Erfassung eines Fehlers herabgesetzt wird. Dasselbe gilt für die zweite Fehlererfassungseinheit 52.
  • Ebenso kann die erste Fehlererfassungseinheit 51 basierend auf Informationen, die sich von einem erfassten Wert der Übergang-Spannung unterscheiden (z.B. Fehlerinformationen durch Diagnose), einen Fehler in der ersten Spannungserfassungseinheit 1 erfassen. Dasselbe gilt für die zweite Fehlererfassungseinheit 52.
  • In 3 leitet die Phasendifferenzbefehlseinheit 53 eine Befehlsphasendifferenz φor durch Empfangen einer Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Übergang-Spannung Va durch die erste Spannungserfassungseinheit 71 her, um die Übergang-Spannung Va auf die Sollspannung Vao, die für den ersten Übergang 60a eingestellt ist, anzupassen. Die Sollspannung Vao ist beispielsweise auf 48 V eingestellt.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für einen Aufbau der Phasendifferenzbefehlseinheit 53 darstellt. Die Phasendifferenzbefehlseinheit 53 gibt eine Phasendifferenz, die durch ein Empfangen einer Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Übergang-Spannung Va hergeleitet wird, um zu bewirken, dass die Übergang-Spannung Va gleich der Sollspannung Vao wird, als eine Befehlsphasendifferenz φor aus. Die Phasendifferenzbefehlseinheit 53 umfasst z.B. einen Subtrahierer 20, eine PI-Berechnungseinheit 21, einen Addierer 22 und eine Störgrößeneinheit 23.
  • Der Subtrahierer 20 berechnet die Abweichung ΔVa zwischen der Sollspannung Vao des ersten Übergangs 60a, und die Übergang-Spannung Va aus der ersten Spannungserfassungseinheit 71 als eine Rückführungseingabe.
  • Die PI-Berechnungseinheit 21 führt eine PI-Steuerung aus, die einen Proportionalvorgang (P-Vorgang) und einen Integralvorgang (I-Vorgang) in Bezug auf die Abweichung ΔVa kombiniert, um einen Anpassungsreferenzwert φr herzuleiten, durch den die Phasendifferenz φ angepasst werden soll. Die PI-Berechnungseinheit 21 kann durch eine PID-Steuerung ausgeführt werden, die einen Proportionalvorgang, einen Integralvorgang und einen Differenzialvorgang (D-Vorgang) in Bezug auf die Abweichung ΔVa kombiniert, um einen Anpassungsreferenzwert φr herzuleiten.
  • Die Feed-Forward-Einheit bzw. Störgrößenaufschaltungseinheit 23 führt eine Feed-Forward-Steuerung bzw. Störgrößenaufschaltungssteuerung aus, um vorab einen Steuermittelwert φff der Phasendifferenz φ einzustellen, der zum Übertragen einer befohlenen Übertragungsleistung Po erforderlich ist, um zu bewirken, dass sich die Übergang-Spannung Va einfach an die Sollspannung Vao annähert. Die befohlene Übertragungsleistung Po ist eine Übertragungsleistung P, deren Zuführung von der anderen Vollbrückenschaltung von der einen der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 benötigt wird.
  • Der Addierer 22 gibt eine Phasendifferenz aus, die durch Addieren des Anpassungsreferenzwerts φr und des Steuermittelwerts φff als die Befehlsphasendifferenz (por hergeleitet wird.
  • In 3 leitet die Tastverhältnisbefehlseinheit 54 ein befohlenes Tastverhältnis Dor her, indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Übergang-Spannung Vc durch die zweite Spannungserfassungseinheit 72 empfangen wird, um die Übergang-Spannung Vc auf die Sollspannung Vco, die für den zweiten Übergang 60c eingestellt ist, anzupassen. Die Sollspannung Vco ist beispielsweise 12 V.
  • 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für einen Aufbau der Tastverhältnisbefehlseinheit 54 darstellt. Die Tastverhältnisbefehlseinheit 54 gibt ein Tastverhältnis, das durch Empfangen einer Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Übergang-Spannung Vc hergeleitet wird, um zu bewirken, dass die Übergang-Spannung Vc gleich der Sollspannung Vco wird, als ein Befehlstastverhältnis Dor aus. Die Tastverhältnisbefehlseinheit 54 umfasst z.B. einen Subtrahierer 24, eine PI-Berechnungseinheit 25, einen Addierer 26 und eine Feedforward-Einheit bzw. Störgrößenaufschaltungseinheit 27.
  • Der Subtrahierer 24 berechnet die Abweichung ΔVc zwischen der Sollspannung Vco des zweiten Übergangs 60c, und die Übergang-Spannung Vc aus der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 als die Rückführungseingabe.
  • Die PI-Berechnungseinheit 25 führt eine PI-Steuerung aus, die einen Proportionalvorgang (P-Vorgang) und einen Integralvorgang (I-Vorgang) in Bezug auf die Abweichung ΔVc kombiniert, um einen Anpassungsreferenzwert Dr herzuleiten, durch den das Tastverhältnis D angepasst werden soll. Die PI-Berechnungseinheit 21 kann eine PID-Steuerung ausführen, die einen Proportionalvorgang, einen Integralvorgang und einen Differenzialvorgang (D-Vorgang) in Bezug auf die Abweichung ΔVc kombiniert, um einen Anpassungsreferenzwert Dr herzuleiten.
  • Die Störgrößenaufschaltungseinheit 27 führt eine Störgrößenaufschaltungssteuerung aus, um vorab einen Steuermittelwert Dff des Tastverhältnisses D einzustellen, der zum Verstärken oder Tiefsetzen der Übergang-Spannung Vc auf die Sollspannung Vco erforderlich ist, um zu bewirken, dass sich die Übergang-Spannung Vc einfach an die Sollspannung Vco annähert.
  • Der Addierer 26 gibt ein Tastverhältnis aus, das durch Addieren des Anpassungsreferenzwerts Dr und des Steuermittelwerts Dff als das Befehlstastverhältnis Dor neu hergeleitet wird.
  • Falls in 3 sowohl in der ersten Fehlererfassungseinheit 51 als auch in der zweiten Fehlererfassungseinheit 52 kein Fehler erfasst wird, gibt die Schaltsteuereinheit ein Steuersignal 59a aus, das die Phasendifferenz φ auf die Befehlsphasendifferenz φor steuert, und steuert das Tastverhältnis D auf das Befehlstastverhältnis Dor. Das Steuersignal 59a ist z.B. ein Signal eines Pulsweitenmodulations(PWM)-Verfahrens.
  • Die Schaltsteuereinheit 59 kann eine Ansteuerschaltung sein, welche die Zweige S1-S9 ansteuert (siehe 1), oder kann eine Ansteuersteuerschaltung sein, die eine Ansteuerung der Ansteuerschaltung steuert. Mit anderen Worten kann das Steuersignal 59a ein Ansteuersignal sein, das von der Ansteuerschaltung an die Zweige S1-S8 ausgegeben wird, oder es kann ein Ansteuersteuersignal sein, um das Ansteuersignal zu erzeugen.
  • Indem das Steuersignal 59a an den Wandler 11 ausgegeben wird (siehe 1) bewirkt die Schaltsteuereinheit 59, dass die Zweige S1-S8 ein Schalten ausführen (genauer genommen eine Steuerung zum Schalten der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300).
  • Wie obenstehend beschrieben ist, erfordert jedoch ein Herleiten der Befehlsphasendifferenz φor die Übergang-Spannung Va, die durch die erste Spannungserfassungseinheit 71 erfasst wird. Falls in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 ein Fehler auftritt, kann daher das Erfassungsergebnis der Übergang-Spannung Va nicht präzise rückgeführt werden, und daher kann die Befehlsphasendifferenz φor nicht präzise hergeleitet werden. Demzufolge ist es gegebenenfalls nicht möglich, ein Schalten der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 fortzuführen. Wie obenstehend beschrieben ist, ist in einer ähnlichen Weise zum Herleiten des Befehlstastverhältnisses Dor die Übergang-Spannung Vc erforderlich, welche durch die zweite Spannungserfassungseinheit 72 erfasst wird. Falls in der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 ein Fehler auftritt, wird das Erfassungsergebnis der Übergang-Spannung Vc nicht präzise rückgeführt, und demnach wird das Befehlstastverhältnis Dor nicht präzise hergeleitet. Demzufolge ist es gegebenenfalls nicht möglich, ein Schalten der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 fortzuführen.
  • Andererseits ist 7 ein charakteristisches Diagramm, das ein Beispiel ist für ein Korrespondenzverhältnis unter der Phasendifferenz φ, dem Tastverhältnis D des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der Übertragungsleistung P, die von der sekundären Vollbrückenschaltung 300 auf die primäre Vollbrückenschaltung 200 übertragen wird. Obwohl die Übertragungsleistung P hauptsächlich durch Steuerung der Phasendifferenz φ angepasst werden kann, wird sie ebenso durch das Tastverhältnis D beeinflusst, wie in 7 dargestellt ist. Die Übertragungsleistung P nimmt zu, wenn die Phasendifferenz φ zunimmt (φ11<φ12<φ13<φ14). Allerdings nimmt selbst dann, wenn die Phasendifferenz φ auf demselben Wert fixiert ist, die Übertragungsleistung P ab, wenn das Tastverhältnis D zunimmt, falls das Tastverhältnis D größer als 0,5 ist, und sie nimmt ab, wenn das Tastverhältnis D abnimmt, falls das Tastverhältnis D kleiner als 0,5 ist.
  • Hierzu umfasst die Steuereinheit 50 die Phasendifferenzeinschätzeinheit 55 (siehe 3), um in der Lage zu sein, ein Steuern des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 fortzuführen, selbst wenn in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 ein Fehler auftritt. Aus einem Korrespondenzverhältnis unter der Phasendifferenz φ, dem Tastverhältnis D und der Übertragungsleistung P (nachstehend als „Korrespondenzverhältnis X“ bezeichnet), schätzt die Phasendifferenzeinschätzeinheit 55 die Phasendifferenz ein, die einer Sollleistung Pr als ein Sollwert der Übertragungsleistung P und dem Befehlstastverhältnis Dor entspricht, und gibt den geschätzten Wert als eine geschätzte Phasendifferenz (poe aus. In ähnlicher Weise umfasst die Steuereinheit 50 die Tastverhältniseinschätzeinheit 56 (siehe 3), um in der Lage zu sein, ein Steuern des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 selbst dann fortzuführen, wenn in der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 ein Fehler auftritt. Aus dem Korrespondenzverhältnis X unter der Phasendifferenz φ, dem Tastverhältnis D und der Übertragungsleistung P schätzt die Tastverhältniseinschätzeinheit 56 ein Tastverhältnis ein, das der Sollleistung Pr, die als der Sollwert der Übertragungsleistung P eingestellt ist, und der Befehlsphasendifferenz φor entspricht, und gibt den geschätzten Wert als ein geschätztes Tastverhältnis Doe aus.
  • Das Korrespondenzverhältnis X definiert ein vorbestimmtes Korrespondenzverhältnis unter der Phasendifferenz φ, dem Tastverhältnis D des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der Übertragungsleistung P, die von der sekundären Vollbrückenschaltung 300 auf die primäre Vollbrückenschaltung 200 übertragen wird. Das Korrespondenzverhältnis X kann durch eine Verhältnisregel, z.B. ein Kennfeld oder eine Rechenformel (eine Regressionsgleichung) näher bestimmt sein.
  • Die Steuereinheit 50 umfasst z.B. eine Leistungsberechnungseinheit 48, um die Sollleistung Pr, die zum Einschätzen der geschätzten Phasendifferenz φoe oder dem geschätzten Tastverhältnis Doe aus dem Korrespondenzverhältnis X erforderlich ist, als den Sollwert der Übertragungsleistung P einzustellen. Die Leistungsberechnungseinheit 48 berechnet die Sollleistung Pr z.B. durch Addieren des Produkts aus der Sollspannung Vao multipliziert mit einem erfassten Wert des Übergang-Stroms Ia, und des Produkts aus der Sollspannung Vco multipliziert mit einem erfassten Wert des Übergang-Stroms Ic (=Vao x Ia + Vco x Ic). Die Leistungsberechnungseinheit 48 erlangt einen erfassten Wert des Übergang-Stroms Ia, der durch die erste Stromerfassungseinheit 73 erfasst wird, und erlangt einen erfassten Wert des Übergang-Stroms Ic, der durch die zweite Stromerfassungseinheit 74 erfasst wird.
  • Indem die Sollleistung Pr auf diese Weise berechnet wird, ist es möglich einzuschätzen, dass die Übertragungsleistung P, die derzeit erforderlich ist, die Sollleistung Pr ist, selbst wenn eine derzeitige Übergang-Spannung Va oder Vc aufgrund eines Fehlers in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 oder der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 nicht erfasst werden kann. Es ist zu beachten, dass die Sollleistung Pr ein vorbestimmter konstanter Wert sein kann.
  • In 3 wählt die erste Auswahleinheit 57 die Befehlsphasendifferenz φor aus, falls ein Fehler in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 nicht durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, oder wählt die geschätzte Phasendifferenz (poe aus, falls ein Fehler in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird. Die erste Auswahleinheit 57 gibt die Ausgewählte aus den Phasendifferenzen als die ausgewählte Befehlsphasendifferenz φo aus.
  • Andererseits wählt die zweite Auswahleinheit 58 das Befehlstastverhältnis Dor aus, falls ein Fehler in der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 nicht durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird, oder wählt das geschätzte Tastverhältnis Doe aus, falls ein Fehler in der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird. Die zweite Auswahleinheit 58 gibt das gewählte aus den Tastverhältnissen als das ausgewählte Befehlstastverhältnis Do aus.
  • Die erste Auswahleinheit 57 und die zweite Auswahleinheit 58 führen Auswahlvorgänge aus, z.B. folgen sie einem Fehlerbestimmungswert durch die Fehlerbestimmungseinheit 49. Die Fehlerbestimmungseinheit 49 gibt einen Fehlerbestimmungswert „00“ aus, falls an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 kein Fehler durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, und an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 kein Fehler durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird. Die Fehlerbestimmungseinheit 49 gibt einen Fehlerbestimmungswert „01“ aus, falls ein Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, und an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 kein Fehler durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird. Die Fehlerbestimmungseinheit 49 gibt einen Fehlerbestimmungswert „10“ aus, falls an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 kein Fehler durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, und ein Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird. Die Fehlerbestimmungseinheit 49 gibt einen Fehlerbestimmungswert „11“ aus, falls ein Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, und ein Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird.
  • Die erste Auswahleinheit 57 wählt die Befehlsphasendifferenz φor aus und gibt diese aus, falls der Fehlerbestimmungswert „x0“ ist (wobei „x“ 1 oder 0 darstellt, und selbiges gilt nachstehend), oder wählt die geschätzte Phasendifferenz (poe aus und gibt diese aus, falls der Fehlerbestimmungswert „x1“ ist. Andererseits wählt die zweite Auswahleinheit 58 das Befehlstastverhältnis Dor aus und gibt dieses aus, falls der Fehlerbestimmungswert „0x“ ist, oder wählt das geschätzte Tastverhältnis Doe aus und gibt dieses aus, falls der Fehlerbestimmungswert „1x“ ist.
  • Die Schaltsteuereinheit 59 gibt ein Steuersignal 59 aus, das die Phasendifferenz φ auf eine Phasendifferenz steuert, die durch die erste Auswahleinheit 57 ausgewählt wird (nämlich die Befehlsphasendifferenz φor oder die geschätzte Phasendifferenz φoe), und steuert das Tastverhältnis D auf ein Tastverhältnis, das durch die zweite Auswahleinheit 58 ausgewählt wird (nämlich das Befehlstastverhältnis Dor oder das geschätzte Tastverhältnis Doe).
  • Daher wird gemäß der Ausführungsform selbst dann, wenn in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 ein Fehler auftritt, die Phasendifferenz φ auf die geschätzte Phasendifferenz φoe gesteuert und das Tastverhältnis D wird auf das Befehlstastverhältnis Dor gesteuert, und demnach ist es möglich, ein Steuern des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 fortzuführen. Andererseits wird selbst dann, wenn in der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 ein Fehler auftritt, die Phasendifferenz φ auf die Befehlsphasendifferenz φor gesteuert, und das Tastverhältnis D wird auf das geschätzte Tastverhältnis Doe gesteuert, und demnach ist es möglich, ein Steuern des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 fortzuführen.
  • Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, bei dem sowohl die erste Spannungserfassungseinheit 71 als auch die zweite Spannungserfassungseinheit 72 fehlerhaft sind. Falls die zweite Spannungserfassungseinheit 72, welche die Übergang-Spannung Vc erfasst, fehlerhaft ist, kann die Tastverhältnisbefehlseinheit 54 das Befehlstastverhältnis Dor nicht präzise herleiten, und demnach kann die Phasendifferenzeinschätzeinheit 55 nicht das Befehlstastverhältnis Dor verwenden, um die geschätzte Phasendifferenz φoe herzuleiten, wie obenstehend beschrieben ist. Falls in ähnlicher Weise die erste Spannungserfassungseinheit 71, welche die Übergang-Spannung Va erfasst, fehlerhaft ist, kann die Phasendifferenzbefehlseinheit 53 die Befehlsphasendifferenz φor nicht präzise herleiten, und demnach kann die Tastverhältniseinschätzeinheit 56 nicht die Befehlsphasendifferenz φor verwenden, um das geschätzte Tastverhältnis Doe herzuleiten.
  • Falls ein Fehler in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, und ein Fehler in der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird, gibt die Tastverhältniseinschätzeinheit 56 daraufhin ein berechnetes Tastverhältnis, das durch Dividieren der Sollspannung Vco durch die Sollspannung Vao erlangt wird, als das geschätzte Tastverhältnis Doe aus. Danach schätzt die Phasendifferenzeinschätzeinheit 55 aus dem Korrespondenzverhältnis X eine Phasendifferenz ein, die der Sollleistung Pr, die als der Sollwert der Übertragungsleistung eingestellt ist, und dem berechneten Tastverhältnis, das von der Tastverhältniseinschätzeinheit 56 erlangt wird, entspricht, und gibt den geschätzten Wert als die geschätzte Phasendifferenz φoe aus.
  • Da das Verhältnis von „Übergang-Spannung Vc = Übergang-Spannung Va x Tastverhältnis D“ erfüllt ist, kann das geschätzte Tastverhältnis Doe, das durch Dividieren der Sollspannung Vco durch die Sollspannung Vao berechnet wird, zeitweise als das derzeit erforderliche Tastverhältnis D eingestellt werden.
  • Daher werden gemäß der Ausführungsform selbst dann, wenn sowohl in der ersten Spannungserfassungseinheit 71 als auch der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 ein Fehler auftritt, die Phasendifferenz φ auf die geschätzte Phasendifferenz φoe gesteuert, und das Tastverhältnis D auf das geschätzte Tastverhältnis Doe gesteuert, und demnach ist es möglich, eine Steuerung des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 fortzuführen.
  • Als Nächstes wird die Erzeugung des Korrespondenzverhältnisses X beschrieben.
  • Die Steuereinheit 50 umfasst z.B. eine Erzeugungseinheit 40, die das Korrespondenzverhältnis X erzeugt (siehe 3). Die Erzeugungseinheit 40 erlangt wiederholt die Befehlsphasendifferenz φor und das Befehlstastverhältnis Dor während einer nicht-fehlerhaften Dauer, während der an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 kein Fehler durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, und an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 kein Fehler durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird. Danach erzeugt die Erzeugungseinheit 40 das Korrespondenzverhältnis X unter Verwendung der Befehlsphasendifferenz φor während einer nicht-fehlerhaften Dauer; das Befehlstastverhältnis Dor während der nicht-fehlerhaften Dauer; und gemessene Daten der Übertragungsleistung P, wenn die Phasendifferenz φ während der nicht-fehlerhaften auf die Befehlsphasendifferenz φor Dauer gesteuert wird, und das Tastverhältnis D während der nicht-fehlerhaften Dauer auf das Befehlstastverhältnis Dor gesteuert wird.
  • Mit anderen Worten erzeugt die Erzeugungseinheit 40 das Korrespondenzverhältnis X unter Verwendung von Daten, die während einer nicht-fehlerhaften Dauer tatsächlich erlangt wurden bevor ein Fehler in der Spannungserfassungseinheit erfasst wird. Danach steuert die Schaltsteuereinheit 59 die Phasendifferenz φ oder das Tastverhältnis D infolge der geschätzten Phasendifferenz φoe oder des geschätzten Tastverhältnisses Doe, die basierend auf dem Korrespondenzverhältnis X, das auf diese Weise erzeugt wird, hergeleitet werden. Infolgedessen ist es möglich, eine Übertragungsleistung P und ein Tastverhältnis D, die als ein Steuerungsergebnis während einer fehlerhaften Dauer der Spannungserfassungseinheit erlangt werden, soweit wie möglich näher an eine Übertragungsleistung P und ein Tastverhältnis D zu bringen, die als ein Steuerungsergebnis während einer nicht-fehlerhaften Dauer der Spannungserfassungseinheit erlangt werden.
  • Die Erzeugungseinheit 40 kann die gemessenen Daten der Übertragungsleistung P, die tatsächlich übertragen wird, berechnen durch Addieren des Produkts aus einem erfassten Wert der Übergang-Spannung Va multipliziert mit einem erfassten Wert des Übergang-Stroms Ia und des Produkts aus einem erfassten Wert der Übergang-Spannung Vc multipliziert mit einem erfassten Wert des Übergang-Stroms Ic. Die Erzeugungseinheit 40 kann die gemessenen Daten der Übertragungsleistung P, die tatsächlich übertragen wird, unter Verwendung der Leistungsberechnungseinheit 48 erlangen.
  • Die Erzeugungseinheit 40 erlangt einen erfassten Wert der Übergang-Spannung Va, die durch die Spannungserfassungseinheit 41 erfasst wird, sie erlangt einen erfassten Wert der Übergang-Spannung Vc, die durch die zweite Spannungserfassungseinheit 72 erfasst wird, sie erlangt einen erfassten Wert des Übergang-Stroms Ia, der durch die erste Stromerfassungseinheit 73 erfasst wird, und sie erlangt einen erfassten Wert des Übergang-Stroms Ic, der durch die zweite Stromerfassungseinheit 74 erfasst wird.
  • Als Nächstes wird eine Erzeugung einer Regressionsgleichung als ein Beispiel des Korrespondenzverhältnisses X beschrieben. Wie z.B. in 8 dargestellt ist, berechnet die Erzeugungseinheit 40 berechnete Daten P1 der Übertragungsleistung P, die während einer nicht-fehlerhaften Dauer derzeit übertragen wird, sie ordnet die gemessenen Daten P1 der Befehlsphasendifferenz φor1 wenn die gemessenen Daten P1 übertragen werden, und des Tastverhältnisses Dor1 wenn die gemessenen Daten P1 übertragen werden, zu, um Kennfelddaten 41 mit drei Sätzen von zugeordneten Daten zu erlangen, und nimmt die Kennfelddaten 41 in einem Speicher 42 auf. 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Speichers, indem die Kennfelddaten 41 aufgenommen sind, schematisch darstellt.
  • Jedes Mal, wenn sich die gemessenen Daten der Übertragungsleistung P während einer nicht-fehlerhaften Dauer ändern, wiederholt die Erzeugungseinheit 40 den Aufnahmevorgang, um mehrere Sätze von Kennfelddaten 41 über die Übertragungsleistung P, die Phasendifferenz φ und das Tastverhältnis D aufzunehmen, wie in 9 dargestellt ist. Durch Anwenden einer Regressionsanalyse die einer Methode der kleinsten Quadrate an diesen Sätzen von Kennfelddaten 41, kann die Erzeugungseinheit 40 eine Regressionsgleichung erzeugen, durch welche das Tastverhältnis D aus der Übertragungsleistung P und der Phasendifferenz φ berechnet werden kann, oder eine Regressionsgleichung, durch welche die Phasendifferenz φ aus der Übertragungsleistung P und dem Tastverhältnis D berechnet werden kann.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zum Steuern der Leistungszufuhrvorrichtung 101 darstellt. Ein Ablauf dieses Flusses wird in vorbestimmten Zyklen wiederholt ausgeführt. Schritte aus 10 werden mit Bezug auf 3 und dergleichen beschrieben.
  • Bei Schritt S10 bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit 49, ob an der ersten Spannungserfassungseinheit 71, welche die Übergang-Spannung Va erfasst, irgendwelche Fehler aufgetreten sind, und ob an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72, welche die Übergang-Spannung Vc erfasst, irgendwelche Fehler aufgetreten sind (siehe obenstehendes Beispiel für ein Fehlererfassungsverfahren).
  • Die Fehlerbestimmungseinheit 49 gibt einen Fehlerbestimmungswert „01“ bei Schritt 10 aus, falls ein Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 durch die Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, und an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 kein Fehler durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird. Falls der Fehlerbestimmungswert „01“ ist, führt die Steuereinheit 50 Schritte S30, S31 und S32 aus.
  • Bei Schritt S30 leitet die Tastverhältnisbefehlseinheit 54 durch Empfangen einer Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Übergang-Spannung Vc von der zweiten Spannungserfassungseinheit 72, das Befehlstastverhältnis Dor her, um die Übergang-Spannung Vc auf die Sollspannung Vco, die für den zweiten Übergang 60c eingestellt ist, anzupassen.
  • Bei Schritt S31 leitet die Phasendifferenzeinschätzeinheit 55 aus dem Korrespondenzverhältnis X die Sollleistung Pr, die als der Sollwert für die Übertragungsleistung P eingestellt ist, und eine erste geschätzte Phasendifferenz, die einem ersten Befehlstastverhältnis entspricht, her und gibt die erste geschätzte Phasendifferenz als die geschätzte Phasendifferenz φoe aus. Die Sollleistung Pr wird z.B. von der Leistungsberechnungseinheit 48 bei Schritt S31 berechnet durch Addieren des Produkts aus der Sollspannung Vao multipliziert mit einem Erfassungswert des Übergang-Stroms Ia und des Produkts aus der Sollspannung Vco multipliziert mit einem Erfassungswert des Übergang-Stroms Ic. Bei Schritt S31 erfasst die erste Stromerfassungseinheit 73 den Übergang-Strom Ia und die zweite Stromerfassungseinheit 74 erfasst den Übergang-Strom Ic.
  • Da bei Schritt S32 der Fehlerbestimmungswert „01“ ist, steuert die Steuereinheit 59 die Phasendifferenz φ auf die erste geschätzte Phasendifferenz, die als die geschätzte Phasendifferenz φoe eingestellt ist, und steuert das Tastverhältnis D auf das erste Befehlstastverhältnis, das als das Befehlstastverhältnis Dor eingestellt ist. Falls an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 ein Fehler auftritt, wird somit die Phasendifferenz φ auf die geschätzte Phasendifferenz φoe gesteuert, das Tastverhältnis D wird auf das Befehlstastverhältnis Dor gesteuert, und demnach ist es möglich, ein Steuern des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 fortzuführen.
  • Die Fehlerbestimmungseinheit 49 gibt einen Fehlerbestimmungswert „10“ bei Schritt 10 aus, falls an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 kein Fehler durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, und ein Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird. Falls der Fehlerbestimmungswert „10“ ist, führt die Steuereinheit 50 Schritte S40, S41 und S42 aus.
  • Bei Schritt S40 leitet die Phasendifferenzbefehlseinheit 53 durch Empfangen einer Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Übergang-Spannung Va von der ersten Spannungserfassungseinheit 71 eine erste Befehlsphasendifferenz her, um die Übergang-Spannung Va auf die Sollspannung Vao anzupassen, und gibt die erste Befehlsphasendifferenz als die Befehlsphasendifferenz φor aus.
  • Bei Schritt S41 leitet die Tastverhältniseinschätzeinheit 56 aus dem Korrespondenzverhältnis X die Sollleistung Pr, die als der Sollwert der Übertragungsleistung P eingestellt ist, und das erste geschätzte Tastverhältnis, das der ersten Befehlsphasendifferenz entspricht, her und gibt das erste geschätzte Tastverhältnis als das geschätzte Tastverhältnis Doe aus. Die Sollleistung Pr wird bei Schritt S41 z.B. durch die Leistungsberechnungseinheit 48 berechnet durch Addieren des Produkts aus der Sollspannung Vao multipliziert mit einem erfassten Wert eines Übergang-Stroms Ia und des Produkts aus der Sollspannung Vco multipliziert mit einem erfassten Wert des Übergang-Stroms Ic. Bei Schritt S41 erfasst die erste Stromerfassungseinheit 73 den Übergang-Strom Ia, und die zweite Stromerfassungseinheit 74 erfasst den Übergang-Strom Ic.
  • Da bei Schritt S42 der Fehlerbestimmungswert „10“ ist, steuert die Umschaltsteuereinheit 59 die Phasendifferenz φ auf die erste Befehlsphasendifferenz, welche als die Befehlsphasendifferenz φor eingestellt ist, und steuert das Tastverhältnis D auf das erste geschätzte Tastverhältnis, welches als das geschätzte Tastverhältnis Doe eingestellt ist. Falls an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 ein Fehler auftritt, werden somit die Phasendifferenz φ auf die Befehlsphasendifferenz φor gesteuert und das Tastverhältnis D auf das geschätzte Tastverhältnis Doe gesteuert, und demnach ist es möglich, ein Steuern des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 fortzuführen.
  • Die Fehlerbestimmungseinheit 49 gibt bei Schritt 10 einen Fehlerbestimmungswert „11“ aus, falls ein Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 durch die erste Fehlererfassungseinheit 51 erfasst wird, und ein Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird. Falls der Fehlerbestimmungswert „11“ ist, führt die Steuereinheit 50 Schritt S50, S51 und S52 aus.
  • Bei Schritt S50 berechnet die Tastverhältniseinschätzeinheit 56 ein zweites geschätztes Tastverhältnis durch Dividieren der Sollspannung Vco durch die Sollspannung Vao, und gibt das zweite geschätzte Tastverhältnis als das geschätzte Tastverhältnis Doe aus.
  • Bei Schritt S51 leitet die Phasendifferenzeinschätzeinheit 55 aus dem Korrespondenzverhältnis X eine zweite geschätzte Phasendifferenz her, die der Sollleistung Pr, die als der Sollwert der Übertragungsleistung P eingestellt ist, und dem zweiten Befehlstastverhältnis entspricht, und gibt die zweite geschätzte Phasendifferenz als die geschätzte Phasendifferenz φoe aus. Die Sollleistung Pr wird bei Schritt S51 z.B. von der Leistungsberechnungseinheit 48 berechnet durch Addieren des Produkts aus der Sollspannung Vao multipliziert mit einem erfassten Wert des Übergang-Stroms Ia und des Produkts aus der Sollspannung Vco multipliziert mit einem erfassten Wert des Übergang-Stroms Ic. Bei Schritt S51 erfasst die erste Stromerfassungseinheit 73 den Übergang-Strom Ia, und die zweite Stromerfassungseinheit 74 erfasst den Übergang-Strom Ic.
  • Da bei Schritt S52 der Fehlerbestimmungswert „11“ ist, steuert die Umschaltsteuereinheit 59 die Phasendifferenz φ auf die zweite geschätzte Phasendifferenz, die als die geschätzte Phasendifferenz φoe eingestellt ist, und steuert das Tastverhältnis D auf das zweite geschätzte Tastverhältnis, welches als das geschätzte Tastverhältnis Doe eingestellt ist. Somit ist es selbst dann, wenn sowohl an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 als auch an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 Fehler auftreten, möglich, ein Steuern des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung 200 und der sekundären Vollbrückenschaltung 300 fortzuführen.
  • Die Fehlerbestimmungseinheit 49 gibt einen Fehlerbestimmungswert „00“ bei Schritt 10 aus, falls kein Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit 71 durch die erste Fehlererfassungseinheit 71 erfasst wird, und kein Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 durch die zweite Fehlererfassungseinheit 52 erfasst wird. Falls der Fehlerbestimmungswert „00“ ist, führt die Steuereinheit 50 Schritte S20, S21 und S22 aus.
  • Bei Schritt S20 leitet die Phasendifferenzbefehlseinheit 53 durch Empfangen einer Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Übergang-Spannung Va von der ersten Spannungserfassungseinheit 71 eine zweite Befehlsphasendifferenz her, um die Übergang-Spannung Va auf die Sollspannung Vao anzupassen, und gibt die zweite Befehlsphasendifferenz als die Befehlsphasendifferenz φor aus. Andererseits leitet die Tastverhältnisbefehlseinheit 54 durch Empfangen einer Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Übergang-Spannung Vc von der zweiten Spannungserfassungseinheit 72 ein zweites Befehlstastverhältnis her, um die Übergang-Spannung Vc auf die Sollspannung Vco anzupassen, und gibt das zweite Befehlstastverhältnis als das Befehlstastverhältnis Dor aus.
  • Da bei Schritt S21 der Fehlerbestimmungswert „00“ ist, steuert die Umschaltsteuereinheit 59 die Phasendifferenz φ auf die zweite Befehlsphasendifferenz, welche als die Befehlsphasendifferenz φor eingestellt ist, und steuert das Tastverhältnis D auf das zweite Befehlstastverhältnis, welches als das Befehlstastverhältnis Dor eingestellt ist.
  • Bei Schritt S22 nimmt die Erzeugungseinheit 40 die zweite Befehlsphasendifferenz, das zweite Befehlstastverhältnis und gemessene Daten der Übertragungsleistung P in dem Speicher 42 auf, wenn die Phasendifferenz φ auf die zweite Befehlsphasendifferenz gesteuert wird, und das Tastverhältnis D auf das zweite Befehlstastverhältnis gesteuert wird. Somit können die Kennfelddaten 41, die zum Erzeugen des Korrespondenzverhältnisses X erforderlich sind, das während einer fehlerhaften Dauer der Spannungserfassungseinheit verwendet wird, während einer nicht-fehlerhaften Dauer der Spannungserfassungseinheit effizient erlangt werden.
  • Es ist zu beachten, dass falls z.B. ein Fehler an einer Spannungserfassungseinheit erfasst wird, die Erzeugungseinheit 40 das Korrespondenzverhältnis X, das für die Spannungserfassungseinheit, an welcher der Fehler erfasst wird, erforderlich ist, unter Verwendung der Kennfelddaten 41 erzeugt wird. Somit ist es möglich, das Korrespondenzverhältnis X, das für eine Spannungserfassungseinheit, an welcher ein Fehler erfasst wird, erforderlich ist, zu einer erforderlichen Zeit zu erzeugen. Falls z.B. der Fehlerbestimmungswert „01“ ist, erzeugt die Erzeugungseinheit 40 ein Korrespondenzverhältnis X, mit dem die erste geschätzte Phasendifferenz aus der Sollleistung Pr und dem ersten Befehlstastverhältnis hergeleitet werden kann. Falls der Fehlerbestimmungswert „10“ ist, erzeugt die Erzeugungseinheit 40 ebenso ein Korrespondenzverhältnis X, mit dem das erste geschätzte Tastverhältnis aus der Sollleistung Pr und der ersten Befehlsphasendifferenz hergeleitet werden kann. Falls der Fehlerbestimmungswert „11“ ist, erzeugt die Erzeugungseinheit 40 ebenso ein Korrespondenzverhältnis X, mit dem die zweite geschätzte Phasendifferenz aus der Sollleistung Pr und dem zweiten geschätzten Tastverhältnis hergeleitet werden kann.
  • Andernfalls kann die Erzeugungseinheit 40 ein Korrespondenzverhältnis X erzeugen, wenn mehr als eine vorbestimmte Anzahl von Sätzen der Kennfelddaten 41 in dem Speicher 42 aufgenommen worden sind.
  • Das Verfahren zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung und die Leistungswandlungsvorrichtung sind mit den Ausführungsformen wie obenstehend beschrieben worden. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt ist. Es können verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden, die innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen, indem ein Teil oder alle der Ausführungsformen mit Anderen kombiniert oder ersetzt werden.
  • Zum Beispiel sind die Zweige nicht auf Halbleiterschaltelemente von MOSFETs (Metalloxid-Halbleiterfeldeffekttransistoren) oder isolierte Gate-Bipolar-Transistoren (IGBTs) beschränkt, sondern können andere Halbleiterschaltelemente sein, die Ein- und Ausschaltvorgänge ausführen. Zum Beispiel können die Zweige Unipolar-Transistoren oder Bipolar-Transistoren sein.
  • Ebenso kann die Steuereinheit 50 das Tastverhältnis D der sekundären Vollbrückenschaltung 300 steuern, indem das Tastverhältnis D auf einen Wert verschoben wird, der sich von dem Tastverhältnis D der primären Vollbrückenschaltung 200 innerhalb eines Bereichs unterscheidet, in dem die Phasendifferenz φ gesteuert werden kann. Ebenso kann die Steuereinheit 50 die erste Phasendifferenz φu und die zweite Phasendifferenz φv, die in 2 dargestellt sind, auf unterschiedliche Werte steuern, die innerhalb eines Bereichs, in dem das Tastverhältnis D gesteuert werden kann, zueinander verschoben sind.
  • Ebenso kann in der obenstehenden Beschreibung die primäre Seite als die sekundäre Seite definiert sein, und die sekundäre Seite kann als die primäre Seite definiert sein.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung (101), die umfasst: einen Transformator (400), welcher derart ausgestaltet ist, dass er eine Primärspule (202) und eine Sekundärspule (302) umfasst, eine primäre Vollbrückenschaltung (200), die derart ausgestaltet ist, dass die Primärspule (202) an einem Brückenteil angeordnet ist, eine sekundäre Vollbrückenschaltung (300), die derart ausgestaltet ist, dass die Sekundärspule (302) an einem Brückenteil angeordnet ist, ein erstes Tor (60a), welches derart ausgestaltet ist, dass es mit einer positiven Sammelschiene (298) der primären Vollbrückenschaltung (200) verbunden ist, ein zweites Tor (60c), welches derart ausgestaltet ist, dass es mit einer Anzapfung (202m) der Primärspule (202) verbunden ist, eine erste Spannungserfassungseinheit (71), die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des ersten Tors (60a) zu erfassen, und eine zweite Spannungserfassungseinheit (72), die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des zweiten Tors (60c) zu erfassen, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen eines Fehlers an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) und der zweiten Spannungserfassungseinheit (72); und, wenn durch das Erfassen an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) kein Fehler erfasst wird und der Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) erfasst wird, Ausführen von: • Herleiten eines ersten Befehlstastverhältnisses zum Anpassen der Spannung des zweiten Tors (60c) auf eine Sollspannung des zweiten Tors (60c), indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des zweiten Tors (60c) von der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) empfangen wird; • Herleiten einer ersten geschätzten Phasendifferenz, die einer Sollleistung und dem ersten Befehlstastverhältnis entspricht, wobei die Sollleistung ein Sollwert einer Übertragungsleistung ist, die von der sekundären Vollbrückenschaltung (300) auf die primäre Vollbrückenschaltung (200) übertragen wird, und die Phasendifferenz hergeleitet wird aus einem Korrespondenzverhältnis zwischen: einer Phasendifferenz zwischen einem Schalten der primären Vollbrückenschaltung (200) und einem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung (300), einem Tastverhältnis des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung (200) und der Übertragungsleistung; und • Steuern der Phasendifferenz auf die erste geschätzte Phasen-differenz, und einem Steuern des Tastverhältnisses auf das erste Befehlstastverhältnis, wobei das Verfahren ferner aufweist: wenn durch das Erfassen an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) kein Fehler und an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) kein Fehler erfasst wird, Ausführen von: • Herleiten einer zweiten Befehlsphasendifferenz zum Anpassen der Spannung des ersten Tors (60a) an die Sollspannung des ersten Tors (60a), indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des ersten Tors (60a) von der ersten Spannungserfassungseinheit (71) empfangen wird, und Herleiten eines zweiten Befehlstastverhältnisses zum Anpassen der Spannung des zweiten Tors (60c) auf die Sollspannung des zweiten Tors (60c), indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des zweiten Tors (60c) von der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) empfangen wird, und • Steuern der Phasendifferenz zwischen dem Schalten der primären Vollbrückenschaltung (200) und dem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung (300) auf die zweite Befehlsphasendifferenz und Steuern des Tastverhältnisses des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung (200) auf das zweite Befehlstastverhältnis.
  2. Verfahren zum Steuern einer Leistungswandlungsvorrichtung (101), die umfasst: einen Transformator (400), welcher derart ausgestaltet ist, dass er eine Primärspule (202) und eine Sekundärspule (302) umfasst, eine primäre Vollbrückenschaltung (200), die derart ausgestaltet ist, dass die Primärspule (202) an einem Brückenteil angeordnet ist, eine sekundäre Vollbrückenschaltung (300), die derart ausgestaltet ist, dass die Sekundärspule (302) an einem Brückenteil angeordnet ist, ein erstes Tor (60a), welches derart ausgestaltet ist, dass es mit einer positiven Sammelschiene (298) der primären Vollbrückenschaltung (200) verbunden ist, ein zweites Tor (60c), welches derart ausgestaltet ist, dass es mit einer Anzapfung (202m) der Primärspule (202) verbunden ist, eine erste Spannungserfassungseinheit (71), die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des ersten Tors (60a) zu erfassen, und eine zweite Spannungserfassungseinheit (72), die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des zweiten Tors (60c) zu erfassen, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen eines Fehlers an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) und der zweiten Spannungserfassungseinheit (72); und wenn durch das Erfassen an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) kein Fehler erfasst wird und der Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) erfasst wird, Ausführen von: • Herleiten einer ersten Befehlsphasendifferenz zum Anpassen der Spannung des ersten Tors (60a) auf eine Sollspannung des ersten Tors (60a), indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des ersten Tors (60a) von der ersten Spannungserfassungseinheit (71) empfangen wird; • Herleiten eines ersten geschätzten Tastverhältnisses, das einer Sollleistung und der ersten Befehlsphasendifferenz entspricht, wobei die Solleistung ein Sollwert einer Übertragungsleistung ist, die von der sekundären Vollbrückenschaltung (300) auf die primäre Vollbrückenschaltung (200) übertragen wird, und die erste Befehlsphasendifferenz hergeleitet wird aus einem Korrespondenzverhältnis zwischen einer Phasendifferenz zwischen einem Schalten der primären Vollbrückenschaltung (200) und einem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung (300), einem Tastverhältnis des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung (200) und der Übertragungsleistung; und • Steuern der Phasendifferenz auf die erste Befehlsphasendifferenz, und einem Steuern des Tastverhältnisses auf das erste geschätzte Tastverhältnis, wobei das Verfahren ferner aufweist: wenn durch das Erfassen an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) kein Fehler und an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) kein Fehler erfasst wird, Ausführen von: • Herleiten einer zweiten Befehlsphasendifferenz zum Anpassen der Spannung des ersten Tors (60a) an die Sollspannung des ersten Tors (60a), indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des ersten Tors (60a) von der ersten Spannungserfassungseinheit (71) empfangen wird, und Herleiten eines zweiten Befehlstastverhältnisses zum Anpassen der Spannung des zweiten Tors (60c) auf die Sollspannung des zweiten Tors (60c), indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des zweiten Tors (60c) von der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) empfangen wird, und • Steuern der Phasendifferenz zwischen dem Schalten der primären Vollbrückenschaltung (200) und dem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung (300) auf die zweite Befehlsphasendifferenz und Steuern des Tastverhältnisses des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung (200) auf das zweite Befehlstastverhältnis.
  3. Verfahren zum Steuern der Leistungswandlungsvorrichtung (101), das in Anspruch 1 oder 2 beansprucht ist, wobei das Verfahren ferner aufweist: wenn durch das Erfassen der Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) und der Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) erfasst werden, Ausführen von: • Berechnen eines zweiten geschätzten Tastverhältnisses durch Dividieren der Sollspannung des zweiten Tors (60c) durch die Sollspannung des ersten Tors (60a); • Herleiten einer zweiten geschätzten Phasendifferenz, die der Sollleistung, die der Sollwert der Übertragungsleistung ist, und dem zweiten geschätzten Tastverhältnis entspricht, aus dem Korrespondenzverhältnis; und • Steuern der Phasendifferenz auf die zweite geschätzte Phasendifferenz, und einem Steuern des Tastverhältnisses auf das zweite geschätzte Tastverhältnis.
  4. Verfahren zum Steuern der Leistungswandlungsvorrichtung (101), das in einem der Ansprüche 1 bis 3 beansprucht ist, wobei das Verfahren ferner aufweist: • Erfassen eines Stroms, der in dem ersten Tor (60a) fließt, und eines Stroms, der in dem zweiten Tor (60c) fließt; und • Berechnen der Sollleistung durch Addieren eines Produkts aus der Sollspannung des ersten Tors (60a) multipliziert mit einem erfassten Wert des Stroms, der in dem ersten Tor (60a) fließt, und eines Produkts aus der Sollspannung des zweiten Tors (60c) multipliziert mit einem erfassten Wert des Stroms, der in dem zweiten Tor (60c) fließt.
  5. Verfahren zum Steuern der Leistungswandlungsvorrichtung (101), das in einem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht ist, wobei das Verfahren ferner aufweist: • Aufnehmen der zweiten Befehlsphasendifferenz, des zweiten Befehlstastverhältnisses und von gemessenen Daten der Übertragungsleistung, die erlangt werden, wenn die Phasendifferenz auf die zweite Befehlsphasendifferenz gesteuert wird, und das Tastverhältnis auf das zweite Befehlstastverhältnis gesteuert wird, um diese zum Erzeugen des Korrespondenzverhältnisses zu verwenden.
  6. Verfahren zum Steuern der Leistungswandlungsvorrichtung (101), das in Anspruch 1 oder Anspruch 2 beansprucht ist, wobei bei dem Erfassen eines Fehlers an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) und der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) erfasst wird, dass die erste Spannungserfassungseinheit (71) fehlerhaft ist, wenn ein erfasster Wert der ersten Tor-Spannung, welche durch die erste Spannungserfassungseinheit (71) erfasst wird, für eine vorbestimmte erste abgelaufene Zeit oder länger, von einem vorbestimmten ersten Spannungsbereich abweicht, nachdem eine Betriebsdauer, die als eine Dauer vorbestimmt ist, während der die Spannung des ersten Tors (60a) von Null auf die Sollspannung des ersten Tors (60a) ansteigt, durchlaufen worden ist; wobei bei dem Erfassen eines Fehlers an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) und der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) erfasst wird, dass die zweite Spannungserfassungseinheit (72) fehlerhaft ist, wenn ein erfasster Wert der zweiten Tor-Spannung, welche durch die zweite Spannungserfassungseinheit (72) erfasst wird, für eine vorbestimmte zweite abgelaufene Zeit oder länger, von einem vorbestimmten zweiten Spannungsbereich abweicht, nachdem eine Betriebsdauer, die als eine Dauer vorbestimmt ist, während der die Spannung des zweiten Tors (60c) von Null auf die Sollspannung des zweiten Tors (60c) ansteigt, durchlaufen worden ist; wobei ein oberer Grenzwert des ersten Spannungsbereichs höher als die Sollspannung des ersten Tors (60a) ist, und ein unterer Grenzwert des ersten Spannungsbereichs niedriger als die Sollspannung des ersten Tors (60a) ist; wobei ein oberer Grenzwert des zweiten Spannungsbereichs höher als die Sollspannung des zweiten Tors (60c) ist, und ein unterer Grenzwert des zweiten Spannungsbereichs niedriger als die Sollspannung des zweiten Tors (60c) ist.
  7. Leistungswandlungsvorrichtung (101), aufweisend: einen Transformator (400), welcher derart ausgestaltet ist, dass er eine Primärspule (202) und eine Sekundärspule (302) umfasst; eine primäre Vollbrückenschaltung (200), die derart ausgestaltet ist, dass die Primärspule (202) an einem Brückenteil angeordnet ist; eine sekundäre Vollbrückenschaltung (300), die derart ausgestaltet ist, dass die Sekundärspule (302) an einem Brückenteil angeordnet ist; ein erstes Tor (60a), welches derart ausgestaltet ist, dass es mit einer positiven Sammelschiene (298) der primären Vollbrückenschaltung (200) verbunden ist; ein zweites Tor (60c), welches derart ausgestaltet ist, dass es mit einer Anzapfung (202m) der Primärspule (202) verbunden ist; eine erste Spannungserfassungseinheit (71), die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des ersten Tors (60a) zu erfassen; eine zweite Spannungserfassungseinheit (72), die dazu ausgestaltet ist, eine Spannung des zweiten Tors (60c) zu erfassen; eine erste Fehlererfassungseinheit (51), die dazu ausgestaltet ist, einen Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) zu erfassen; eine zweite Fehlererfassungseinheit (52), die dazu ausgestaltet ist, einen Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) zu erfassen; eine Phasendifferenzbefehlseinheit (53), die dazu ausgestaltet ist, eine Befehlsphasendifferenz herzuleiten, um die Spannung des ersten Tors (60a) auf eine Sollspannung des ersten Tors (60a) anzupassen, indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des ersten Tors (60a) von der ersten Spannungserfassungseinheit (71) empfangen wird; eine Tastverhältnisbefehlseinheit (54), die dazu ausgestaltet ist, ein Befehlstastverhältnis herzuleiten, um die Spannung des zweiten Tors (60c) auf eine Sollspannung des zweiten Tors (60c) anzupassen, indem eine Rückführung eines Erfassungsergebnisses der Spannung des zweiten Tors (60c) von der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) empfangen wird; eine Phasendifferenzeinschätzeinheit (55), die dazu ausgestaltet ist, eine Phasendifferenz einzuschätzen, die einer Sollleistung, die ein Sollwert einer Übertragungsleistung ist, die von der sekundären Vollbrückenschaltung (300) auf die primäre Vollbrückenschaltung (200) übertragen wird, und dem Befehlstastverhältnis entspricht, aus einem Korrespondenzverhältnis unter einer Phasendifferenz zwischen einem Schalten der primären Vollbrückenschaltung (200) und einem Schalten der sekundären Vollbrückenschaltung (300), einem Tastverhältnis des Schaltens der primären Vollbrückenschaltung (200), und der Übertragungsleistung, die geschätzte Phasen-differenz auszugeben; eine Tastverhältniseinschätzeinheit (56), die dazu ausgestaltet ist, ein Tastverhältnis, das der Sollleistung, die der Sollwert der Übertragungsleistung ist, und der Befehlsphasendifferenz entspricht, aus dem Korrespondenzverhältnis einzuschätzen, und das geschätzte Tastverhältnis auszugeben; eine erste Auswahleinheit (57), die dazu ausgestaltet ist, die Befehlsphasendifferenz auszuwählen, wenn an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) kein Fehler durch die erste Fehlererfassungseinheit (51) erfasst wird, und die geschätzte Phasendifferenz auszuwählen, wenn der Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) durch die erste Fehlererfassungseinheit (51) erfasst wird; eine zweite Auswahleinheit (58), die dazu ausgestaltet ist, das Befehlstastverhältnis auszuwählen, wenn an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) kein Fehler durch die zweite Fehlererfassungseinheit (52) erfasst wird, und das geschätzte Tastverhältnis auszuwählen, wenn der Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) durch die zweite Fehlererfassungseinheit (52) erfasst wird; und eine Schaltsteuereinheit (59), die dazu ausgestaltet ist, die Phasendifferenz auf die Phasendifferenz, welche durch die erste Auswahleinheit (57) ausgewählt ist, zu steuern, und das Tastverhältnis auf das Tastverhältnis, das durch die zweite Auswahleinheit (58) ausgewählt ist, zu steuern.
  8. Leistungswandlungsvorrichtung (101), die in Anspruch 7 beansprucht ist, wobei die Tastverhältniseinschätzeinheit (56) ein berechnetes Tastverhältnis, das durch Dividieren der Sollspannung des zweiten Tors (60c) durch die Sollspannung des ersten Tors (60a) erlangt wird, als das geschätzte Tastverhältnis ausgibt, wenn der Fehler an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) durch die erste Fehlererfassungseinheit (51) erfasst wird, und der Fehler an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) durch die zweite Fehlererfassungseinheit (52) erfasst wird, wobei die Phasendifferenzeinschätzeinheit (55) die Phasendifferenz, die der Sollleistung, die der Sollwert der Übertragungsleistung ist, und dem berechneten Tastverhältnis entspricht, aus dem Korrespondenzverhältnis einschätzt, und die geschätzte Phasendifferenz ausgibt.
  9. Leistungswandlungsvorrichtung (101), die in Anspruch 7 oder 8 beansprucht ist, ferner aufweisend: eine erste Stromerfassungseinheit (73), die dazu ausgestaltet ist, einen Strom, der in dem ersten Tor (60a) fließt, zu erfassen; eine zweite Stromerfassungseinheit (74), die dazu ausgestaltet ist, einen Strom, der in dem zweiten Tor (60c) fließt, zu erfassen; und eine Leistungsberechnungseinheit (48), die dazu ausgestaltet ist, die Sollleistung zu berechnen, durch Addieren eines Produkts aus der Sollspannung des ersten Tors (60a) multipliziert mit einem erfassten Wert des Stroms, der in dem ersten Tor (60a) fließt, und eines Produkts aus der Sollspannung des zweiten Tors (60c) multipliziert mit einem erfassten Wert des Stroms, der in dem zweiten Tor (60c) fließt.
  10. Leistungswandlungsvorrichtung (101), die in einem der Ansprüche 7 bis 9 beansprucht ist, ferner aufweisend: eine Erzeugungseinheit (40), die dazu ausgestaltet ist, die Befehlsphasendifferenz und das Befehlstastverhältnis während einer nicht-fehlerhaften Dauer zu erlangen, während welcher an der ersten Spannungserfassungseinheit (71) kein Fehler durch die erste Fehlererfassungseinheit (51) erfasst wird, und an der zweiten Spannungserfassungseinheit (72) kein Fehler durch die zweite Fehlererfassungseinheit (52) erfasst wird; und das Korrespondenzverhältnis zu erzeugen unter Verwendung der Befehlsphasendifferenz während der nicht-fehlerhaften Dauer, des Befehlstastverhältnisses während der nicht-fehlerhaften Dauer, und gemessenen Daten der Übertragungsleistung, die erlangt werden, wenn die Phasendifferenz während der nicht-fehlerhaften Dauer auf die Befehlsphasendifferenz gesteuert wird, und das Tastverhältnis während der nicht-fehlerhaften Dauer auf das Befehlstastverhältnis gesteuert wird.
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