-
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur Anpassung und/oder zum Ausgleich der Lastströme von Verbrauchern, insbesondere in dem elektrischen Bordnetz eines Fahrzeugs.
-
Ein Fahrzeug umfasst ein elektrisches Bordnetz, über das eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt werden können. Die Last der einzelnen Verbraucher kann mit der Zeit variieren. Dabei können bei relativ großen Lasten für das Schalten und/oder Regeln der Lasten mehrere Schaltelemente, insbesondere mehrere Halbleiter-basierte Schaltelemente, etwa MOSFETS oder IBGTs, verwendet werden. Um die Wärme der Schaltelemente effizient abführen zu können, sind die Schaltelemente typischerweise beabstandet zueinander angeordnet.
-
Insbesondere bei einem transienten Anstieg der Last kann es vorkommen, dass es aufgrund von Leitungsinduktivitäten kurzfristig zu einer Begrenzung des Stroms für ein oder mehrere Verbraucher kommt. Der begrenzte Strom ist dann möglichst gleichmäßig auf die unterschiedlichen Schaltelemente aufzuteilen, um eine gleichmäßige Belastung der unterschiedlichen Schaltelemente zu bewirken. Des Weiteren kann die Begrenzung des Stroms zu einem kurzfristigen Absinken der Versorgungspannung führen, was den Betrieb der ein oder mehreren Verbraucher beeinträchtigen kann.
-
Die Aufteilung des verfügbaren Stroms kann zentral erfolgen. Insbesondere kann der verfügbare Strom gemessen und dann aufgeteilt werden, um von zentraler Stelle aus aktualisierte Sollwerte für die Ansteuerschaltungen der einzelnen Schaltelemente bereitzustellen. Eine derartige zentrale Messung und Aufteilung des verfügbaren Stroms sind typischerweise relativ langsam, so dass das transiente Verhalten der Verbraucher beeinträchtigt wird. Des Weiteren ist eine derartige zentrale Messung und Aufteilung des verfügbaren Stroms mit zusätzlichen Kosten verbunden.
-
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine schnelle und effiziente Anpassung und/oder Aufteilung eines verfügbaren Gesamtstroms auf ein oder mehrere Lasten bzw. Verbraucher zu ermöglichen.
-
Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
-
Gemäß einem Aspekt wird eine Schaltanordnung beschrieben. Die Schaltanordnung umfasst zumindest eine Schaltvorrichtung, die mit einem Versorgungspunkt der Schaltanordnung gekoppelt ist, um einen Teilstrom zu beziehen. Dabei weist der Versorgungspunkt ein Versorgungspotential auf. Die Schaltvorrichtung kann z.B. eingerichtet sein, einen Betriebsstrom (d.h. den Teilstrom) für einen Verbraucher bereitzustellen. Typischerweise umfasst die Schaltanordnung eine Mehrzahl von Schaltvorrichtungen (z.B. für eine Mehrzahl von Verbrauchern).
-
Die Schaltvorrichtung umfasst ein Schaltelement, durch das der Teilstrom der Schaltvorrichtung fließt und das eingerichtet ist, den Teilstrom (kontinuierlich und/oder stetig) zu verändern. Des Weiteren umfasst die Schaltvorrichtung eine Ansteuerschaltung, die eingerichtet ist, das Schaltelement in Abhängigkeit von einem Eingangspotential zur Einstellung eines Sollwertes des Teilstroms der Schaltvorrichtung anzusteuern. Insbesondere kann die Ansteuerschaltung eingerichtet sein, das Schaltelement derart anzusteuern, dass der Teilstrom auf den durch das Eingangspotential angezeigten Sollwert geregelt wird.
-
Die Schaltvorrichtung umfasst eine Degradationsschaltung, die eingerichtet ist, das Eingangspotential in Reaktion auf eine Reduktion des Versorgungspotentials zu reduzieren, so dass der Sollwert des Teilstroms der Schaltvorrichtung reduziert wird. So kann in zuverlässiger Weise direkt an der Schaltvorrichtung eine Anpassung des Teilstroms bewirkt und einem Einbruch des Versorgungspotentials entgegengewirkt werden.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein elektrisches Bordnetz (z.B. für ein Fahrzeug) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Schaltanordnung umfasst.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Schaltanordnung und/oder das in diesem Dokument beschriebene Bordnetz umfasst.
-
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
-
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz;
- 2 ein beispielhaftes elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs;
- 3 eine beispielhafte Schaltanordnung mit mehreren Schaltvorrichtungen (z.B. mit mehreren Einzellasten); und
- 4 eine beispielhafte Schaltvorrichtung.
-
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe, eine schnelle und effiziente Anpassung der Ströme durch unterschiedliche Lasten zu ermöglichen. Insbesondere soll eine schnelle und effiziente Aufteilung eines verfügbaren Gesamtstroms auf unterschiedliche Teilströme ermöglicht werden.
-
In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100 mit einem elektrischen Bordnetz 200, und 2 zeigt ein beispielhaftes elektrisches Bordnetz 200 für ein Fahrzeug 100, insbesondere für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug 100. Das Bordnetz 200 umfasst eine Ladedose 201, über die der elektrische Energiespeicher 102 des Fahrzeugs 100 geladen werden kann (z.B. an einer Fahrzeug-externen Ladestation). Des Weiteren kann das Fahrzeug 100 ein Ladegerät 202 umfassen, das eingerichtet ist, einen AC-Ladestrom in einen DC-Ladestrom zum Laden des Energiespeichers 102 zu wandeln (für einen AC-Ladevorgang). Das Ladegerät 202 kann einen AC/DC-Wandler umfassen. Beispielsweise kann das Ladegerät 202 eingerichtet sein, einen DC-Ladestrom für den Energiespeicher 102 auf Basis von ein oder mehreren Phasen eines Dreiphasenstroms zu generieren. An der Ladedose 201 können dann die ein oder mehreren Phasen des Dreiphasenstroms bereitgestellt werden.
-
Ferner kann das Bordnetz 200 einen Wechselrichter bzw. Inverter 204 umfassen, der eingerichtet ist, einen (ggf. mehrphasigen) Wechselstrom zum Betrieb einer Antriebsmaschine 205 des Fahrzeugs 100 zu generieren. Außerdem können ein oder mehreren elektrische Verbraucher 203 direkt an das (Hochvolt-) Bordnetz 200 angeschlossen sein (z.B. eine Heizung oder Lenkung des Fahrzeugs 100).
-
Des Weiteren umfasst das Bordnetz 200 einen (Gleichspannungs-) Wandler 207 zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers 212 mit einer reduzierten Versorgungsspannung (z.B. bei 48V oder 12V). Der Betrieb des Wandlers 207 und/oder des Ladegeräts 202 und/oder des Wechselrichters 204 kann durch eine Steuereinheit 101 gesteuert werden.
-
Ein Fahrzeug 100 bzw. ein Bordnetz 200 können somit unterschiedliche elektrisch betriebene Komponenten bzw. Verbraucher 203, 212 umfassen, die jeweils eine elektrische Last darstellen. Eine Gesamtlast kann dabei auf mehrere Teillasten aufgeteilt werden. Insbesondere kann der Laststrom für eine Gesamtlast über unterschiedliche Schaltelemente bereitgestellt und/oder angepasst werden. Dabei sollte der Laststrom in definierter Weise, z.B. gleichmäßig, auf die unterschiedlichen Teillasten bzw. Schaltelemente aufgeteilt werden, um eine gleichmäßige Belastung der unterschiedlichen Schaltelemente zu bewirken.
-
3 zeigt eine beispielhafte Last 300 (allgemein als Schaltanordnung bezeichnet) mit mehreren Teillasten 310 (allgemein als Schaltvorrichtung bezeichnet). Eine Teillast 310 (z.B. ein elektrischer Verbraucher 203, 212) wird typischerweise zwischen einem Versorgungspotential 311 und einem Referenzpotential 313 (z.B. Masse) betrieben. Die von den einzelnen Teillasten 310 aufgenommenen Teilströme können jeweils über ein Steuersignal 312 (z.B. über ein Steuerpotential) eingestellt werden. Der Gesamtstrom kann durch eine Energiequelle 301 (z.B. durch einen elektrischen Energiespeicher 102) über eine Versorgungsleitung bereitgestellt werden. Die Versorgungsleitung weist dabei typischerweise einen Leitungswiderstand 302 und eine parasitäre Induktivität 303 auf. Aufgrund der parasitären Induktivität 303 können typischerweise Lastsprünge, d.h. Sprünge des Gesamtstroms, nur verzögert umgesetzt werden.
-
4 zeigt beispielhafte Komponenten einer Teillast 310 bzw. einer Schalvorrichtung 400. Insbesondere zeigt 4 eine Schaltvorrichtung 400, mit der ein Teilstrom für eine Last eingestellt werden kann. Die Schaltvorrichtung 400 umfasst ein Schaltelement 402, insbesondere ein Halbleiter-Schaltelement wie z.B. ein MOSFET (metaloxide semiconductor, field effect transistor) oder ein IGBT (insulated-gate bipolar transistor). Der Schaltzustand des Schaltelements 402 kann über eine Ansteuerschaltung eingestellt werden. Insbesondere kann mittels der Ansteuerschaltung der Teilstrom durch das Schaltelement 402 in Abhängigkeit von dem Steuersignal 312 eingestellt werden. Der Ist-Strom durch das Schaltelement 402 kann durch eine Strommesseinheit 403, 404 erfasst werden. Dabei kann die Strommesseinheit 403, 404 einen Messwiderstand 403 umfassen, durch den der Source-Drain-Strom des Schaltelements 402 fließt. Der Spannungsabfall an dem Messwiderstand 403 kann über einen Verstärker 404 verstärkt und als Stromindikator für den Ist-Strom an dem Rückkopplungs-Port eines Operationsverstärkers bzw. Komparators 401 bereitgestellt werden. Das Steuersignal 312 kann an dem Eingangs-Port des Operationsverstärkers bzw. Komparators 401 bereitgestellt werden.
-
Der Operationsverstärker bzw. Komparator 401 kann eingerichtet sein, auf Basis der Differenz zwischen den Signalen an den beiden Ports ein Ansteuersignal für den Steuerport (insbesondere für das Gate) des Schaltelements 402 bereitzustellen. So kann der Strom durch das Schaltelement 402 in präziser Weise basierend auf dem Steuersignal 312 eingestellt, insbesondere eingeregelt, werden.
-
4 zeigt ferner Anschlusswiderstände 405, 406, 407. Durch den Kondensator 408 kann ein integrierender Anteil für die Regelung des Stroms durch das Schaltelement 402 bereitgestellt werden.
-
Eine transiente bzw. sprunghafte Änderung des angeforderten Stroms (z.B. durch Änderung des Steuersignals 312) führt (insbesondere aufgrund der parasitären Leitungsinduktivität 303) typischerweise zu einem vorübergehenden Absinken des Versorgungspotentials 311. Dieser Effekt kann dazu genutzt werden, direkt an der Schaltvorrichtung 400 zu detektieren, dass ein begrenzter Gesamtstrom vorliegt, der (z.B. möglichst gleichmäßig) auf die unterschiedlichen Schaltelemente 402 von unterschiedlichen Schaltvorrichtungen 400 der Teillasten 310 aufgeteilt werden sollte.
-
Die Schaltvorrichtung 400 aus 4 umfasst eine Degradationsschaltung, die eingerichtet ist, automatisch das auf den Eingangs-Port des Operationsverstärkers 401 wirkende Eingangssignal 412 zu degradieren, wenn das Versorgungspotential 311 aufgrund eines Lastsprungs absinkt. Die Degradationsschaltung umfasst eine Diode 410, die derart ausgerichtet ist, dass ein Stromfluss von dem Eingangspunkt des Eingangssignals 412 zu dem Versorgungspotential 311 hin ermöglicht aber in umgekehrter Richtung blockiert wird. Des Weiteren umfasst die Degradationsschaltung einen Degradationswiderstand 411, mit dem das Ausmaß der Degradation eingestellt werden kann.
-
Das Versorgungspotential 311 kann derart stark absinken, dass das Steuerpotential 312 über dem Versorgungspotential 311 liegt, und somit die Diode 410 leitend wird. Der Stromfluss durch die Diode 410 führt zu einem Spannungsabfall an dem Eingangswiderstand 406 und an dem Degradationswiderstand 411, und somit zu einem Absinken des Eingangssignals 412 relativ zu dem Steuersignal 312. Die Reduktion des Eingangssignals 412 führt wiederum zu einem reduzierten Stromfluss durch das Schaltelement 402.
-
In entsprechender Weise können alle Schaltelemente 402 der Teillasten 310 bzw. der Schaltvorrichtungen 400 betrieben werden, so dass die Ströme durch alle Schaltelemente 402 reduziert werden. Es kann somit eine kontrollierte Einstellung der Ströme durch die einzelnen Schaltelemente 402 bzw. zu den einzelnen Teillasten 310 ermöglicht werden.
-
Eine Leistungsdegradation kann somit durch lokal verfügbare Messgrößen erfolgen. Zusätzlich können durch die Verwendung von nichtlinearen Kennlinien in der Degradationsschaltung verschiedene Regelungsansätze in einer Schaltvorrichtung 400 umgesetzt werden.
-
Durch eine Messung des Versorgungspotentials 311 (z.B. der Klemmspannung) kann die Stromreserve eines Bordnetzes 200 dezentral an den einzelnen Teillasten 310 und/oder Schaltelementen 402 bzw. Schaltvorrichtungen 400 geschätzt werden. Aus dieser Schätzung kann jeder einzelne Regler (d.h. jede einzelne Schaltvorrichtung 400) den eigenen Sollstrom degradieren und dadurch eine Stabilität des Gesamtsystems erreichen. Diese Degradation erfolgt an jedem Regler mithilfe einer Diode 410 und einem Widerstand 411 im Rückkoppelpfad des Regelkreises. Alternativ oder ergänzend können nichtlineare Kennlinien bei der Anpassung des Sollstroms für die einzelnen Teillasten 310 und/oder Schaltelemente 402 verwendet werden.
-
Es wird somit eine Schaltanordnung 300 beschrieben, die z.B. die Energieversorgung von ein oder mehreren elektrischen Verbrauchern 203, 212 ermöglicht. Dabei kann die Schaltanordnung 300 insbesondere darauf ausgelegt sein, einen begrenzten Gesamtstrom (z.B. in Reaktion auf eine Last-Transiente und/oder in Reaktion auf einen Kurzschluss) in effizienter und schneller Weise auf unterschiedliche Verbraucher 203 bzw. Lasten zu verteilen.
-
Die Schaltanordnung 300 kann z.B. eine Energiequelle 301 (z.B. einen Energiespeicher 102) umfassen, die eingerichtet ist, ein bestimmtes Versorgungspotential 311 (z.B. eine Bordnetzspannung, etwa 48V oder 12V) über eine Induktivität 303 an einem Versorgungspunkt bereitzustellen. Der plötzliche Anstieg eines an dem Versorgungspunkt angeforderten Gesamtstroms kann (insbesondere aufgrund der Induktivität 303) zu einem Einbruch des Versorgungspotentials 311 und damit ggf. zu einer Beeinträchtigung des Betriebs von ein oder mehreren Verbrauchern 203, 212 führen. Beispielsweise kann ein Unterschreiten der Bordnetzspannung unter einen bestimmten Mindestwert (z.B. ein Unterschreiten aufgrund eines Kurzschlusses) zu einer Beeinträchtigung des Betriebs von ein oder mehreren Verbrauchern 203, 212 des Bordnetzes führen. Die in diesem Dokument beschriebene Schaltanordnung 300 kann durch eine automatische Degradation des von einzelnen Verbrauchern 203, 212 bzw. Lasten bezogenen Teilstroms dazu beitragen, dass ein Unterschreiten des Versorgungspotentials 311 unter einen bestimmten Mindestwert zuverlässig vermieden werden kann. Es wird somit ein stabiler Betrieb eines Bordnetzes 200 ermöglicht (auch bei Vorliegen eines Kurzschlusses).
-
Die Schaltanordnung 300 kann eine Schaltvorrichtung 400 umfassen, die mit dem Versorgungspunkt gekoppelt ist, um einen Teilstrom zu beziehen. Insbesondere kann die Schaltanordnung 300 eine Mehrzahl von Schaltvorrichtungen 400 umfassen, die jeweils mit dem Versorgungspunkt gekoppelt sind, um jeweils einen Teilstrom zu beziehen. Die Schaltvorrichtungen 400 können jeweils die gleichen Komponenten aufweisen. Insbesondere können die Schaltvorrichtungen 400 baugleich sein. Die einzelnen Schaltvorrichtungen 400 können eingerichtet sein, den Teilstrom für ein oder mehrere elektrische Verbraucher 203, 212 bereitzustellen.
-
Eine Schaltvorrichtung 400 umfasst jeweils zumindest ein Schaltelement 402, durch das der Teilstrom der Schaltvorrichtung 400 fließt und das eingerichtet ist, den Teilstrom zu verändern bzw. einzustellen. Das Schaltelement 402 kann einen Transistor, insbesondere einen MOSFET (metaloxide semiconductor, field effect transistor) oder einen IGBT (insulated-gate bipolar transistor), umfassen. Des Weiteren kann das Schaltelement 402 eingerichtet sein, in einem linearen Betriebsmodus betrieben zu werden, um den Teilstrom kontinuierlich und/oder stetig zu verändern. Mit anderen Worten, die Schaltvorrichtung 400 kann ein Schaltelement 402 umfassen, um den Teilstrom, der von der Schaltvorrichtung 400 bezogen wird, (in kontinuierliche und/oder stetiger Weise) einzustellen.
-
Des Weiteren umfasst eine Schaltvorrichtung 400 eine Ansteuerschaltung, um das Schaltelement 402 in Abhängigkeit von einem Eingangspotential 412 zur Einstellung eines Sollwertes des Teilstroms der Schaltvorrichtung 400 anzusteuern. Das Eingangspotential 412 kann dabei an einem Eingangspunkt der Ansteuerschaltung anliegen. Dabei kann der Eingangspunkt einem Eingangs-Port eines Komparators und/oder Operationsverstärkers der Ansteuerschaltung entsprechen.
-
Die Ansteuerschaltung kann eingerichtet sein, den Teilstrom der Schaltvorrichtung 400 auf den durch das Eingangspotential 412 angezeigten Sollwert einzustellen bzw. zu regeln. Zu diesem Zweck kann die Ansteuerschaltung eine Rückkopplungsschleife in Bezug auf den durch das Schaltelement 402 fließenden Teilstrom umfassen.
-
Insbesondere kann die Ansteuerschaltung eine Strommesseinheit 403, 404 umfassen, die eingerichtet ist, einen Stromindikator in Bezug auf den Teilstrom durch das Schaltelement 402 bereitzustellen. Die Strommesseinheit 403, 404 kann z.B. einen Messwiderstand 403 umfassen, der in Reihe mit dem Schaltelement 402 angeordnet ist. Der Stromindikator kann dann von dem Spannungsabfall an dem Messwiderstand 403 abhängen. Des Weiteren kann die Strommesseinheit 403, 404 einen Verstärker 404 umfassen, der eingerichtet ist, den Spannungsabfall an dem Messwiderstand 403 zu verstärken. Der Stromindikator kann dann von dem verstärkten Spannungsabfall abhängen oder dem verstärkten Spannungsabfall entsprechen.
-
Die Ansteuerschaltung kann eingerichtet sein, das Schaltelement 402 (auch) in Abhängigkeit von dem Stromindikator anzusteuern. Insbesondere kann die Ansteuerschaltung einen Komparator 401 und/oder einen Operationsverstärker umfassen, der eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem Eingangspotential 412 (an dem Eingangspunkt des Komparators 401) und in Abhängigkeit von dem Stromindikator (an einem Rückkopplungspunkt bzw. Port des Komparators 401), insbesondere in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Eingangspotential 412 und dem Stromindikator, ein Ansteuersignal für das Schaltelement 402 zu generieren.
-
Das Schaltelement 402 kann dann in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal betrieben werden, um den Teilstrom auf den durch das Eingangspotential 412 angezeigten Sollwert einzustellen, insbesondere zu regeln. Das Schaltelement 402 kann einen Ansteuerport, insbesondere ein Gate, umfassen, und die Ansteuerschaltung kann eingerichtet sein, ein Ansteuersignal, insbesondere ein Ansteuerpotential, für den Ansteuerport zu generieren. So kann der Teilstrom für eine Schaltanordnung 400 in präziser Weise eingestellt werden.
-
Wie oben dargelegt, kann der an dem Versorgungspunkt bereitgestellte Gesamtstrom begrenzt sein, und unterhalb der Summe der Sollwerte der Teilströme der ein oder mehreren Schaltvorrichtungen liegen (insbesondere in Reaktion auf eine sprunghafte Erhöhung von ein oder mehreren der Sollwerte). Eine solche Situation kann in Reaktion auf einen sprunghaften Lastanstieg vorliegen. In einem solchen Fall kann es zu einem Einbruch des Versorgungspotentials 311 kommen, was sich negativ auf den Betrieb von ein oder mehreren Verbrauchern 203, 212 auswirken kann.
-
Die ein oder mehreren Schaltvorrichtungen 400 können jeweils eine Degradationsschaltung umfassen, die eingerichtet ist, das Eingangspotential 412 in Reaktion auf eine Reduktion des Versorgungspotentials 311 zu reduzieren. Die Reduktion des Eingangspotentials 412 führt zu einer Reduktion des Sollwerts des Teilstroms der jeweiligen Schaltvorrichtung 400, und somit zu einer Reduktion des an dem Versorgungspunkt angeforderten Gesamtstroms. Durch die Degradation der einzelnen Schaltvorrichtungen 400 kann in effizienter und schneller Weise einem Einbruch des Versorgungspotentials 311 entgegengewirkt werden.
-
Die Degradationsschaltung einer Schaltvorrichtung 400 kann einen Degradationswiderstand 411 umfassen, der zwischen dem Eingangspunkt der Ansteuerschaltung der Schaltvorrichtung 400 und dem Versorgungspunkt angeordnet ist. Durch einen Spannungsabfall an dem Degradationswiderstand 411 (infolge eines Stromflusses von dem Eingangspunkt zu dem Versorgungspunkt) kann das Eingangspotential 412 (und damit der Sollwert des Teilstroms) in effizienter und zuverlässiger Weise reduziert werden.
-
Die Degradationsschaltung kann ein Sperrelement 410, insbesondere eine Diode, umfassen, das eingerichtet ist, einen Stromfluss von dem Versorgungspunkt zu dem Eingangspunkt zu unterbinden, und einen Stromfluss von dem Eingangspunkt zu dem Versorgungspunkt zu ermöglichen. Das Sperrelement 410 kann in Reihe mit dem Degradationswiderstand 411 zwischen dem Eingangspunkt und dem Versorgungspunkt angeordnet sein. Dabei kann das Sperrelement 410 zwischen dem Degradationswiderstand 411 und dem Versorgungspunkt angeordnet sein. Durch die Bereitstellung eines Sperrelements 410 kann bewirkt werden, dass die Degradationsschaltung nur dann eingreift, wenn es zu einem Absinken des Versorgungspotentials 311 kommt.
-
Die Schaltvorrichtung 400 kann einen Steuerpunkt umfassen, an dem ein Steuerpotential 312 zur Einstellung des Sollwertes des Teilstroms der Schaltvorrichtung 400 anliegt. Das Steuerpotential 312 kann z.B. durch eine Steuereinheit 101 vorgegeben werden. Des Weiteren kann das Steuerpotential 312 unmittelbar nach einem Einbruch des Versorgungspotentials 311 konstant bleiben. Dennoch kann durch die in diesem Dokument beschriebene Degradationsschaltung in automatischer und lokaler Weise ein Absenken des Sollwertes des Teilstroms der Schaltvorrichtung 400 bewirkt werden.
-
Der Steuerpunkt der Schaltvorrichtung 400 kann über einen Eingangswiderstand 406 mit dem Eingangspunkt verbunden sein. Der Eingangswiderstand 406 und der Degradationswiderstand 411 der Schaltvorrichtung 400 können dann einen Spannungsteiler bilden, der bei einem Stromfluss von dem Steuerpunkt zu dem Versorgungspunkt zu einem automatischen Absenken des Eingangspotentials 412 und somit des Sollwertes für den Teilstrom der Schaltvorrichtung 400 führt.
-
Die in diesem Dokument beschriebene automatische Degradation bzw. Anpassung der Sollströme für unterschiedliche Lasten 310 bzw. Schaltelemente 402 kann in kosteneffizienter Weise bereitgestellt werden. Die Degradation bzw. Anpassung erfolgt dabei dezentral und somit in zuverlässiger Weise (insbesondere in Bezug auf Redundanz und in Bezug auf ein reduziertes Ausfallrisiko). Des Weiteren wird eine besonders schnelle Regelung bzw. Anpassung des Stroms ermöglicht, da die Degradation separat und lokal an den einzelnen Teillasten 310 bzw. Schaltelementen 402 erfolgt.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
