DE102018204957A1 - Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können Download PDF

Info

Publication number
DE102018204957A1
DE102018204957A1 DE102018204957.2A DE102018204957A DE102018204957A1 DE 102018204957 A1 DE102018204957 A1 DE 102018204957A1 DE 102018204957 A DE102018204957 A DE 102018204957A DE 102018204957 A1 DE102018204957 A1 DE 102018204957A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vschlr
tvschlw
component
vschlw
components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018204957.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Götzenberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102018204957.2A priority Critical patent/DE102018204957A1/de
Priority to CN201980023829.4A priority patent/CN111903034B/zh
Priority to US17/045,233 priority patent/US11300634B2/en
Priority to PCT/EP2019/057860 priority patent/WO2019192922A1/de
Publication of DE102018204957A1 publication Critical patent/DE102018204957A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/56—Testing of electric apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/30—State monitoring, e.g. fault, temperature monitoring, insulator monitoring, corona discharge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können, wobei abhängig von Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszuständen und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ein Verschleißwert (VSchlW-1, VSchlW-2, ... VSchlW-n) einer jeweiligen Komponente ermittelt wird, wobei die optimale Anzahl an parallel zu betreibenden Komponenten für eine aktuelle Leistungsanforderung ermittelt und mit der Anzahl der aktuell betriebenen Anzahl an Komponenten verglichen wird (100, 110), wobei bei einer Anzahl an aktuell betriebenen Komponenten, die größer ist als die optimale Anzahl (130), die Komponente mit dem größten Verschleißwert abgeschaltet wird (131, 132) und wobei bei einer Anzahl an aktuell betriebenen Komponenten, die kleiner ist, als die optimale Anzahl (140), die Komponente oder die Komponenten ermittelt werden, die grundsätzlich aktivierbar sind (141), und dann die aktivierbare Komponente mit dem geringsten Verschleißwert zugeschaltet wird (142, 143).

Description

  • Beim Versorgen von elektrischen Lasten wie beispielsweise Elektromotoren oder magnetischen oder piezoelektrischen Einspritzventilen oder ohmschen Lasten wie Leuchtmittel, die in Kraftfahrzeugen in großer Zahl verbaut sind, fließen häufig große Ströme durch die die Lasten betätigenden Schalttransistoren oder die eine Versorgungsspannung zur Verfügung stellenden Energiewandler wie z.B. DC/DC-Wandler.
  • Um eine zu große Belastung der einzelnen Schaltmittel und anderen Bauteile zu vermeiden, werden häufig zwei oder mehrere Schaltmittel oder auch DC/DC-Wandler parallel geschaltet. Dies ist beispielsweise in der DE 10 2005 045 889 B4 oder DE 10 2013 220 842 A1 beschrieben. Bei solchen Parallelschaltungen von Strompfadsträngen oder Komponenten ist es wichtig, eine gleichmäßige Belastung während des Betriebes zu gewährleisten, da ansonsten einer der Stränge oder Komponenten aufgrund stärkerer Belastung und damit Alterung ausfallen kann und damit die gesamte Anordnung vorzeitig unbrauchbar wird.
  • Im Folgenden wird der Begriff Komponenten für parallel zu schaltende Bauteile, Bauteilgruppen oder damit gebildeten Anordnungen verwendet.
  • Es kann aber auch ein Betrieb vorgesehen sein, bei dem nicht immer alle möglichen Komponenten aktiviert sind sondern nur die für einen optimalen Betrieb, insbesondere einen optimalen Wirkungsgrad, erforderlichen. Hier müssen also abhängig von der Lastsituation eine oder mehrere der maximal möglichen Komponenten deaktiviert werden, wobei dafür gesorgt werden muss, dass nicht immer dieselben Komponenten aktiv sind und somit immer auch dieselben Komponenten bei geringerem Bedarf ausgeschaltet werden.
  • Es gibt hierfür Konzepte, bei denen die parallelzuschaltenden Komponenten im Rotationsprinzip zu- und abgeschaltet werden. Dies kann jedoch ebenfalls zum vorzeitigen Ausfall einer Komponente führen, da unterschiedliche Belastungsbedingungen für die einzelnen Komponenten vorliegen können. So kann beispielsweise beim Betrieb einer Komponente öfters eine höhere Umgebungstemperatur herrschen oder eine größere Versorgungsspannung anliegen oder ein größerer Strom fließen als beim Betrieb einer anderen Komponente, was wieder zum Ausfall der stärker belasteten Komponente und damit zum unbrauchbar werden der gesamten Anordnung führen kann.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Lebensdauererhöhung von parallelzuschaltenden Komponenten zu erzielen.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Demnach wird bei einem Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können, zunächst abhängig von Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszuständen und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ein Verschleißwert einer jeweiligen Komponente ermittelt. Es wird außerdem die optimale Anzahl an parallel zu betreibenden Komponenten für eine aktuelle Leistungsanforderung ermittelt und mit der Anzahl der aktuell betriebenen Anzahl an Komponenten verglichen.
    Bei einer Anzahl an aktuell betriebenen Komponenten, die größer ist als die optimale Anzahl, wird die Komponente mit dem größten Verschleißwert abgeschaltet und es werden bei einer Anzahl an aktuell betriebenen Komponenten, die kleiner ist, als die optimale Anzahl, die Komponente oder die Komponenten ermittelt, die grundsätzlich aktivierbar sind, und dann wird die aktivierbare Komponente mit dem geringsten Verschleißwert zugeschaltet.
  • Ein Zu- oder Abschalten einer Komponente wird in vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiederholt, bis die optimale Anzahl an parallel zu betreibenden Komponenten erreicht ist.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also immer abhängig von der optimalen Anzahl an parallel zu betreibenden Komponenten eine oder mehrere Komponenten abgeschaltet, wobei dies nicht nach dem Rotationsprinzip erfolgt sondern abhängig davon, welche Komponente den geringsten Verschleißwert aufweist, um dann zugeschaltet zu werden oder den größten Verschleißwert aufweist, um abgeschaltet zu werden.
  • Zur Ermittlung eines Verschleißwertes kann in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für jede Komponente eine jeweilige auf einer Umgebungsbedingung oder einem Betriebszustand oder der Versorgungsspannung oder des Versorgungsstromes beruhende Verschleißrate ermittelt werden und die so für die zu berücksichtigenden Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszustände und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ermittelten Verschleißraten zu einem Verschleißwert für die jeweilige Komponente summiert werden.
  • Der Verschleißwert wird also abhängig von Verschleißraten ermittelt, die ihrerseits abhängig von der Belastung einer Komponente aufgrund von Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise der Umgebungstemperatur oder der Umgebungsfeuchtigkeit, von Betriebsbedingungen wie an Bauteilen anliegenden Spannungen, durch diese fließenden Strömen, Bauteiltemperaturen etc., der an der Komponente anliegenden Versorgungsspannung oder dem eingeprägten Versorgungsstrom sind. Hierfür können ein oder mehrere Schwellwerte definiert und es kann ermittelt werden, wie lange beispielsweise die Komponente bei einer bestimmten Temperatur bei einem bestimmten Strom in Betrieb ist, um daraus Verschleißrate und als Summe der Verschleißrate einen Verschleißwert zu ermitteln.
  • Dies hat den Vorteil, dass nicht nur die Betriebszeit berücksichtigt wird, sondern auch, dass der Betrieb bei extremeren Bedingungen erfolgt, so dass sich ein höherer Verschleißwert ergibt und in Folge andere Komponenten, die zwar möglicherweise schon länger in Betrieb sind, jedoch bei Normbedingungen, zugeschaltet werden oder umgekehrt.
  • In einer Weiterbildung dieser Alternative können die einzelnen Verschleißrate vor der Summation gewichtet werden.
  • Hierdurch kann z.B. dem Betrieb bei einer zu hohen Umgebungstemperatur ein höheres Gewicht gegeben werden als dem Betrieb bei einer zu hohen Versorgungsspannung.
  • In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist eine Komponente mit einer Anzahl von Baugruppen gebildet und es wird für jede Baugruppe eine jeweilige auf einer Umgebungsbedingung oder einem Betriebszustand oder der Versorgungsspannung oder des Versorgungsstromes beruhende Verschleißrate ermittelt und die so für die zu berücksichtigenden Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszustände und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ermittelten Verschleißraten werden zu einem Teilverschleißwert für die jeweilige Baugruppe summiert und der maximale Teilverschleißwert dieser Teilverschleißwerte wird für die jeweiligen Baugruppen als Verschleißwert der Komponente ausgewählt.
  • Eine solche Baugruppe kann dabei aus nur einem oder auch mehreren Bauteilen bestehen. Es wird dann für jede Baugruppe eine Verschleißrate pro zu berücksichtigender Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszustände und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ermittelt und diese einzelnen Verschleißraten werden zu einem Teilverschleißwert für die jeweilige Baugruppe summiert.
  • Hierdurch kann berücksichtigt werden, dass bestimmte Bauteile oder Baugruppen unter bestimmten Betriebsbedingungen einen höheren Verschleiß erleiden als andere und dies nicht durch eine Mittelung über alle Baugruppen einer Komponente zu einem insgesamt geringeren Verschleißwert führen würde, als dem tatsächlichen Alterungsgrad aufgrund der Überbeanspruchung einer einzelnen Baugruppe entsprechen würde.
  • In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem wieder eine Komponente mit einer Anzahl von Baugruppen gebildet ist und für jede Baugruppe eine jeweilige auf einer Umgebungsbedingung oder einem Betriebszustand oder der Versorgungsspannung oder des Versorgungsstromes beruhende Verschleißrate ermittelt wird und die so für die zu berücksichtigenden Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszustände und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ermittelten Verschleißraten zu einem Teilverschleißwert für die jeweilige Baugruppe summiert werden, wird der Teilverschleißwert dieser Teilverschleißwerte für die jeweiligen Baugruppen als Verschleißwert der Komponente ausgewählt, deren Baugruppe von einer Beurteilungseinheit als für die aktuell vorliegenden Lastverhältnisse als kritisch eingestuft ist.
  • Hier werden also auch die Lastverhältnisse berücksichtigt und es wird der Verschleißgrad der Baugruppe, für die diese Lastverhältnisse am kritischsten sind, als Verschleißwert der Komponente gewählt. Hierzu ist eine Beurteilungseinheit vorgesehen, in der entsprechende Daten aus Erfahrungswerten enthalten sind und die entsprechende Werte für die Betriebsbedingungen und Lastverhältnisse als Eingangsgrößen erhält.
  • In einer nochmals weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem wieder eine Komponente mit einer Anzahl von Baugruppen gebildet ist und für jede Baugruppe eine jeweilige auf einer Umgebungsbedingung oder einem Betriebszustand oder der Versorgungsspannung oder des Versorgungsstromes beruhende Verschleißrate ermittelt wird und die so für die zu berücksichtigenden Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszustände und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ermittelten Verschleißraten zu einem Teilverschleißwert für die jeweilige Baugruppe summiert werden, werden nun die Teilverschleißwerte jeweils mit einer spezifischen Wichtungsgröße multipliziert, die von einer Beurteilungseinheit für eine jeweilige Baugruppe als für die aktuell vorliegenden Lastverhältnisse ermittelt wird und der Verschleißwert einer Komponente die Summe der gewichteten Teilverschleißwerte ist.
  • Es werden also auch die aktuellen Lastverhältnisse berücksichtigt, jedoch nicht nur der Verschleißgrad einer Baugruppe als Verschleißwert berücksichtigt sondern der Verschleißwert wieder aus allen Verschleißraten aller Baugruppen gebildet, wobei jedoch eine Wichtung abhängig von den aktuellen Lastverhältnissen erfolgt.
  • Die Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind vorteilhaft anwendbar, wenn eine Komponente ein Phasenstrang eines mehrphasigen Energiewandlers ist, bei dem zwei oder mehrere Phasenstränge parallelgeschaltet werden können.
  • Da solche Phasenstränge hohen Belastungen unter unterschiedlichen Lastverhältnissen ausgesetzt sein können, kann deren Lebensdauer unter Berücksichtigung der individuellen Einsatzbedingungen erheblich erhöht werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen
    • 1 ein Flussdiagramm eine erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • 2 ein Flussdiagramm einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • 3 ein Flussdiagramm einer ersten Variante zur Bestimmung des Verschleißwerts einer Komponente,
    • 4 ein Flussdiagramm einer zweiten Variante zur Bestimmung des Verschleißwerts einer Komponente,
    • 5 ein Flussdiagramm einer dritten Variante zur Bestimmung des Verschleißwerts einer Komponente,
    • 6 ein Flussdiagramm einer vierten Variante zur Bestimmung des Verschleißwerts einer Komponente.
  • Im Flussdiagramm der 1 wird zunächst 100 die optimale Anzahl von erforderlichen, aktivierten, parallel geschalteten Komponenten, z.B. Strängen eines Energiewandlers, für die bestehenden Lastverhältnisse ermittelt. Anschließend 110 wird diese optimale Anzahl mit der Anzahl an derzeit aktiven Komponenten verglichen. Falls die beiden Anzahlen gleich sind, wird das Verfahren bis zum nächsten Start beendet 120.
  • Falls aktuell zu viele Komponenten aktiv sind 130, wird die Komponente mit dem größten Verschleißwert bestimmt 131 und anschließend 132 diese Komponente abgeschaltet. Danach wird das Verfahren beendet 120.
  • Falls aktuell zu wenige Komponenten aktiv sind 140, werden zunächst 141 die grundsätzlich aktivierbaren Komponenten ermittelt, anschließend 142 wird die Komponente mit dem geringsten Verschleißwert ermittelt und schließlich 143 diese Komponente eingeschaltet. Danach wird das Verfahren beendet 120.
  • Gemäß 2 wird das gleiche Verfahren wie in 1 durchgeführt mit dem Unterschied, dass nach dem Ab- oder Einschalten der Komponenten in den Schritten 131 bzw. 143 das Verfahren nicht beendet wird, sondern zum Vergleichsschritt 110 zurückgekehrt wird, so dass das Verfahren zyklisch abläuft, bis die aktuelle Anzahl an aktivierten Komponenten der optimalen Anzahl entspricht. In der Variante der 1 muss zum Erreichen der optimalen Anzahl an Komponenten das Verfahren ggf. immer wieder neu gestartet werden.
  • Die 3 bis 6 zeigen Verfahren zum Ermitteln eines Verschleißwertes für eine Komponente. Dabei wird in der 3 zunächst 30-1, 30-2, 30-n für jede Komponente oder für jeden Strang 1 bis n für jede Umgebungsbedingung - im dargestellten Beispiel die Temperatur, es könnte auch der Luftdruck, die Feuchtigkeit etc. sein -, für jeden Betriebszustand - im dargestellten Beispiel die Aktivität oder Betriebsdauer und der fließende Strom, es könnten auch Spannungen an Bauteilen etc. sein-, und für die anliegende Versorgungsspannung oder alternativ einen eingeprägten Versorgungsstrom aufgrund von Erfahrungswerten eine Verschleißrate ermittelt.
  • Anschließend 31-1, 310-2, 31-n werden diese Verschleißraten aufsummiert und als Verschleißwert VSchlW-1 ... VSchlW-n für jede Komponente ermittelt.
  • 4 zeigt eine Variante der Ermittlung eines Verschleißwertes VSchlW-1 ... VSchlW-n für eine Komponente, bei der zunächst 40-1, 40-2, ... 40-n für jede Baugruppe einer Komponente, wie zur 3 für die gesamte Komponente beschrieben, die Verschleißraten VSchlR-1-1, VSchlR-1-2, VSchlR-2-1, VSchlR-2-2, ... VSchlR-n-2 bestimmt werden. Im Ausführungsbeispiel der 4 soll jede Komponente zwei Baugruppen haben, wobei eine Baugruppe auch nur aus einem Bauteil, z.B. einem Transistor oder einem Kondensator, bestehen kann.
  • Die Verschleißraten VSchlR-1-1 ... VSchlR-n-2 jeder Baugruppe werden anschließend 41-1-1, 41-1-2, ..., 41-n-1, 41-n-2 aufsummiert.
  • Die so erhaltenen Teilverschleißwerte TVSchlW-1-1 ... TVSchlW-n-2 werden im nachfolgenden Schritt 42-1, 42-2, , 42-n bewertet und es wird für jede Komponente der maximale Teilverschleißwert als Verschleißwert VSchlW-1 ... VSchlW-n für die Komponente bestimmt.
  • Hier bestimmt also die am meisten gealterte Baugruppe einer Komponente deren Verschleißwert.
  • In der Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 5 wird hingegen abhängig von den Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszuständen und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes sowie den Lastbedingungen die lastspezifisch kritische Baugruppe bestimmt 500 und abhängig von diesem Wert der Verschleißwert der Komponente aus dem Teilverschleißwert dieser Baugruppe bestimmt 510. Die anderen Verarbeitungsschritte entsprechen denen der 4.
  • Statt dieser harten Auswahl wird in der Variante der 6 jeder Teilverschleißwert einer Baugruppe abhängig von den Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszuständen und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes sowie den Lastbedingungen mit einem lastspezifischen Wert multipliziert 60-1-1, 60-1-2, , 60-n-2, die Teilverschleißwerte der Baugruppen einer Komponente also gewichtet und die Summe dieser gewichteten Teilverschleißwerte gebildet 61-1, 61-2, , 61-n. Es wird also quasi ein gewichteter Mittelwert der Teilverschleißwerte der Baugruppen einer Komponente gebildet und als Verschleißwert der Komponente VSchlW-1, VSchlW-2, VSchlW-n bestimmt.
  • Bei den Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also zum einen bei der Bestimmung eines Verschleißwertes einer Komponente, also deren Alterung, berücksichtigt, dass unterschiedliche Rahmenbedingungen zu unterschiedlichem Verschleiß führen können. Zum anderen wird bei Bestimmung eines Verschleißwertes berücksichtigt, dass unterschiedliche Betriebszustände unterschiedliche Baugruppen einer Komponente unterschiedlich altern lassen, so dass ein Betriebszustand, der eine Baugruppe besonders altern lässt, bevorzugt zur Auswahl einer Komponente führt, bei der genau diese Baugruppe noch wenig gealtert ist und umgekehrt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005045889 B4 [0002]
    • DE 102013220842 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können, wobei abhängig von Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszuständen und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ein Verschleißwert (VSchlW-1, VSchlW-2, ... VSchlW-n) einer jeweiligen Komponente ermittelt wird, wobei die optimale Anzahl an parallel zu betreibenden Komponenten für eine aktuelle Leistungsanforderung ermittelt und mit der Anzahl der aktuell betriebenen Anzahl an Komponenten verglichen wird (100, 110), wobei bei einer Anzahl an aktuell betriebenen Komponenten, die größer ist als die optimale Anzahl (130), die Komponente mit dem größten Verschleißwert abgeschaltet wird (131, 132) und wobei bei einer Anzahl an aktuell betriebenen Komponenten, die kleiner ist, als die optimale Anzahl (140), die Komponente oder die Komponenten ermittelt werden, die grundsätzlich aktivierbar sind (141), und dann die aktivierbare Komponente mit dem geringsten Verschleißwert zugeschaltet wird (142, 143).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zu- oder Abschalten einer Komponente wiederholt wird, bis die optimale Anzahl an parallel zu betreibenden Komponenten erreicht ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Komponente eine jeweilige auf einer Umgebungsbedingung oder einem Betriebszustand oder der Versorgungsspannung oder des Versorgungsstromes beruhende Verschleißrate ermittelt wird (30-1, 30-2, ... 30-n; 40-1, 40-2, ... 40-n; 50-1, 50-2, ... 50-n, 60-1, 60-2, ... 60-n) und die so für die zu berücksichtigenden Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszustände und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ermittelten Verschleißraten (VSchlR-1-1, VSchlR-1-2, VSchlR-2-1, VSchlR-2-2, ... VSchlR-n-1, VSchlR-n-2) zu einem Verschleißwert (VSchlW-1, VSchlW-2, ... VSchlW-n) für die jeweilige Komponente summiert (31-1, 31-2, ... 31-n; 41-1-1, 41-1-2, ... 41-n-1, 41-n-2; 51-1-1, 51-1-2, ... 51-n-2, 60-1, 60-2, ... 60-n) werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Verschleißraten (VSchlR-1-1, VSchlR-1-2, VSchlR-2-1, VSchlR-2-2, VSchlR-n-1, VSchlR-n-2) vor der Summation (31-1, 31-2, ... 31-n; 41-1-1, 41-1-2, ... 41-n-1, 41-n-2; 51-1-1, 51-1-2, ... 51-n-2, 60-1, 60-2, ... 60-n) gewichtet werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Komponente mit einer Anzahl von Baugruppen gebildet ist und für jede Baugruppe eine jeweilige auf einer Umgebungsbedingung oder einem Betriebszustand oder der Versorgungsspannung oder des Versorgungsstromes beruhende Verschleißrate (VSchlR-1-1, VSchlR-1-2, VSchlR-2-1, VSchlR-2-2, ... VSchlR-n-1, VSchlR-n-2) ermittelt wird und die so für die zu berücksichtigenden Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszustände und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ermittelten Verschleißraten (VSchlR-1-1, VSchlR-1-2, VSchlR-2-1, VSchlR-2-2, ... VSchlR-n-1, VSchlR-n-2) zu einem Teilverschleißwert (TVSchlW-1-1, TVSchlW-1-2, TVSchlW-2-1, TVSchIW-2-2, ... TVSchlW-n-1, TVSchlW-n-2) für die jeweilige Baugruppe summiert werden und der maximale Teilverschleißwert dieser Teilverschleißwerte (TVSchlW-1-1, TVSchlW-1-2, TVSchlW-2-1, TVSchIW-2-2, ... TVSchlW-n-1, TVSchlW-n-2) für die jeweiligen Baugruppen als Verschleißwert (VSchlW-1, VSchlW-2, ... VSchlW-n) der Komponente ausgewählt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Komponente mit einer Anzahl von Baugruppen gebildet ist und für jede Baugruppe eine jeweilige auf einer Umgebungsbedingung oder einem Betriebszustand oder der Versorgungsspannung oder des Versorgungsstromes beruhende Verschleißrate ermittelt wird und die so für die zu berücksichtigenden Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszustände und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ermittelten Verschleißraten (VSchlR-1-1, VSchlR-1-2, VSchlR-2-1, VSchlR-2-2, ... VSchlR-n-1, VSchlR-n-2) zu einem Teilverschleißwert (TVSchlW-1-1, TVSchlW-1-2, TVSchlW-2-1, TVSchIW-2-2, ... TVSchlW-n-1, TVSchlW-n-2) für die jeweilige Baugruppe summiert werden und der Teilverschleißwert dieser Teilverschleißwerte (TVSchlW-1-1, TVSchlW-1-2, TVSchlW-2-1, TVSchIW-2-2, ... TVSchlW-n-1, TVSchlW-n-2) für die jeweiligen Baugruppen als Verschleißwert (VSchlW-1, VSchlW-2, ... VSchlW-n) der Komponente ausgewählt wird, deren Baugruppe von einer Beurteilungseinheit (50) als für die aktuell vorliegenden Lastverhältnisse als kritisch eingestuft ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Komponente mit einer Anzahl von Baugruppen gebildet ist und für jede Baugruppe eine jeweilige auf einer Umgebungsbedingung oder einem Betriebszustand oder der Versorgungsspannung oder des Versorgungsstromes beruhende Verschleißrate (VSchlR-1-1, VSchlR-1-2, VSchlR-2-1, VSchlR-2-2, ... VSchlR-n-1, VSchlR-n-2) ermittelt wird und die so für die zu berücksichtigenden Umgebungsbedingungen und/oder Betriebszustände und/oder der Versorgungsspannung und/oder des Versorgungsstromes ermittelten Verschleißraten (VSchlR-1-1, VSchlR-1-2, VSchlR-2-1, VSchlR-2-2, ... VSchlR-n-1, VSchlR-n-2) zu einem Teilverschleißwert (TVSchlW-1-1, TVSchlW-1-2, TVSchlW-2-1, TVSchIW-2-2, ... TVSchlW-n-1, TVSchlW-n-2) für die jeweilige Baugruppe summiert werden und die Teilverschleißwerte (TVSchlW-1-1, TVSchlW-1-2, TVSchlW-2-1, TVSchIW-2-2, ... TVSchlW-n-1, TVSchlW-n-2) jeweils mit einer spezifischen Wichtungsgröße multipliziert (60-1-1, 60-1-2, 60-2-1, 60-2-2, 60-n-1, 60-n-2) werden, die von einer Beurteilungseinheit (60) für eine jeweilige Baugruppe als für die aktuell vorliegenden Lastverhältnisse ermittelt wird und der Verschleißwert (VSchlW-1, VSchlW-2, ... VSchlW-n) einer Komponente die Summe (61-1, 61-2, ... 61-n) der gewichteten Teilverschleißwerte ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Komponente ein Phasenstrang eines mehrphasigen Energiewandlers ist, bei dem zwei oder mehrere Phasenstränge parallelgeschaltet werden können.
DE102018204957.2A 2018-04-03 2018-04-03 Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können Pending DE102018204957A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018204957.2A DE102018204957A1 (de) 2018-04-03 2018-04-03 Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können
CN201980023829.4A CN111903034B (zh) 2018-04-03 2019-03-28 从可根据性能要求并行运行的多个组件中确定一个或多个组件的方法
US17/045,233 US11300634B2 (en) 2018-04-03 2019-03-28 Method for determining a component or multiple components of a number of components which can be driven in a parallel manner according to power requirements
PCT/EP2019/057860 WO2019192922A1 (de) 2018-04-03 2019-03-28 Verfahren zur bestimmung einer komponente oder mehrerer komponenten aus einer anzahl an komponenten, die je nach leistungsanforderung parallel betrieben werden können

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018204957.2A DE102018204957A1 (de) 2018-04-03 2018-04-03 Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018204957A1 true DE102018204957A1 (de) 2019-10-10

Family

ID=65991836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018204957.2A Pending DE102018204957A1 (de) 2018-04-03 2018-04-03 Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11300634B2 (de)
CN (1) CN111903034B (de)
DE (1) DE102018204957A1 (de)
WO (1) WO2019192922A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006046157A1 (de) * 2006-09-28 2008-04-10 Man Diesel Se Großdieselmotor und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102005045889B4 (de) 2005-09-26 2008-11-20 Continental Automotive Gmbh Mehrphasiger Gleichstromsteller und Verfahren zum Betreiben eines mehrphasigen Gleichstromstellers
DE102013104751A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Hella Kgaa Hueck & Co. Steuervorrichtung für einen Mehrphasen-Gleichspannungswandler
DE102013220842A1 (de) 2013-10-15 2015-04-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Schalten eines Zyklus in einer Leistungstransistorschaltung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5727063B1 (ja) * 2014-02-27 2015-06-03 株式会社東芝 エネルギー管理装置、エネルギー管理システム、エネルギー管理方法およびプログラム
CN104617659A (zh) * 2015-03-02 2015-05-13 北京华盛源通科技有限公司 模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统和控制方法
DE102015214236A1 (de) * 2015-07-28 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Gleichspannungswandlers, elektrisches System
DE102015011230A1 (de) * 2015-08-25 2017-03-02 Audi Ag Energiespeichervorrichtung für ein elektrisches Wechselspannungsnetz
JP6554410B2 (ja) * 2015-12-14 2019-07-31 株式会社日立製作所 電力貯蔵システム管理装置、電力貯蔵システム管理方法、電力貯蔵システム
US10395196B2 (en) * 2016-04-01 2019-08-27 Enel X North America, Inc. Two-stage control systems and methods for economical optimization of an electrical system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005045889B4 (de) 2005-09-26 2008-11-20 Continental Automotive Gmbh Mehrphasiger Gleichstromsteller und Verfahren zum Betreiben eines mehrphasigen Gleichstromstellers
DE102006046157A1 (de) * 2006-09-28 2008-04-10 Man Diesel Se Großdieselmotor und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102013104751A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Hella Kgaa Hueck & Co. Steuervorrichtung für einen Mehrphasen-Gleichspannungswandler
DE102013220842A1 (de) 2013-10-15 2015-04-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Schalten eines Zyklus in einer Leistungstransistorschaltung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019192922A1 (de) 2019-10-10
US20210165053A1 (en) 2021-06-03
CN111903034A (zh) 2020-11-06
US11300634B2 (en) 2022-04-12
CN111903034B (zh) 2024-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014212934A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Ladezustandsausgleich eines Energiespeichersystems
DE102014212933B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Ladezustandsausgleich für ein Batteriesystem
DE102013221966A1 (de) Fahrzeugeigenes Ladegerät zum Laden einer Batterie
DE102010008583A1 (de) Heizungssteuerungssystem
DE112019000344T5 (de) Leistungswandlungseinrichtung
DE102008063213A1 (de) Energiespeicheranordnung und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben der Energiespeicheranordnung
DE102019130683A1 (de) Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Batteriesystems sowie Batteriesystem
DE102008051959B4 (de) System mit verringerter Resonanz mit mehreren Invertern
EP3371847A1 (de) Verfahren zum betrieb einer batterie und batterie
DE102009054785A1 (de) Bremschopper
DE102018204957A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Komponente oder mehrerer Komponenten aus einer Anzahl an Komponenten, die je nach Leistungsanforderung parallel betrieben werden können
DE102017221621A1 (de) Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung zumindest eines Verbrauchers eines Kraftfahrzeugs aus einem Bordnetz, Bordnetz sowie Kraftfahrzeug
DE102018217255A1 (de) Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems
EP3485563A1 (de) Umrichteranordung sowie verfahren zu deren betrieb
DE102022100890A1 (de) Spannungswandler
DE102013101652A1 (de) Laststufenschalter mit Halbleiter-Schaltelementen und Verfahren zum Betrieb eines Laststufenschalters
DE102019213073A1 (de) Verfahren zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler
DE102016007804A1 (de) Batterie für ein Fahrzeug
DE102011075414A1 (de) Energiespeichereinrichtung, System mit Energiespeichereinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Energiespeichereinrichtung
DE102019125293A1 (de) Gleichspannungswandlung in einem Bordnetz
DE102018219745A1 (de) Steuern eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs
DE102017008841A1 (de) Elektrisches Bordnetz mit Brennstoffzelleneinheit
DE19953373A1 (de) Vorrichtung zur Spannungsversorgung in einem Kraftfahrzeug
EP4312328A2 (de) Symmetrierungsschaltung und symmetrierungsverfahren für eine dc-versorgungsstation sowie dc-versorgungsstation mit einer symmetrierungsschaltung
DE102017114512A1 (de) Befestigungssystem und -verfahren, Baugruppenträger und leistungselektronische Anlage

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R016 Response to examination communication