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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wandler zum Wandeln einer Eingangsgleichspannung in eine Ausgangsgleichspannung mit einer Leistungseinheit und eine mit der Leistungseinheit gekoppelten Reglereinheit sowie ein Verfahren zum Wandeln einer Eingangsgleichspannung in eine Ausgangsgleichspannung.
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Wandler mit einer Leistungseinheit und einer mit der Leistungseinheit gekoppelten Reglereinheit sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise können Eingangsgleichspannungen an die Leistungseinheit angelegt werden, die mithilfe von Schaltelementen der Leistungseinheit in Ausgangsgleichspannungen umgewandelt werden können. Für die Umwandlung einer Eingangsgleichspannung in eine Ausgangsgleichspannung werden die Schaltelemente gewöhnlich in einer aufeinander abgestimmten Weise geschaltet, wobei jedes der Schaltelemente jeweils einen elektrisch leitenden Zustand und einen elektrisch isolierenden Zustand einnehmen kann. Weiter sind beispielsweise auch Wandler mit einer Leistungseinheit aus dem Stand der Technik bekannt, an die Eingangswechselspannungen angelegt werden können, die mithilfe von Schaltelementen der Leistungseinheit in Ausgangswechselspannungen umgewandelt werden können. Auch hierbei werden die Schaltelemente für die Umwandlung einer Eingangswechselspannung in eine Ausgangswechselspannung gewöhnlich in einer aufeinander abgestimmten Weise geschaltet, wobei auch hier jedes der Schaltelemente jeweils einen elektrisch leitenden Zustand und einen elektrisch isolierenden Zustand einnehmen kann.
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Wandler, die Eingangswechselspannungen in Ausgangswechselspannungen umwandeln können und auch als AC/AC-Wandler bezeichnet werden können, werden beispielsweise in sogenannten AC-Netzen verwendet, um unterschiedliche Spannungsebenen miteinander zu verbinden bzw. diese bereitzustellen, die auch als AC-Spannungsebenen bezeichnet werden können, wie beispielsweise eine Höchstspannungsebene mit einer Hochspannungsebene, eine Hochspannungsebene mit einer Mittelspannungsebene oder eine Mittelspannungsebene mit einer Niederspannungsebene. Die Wandler, die Eingangsgleichspannungen in Ausgangsgleichspannungen umwandeln können und auch als DC/DC-Wandler bezeichnet werden können, werden ebenfalls dazu verwendet, um unterschiedliche Spannungsebenen miteinander zu verbinden bzw. diese bereitzustellen, die auch als DC-Spannungsebenen bezeichnet werden können. Die aus dem Stand der Technik bekannten DC/DC-Wandler werden gewöhnlich als Stromquelle oder als Spannungsquelle betrieben.
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Wenn der DC/DC-Wandler als Stromquelle betrieben wird, wird die Eingangsgleichspannung geregelt, d. h konstant gehalten und der Wandler bildet am Ausgang bzw. auf der Sekundärseite eine Stromquelle. Wenn der DC/DC-Wandler als Spannungsquelle betrieben wird, wird die Ausgangsgleichspannung geregelt, d. h. konstant gehalten und der Wandler bildet am Ausgang bzw. auf der Sekundärseite eine Spannungsquelle. Wenn der Wandler als Stromquelle oder als Spannungsquelle betrieben wird, wird die primärseitig, d. h. am Eingang, je nach Lastflussrichtung zugeführte bzw. entnommene Leistung der Sekundärseite entnommen bzw. zugeführt. Insbesondere sind aus dem Stand der Technik regelungstechnische Modelle zur Regelung von DC/DC-Wandlern bekannt, die auf den Wandler als Stromquelle oder als Spannungsquelle ausgelegt sind. Häufig sind für DC/DC-Wandler spannungsgeführte Netze notwendig, was die Flexibilität der Einsatzmöglichkeiten von DC/DC-Wandlern beschränkt. Außerdem kann der spannungsgeführte Betrieb eines DC/DC-Wandlers, d. h., wenn dieser auf der Sekundärseite eine Spannungsquelle bereitstellt, zu einer komplexen Regelung des Wandlers führen.
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Generell ist es wünschenswert, DC/DC-Wandler bereitzustellen, die eine wenig komplexe Regelung aufweisen und flexibel einsetzbar sind.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, DC/DC-Wandler bereitzustellen, die eine wenig komplexe Regelung aufweisen und flexibel einsetzbar sind
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch einen Wandler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Wandler ist zum Wandeln einer Eingangsgleichspannung in eine Ausgangsgleichspannung ausgeführt. Der Wandler umfasst eine Leistungseinheit. Die Leistungseinheit umfasst eine erste Wandlerstufe. Die erste Wandlerstufe umfasst zwei Eingangsanschlüsse. Die Leistungseinheit umfasst eine mit der ersten Wandlerstufe verbundene zweite Wandlerstufe. Weiter umfasst die Leistungseinheit eine mit der zweiten Wandlerstufe verbundene dritte Wandlerstufe. Die dritte Wandlerstufe umfasst zwei Ausgangsanschlüsse. Die erste Wandlerstufe, die zweite Wandlerstufe und die dritte Wandlerstufe sind so angepasst, dass im Betrieb des Wandlers bei Anlegen der Eingangsgleichspannung an die zwei Eingangsanschlüsse die Ausgangsgleichspannung an den zwei Ausgangsanschlüssen bereitgestellt wird. Ein Ist-Übersetzungsverhältnis der Leistungseinheit ist durch ein Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen anliegenden Eingangsgleichspannung und der an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegenden Ausgangsgleichspannung oder durch ein Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegenden Eingangsstromstärke und von der an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegenden Ausgangsstromstärke definiert. Außerdem umfasst der Wandler eine mit der Leistungseinheit gekoppelte Reglereinheit. Die Reglereinheit ist angepasst, so auf die Leistungseinheit einzuwirken, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis einem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird.
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Der Wandler ist zum Wandeln einer Eingangsgleichspannung in eine Ausgangsgleichspannung ausgeführt. Sowohl die Eingangsgleichspannung als auch die Ausgangsgleichspannung sind bevorzugt elektrische Gleichspannungen, bei denen sich der Momentanwert über einen längeren Betrachtungszeitraum nicht ändert oder lediglich innerhalb eines vorgegebenen Gleichspannungsintervalls geringfügig ändert, das sich von einem Gleichspannungsmindestwert bis zu einem Gleichspannungsmaximumwert erstreckt. Für den Fall, dass sich der Momentanwert zeitlich ändert, wechselt die sowohl Eingangsgleichspannung als auch die Ausgangsgleichspannung ihre Polarität nicht.
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Der Wandler umfasst die Leistungseinheit. Die Leistungseinheit umfasst die erste Wandlerstufe, die mit der ersten Wandlerstufe verbundene zweite Wandlerstufe und die mit der zweiten Wandlerstufe verbundene dritte Wandlerstufe. Die erste Wandlerstufe, die zweite Wandlerstufe und die dritte Wandlerstufe bilden jeweils einen Abschnitt des Wandlers. Insbesondere weisen die erste Wandlerstufe, die zweite Wandlerstufe und die dritte Wandlerstufe jeweils elektronische Bauelemente auf, die derart miteinander verbunden sind, sodass jede Wandlerstufe eine entsprechende Wandlerstufeneingangsspannung, die an entsprechenden Eingangsanschlüssen anliegt, in eine entsprechende Wandlerstufenausgangsspannung umwandeln kann, die an entsprechenden Ausgangsanschlüssen anliegt. Insbesondere kann jede Wandlerstufe eine entsprechende Wandlerstufeneingangsspannung in eine entsprechende Wandlerstufenausgangsspannung umwandeln, sodass der Wandler die Eingangsgleichspannung in die Ausgangsgleichspannung wandelt. Insbesondere entspricht die Eingangsgleichspannung der Wandlerstufeneingangsspannung der ersten Wandlerstufe und die Ausgangsgleichspannung der Wandlerstufenausgangsspannung der dritten Wandlerstufe. Insbesondere kann die Wandlerstufenausgangsspannung der ersten Wandlerstufe, die Wandlerstufeneingangsspannung der zweiten Wandlerstufe, die Wandlerstufenausgangsspannung der zweiten Wandlerstufe und die Wandlerstufeneingangsspannung der dritten Wandlerstufe jeweils eine Wechselspannung sein. Wenn in der vorliegenden Erfindung von einer Wechselspannung die Rede ist, so ändert sich der Momentanwert der Wechselspannung bevorzugt über einen längeren Betrachtungszeitraum. Der Momentanwert der Wechselspannung ändert sich bevorzugt periodisch. Insbesondere ändert sich der Momentanwert der Wechselspannung zeitlich so, dass die Wechselspannung ihre Polarität wiederkehrend zeitlich ändert. Der erfindungsgemäße Wandler kann insbesondere bidirektionale betrieben werden, d. h. unabhängig von der Lastflussrichtung, sodass die Begriffe Eingangsgleichspannung und Ausgangsgleichspannung sowie Wandlerstufeneingangsspannung und Wandlerstufenausgangsspannung nicht einschränken zu verstehen sind und für einen Betriebszustand des Wandlers bei einer Energieübertragung von den zwei Eingangsanschlüssen hin zu den zwei Ausgangsanschlüssen die entsprechenden Spannungen beschreibt. Für einen Betriebszustand des Wandlers bei einer Energieübertragung von den zwei Ausgangsanschlüssen hin zu den zwei Eingangsanschlüssen müsste die Bezeichnung der entsprechenden Spannungen, und insbesondere auch der Anschlüsse, wie beispielsweise Eingangsanschluss und Ausgangsanschluss, vertauscht werden, worauf für eine erleichterte Beschreibung der Bestandteile des Wandlers jedoch verzichtet wird.
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Die erste Wandlerstufe umfasst die zwei Eingangsanschlüsse. Die dritte Wandlerstufe umfasst die zwei Ausgangsanschlüsse. Insbesondere stellen die zwei Eingangsanschlüsse und die zwei Ausgangsanschlüsse jeweils einen elektrischen Kontakt bereit. Die zwei Eingangsanschlüsse können mit einer Spannungsquelle verbunden werden, sodass eine elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle und den zwei Eingangsanschlüssen bereitgestellt wird, sodass an den zwei Eingangsanschlüssen die Eingangsgleichspannung anliegt. Die zwei Ausgangsanschlüssen können mit einem elektrischen Verbraucher verbunden werden, sodass eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und den zwei Ausgangsanschlüssen bereitgestellt wird, sodass ein elektrischer Strom durch den elektrischen Verbraucher fließen kann. Insbesondere können sowohl die zwei Eingangsanschlüssen mit einer ersten Komponente eines DC-Netzes als auch die zwei Ausgangsanschlüssen mit einer zweiten Komponente eines DC-Netzes verbunden werden, wobei die erste Komponente einer ersten DC-Spannungsebene zugeordnet ist und die zweite Komponente einer zweiten DC-Spannungsebene zugeordnet ist. Wenn im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von zwei Eingangsanschlüssen die Rede ist, ohne, dass explizit darauf verwiesen wird, dass die zwei Eingangsanschlüsse einer anderen Wandlerstufe als der ersten Wandlerstufe zugeordnet sind, so sind mit den zwei Eingangsanschlüssen die zwei Eingangsanschlüsse der ersten Wandlerstufe gemeint. Wenn im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von zwei Ausgangsanschlüssen die Rede ist, ohne, dass explizit darauf verwiesen wird, dass die zwei Ausgangsanschlüsse einer anderen Wandlerstufe als der dritten Wandlerstufe zugeordnet sind, so sind mit den zwei Ausgangsanschlüssen die zwei Ausgangsanschlüsse der dritten Wandlerstufe gemeint.
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Die erste Wandlerstufe, die zweite Wandlerstufe und die dritte Wandlerstufe sind so angepasst, dass im Betrieb des Wandlers bei Anlegen der Eingangsgleichspannung an die zwei Eingangsanschlüsse die Ausgangsgleichspannung an den zwei Ausgangsanschlüssen bereitgestellt wird. Die erste Wandlerstufe, die zweite Wandlerstufe und die dritte Wandlerstufe kann jeweils ein Schaltelemente oder eine Vielzahl von Schaltelementen aufweisen. Insbesondere weist sowohl die erste Wandlerstufe als auch die dritte Wandlerstufe jeweils eine Vielzahl von Schaltelementen auf, insbesondere jeweils vier Schaltelemente. Jedes Schaltelement der Schaltelemente kann einen Transistor aufweisen. Bevorzugt ist der Transistor ein Isolierschicht-Feldeffekttransistor (IGFET) oder besonders bevorzugt ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder weiter bevorzugt ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT). Jeder Transistor kann beispielsweise als Anreicherungstyp oder Verarmungstyp ausgebildet sein und einen n-Kanal oder p-Kanal aufweisen. Jedes Schaltelement der Schaltelemente kann eine Diode aufweisen. Jedes Schaltelement der Schaltelemente weist insbesondere einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf. Bevorzugt ist der Transistor jedes Schaltelements sowohl mit dem ersten Anschluss als auch mit dem zweiten Anschluss verbunden. Außerdem ist die Diode jedes Schaltelements bevorzugt sowohl mit dem ersten Anschluss als auch mit dem zweiten Anschluss verbunden. Insbesondere sind der Transistor und die Diode zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss parallel zueinander verschaltet. Insbesondere kann jedes Schaltelement der Schaltelemente einen elektrisch leitenden Zustand und einen elektrisch isolierenden Zustand einnehmen. Wenn ein Schaltelement in dem elektrisch leitenden Zustand ist, kann ein elektrischer Strom durch das entsprechende Schaltelement fließen. Wenn das entsprechende Schaltelemente in dem elektrisch isolierenden Zustand ist, kann der elektrische Strom nicht durch das entsprechende Schaltelemente fließen. Durch einen entsprechenden Schaltvorgang kann zwischen dem elektrisch leitenden Zustand und dem elektrisch isolierenden Zustand eines jeden Schaltelements gewechselt werden.
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Bevorzugt sind die Schaltelemente der ersten Wandlerstufe so miteinander verbunden, dass sie eine Vollbrückenanordnung bilden. Hierbei sind zwei Schaltelemente der ersten Wandlerstufe mit einem ersten Eingangsanschluss der zwei Eingangsanschlüsse verbunden. Ein erstes Schaltelement dieser zwei Schaltelemente ist bevorzugt mit einem ersten Ausgangsanschluss der ersten Wandlerstufe verbunden und ein zweites Schaltelement dieser zwei Schaltelemente ist bevorzugt mit einem zweiten Ausgangsanschluss der ersten Wandlerstufe verbunden. Zwei weitere Schaltelemente der ersten Wandlerstufe sind bevorzugt mit einem zweiten Eingangsanschluss der zwei Eingangsanschlüssen verbunden. Ein drittes Schaltelement dieser zwei Schaltelemente ist bevorzugt mit dem ersten Ausgangsanschluss der ersten Wandlerstufe verbunden und ein viertes Schaltelement dieser zwei Schaltelemente ist bevorzugt mit dem zweiten Ausgangsanschluss der ersten Wandlerstufe verbunden.
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Bevorzugt sind die Schaltelemente der dritten Wandlerstufe so miteinander verbunden, dass sie eine Vollbrückenanordnung bilden. Zwei Schaltelemente der dritten Wandlerstufe sind bevorzugt mit einem ersten Ausgangsanschluss verbunden. Ein erstes Schaltelement dieser zwei Schaltelemente ist bevorzugt mit einem ersten Eingangsanschluss der dritten Wandlerstufe verbunden und ein zweites Schaltelement dieser zwei Schaltelemente ist bevorzugt mit einem zweiten Eingangsanschluss der dritten Wandlerstufe verbunden. Zwei weitere Schaltelemente der dritten Wandlerstufe sind bevorzugt mit einem zweiten Ausgangsanschluss verbunden. Ein drittes Schaltelement dieser zwei Schaltelemente ist bevorzugt mit dem ersten Eingangsanschluss der dritten Wandlerstufe verbunden und ein viertes Schaltelement dieser zwei Schaltelemente ist bevorzugt mit dem zweiten Eingangsanschluss der dritten Wandlerstufe verbunden.
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Insbesondere kann die zweite Wandlerstufe eine Induktivität oder eine Vielzahl von Induktivitäten aufweisen. Bevorzugt weist die zweite Wandlerstufe zwei Induktivitäten auf, die einen Transformator bilden. Der Transformator kann einen Mittelfrequenztransformator bilden. Mithilfe des Transformators kann die zweite Wandlerstufe eine galvanische Trennung, insbesondere zwischen der ersten Wandlerstufe und der dritten Wandlerstufe bereitstellen. Die zwei Induktivitäten des Transformators können Wicklungen aufweisen, die so angeordnet sind, dass die Wicklungen gleichsinnig oder gegensinnig sind. Der Transformator kann also zwei Wicklungen mit gleicher oder entgegengesetzter Phasenlage aufweisen. Die zweite Wandlerstufe kann zusätzlich eine weitere Induktivität sowie eine mit der Induktivitäten in Reihe oder parallel zu dieser geschaltete Kapazität aufweisen, die gemeinsam einen Schwingkreis bilden. Mithilfe des Schwingkreises kann gewährleistet werden, dass der Momentanwert des elektrischen Stroms beim Übergang von dem elektrisch leitenden Zustand in den elektrisch isolierenden Zustand eines oder mehrerer Schaltelemente besonders gering ist, sodass die Verlustleistung des einen oder der mehreren Schaltelemente besonders gering ist, sodass der Wirkungsgrad des Wandlers besonders hoch sein kann.
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Außerdem ist das Ist-Übersetzungsverhältnis der Leistungseinheit durch das Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen anliegenden Eingangsgleichspannung und der an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegenden Ausgangsgleichspannung oder durch das Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegenden Eingangsstromstärke und von der an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegenden Ausgangsstromstärke definiert. Der Wandler weist bevorzugt eine Vielzahl von Erfassungseinheiten auf. Die Vielzahl von Erfassungseinheiten weist bevorzugt mindestens eine erste Erfassungseinheit auf, die zum Erfassen einer elektrischen Spannung angepasst ist. Weiter weist die Vielzahl von Erfassungseinheiten bevorzugt mindestens eine zweite Erfassungseinheit auf, die zum Erfassen einer elektrischen Stromstärke angepasst ist. Bevorzugt ist eine erste Erfassungseinheit mit den zwei Eingangsanschlüssen verbunden. Weiter bevorzugt ist eine weitere erste Erfassungseinheit mit den zwei Ausgangsanschlüssen verbunden. Weiter bevorzugt ist eine weitere erste Erfassungseinheit mit zwei Ausgangsanschlüssen der ersten Wandlerstufe und mit zwei Eingangsanschlüssen der zweiten Wandlerstufe verbunden. Bevorzugt ist eine weitere erste Erfassungseinheit mit zwei Ausgangsanschlüssen der zweiten Wandlerstufe und mit zwei Eingangsanschlüssen der dritten Wandlerstufe verbunden. Bevorzugt ist eine zweite Erfassungseinheit mit einem Eingangsanschluss der zwei Eingangsanschlüsse verbunden. Eine weitere zweite Erfassungseinheit ist bevorzugt mit einem Ausgangsanschluss der zwei Ausgangsanschlüsse verbunden. Eine weitere zweite Erfassungseinheit ist bevorzugt mit einem Ausgangsanschluss der Ausgangsanschlüsse der ersten Wandlerstufe und mit einem Eingangsanschluss der Eingangsanschlüsse der zweiten Wandlerstufe verbunden. Eine weitere zweite Erfassungseinheit ist bevorzugt mit einem Ausgangsanschluss der Ausgangsanschlüsse der zweiten Wandlerstufe und mit einem Eingangsanschluss der Eingangsanschlüsse der dritten Wandlerstufe verbunden. Mithilfe der ersten Erfassungseinheit, die mit den zwei Eingangsanschlüssen verbunden ist, kann die an den zwei Eingangsanschlüssen anliegende Eingangsgleichspannung erfasst werden. Mithilfe der zweiten Erfassungseinheit, die mit einem der zwei Eingangsanschlüsse verbunden ist, kann eine Eingangsstromstärke erfasst werden, die an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegt. Damit, dass die Eingangsstromstärke an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegt ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere gemeint, dass die Eingangsstromstärke zumindest an dem Eingangsanschluss vorliegt, mit dem die zweite Erfassungseinheit verbunden ist. Mithilfe der ersten Erfassungseinheit, die mit den zwei Ausgangsanschlüssen verbunden ist, kann die an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegende Ausgangsgleichspannung erfasst werden. Mithilfe der zweiten Erfassungseinheit, die mit einem der zwei Ausgangsanschlüsse verbunden ist, kann eine Ausgangsstromstärke erfasst werden, die an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegt. Damit, dass die Ausgangsstromstärke an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegt ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere gemeint, dass die Ausgangsstromstärke zumindest an dem Ausgangsanschluss vorliegt, mit dem die zweite Erfassungseinheit verbunden ist.
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Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Übersetzungsverhältnis definiert ist. Anhand der an den zwei Eingangsanschlüssen anliegenden Eingangsgleichspannung und der an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegenden Ausgangsgleichspannung kann das Übersetzungsverhältnis definiert sein. Alternativ kann das Übersetzungsverhältnis anhand der an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegenden Eingangsstromstärke und der an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegenden Ausgangsstromstärke definiert sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass entweder ein Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen anliegenden Eingangsgleichspannung und der an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegenden Ausgangsgleichspannung oder ein Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegenden Eingangsstromstärke und von der an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegenden Ausgangsstromstärke definiert ist. Insbesondere definiert die mithilfe der ersten Erfassungseinheiten erfasste Eingangsgleichspannung und Ausgangsgleichspannung das Ist-Übersetzungsverhältnis, das zu einem Zeitpunkt von der Leistungseinheit bereitgestellt wird. Alternativ kann das Ist-Übersetzungsverhältnis, das zu einem Zeitpunkt von der Leistungseinheit bereitgestellt wird, durch die mithilfe der zweiten Erfassungseinheiten erfasste Eingangsstromstärke und Ausgangsstromstärke definiert sein. Insbesondere entspricht das Ist-Übersetzungsverhältnis entweder dem Quotienten aus der Eingangsgleichspannung (Dividend) und der Ausgangsgleichspannung (Divisor) oder dem Quotienten aus der Ausgangsstromstärke (Dividend) und der Eingangsstromstärke (Divisor).
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Außerdem umfasst der Wandler die mit der Leistungseinheit gekoppelte Reglereinheit. Insbesondere ist die Reglereinheit mit den Schaltelementen zum Ansteuern der Schaltelemente verbunden. Insbesondere kann die Reglereinheit für jedes Schaltelement ein entsprechendes Steuersignal bereitstellen, sodass jedes Schaltelement der Schaltelemente in Abhängigkeit von dem entsprechenden Steuersignal sowohl von einem entsprechenden elektrisch leitenden Zustand in einen entsprechenden elektrisch isolierenden Zustand als auch von dem entsprechenden elektrisch isolierenden Zustand in den entsprechenden elektrisch leitenden Zustand übergehen kann. Des Weiteren ist die Reglereinheit insbesondere mit den ersten Erfassungseinheiten und mit den zweiten Erfassungseinheiten verbunden. Die Reglereinheit kann von jeder ersten Erfassungseinheit der ersten Erfassungseinheiten ein entsprechendes Erfassungssignal bereitgestellt bekommen, das einem Ist-Wert einer anliegenden elektrischen Spannung entspricht. Weiter kann die Reglereinheit von jeder zweiten Erfassungseinheit der zweiten Erfassungseinheiten ein entsprechendes Erfassungssignal bereitgestellt bekommen, dass einem Ist-Wert einer vorliegenden elektrischen Stromstärke entspricht. Die Reglereinheit kann also anhand von Erfassungssignalen das Ist-Übersetzungsverhältnis ermitteln.
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Die Reglereinheit ist angepasst, so auf die Leistungseinheit einzuwirken, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Insbesondere durch das Ansteuern der Schaltelemente kann die Reglereinheit auf die Leistungseinheit einwirken. Insbesondere wird das Übersetzungsverhältnis, das von dem Ist-Übersetzungsverhältnis angestrebt werden soll, als Soll-Übersetzungsverhältnis bezeichnet. Das Soll-Übersetzungsverhältnis kann zeitlich konstant sein, insbesondere während eines festgelegten Zeitabschnitts, oder kann zeitlich variabel sein, insbesondere während eines festgelegten Zeitabschnitts.
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Bevorzugt wird das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis für bestimmte Bereiche von elektrischen Spannungen und/oder für bestimmte Bereiche von elektrischen Stromstärken angeglichen. Beispielsweise kann für die erste Wandlerstufe eine elektrische Mindestspannung und eine elektrische Maximalspannung definiert sein, zwischen denen die Eingangsgleichspannung liegen muss, damit die Reglereinheit auf die Leistungseinheit so einwirkt, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Des Weiteren kann beispielsweise für die erste Wandlerstufe eine elektrische Mindeststromstärke und eine elektrische Maximalstromstärke definiert sein, zwischen denen die Eingangsstromstärke liegen muss, damit die Reglereinheit auf die Leistungseinheit so einwirkt, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Außerdem kann beispielsweise für die dritte Wandlerstufe eine elektrische Mindestspannung und eine elektrische Maximalspannung definiert sein, zwischen denen die Ausgangsgleichspannung liegen muss, damit die Reglereinheit auf die Leistungseinheit so einwirkt, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Ferner kann beispielsweise für die dritte Wandlerstufe eine elektrische Mindeststromstärke und eine elektrische Maximalstromstärke definiert sein, zwischen denen die Ausgangsstromstärke liegen muss, damit die Reglereinheit auf die Leistungseinheit so einwirkt, dass das ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Dadurch, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis für bestimmte Bereiche von elektrischen Spannungen und/oder bestimmte Bereiche von elektrischen Stromstärken angeglichen wird, kann gewährleistet werden, dass der Wandler zuverlässig betrieben werden kann.
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Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass bei dem erfindungsgemäßen Wandler das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird, wodurch vermieden wird, dass der Wandler wie aus dem Stand der Technik bekannt als Stromquelle oder als Spannungsquelle betrieben werden muss. Für den erfindungsgemäßen Wandler sind keine spannungsgeführten Netze notwendig. Außerdem ist für den erfindungsgemäßen Wandler keine komplexe Regelung notwendig, da der erfindungsgemäße Wandler auf der Sekundärseite keine Spannungsquelle bereitstellt. Der erfindungsgemäße Wandler weist eine wenig komplexe Regelung auf und ist flexibel einsetzbar. Die wenig komplexe Regelung ergibt sich insbesondere dadurch, dass das ist-Übersetzungsverhältnis und das soll-Übersetzungsverhältnis definiert sind und das ist-Übersetzungsverhältnis dem soll-Übersetzung seltenes angeglichen wird. Die Flexibilität der Einsetzbarkeit des erfindungsgemäßen Wandlers ist insbesondere dadurch gegeben, dass der Wandler weder als Stromquelle noch als Spannungsquelle betrieben werden muss und der Wandler dadurch in seiner Konfiguration und Regelung nicht in dem aus dem Stand der Technik bekannten Maße von den unmittelbar mit dem Wandler in Wechselwirkung stehenden Komponenten, wie beispielsweise Komponenten eines Netzes, beeinflusst wird.
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In einer Ausführungsform ist das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis zeitlich konstant. Ein zeitlich konstantes Soll-Übersetzungsverhältnis gewährleistet, dass der erfindungsgemäße Wandler in einem DC-Netz ähnlich wie ein Transformator in einem AC-Netz mit konstantem Übersetzungsverhältnis betrieben werden kann.
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In einer Ausführungsform ist das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis zeitlich variabel. Ein zeitlich variables Soll-Übersetzungsverhältnis gewährleistet, dass der erfindungsgemäße Wandler in einem DC-Netz ähnlich wie ein Transformator in einem AC-Netz mit variablem Übersetzungsverhältnis betrieben werden kann. Bei einem zeitlich variablen Soll-Übersetzungsverhältnis kann das Soll-Übersetzungsverhältnis, insbesondere zeitlich kurzfristig, auf äußere Bedingungen eingestellt werden, wie beispielsweise sich ändernde an den Eingangsanschlüssen oder Ausgangsanschlüssen anliegende elektrische Spannungen oder sich ändernde an den Eingangsanschlüssen oder Ausgangsanschlüssen vorliegende elektrische Stromstärken.
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In einer Ausführungsform weist die erste Wandlerstufe eine elektronische Schaltung eines Wechselrichters auf. Wie bereits beschrieben kann der erfindungsgemäße Wandler insbesondere bidirektional betrieben werden, sodass der Begriff Wechselrichter nicht einschränkend zu verstehen ist und lediglich für eine Energieübertragung von den Eingangsanschlüssen hin zu den Ausgangsanschlüssen die Funktion eines Wechselrichters erfüllt. Bei einer Energieübertragung von den Ausgangsanschlüssen hin zu den Eingangsanschlüssen erfüllt die elektronische Schaltung der ersten Wandlerstufe die Funktion eines Gleichrichters. Wenn die erste Wandlerstufe die elektronische Schaltung des Wechselrichters aufweist, wird eine besonders einfach aufgebaute elektronische Schaltung bereitgestellt.
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In einer Ausführungsform ist die zweite Wandlerstufe angepasst, eine galvanische Trennung bereitzustellen. Wenn die zweite Wandlerstufe angepasst ist, eine galvanische Trennung bereitzustellen, ist dies insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Eingangsanschlüssen mit einem ersten Netzabschnitt und die Ausgangsanschlüssen mit einem zweiten Netz Abschnitt verbunden sind, da durch die zweite Wandlerstufe gewährleistet ist, dass der erste Netzabschnitt und der zweite Netzabschnitt galvanisch voneinander getrennt sind. Der erfindungsgemäße Wandler gewährleistet somit die Funktion der galvanischen Trennung, ähnlich wie dies bei konventionellen Transformatoren in einem AC-Netz der Fall ist.
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In einer Ausführungsform weist die zweite Wandlerstufe einen Transformator auf. Wenn die zweite Wandlerstufe den Transformator aufweist, wird eine besonders einfach aufgebaute elektronische Schaltung der zweiten Wandlerstufe bereitgestellt.
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In einer Ausführungsform weist die zweite Wandlerstufe eine elektronische Schaltung eines Umrichters auf. Wenn die zweite Wandlerstufe die elektronische Schaltung des Umrichters aufweist, wird eine besonders einfach aufgebaute elektronische Schaltung als Alternative zu dem Transformator bereitgestellt.
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In einer Ausführungsform weist die dritte Wandlerstufe eine elektronische Schaltung eines Gleichrichters auf. Wie bereits beschrieben kann der erfindungsgemäße Wandler insbesondere bidirektional betrieben werden, sodass der Begriff Gleichrichter nicht einschränkend zu verstehen ist und lediglich für eine Energieübertragung von den Eingangsanschlüssen hin zu den Ausgangsanschlüssen tatsächlich die Funktion eines Gleichrichters erfüllt. Bei einer Energieübertragung von den Ausgangsanschlüssen hin zu den Eingangsanschlüssen erfüllt die elektronische Schaltung der dritten Wandlerstufe die Funktion eines Wechselrichters. Wenn die dritte Wandlerstufe die elektronische Schaltung des Gleichrichters aufweist, wird eine besonders einfach aufgebaute elektronische Schaltung bereitgestellt.
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In einer Ausführungsform weist der Wandler ferner einen ersten Energiespeicher auf, der mit den zwei Eingangsanschlüssen verbunden ist. Wenn an den zwei Eingangsanschlüssen eine Spannungsquelle angeschlossen ist, kann der erste Energiespeicher von der Spannungsquelle mit Ladungsträgern versorgt werden und somit Energie in dem ersten Energiespeicher zwischengespeichert werden. Für den Fall, dass der Wandler kurzfristig einen hohen Energiebedarf aufweist, können die von dem ersten Energiespeicher gespeicherten Ladungsträger von diesem freigegeben werden, sodass ausreichend Ladungsträger für den kurzfristigen hohen Energiebedarf bereitgestellt werden können. Der erste Energiespeicher kann mindestens einen Kondensator aufweisen. Der mindestens eine Kondensator kann elektrische Ladungsträger elektrostatisch speichern und diese somit besonders kurzfristig freigeben.
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In einer Ausführungsform weist der Wandler ferner einen zweiten Energiespeicher auf, der mit den zwei Ausgangsanschlüssen verbunden ist. Wenn an den zwei Ausgangsanschlüssen ein elektrischer Verbraucher angeschlossen ist, kann der zweite Energiespeicher von dem Wandler mit Ladungsträgern versorgt werden und somit Energie in dem zweiten Energiespeicher zwischengespeichert werden. Für den Fall, dass der elektrische Verbraucher kurzfristig einen hohen Energiebedarf aufweist, können die von dem zweiten Energiespeicher gespeicherten Ladungsträger von diesem freigegeben werden, sodass ausreichend Ladungsträger für den kurzfristigen hohen Energiebedarf bereitgestellt werden können. Der zweite Energiespeicher kann mindestens einen Kondensator aufweisen. Der mindestens eine Kondensator kann elektrische Ladungsträger elektrostatisch speichern und diese somit besonders kurzfristig freigeben.
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In einer Ausführungsform weist die Reglereinheit eine erste Vorsteuereinheit auf, die angepasst ist, unter Berücksichtigung eines erfassten ersten Ist-Werts eine von der Reglereinheit bereitgestellte Stellgröße zum Angleichen des Ist-Übersetzungsverhältnisses an das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis anzupassen. Die von der Reglereinheit bereitgestellte Stellgröße kann auch als erste Stellgröße bezeichnet werden. Die erste Stellgröße ist vorgesehen, das Ist-Übersetzungsverhältnis an das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis anzupassen. Die erste Vorsteuereinheit ist angepasst die Stellgröße unter Berücksichtigung des erfassten ersten Ist-Werts anzupassen. Der erfasste erste Ist-Wert kann beispielsweise die an den zwei Eingangsanschlüssen anliegende Eingangsgleichspannung, die an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegende Ausgangsgleichspannung, die an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegenden Eingangsstromstärke, oder die an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegende Ausgangsstromstärke sein. Besonders bevorzugt ist der erfasste erste Ist-Wert die an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegende Ausgangsstromstärke. Die erste Vorsteuereinheit gewährleistet, dass die Leistungseinheit in einem passenden Arbeitspunkt betrieben werden kann, beispielsweise abhängig vom Laststrom, der durch den Lastzustand definiert sein kann.
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In einer Ausführungsform weist die Reglereinheit eine Anpassungseinheit auf, die angepasst ist, das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis so anzupassen, dass die Reglereinheit so auf die Leistungseinheit einwirkt, dass ein erfasster zweiter Ist-Wert einem vorgegebenen ersten Soll-Wert angeglichen wird. Die Anpassungseinheit ist angepasst, das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis anzupassen. Das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis wird von der Anpassungseinheit so angepasst, dass die Reglereinheit so auf die Leistungseinheit einwirkt, dass ein erfasster zweiter Ist-Wert einem vorgegebenen ersten Soll-Wert angeglichen wird. Der erfasste zweite Ist-Wert kann beispielsweise die an den zwei Eingangsanschlüssen anliegende Eingangsgleichspannung, die an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegende Ausgangsgleichspannung, die an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegenden Eingangsstromstärke, oder die an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegende Ausgangsstromstärke sein. Besonders bevorzugt ist der erfasste zweite Ist-Wert die an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegende Ausgangsgleichspannung. Mithilfe der Anpassungseinheit kann die an den zwei Eingangsanschlüssen anliegende Eingangsgleichspannung, die an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegende Ausgangsgleichspannung, die an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegenden Eingangsstromstärke, oder die an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegende Ausgangsstromstärke optimiert werden.
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In einer Ausführungsform weist die Reglereinheit eine zweite Vorsteuereinheit auf, die angepasst ist, unter Berücksichtigung eines erfassten dritten Ist-Werts eine von der Anpassungseinheit bereitgestellte Stellgröße zum Angleichen des zweiten Ist-Werts an den vorgegebenen ersten Soll-Wert anzupassen. Die von der Anpassungseinheit bereitgestellte Stellgröße kann auch als zweite Stellgröße bezeichnet werden. Die zweite Stellgröße ist vorgesehen, den zweiten Ist-Wert an den vorgegebenen ersten Soll-Wert anzupassen. Die zweite Vorsteuereinheit ist angepasst die zweite Stellgröße unter Berücksichtigung des erfassten dritten Ist-Werts anzupassen. Der erfasste dritte Ist-Wert kann beispielsweise die an den zwei Eingangsanschlüssen anliegende Eingangsgleichspannung, die an den zwei Ausgangsanschlüssen anliegende Ausgangsgleichspannung, die an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegenden Eingangsstromstärke, oder die an den zwei Ausgangsanschlüssen vorliegende Ausgangsstromstärke sein. Besonders bevorzugt ist der erfasste dritte Ist-Wert die an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegende Eingangsstromstärke. Die zweite Vorsteuereinheit gewährleistet, dass der Arbeitspunkt, in dem die Leistungseinheit betrieben wird, optimiert werden kann.
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In einer Ausführungsform ist der erste Soll-Wert durch eine Kennlinie oder durch ein Kennlinienfeld definiert. Dadurch, dass der erste Soll-Wert durch die Kennlinie oder durch das Kennlinienfeld definiert ist, können zusätzliche Steuer- und/oder Schutzfunktionen ermöglicht werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Das Verfahren ist zum Wandeln einer Eingangsgleichspannung in eine Ausgangsgleichspannung unter Verwendung eines Wandlers gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Anlegen einer Eingangsgleichspannung an die zwei Eingangsanschlüsse der ersten Wandlerstufe der Leistungseinheit, Bereitstellen einer Ausgangsgleichspannung an den zwei Ausgangsanschlüssen der dritten Wandlerstufe der Leistungseinheit, Erfassen der Eingangsgleichspannung und der Ausgangsgleichspannung oder Erfassen der Eingangsstromstärke an den zwei Eingangsanschlüssen und der Ausgangsstromstärke an den zwei Ausgangsanschlüssen, und Einwirken durch die Reglereinheit so auf die Leistungseinheit, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Die im Zusammenhang mit dem Wandler gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile gelten zumindest in analoger Weise auch für das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, sodass an dieser Stelle auf eine entsprechende Wiederholung verzichtet wird.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
- 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wandlers mit einer Leistungseinheit und einer Reglereinheit.
- 2 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Reglereinheit des erfindungsgemäßen Wandlers.
- 3 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Reglereinheit des erfindungsgemäßen Wandlers.
- 4 zeigt eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Reglereinheit des erfindungsgemäßen Wandlers.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wandlers 1 mit einer Leistungseinheit 3 und einer Reglereinheit 5. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Reglereinheit 5 des erfindungsgemäßen Wandlers 1, 3 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Reglereinheit 5 des erfindungsgemäßen Wandlers 1 und 4 zeigt eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Reglereinheit 5 des erfindungsgemäßen Wandlers 1. In den 2, 3 und 4 ist jeweils die Leistungseinheit 3 schematisch ebenfalls dargestellt.
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Der Wandler 1 weist die Leistungseinheit 3 und die Reglereinheit 5 auf, die mit der Leistungseinheit 3 gekoppelt ist. Die Leistungseinheit 3 weist eine erste Wandlerstufe 7, eine zweite Wandlerstufe 9, und eine dritte Wandlerstufe 11 auf. Die erste Wandlerstufe 7 ist mit der zweiten Wandlerstufe 9 verbunden, die wiederum mit der dritten Wandlerstufe 11 verbunden ist. Die erste Wandlerstufe 7 weist zwei Eingangsanschlüsse 13 auf. Die dritte Wandlerstufe 11 weist zwei Ausgangsanschlüsse 15 auf. Der Wandler 1 weist außerdem einen ersten Energiespeicher 17 auf, der mit den zwei Eingangsanschlüssen 13 verbunden ist. Außerdem weiß der Wandler 1 einen zweiten Energiespeicher 19 auf, der mit den zwei Ausgangsanschlüssen 15 verbunden ist.
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Der Wandler 1 weist eine Vielzahl von Erfassungseinheiten auf. Die Vielzahl von Erfassungseinheiten weist erste Erfassungseinheiten 21, von denen jede zum Erfassen einer elektrischen Spannung angepasst ist, und zweite Erfassungseinheiten 23 auf, von denen jede zum Erfassen einer elektrischen Stromstärke angepasst ist. Eine erste Erfassungseinheit 21 ist mit den zwei Eingangsanschlüssen 13 verbunden. Eine weitere erste Erfassungseinheit 21 ist mit den zwei Ausgangsanschlüssen 15 verbunden. Eine weitere erste Erfassungseinheit 21 ist mit zwei in 1 nicht explizit dargestellten Ausgangsanschlüssen der ersten Wandlerstufe 7 und mit zwei in 1 nicht explizit dargestellten Eingangsanschlüssen der zweiten Wandlerstufe 9 verbunden. Eine weitere erste Erfassungseinheiten 21 ist mit zwei in 1 nicht explizit dargestellten Ausgangsanschlüssen der zweiten Wandlerstufe 9 und mit zwei in 1 nicht explizit dargestellten Eingangsanschlüssen der dritten Wandlerstufe 11 verbunden. Eine zweite Erfassungseinheit 23 ist mit einem Eingangsanschluss 13 der zwei Eingangsanschlüsse 13 verbunden. Eine weitere zweite Erfassungseinheit 23 ist mit einem Ausgangsanschluss 15 der zwei Ausgangsanschlüsse 15 verbunden. Eine weitere zweite Erfassungseinheit 23 ist mit einem Ausgangsanschluss der zwei in 1 nicht explizit dargestellten Ausgangsanschlüssen der ersten Wandlerstufe 7 und einem Eingangsanschluss der zwei in 1 nicht explizit dargestellten Eingangsanschlüsse der zweiten Wandlerstufe 9 verbunden. Eine weitere zweite Erfassungseinheiten 23 ist mit einem Ausgangsanschluss der zwei in 1 nicht explizit dargestellten Ausgangsanschlüsse der zweiten Wandlerstufe 9 und einem Eingangsanschluss der zwei in 1 nicht explizit dargestellten Eingangsanschlüsse der dritten Wandlerstufe 11 verbunden. Der in 1 dargestellte Wandler 1 kann insbesondere bidirektional betrieben werden, d. h. unabhängig von der Lastflussrichtung, sodass die Begriffe Eingangsanschluss und Ausgangsanschluss nicht einschränkend zu verstehen sind und lediglich für eine Energieübertragung in der 1 von links nach rechts tatsächlich einen Eingangsanschluss bzw. einen Ausgangsanschluss bilden. Für eine Energieübertragung in der 1 von rechts nach links bilden in analoger Weise jeder Eingangsanschluss (für eine Energieübertragung in der 1 von links nach rechts) einen Ausgangsanschluss (für eine Energieübertragung in der 1 von rechts nach links) und jeder Ausgangsanschluss (für eine Energieübertragung in der 1 von links nach rechts) einen Eingangsanschluss (für eine Energieübertragung in der 1 von rechts nach links).
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Die erste Wandlerstufe 7 weist vier Schaltelemente 25 auf. Die dritte Wandlerstufe 11 weist vier Schaltelemente 25 auf. Jedes Schaltelement 25 der Schaltelemente 25 sowohl der ersten Wandlerstufe 7 als auch der dritten Wandlerstufe 11 weist einen Transistor 27, bevorzugt einen Isolierschicht-Feldeffekttransistor (IGFET) oder besonders bevorzugt einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), und eine Diode 29 auf. Besonders bevorzugt ist jeder Transistor 27 ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT). Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode stellen ein gutes Durchlassverhalten, hohe Sperrspannungen, eine hohe Robustheit und eine Ansteuerung mit geringem Leistungsbedarf bereit. Der Transistor 27 und die Diode 29 jedes Schaltelements 25 sind jeweils mit einem ersten Anschluss und mit einem zweiten Anschluss des entsprechenden Schaltelements 25 verbunden, wobei der Transistor 27 und die Diode 29 zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss parallel zueinander verschaltet sind. Jeder Transistor 27 kann beispielsweise als Anreicherungstyp oder Verarmungstyp ausgebildet sein und einen n-Kanal oder p-Kanal aufweisen. Jedes Schaltelement 25 der Schaltelemente 25 kann einen elektrisch leitenden Zustand und einen elektrisch isolierenden Zustand einnehmen. Wenn ein Schaltelement 25 in dem elektrisch leitenden Zustand ist, kann ein elektrischer Strom durch das entsprechende Schalelement 25 fließen. Wenn das entsprechende Schaltelement 25 in dem elektrisch isolierenden Zustand ist, kann der elektrische Strom nicht durch das entsprechende Schaltelement fließen. Durch einen entsprechenden Schaltvorgang kann zwischen dem elektrisch leitenden Zustand und dem elektrisch isolierenden Zustand eines jeden Schaltelements 25 gewechselt werden.
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Die erste Wandlerstufe 7 weist eine elektronische Schaltung eines Wechselrichters auf. Wie bereits beschrieben kann der in 1 dargestellte Wandler 1 insbesondere bidirektional betrieben werden, sodass der Begriff Wechselrichter nicht einschränkend zu verstehen ist und lediglich für eine Energieübertragung in der 1 von links nach rechts tatsächlich die Funktion eines Wechselrichters erfüllt. Bei einer Energieübertragung in der 1 von rechts nach links erfüllt die elektronische Schaltung der ersten Wandlerstufe 7 die Funktion eines Gleichrichters. Die Schaltelemente 25 der ersten Wandlerstufe 7 sind so miteinander verbunden, dass sie eine Vollbrückenanordnung bilden. Zwei Schaltelemente 25 der ersten Wandlerstufe 7 sind mit einem ersten Eingangsanschluss 13 verbunden. Ein erstes Schaltelement 25 dieser zwei Schaltelemente 25 ist mit einem ersten in 1 nicht explizit dargestellten Ausgangsanschluss der ersten Wandlerstufe 7 verbunden und ein zweites Schaltelement 25 dieser zwei Schaltelemente 25 ist mit einem zweiten in 1 nicht explizit dargestellten Ausgangsanschluss der ersten Wandlerstufe 7 verbunden. Zwei weitere Schaltelemente 25 der ersten Wandlerstufe 7 sind mit einem zweiten Eingangsanschluss 13 verbunden. Ein drittes Schaltelement 25 dieser zwei Schaltelemente 25 ist mit dem ersten Ausgangsanschluss der ersten Wandlerstufe 7 verbunden und ein viertes Schaltelement 25 dieser zwei Schaltelemente 25 ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss der ersten Wandlerstufe 7 verbunden.
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Die dritte Wandlerstufe 11 weist eine elektronische Schaltung eines Gleichrichters auf. Wie bereits beschrieben kann der in 1 dargestellte Wandler 1 insbesondere bidirektional betrieben werden, sodass der Begriff Gleichrichter nicht einschränkend zu verstehen ist und lediglich für eine Energieübertragung in der 1 von links nach rechts tatsächlich die Funktion eines Gleichrichters erfüllt. Bei einer Energieübertragung in der 1 von rechts nach links erfüllt die elektronische Schaltung der dritten Wandlerstufe 11 die Funktion eines Wechselrichters. Die Schaltelemente 25 der dritten Wandlerstufe 11 sind so miteinander verbunden, dass sie eine Vollbrückenanordnung bilden. Zwei Schaltelemente 25 der dritten Wandlerstufe 11 sind mit einem ersten Ausgangsanschluss 15 verbunden. Ein erstes Schaltelement 25 dieser zwei Schaltelemente 25 ist mit einem ersten in 1 nicht explizit dargestellten Eingangsanschluss der dritten Wandlerstufe 11 verbunden und ein zweites Schaltelement 25 dieser zwei Schaltelemente 25 ist mit einem zweiten in 1 nicht explizit dargestellten Eingangsanschluss der dritten Wandlerstufe 11 verbunden. Zwei weitere Schaltelemente 25 der dritten Wandlerstufe 11 sind mit einem zweiten Ausgangsanschluss 15 verbunden. Ein drittes Schaltelement 25 dieser zwei Schaltelemente 25 ist mit dem ersten Eingangsanschluss der dritten Wandlerstufe 11 verbunden und ein viertes Schaltelement 25 dieser zwei Schaltelemente 25 ist mit dem zweiten Eingangsanschluss der dritten Wandlerstufe 11 verbunden.
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Die zweite Wandlerstufe 9 weist drei Induktivitäten 31 auf, von denen zwei Induktivitäten 31 einen Transformator bilden. Die zweite Wandlerstufe 9 weist also einen Transformator auf, der in dem vorliegenden Beispiel als Mittelfrequenztransformator ausgebildet ist. Mithilfe des Transformators kann die zweite Wandlerstufe 9 eine galvanische Trennung, insbesondere zwischen der ersten Wandlerstufe 7 und der dritten Wandlerstufe 11 bereitstellen. Die zwei Induktivitäten 31 des Transformators weisen Wicklungen auf, die so angeordnet sind, dass die Wicklungen gleichsinnig sind. Der Transformator weist also zwei Wicklungen mit gleicher Phasenlage auf. Neben der Induktivität 31, die nicht Bestandteil des Transformators ist, kann in Reihen mit dieser eine Kapazität vorgesehen sein, wobei die Induktivität 31 und die Kapazität einen Serienschwingkreis bilden. Mithilfe des Serienschwingkreises kann gewährleistet werden, dass der Momentanwert des elektrischen Stroms beim Übergang von dem elektrisch leitenden Zustand in den elektrisch isolierenden Zustand eines oder mehrerer Schaltelemente 25 besonders gering ist, sodass die Verlustleistung des einen oder der mehreren Schaltelemente 25 besonders gering ist, sodass der Wirkungsgrad des Wandlers 1 besonders hoch sein kann. Alternativ zu den zwei Induktivitäten 31, die den Transformator bilden, kann die zweite Wandlerstufe 9 auch eine elektronische Schaltung eines Umrichters aufweisen.
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Der Wandler 1 ist zum Wandeln einer Eingangsgleichspannung in eine Ausgangsgleichspannung ausgebildet. Die Eingangsgleichspannung kann an die zwei Eingangsanschlüsse 13 angelegt werden. An den zwei Ausgangsanschlüssen 15 kann die Ausgangsgleichspannung bereitgestellt werden. Die erste Wandlerstufe 7, die zweite Wandlerstufe 9 und die dritte Wandlerstufe 11 sind so angepasst, dass im Betrieb des Wandlers 1 bei Anlegen der Eingangsgleichspannung an die zwei Eingangsanschlüsse 13 die Ausgangsgleichspannung an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 bereitgestellt wird.
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Mithilfe der ersten Erfassungseinheit 21, die mit den zwei Eingangsanschlüssen 13 verbunden ist, kann die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 anliegende Eingangsgleichspannung erfasst werden. Mithilfe der zweiten Erfassungseinheit 23, die mit einem der zwei Eingangsanschlüsse 13 verbunden ist, kann eine Eingangsstromstärke erfasst werden, die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegt. Damit, dass die Eingangsstromstärke an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegt ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere gemeint, dass die Eingangsstromstärke zumindest an dem Eingangsanschluss 13 vorliegt, mit dem die zweite Erfassungseinheit 23 verbunden ist.
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Mithilfe der ersten Erfassungseinheit 21, die mit den zwei Ausgangsanschlüssen 15 verbunden ist, kann die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegende Ausgangsgleichspannung erfasst werden. Mithilfe der zweiten Erfassungseinheit 23, die mit einem der zwei Ausgangsanschlüsse 15 verbunden ist, kann eine Ausgangsstromstärke erfasst werden, die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegt. Damit, dass die Ausgangsstromstärke an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegt ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere gemeint, dass die Ausgangsstromstärke zumindest an dem Ausgangsanschluss 15 vorliegt, mit dem die zweite Erfassungseinheit 23 verbunden ist.
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Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Übersetzungsverhältnis definiert ist. Anhand der an den zwei Eingangsanschlüssen 13 anliegenden Eingangsgleichspannung und der an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegenden Ausgangsgleichspannung kann das Übersetzungsverhältnis definiert sein. Alternativ kann das Übersetzungsverhältnis anhand der an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegenden Eingangsstromstärke und der an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegenden Ausgangsstromstärke definiert sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass entweder ein Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen 13 anliegenden Eingangsgleichspannung und der an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegenden Ausgangsgleichspannung oder ein Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegenden Eingangsstromstärke und von der an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegenden Ausgangsstromstärke definiert ist. Die mithilfe der ersten Erfassungseinheiten 21 erfasste Eingangsgleichspannung und Ausgangsgleichspannung definiert ein Ist-Übersetzungsverhältnis, das zu einem Zeitpunkt von der Leistungseinheit 3 bereitgestellt wird. Alternativ kann das Ist-Übersetzungsverhältnis, das zu einem Zeitpunkt von der Leistungseinheit 3 bereitgestellt wird, durch die mithilfe der zweiten Erfassungseinheiten 21 erfasste Eingangsstromstärke und Ausgangsstromstärke definiert sein. Insbesondere ist das Ist-Übersetzungsverhältnis der Leistungseinheit 3 ist durch ein Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen 13 anliegenden Eingangsgleichspannung und der an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegenden Ausgangsgleichspannung oder durch ein Verhältnis von der an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegenden Eingangsstromstärke und von der an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegenden Ausgangsstromstärke definiert. Insbesondere entspricht das Ist-Übersetzungsverhältnis entweder dem Quotienten aus der Eingangsgleichspannung (Dividend) und der Ausgangsgleichspannung (Divisor) oder dem Quotienten aus der Ausgangsstromstärke (Dividend) und der Eingangsstromstärke (Divisor).
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Wie bereits beschrieben, ist die Reglereinheit 5 mit der Leistungseinheit 3 gekoppelt. Insbesondere ist die Reglereinheit 5 mit den Schaltelementen 25 zum Ansteuern der Schaltelemente 25 verbunden. Insbesondere kann die Reglereinheit 5 für jedes Schaltelement 25 ein entsprechendes Steuersignal bereitstellen, sodass jedes Schaltelement 25 der Schaltelemente 25 in Abhängigkeit von dem entsprechenden Steuersignal sowohl von einem entsprechenden elektrisch leitenden Zustand in einen entsprechenden elektrisch isolierenden Zustand als auch von dem entsprechenden elektrisch isolierenden Zustand in den entsprechenden elektrisch leitenden Zustand übergehen kann. Durch das Ansteuern der Schaltelemente 25 kann die Reglereinheit 5 auf die Leistungseinheit 3 einwirken. Des Weiteren ist die Reglereinheit 5 insbesondere mit den ersten Erfassungseinheiten 21 und mit den zweiten Erfassungseinheiten 23 verbunden. Die Reglereinheit 5 kann von jeder ersten Erfassungseinheit 21 der ersten Erfassungseinheiten 21 ein entsprechendes Erfassungssignal bereitgestellt bekommen, das einem Ist-Wert einer anliegenden elektrischen Spannung entspricht. Weiter kann die Reglereinheit 5 von jeder zweiten Erfassungseinheit 23 der zweiten Erfassungseinheiten 23 ein entsprechendes Erfassungssignal bereitgestellt bekommen, dass einem Ist-Wert einer vorliegenden elektrischen Stromstärke entspricht. Die Reglereinheit 5 kann also anhand von Erfassungssignalen das Ist-Übersetzungsverhältnis ermitteln. Das Übersetzungsverhältnis, das von dem Ist-Übersetzungsverhältnis angestrebt werden soll, wird als Soll-Übersetzungsverhältnis bezeichnet. Das soll-Übersetzungsverhältnis kann zeitlich konstant sein, insbesondere während eines festgelegten Zeitabschnitts, oder kann zeitlich variabel sein, insbesondere während eines festgelegten Zeitabschnitts. Die Reglereinheit 5 ist angepasst, so auf die Leistungseinheit 3 einzuwirken, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis einem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis für bestimmte Bereiche von elektrischen Spannungen und/oder bestimmte Bereiche von elektrischen Stromstärken angeglichen wird. Beispielsweise kann für die erste Wandlerstufe 7 eine elektrische Mindestspannung und eine elektrische Maximalspannung definiert sein, zwischen denen die Eingangsgleichspannung liegen muss, damit die Reglereinheit 5 auf die Leistungseinheit 3 so einwirkt, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Des Weiteren kann beispielsweise für die erste Wandlerstufe 7 eine elektrische Mindeststromstärke und eine elektrische Maximalstromstärke definiert sein, zwischen denen die Eingangsstromstärke liegen muss, damit die Reglereinheit 5 auf die Leistungseinheit 3 so einwirkt, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Außerdem kann beispielsweise für die dritte Wandlerstufe 11 eine elektrische Mindestspannung und eine elektrische Maximalspannung definiert sein, zwischen denen die Ausgangsgleichspannung liegen muss, damit die Reglereinheit 5 auf die Leistungseinheit 3 so einwirkt, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Ferner kann beispielsweise für die dritte Wandlerstufe 11 eine elektrische Mindeststromstärke und eine elektrische Maximalstromstärke definiert sein, zwischen denen die Ausgangsstromstärke liegen muss, damit die Reglereinheit 5 auf die Leistungseinheit 3 so einwirkt, dass das ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird. Dadurch, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis für bestimmte Bereiche von elektrischen Spannungen und/oder bestimmte Bereiche von elektrischen Stromstärken angeglichen wird, kann gewährleistet werden, dass der Wandler 1 zuverlässig betrieben werden kann.
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Wie bereits beschrieben zeigt 2 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Reglereinheit 5 des erfindungsgemäßen Wandlers 1, 3 zeigt eine schematische Ansicht der zweiten Ausführungsform der Reglereinheit 5 des erfindungsgemäßen Wandlers 1 und 4 zeigt eine schematische Ansicht der dritten Ausführungsform der Reglereinheit 5 des erfindungsgemäßen Wandlers 1.
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Die erste Ausführungsform der Reglereinheit 5 in 2 weist eine erste Vorsteuereinheit 33 auf. Die erste Vorsteuereinheit 33 ist angepasst, eine von der Reglereinheit 5 bereitgestellte Stellgröße 35 anzupassen, die auch als erste Stellgröße bezeichnet werden kann. Die Stellgröße 35 ist vorgesehen, um das Ist-Übersetzungsverhältnis, das in den 2, 3 und 4 mit dem Bezugszeichen 37 gekennzeichnet ist, an das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis anzupassen, das in den 2, 3 und 4 mit dem Bezugszeichen 39 gekennzeichnet ist. Die erste Vorsteuereinheit 33 ist angepasst die Stellgröße 35 unter Berücksichtigung eines erfassten ersten Ist-Werts 41 anzupassen. Der erfasste erste Ist-Wert 41 kann beispielsweise die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 anliegende Eingangsgleichspannung, die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegende Ausgangsgleichspannung, die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegenden Eingangsstromstärke, oder die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegende Ausgangsstromstärke sein. Besonders bevorzugt ist der erfasste erste Ist-Wert 41 die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegende Ausgangsstromstärke. Die erste Vorsteuereinheit 33 gewährleistet, dass die Leistungseinheit 3 in einem passenden Arbeitspunkt betrieben werden kann, beispielsweise abhängig vom Laststrom, der durch den Lastzustand definiert sein kann.
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Die zweite Ausführungsform der Reglereinheit 5 in 3 weist zusätzlich eine Anpassungseinheit 43 auf. Die Anpassungseinheit 43 ist angepasst, das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis 39 anzupassen. Das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis 39 wird von der Anpassungseinheit 43 so angepasst, dass die Reglereinheit 5 so auf die Leistungseinheit 3 einwirkt, dass ein erfasster zweiter Ist-Wert 45 einem vorgegebenen ersten Soll-Wert 47 angeglichen wird. Die Anpassungseinheit 43 ist also angepasst, das vorgegebene Soll-Übersetzungsverhältnis so anzupassen, dass die Reglereinheit 5 so auf die Leistungseinheit 3 einwirkt, dass der erfasste zweite Ist-Wert (45) dem vorgegebenen ersten Soll-Wert 47 angeglichen wird. Der erfasste zweite Ist-Wert 45 kann beispielsweise die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 anliegende Eingangsgleichspannung, die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegende Ausgangsgleichspannung, die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegenden Eingangsstromstärke, oder die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegende Ausgangsstromstärke sein. Besonders bevorzugt ist der erfasste zweite Ist-Wert 45 die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegende Ausgangsgleichspannung. Mithilfe der Anpassungseinheit 43 kann die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 anliegende Eingangsgleichspannung, die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegende Ausgangsgleichspannung, die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegenden Eingangsstromstärke, oder die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegende Ausgangsstromstärke optimiert werden.
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Außerdem weist die zweite Ausführungsform der Reglereinheit 5 in 3 zusätzlich eine zweite Vorsteuereinheit 49 auf. Die zweite Vorsteuereinheit 49 ist angepasst, eine von der Anpassungseinheit 43 bereitgestellte Stellgröße 51 anzupassen, die auch als zweite Stellgröße bezeichnet werden kann. Die Stellgröße 51 ist vorgesehen, um den zweiten Ist-Wert 45 an den vorgegebenen ersten Soll-Wert 47 anzupassen. Die zweite Vorsteuereinheit 49 ist angepasst die Stellgröße 51 unter Berücksichtigung eines erfassten dritten Ist-Werts 53 anzupassen. Der erfasste dritte Ist-Wert 53 kann beispielsweise die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 anliegende Eingangsgleichspannung, die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegende Ausgangsgleichspannung, die an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegenden Eingangsstromstärke, oder die an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegende Ausgangsstromstärke sein. Besonders bevorzugt ist der erfasste dritte Ist-Wert 53 die an den zwei Eingangsanschlüssen vorliegende Eingangsstromstärke. Die zweite Vorsteuereinheit 49 gewährleistet, dass der Arbeitspunkt, in dem die Leistungseinheit 3 betrieben wird, weiter optimiert werden kann.
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Die in 4 schematisch gezeigte dritte Ausführungsform der Reglereinheit 5 des erfindungsgemäßen Wandlers 1 entspricht im Wesentlichen der in 3 schematisch gezeigten zweiten Ausführungsform der Reglereinheit 5, wobei bei der zweiten Ausführungsform der vorgegebene erste Soll-Wert 47 ein vorgegebener konstanter Wert ist und bei der dritten Ausführungsform der vorgegebene erste Soll-Wert 47 durch eine Kennlinie oder durch ein Kennlinienfeld definiert ist. Wenn der vorgegebene erste Soll-Wert 47 ein vorgegebener konstanter Wert ist, wird eine besonders wenig rechenintensive Lösung bereitgestellt. Wenn der vorgegebene erste Soll-Wert 47 durch eine Kennlinie oder durch ein Kennlinienfeld definiert ist, können beispielsweise Schutzfunktionen bereitgestellt werden, insbesondere dann, wenn ein Abgleich zwischen der Kennlinie oder des Kennlinienfelds und der an den zwei Eingangsanschlüssen 13 anliegenden Eingangsgleichspannung, der an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 anliegenden Ausgangsgleichspannung, der an den zwei Eingangsanschlüssen 13 vorliegenden Eingangsstromstärke, und/oder der an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 vorliegende Ausgangsstromstärke vorgesehen ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Wandler 1 kann ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem eine Eingangsgleichspannung in eine Ausgangsgleichspannung gewandelt wird. Wie bereits bei der Beschreibung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Wandlers 1 zumindest in analoger Weise beschrieben, kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen: Anlegen einer Eingangsgleichspannung an die zwei Eingangsanschlüsse 13 der ersten Wandlerstufe 7 der Leistungseinheit 3. Bereitstellen einer Ausgangsgleichspannung an den zwei Ausgangsanschlüssen 15 der dritten Wandlerstufe 11 der Leistungseinheit 3. Erfassten der Eingangsgleichspannung und der Ausgangsgleichspannung oder Erfassen der Eingangsstromstärke an den zwei Eingangsanschlüssen 13 und der Ausgangsstromstärke an den zwei Ausgangsanschlüssen 15. Einwirken durch die Reglereinheit 5 so auf die Leistungseinheit 3, dass das Ist-Übersetzungsverhältnis dem vorgegebenen Soll-Übersetzungsverhältnis angeglichen wird.
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Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wandler
- 3
- Leistungseinheit
- 5
- Reglereinheit
- 7
- erste Wandlerstufe
- 9
- zweite Wandlerstufe
- 11
- dritter Wandlerstufe
- 13
- Eingangsanschluss
- 15
- Ausgangsanschluss
- 17
- erster Energiespeicher
- 19
- zweiter Energiespeicher
- 21
- erste Erfassungseinheit
- 23
- zweite Erfassungseinheit
- 25
- Schaltelement
- 27
- Transistor
- 29
- Diode
- 31
- Induktivität
- 33
- erste Vorsteuereinheit
- 35
- erste Stellgröße
- 37
- Ist-Übersetzungsverhältnis
- 39
- Soll-Übersetzungsverhältnis
- 41
- erfasster erster Ist-Wert
- 43
- Anpassungseinheit
- 45
- erfasster zweiter Ist-Wert
- 47
- vorgegebener erster Soll-Wert
- 49
- zweite Vorsteuereinheit
- 51
- zweite Stellgröße
- 53
- erfasster dritter Ist-Wert
