JP2017527029A - 制御装置に接続可能な周辺回路をシミュレーションするためのシミュレーション装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・第1の負荷電流の少なくとも一部を第1のソース電流から回復することができ、および/または、
・第1のソース電流の少なくとも一部を第1の負荷電流から回復することができる
ように、当該モデルコードは構成されている。
・制御装置の第1の負荷接続端に流れる第1の負荷電流に影響を及ぼすための第1の電流操作手段と、
・制御装置の第1の給電接続端に流れる第1のソース電流に影響を及ぼすための第2の電流操作手段と、
・モデルコードを実行する計算ユニットと
を備えており、
モデルコードと、当該モデルコードにより制御される第1の電流操作手段とを用いて、第1の負荷電流を調整し、
モデルコードと、当該モデルコードにより制御される第2の電流操作手段とを用いて、第1のソース電流を調整し、
・第1の負荷電流の少なくとも一部を第1のソース電流から回復するように、および/または、
・第1のソース電流の少なくとも一部を第1の負荷電流から回復するように
モデルコードは第1の電流操作手段および第2の電流操作手段を制御する。
・正味エネルギー消費量が削減すること、および/または、
・公共の配電系統の系統電圧接続端へのいわゆる逆流が実質的に阻止され、または少なくとも低減すること、および/または、
・損失電力が低減すること
である。損失電力の低減が重要である理由は、特に、損失電力に起因して生じる熱を放熱するためには、通常、たとえばファン、冷却装置等の追加コストが必要になり、損失電力が上昇すると、そのコストは上昇する傾向にあるからである。
第1のスイッチ制御手段152は第1の半導体スイッチ153と第2の半導体スイッチ154とを制御し、
第2のスイッチ制御手段162は第3の半導体スイッチ163と第4の半導体スイッチ164とを制御し、
第3のスイッチ制御手段172は、第3の接続点171に接続された、図示の両半導体スイッチを制御し、
第4のスイッチ制御手段182は、第4の接続点181に接続された、図示の両半導体スイッチを制御し、
第5のスイッチ制御手段192は、第5の接続点191に接続された、図示の両半導体スイッチを制御する。
・センサ信号の1つ/複数の入力端、および/または、
・たとえばCANバスインタフェースならびに/もしくはフレックスレイインタフェースならびに/もしくはイーサネットインタフェース等の、ネットワーク接続用の1つ/複数のインタフェース、および/または、
・参照電位に対する1つ/複数の接続端、および/または、
・1つ/複数のアナログ信号出力端、および/または、
・動作電圧入力用の1つ/複数の入力端、および/または、
・動作電圧出力用の1つ/複数の出力端、および/または、
・診断装置用の1つ/複数のインタフェース
を含む。これらの別の接続端Xは、例示列挙に過ぎない。
・制御装置DUTの3つの負荷接続端W1,W2,W3のそれぞれ1つに接続されている3つの電流操作手段150,180,190と、
・制御装置DUTのそれぞれ1つの給電接続端C1,C2に接続されている2つの電流操作手段160,170と
を備えている。
・有利には制御装置DUTの後の「実際の」使用時に交流モータの第1の巻線接続端に接続される、制御装置DUTの第1の負荷接続端W1は、シミュレーションを行うため、第1の巻線接続端に接続される代わりに、当該第1の負荷接続端W1と第1の接続点151との間に第1の負荷電流IL1を流せるように、第1の電流操作手段150に接続される。
・有利には制御装置DUTの後の「実際の」使用時に交流モータの第2の巻線接続端に接続される、制御装置DUTの第2の負荷接続端W2は、シミュレーションを行うため、第2の巻線接続端に接続される代わりに、当該第2の負荷接続端W2と第4の接続点181との間に第2の負荷電流IL2を流せるように、他の(ここでは第4の)電流操作手段180に接続される。
・有利には制御装置DUTの後の「実際の」使用時に交流モータの第3の巻線接続端に接続される、制御装置DUTの第3の負荷接続端W3は、シミュレーションを行うため、第3の巻線接続端に接続される代わりに、当該第3の負荷接続端W3と第5の接続点191との間に第3の負荷電流IL3を流せるように、他の(ここでは第5の)電流操作手段190に接続される。
・有利には制御装置DUTの後の「実際の」使用時に電気化学的エネルギー蓄積器の第1の接続端に接続される、制御装置DUTの第1の給電接続端C1は、シミュレーションを行うため、第1の接続端に接続される代わりに、当該第1の給電接続端C1と第2の接続点161との間に第1のソース電流IS1を流せるように、(ここでは第2の)電流操作手段160に接続される。
・有利には制御装置DUTの後の「実際の」使用時に電気化学的エネルギー蓄積器の第2の接続端に接続される、制御装置DUTの他の給電接続端C2は、シミュレーションを行うため、第2の接続端に接続される代わりに、当該他の給電接続端C2と第3の接続点171との間に第2のソース電流IS2を流せるように、他の(ここでは第3の)電流操作手段170に接続される。
・他の(ここでは第3の)電流操作手段170。当該他の電流操作手段170の第3の接続点171は有利には、第3のコイルL3を介して上述の他の給電接続端C2に接続されている。
・他の(ここでは第4の)電流操作手段180。当該他の電流操作手段180の第4の接続点181は有利には、第4のコイルL4を介して上述の他の(ここでは第2の)負荷接続端W2に接続されている。
・他の(ここでは第5の)電流操作手段190。当該他の電流操作手段190の第5の接続点191は有利には、第5のコイルL5を介して上述の他の(ここでは第3の)負荷接続端W3に接続されている。
・制御装置DUTの第1の負荷接続端W1において測定された第1の測定量156に依存して、第1の電流操作手段150に影響を及ぼすための第1の設定量を算出し、かつ、
・制御装置DUTの第1の給電接続端C1において測定された第2の測定量166に依存して、第2の電流操作手段160に影響を及ぼすための第2の設定量を算出し、その後、
・第1の設定量により影響を受けた第1の負荷電流IL1であって、第1の電流操作手段150から制御装置DUTの第1の負荷接続端W1へ出力される第1の負荷電流IL1が更新され、
・第2の設定量により影響を受けた第1のソース電流IS1であって、第2の電流操作手段160から制御装置DUTの第1の給電接続端C1へ出力される第1のソース電流IS1が更新される。
モデルコードを用いて第1の測定量156および第2の測定量166を上述のように考慮することにより、第1および第2の設定量の計算可能性が向上し、かつこれにより、第1の負荷電流IL1および第1のソース電流IS1を比較的迅速かつ正確に出力すること、すなわち最終的には、制御装置DUTの周辺回路の特に高リアリティのシミュレーションが達成されるという利点が奏される。
Claims (18)
- 制御装置(DUT)に接続可能な周辺回路をシミュレーションするためのシミュレーション装置(100)であって、
前記シミュレーション装置(100)は、前記制御装置に電気的に接続されているか、または電気的に接続可能であり、
前記シミュレーション装置(100)は、
第1の負荷電流(IL1)に影響を及ぼすための第1の電流操作手段(150)と、
第1のソース電流(IS1)に影響を及ぼすための第2の電流操作手段(160)と
を備えており、
前記シミュレーション装置(100)はさらに、計算ユニット(CU)と、当該計算ユニット(CU)上にて実行可能なモデルコードとを備えており、
前記モデルコードによって制御されることが可能な前記第1の電流操作手段(150)を用いて、前記第1の負荷電流(IL1)を調整することができ、
前記第1の負荷電流(IL1)は、前記制御装置(DUT)の第1の負荷接続端(W1)へ伝送され、
前記モデルコードによって制御されることが可能な前記第2の電流操作手段(160)を用いて、前記第1のソース電流(IS1)を調整することができ、
前記第1のソース電流(IS1)は、前記制御装置(DUT)の第1の給電接続端(C1)へ伝送され、
前記モデルコードが前記第1の電流操作手段(150)および前記第2の電流操作手段(160)に影響を及ぼすことにより、
前記第1の負荷電流(IL1)の少なくとも一部を前記第1のソース電流(IS1)から回復することができ、および/または、
前記第1のソース電流(IS1)の少なくとも一部を前記第1の負荷電流(IL1)から回復することができる
ように、前記モデルコードは構成されている
ことを特徴とするシミュレーション装置(100)。 - 前記周辺回路をシミュレートしたものは、前記第1の電流操作手段(150)に対応する第1の誘導負荷のシミュレート表現と、前記第2の電流操作手段(160)に対応する電気化学的エネルギー蓄積器のシミュレート表現とを含み、
正の給電電圧(Vp+)を供給するための接続端は前記第1の電流操作手段(150)および前記第2の電流操作手段(160)の双方に接続されており、かつ、負の給電電圧(Vp−)を供給するための接続端は前記第1の電流操作手段(150)および前記第2の電流操作手段(160)の双方に接続されている、
請求項1記載のシミュレーション装置。 - 前記第1の電流操作手段(150)と前記第2の電流操作手段(160)とは同一構成である、
請求項1または2記載のシミュレーション装置。 - モデルサンプリング期間の時間的に連続するN個のシーケンスで、当該N個のシーケンスの各モデルサンプリング期間において前記第1の負荷電流(IL1)を前記第1のソース電流(IS1)に依存して変化させるべく、または、前記第1のソース電流(IS1)を前記第1の負荷電流(IL1)に依存して変化させるべく、前記第1の電流操作手段(150)と前記第2の電流操作手段(160)とに時間的に整合して影響を及ぼすことができるように構成されている、
請求項1から3までのいずれか1項記載のシミュレーション装置。 - 前記シミュレーション装置は、前記第1の電流操作手段(150)および/または前記第2の電流操作手段(160)と同一構成である少なくとも1つの他の電流操作手段(170,180,190)を備えている、
請求項1から4までのいずれか1項記載のシミュレーション装置。 - 前記他の電流操作手段(170,180,190)は、他の負荷接続端(W2,W3)または他の給電接続端(C2)に電気的に接続されている、
請求項5記載のシミュレーション装置。 - 前記第1の電流操作手段(150)または前記第2の電流操作手段(160)は前記他の電流操作手段(170,180,190)に並列接続可能であるか、または並列接続されている、
請求項5または6記載のシミュレーション装置。 - 前記シミュレーション装置はマトリクススイッチを備えており、
前記マトリクススイッチは、前記第1の電流操作手段(150)または前記第2の電流操作手段(160)と前記他の電流操作手段(170,180,190)との並列接続を成すように構成されている、
請求項7記載のシミュレーション装置。 - 前記シミュレーション装置(100)は、前記制御装置(DUT)に接続されたモータをシミュレートするように構成されている、
請求項1から8までのいずれか1項記載のシミュレーション装置。 - 前記シミュレーション装置(100)から系統電圧接続端(500)への電流の逆流が阻止されているか、または実質的に阻止されている、
請求項1から9までのいずれか1項記載のシミュレーション装置。 - 前記モデルコードは、同一のモデルサンプリング期間において前記第1の負荷電流(IL1)および前記第1のソース電流(IS1)の双方の変化をトリガするものである、
請求項1から10までのいずれか1項記載のシミュレーション装置(100)。 - 前記計算ユニットはマイクロプロセッサおよび/またはFPGAを備えており、
前記マイクロプロセッサおよび/またはFPGAは、前記第1の電流操作手段(150)および/または前記第2の電流操作手段(160)を制御するように構成されている、
請求項1から11までのいずれか1項記載のシミュレーション装置(100)。 - 前記第1の電流操作手段(150)および/または前記第2の電流操作手段(160)はそれぞれ、パワーFETまたはシリコンカーバイドFETを備えている、
請求項1から12までのいずれか1項記載のシミュレーション装置(100)。 - 制御装置(DUT)に接続可能な周辺回路をシミュレーションする方法であって、
前記周辺回路をシミュレートするためのシミュレーション装置(100)に前記制御装置(DUT)を電気的に接続し、
前記シミュレーション装置(100)は、
前記制御装置(DUT)の第1の負荷接続端(W1)に流れる第1の負荷電流(IL1)に影響を及ぼすための第1の電流操作手段(150)と、
前記制御装置(DUT)の第1の給電接続端(C1)に流れる第1のソース電流(IS1)に影響を及ぼすための第2の電流操作手段(160)と、
モデルコードを実行する計算ユニット(CU)と
を備えており、
前記モデルコードと、当該モデルコードにより制御される前記第1の電流操作手段(150)とを用いて、前記第1の負荷電流(IL1)を調整し、
前記モデルコードと、当該モデルコードにより制御される前記第2の電流操作手段(160)とを用いて、前記第1のソース電流(IS1)を調整し、
前記第1の負荷電流(IL1)の少なくとも一部を前記第1のソース電流(IS1)から回復するように、および/または、
前記第1のソース電流(IS1)の少なくとも一部を前記第1の負荷電流(IL1)から回復するように、
前記モデルコードは前記第1の電流操作手段(150)および前記第2の電流操作手段(160)を制御する
ことを特徴とする方法。 - 前記モデルコードはm番目のモデルサンプリング期間中、前記第1の電流操作手段(150)および前記第2の電流操作手段(160)の双方に対して、変化する作用を及ぼすことにより、当該m番目のモデルサンプリング期間中に前記第1の負荷電流(IL1)および前記第1のソース電流(IS1)の双方を変化させる、
請求項14記載の方法。 - 前記m番目のモデルサンプリング期間中、前記第1の電流操作手段(150)の出力端または前記第2の電流操作手段(160)の出力端を、少なくとも1つの他の電流操作手段(170,180,190)の出力端に並列接続する、
請求項15記載の方法。 - 前記計算ユニット(CU)上にて実行される前記モデルコードを用いて、
前記制御装置(DUT)の前記第1の負荷接続端(W1)において測定された第1の測定量(156)に依存して、前記第1の電流操作手段(150)に影響を及ぼすための第1の設定量を算出し、かつ、
前記制御装置(DUT)の前記第1の給電接続端(C1)において測定された第2の測定量(166)に依存して、前記第2の電流操作手段(160)に影響を及ぼすための第2の設定量を算出し、その後、
前記第1の設定量により影響を受けた前記第1の負荷電流(IL1)であって、前記第1の電流操作手段(150)から前記制御装置(DUT)の前記第1の負荷接続端(W1)へ出力される前記第1の負荷電流(IL1)を更新し、
前記第2の設定量により影響を受けた前記第1のソース電流(IS1)であって、前記第2の電流操作手段(160)から前記制御装置(DUT)の前記第1の給電接続端(C1)へ出力される前記第1のソース電流(IS1)を更新する、
請求項14から16までのいずれか1項記載の方法。 - 請求項1から13までのいずれか1項記載のシミュレーション装置を用いて前記方法を実施する、
請求項14から17までのいずれか1項記載の方法。
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