DE102012201325A1

DE102012201325A1 - Energieversorgungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012201325A1
Application number: DE102012201325A
Authority: DE
Inventors: Toru DAIGO; Nobuhiro Kihara; Naoki ITOI; Mitsuo SONE
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-02-28
Also published as: JP2013046541A; US20130051100A1; US8670258B2; JP5314100B2

Abstract

Eine Energieversorgung wird bereitgestellt, die eine Störung von Schaltelementen von jedem von Zerhackerabschnitten von Phasen bestimmt, die einen Mehrphasen-Zerhacker bilden, und den Strom dadurch begrenzt, wodurch, selbst wenn eine Offener-Schaltkreis-Störung in einem Schaltelement irgendeiner Phase auftritt, die übrigen Phasen arbeiten können. Die Energieversorgungsvorrichtung enthält eine Störungsbestimmungseinrichtung, die auf Grundlage eines durch einen Stromdetektor erfassten Stroms eine Störung des Schaltelementes von jedem der Zerhackerabschnitte erfasst, und die Störungsbestimmungseinrichtung erhält Werte des Stroms, erfasst durch den Stromdetektor zu dem Zeitverhältnis fallender Flanken des Steuersignals an die Schaltelemente von jedem der Zerhackerabschnitte, bestimmt die Störung, wenn die erhaltenen Stromwerte sich voneinander unterscheiden, und überträgt ein Störungssignal an eine Erzeugungssteuereinrichtung. Beim Empfangen des Störungssignals begrenzt die Erzeugungssteuereinrichtung einen Ausgangsstrom von einem Generator derart, dass der bestehende Strom eines störungsfreien Zerhackerabschnitts von den Zerhackerabschnitten der Phasen nicht überschritten wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energieversorgungsvorrichtung, die eine Eingangsspannung umwandelt und eine stabilisierte Spannung ausgibt, und im Besonderen betrifft sie eine mit einem Mehrphasen-Zerhacker.
Beschreibung der verwandten Technik
Ein Schaltmodus-Gleichspannungswandler ist im Patentdokument 1 als eine Energieversorgungsvorrichtung dieser Art offenbart worden, die eine Vielzahl von Schalt-Schaltkreisen; jeweils zum An/Aus-Steuern eines von einer Energieversorgung mit einem gemeinsamen Eingang gelieferten Eingangsstrom; einen Glättungsschaltkreis zum Synthetisieren und Glätten der An/Aus-gesteuerten Ströme durch jeden Schalt-Schaltkreis, um den resultierenden Strom an eine elektrischen Last zu liefern; und einen Mehrphasen-PWM-Steuerschaltkreis enthält zum An/Aus-Betreiben der Vielzahl von Schalt-Schaltkreisen mit derselben Periode aber außer Phase zueinander und zum Regeln der An-Dauer für jeden Schalt-Schaltkreis, so dass eine Ausgangsspannung von dem Glättungsschaltkreis ein vorbestimmter Zielwert wird.
Diese Energieversorgungsvorrichtung unternimmt eine An/Aus-Steuerung von die oben beschriebenen Schalt-Schaltkreise bildenden Schaltelementen auf Grundlage von Anweisungen von einem Mikrocomputer zum Steuern von Betriebsmittelzuständen und fühlt eine Spannungsumwandlung durch.

Patentdokument 1: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-44941

Die vorhergehende Energieversorgungsvorrichtung reduziert mittels Verwendung der Mehrphasen-Konfiguration die Stromstärke pro Phase und auch die Ausgangswelligkeit; wenn eine Offener-Schaltkreis-Störung in einem Schaltelement (z. B. ein MOSFET) einer Phase auftritt, fließt jedoch kein Strom durch die Phase, mit der das Schaltelement verbunden ist; deshalb nehmen die durch die übrigen Phasen fließenden Ströme zu. Wenn ein Strom fortgesetzt durch ein Schaltelement fließt, das seinen zulässigen Strom überschreitet, würde das Element durchbrennen, was unter Annahme des ungünstigsten Falls zu einem Feuer führt. Selbst wenn es nicht zu einem Feuer führt, kann darüber hinaus, wenn sämtliche der Phasen eine Störung erleiden, die Energieversorgung manchmal keine Leistung ausgeben.
In einem Motorfahrzeug usw. wird dessen Batterie in manchen Fällen von einem Generator mit Verwendung der Energieversorgungsvorrichtung geladen; wenn die Energieversorgungsvorrichtung keine Leistung ausgeben kann, kann deshalb die Batterie nicht geladen werden, was zu einem Problem führt, das das Fahrzeug möglicherweise stoppen würde.
INHALTSANGABE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist getätigt worden, um das vorhergehende Problem zu lösen, und zielt auf die Bereitstellung einer Energieversorgungsvorrichtung, in der, selbst wenn ein Zerhackerabschnitt oder mehrere davon eines Mehrphasen-Zerhackers, der den Gleichspannungswandler bildet, eine Störung erleidet bzw. erleiden, der Betrieb fortgesetzt werden kann durch die übrigen Phasenzerhacker-Abschnitte.
Eine Energieversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Energieerzeugungseinheit mit einem Generator und einer Erzeugungssteuereinrichtung zum Steuern des Generators, wenn eine Gleichspannung, die mittels Gleichrichten einer von dem Generator ausgegebenen Wechselspannung erhalten worden ist, einen vorgabeakzeptablen Bereich überschreitet; einen Mehrphasen-Zerhacker (Engl.: multiphase chopper) mit Zerhackerabschnitten einer Vielzahl von Phasen, die parallel zu der Ausgangsseite der Energieerzeugungseinheit geschaltet sind, wobei jeder der Zerhackerabschnitte der Phasen ein im Schaltmodus (Engl.: switched mode) angesteuertes Schaltelement enthält, ein mit dem Ausgangsende des Schaltelementes verbundenes Gleichrichtungselement und einen Induktor (bzw. Drossel; Engl.: reactor) zum Glätten einer durch das Schaltelement und das Gleichrichtungselement umgewandelten Spannung, und wobei das Schaltelement von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen im Schaltmodus angesteuert wird, außer Phase zueinander, um die Gleichspannung von der Energieerzeugungseinheit in eine vorbestimmte Ausgangsspannung umzuwandeln; einen Stromdetektor zum Erfassen eines Ausgangsstroms von dem Mehrphasen-Zerhacker; einen Glättungskondensator zum Glätten einer Ausgangsspannung von dem Mehrphasen-Zerhacker; eine Schaltsteuereinrichtung zum Berechnen aus der Ausgangsspannung und einer Vorgabezielspannung eines Tastverhältnisses (bzw. relative Einschaltdauer; Engl.: duty ratio) für das Schaltelement von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen und zum Ausgeben eines Steuersignals zum An/Aus-Steuern des Schaltelementes auf Grundlage des berechneten Tastverhältnisses; und eine Störungsbestimmungseinrichtung zum Erfassen einer Störung (bzw. eines Versagens) des Schaltelementes von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen auf Grundlage des durch den Stromdetektor erfassten Stroms; wobei die Störungsbestimmungseinrichtung Werte des Stroms erhält, die durch den Stromdetektor erfasst worden sind zu dem Zeitverhältnis fallender Flanken oder ansteigender Flanken des Steuersignals an das Schaltelement von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen, eine Störung bestimmt, wenn die erhaltenen Stromwerte sich voneinander unterscheiden, ein Störungssignal erzeugt, und auf Grundlage des Störungssignals den Strom derart steuert, dass der bestehende Strom (Engl.: withstanding current) eines störungsfreien Zerhackerabschnitts von den Zerhackerabschnitten der Phasen nicht überschritten wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Störung eines Schaltelementes von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen, die den Mehrphasen-Zerhacker bilden, einfach ohne Störung bestimmt werden, und der Ausgangsstrom wird auf Grundlage des Störungssignals derart gesteuert, so dass der bestehende Strom eines störungsfreien Zerhackerabschnitts von den Zerhackerabschnitten der Phasen nicht überschritten wird, wodurch eine Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden kann, in der, selbst wenn eine Offener-Schaltkreis-Störung in einem Schaltelement irgendeiner der Phasen auftritt, der Betrieb durch die übrigen Phasen fortgesetzt werden kann.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Störung durch einen Stromdetektor erfasst werden; deshalb kann eine in der Größe reduzierte Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden.
Die vorhergehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltkreisdiagramm, das die Ausgestaltung einer Energieversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das die Operation einer Schaltsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt.
3 ist ein Diagramm, das einen Strom bezüglich der Zeit zeigt, bevor ein Mehrphasen-Zerhacker gemäß Ausführungsform 1 eine Störung erleidet.
4 ist ein Diagramm, das einen Strom bezüglich der Zeit zeigt, nachdem ein Zweite-Phase-Zerhackerabschnitt gemäß Ausführungsform 1 eine Störung erlitten hat.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Operation einer Störungsbestimmungseinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt.
6 ist ein Schaltkreisdiagramm, das ein spezifisches Beispiel einer Energieerzeugungseinheit gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Vorgabe (bzw. Einstellung) einer Ausgangsspannung bezüglich eines maximalen Ausgangsstroms von der Energieerzeugungseinheit gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt.
8 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung eines Mehrphasen-Zerhackers einer Energieversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt.
9 ist ein Diagramm, des einen Strom bezüglich der Zeit zeigt, bevor der Mehrphasen-Zerhacker gemäß Ausführungsform 2 eine Störung erleidet.
10 ist ein Diagramm, das einen Strom bezüglich der Zeit zeigt, nachdem ein Zweite-Phase-Zerhackerabschnitt gemäß Ausführungsform 2 eine Störung erlitten hat.
11 ist ein Blockschaltkreisdiagramm, das die Ausgestaltung einer Energieversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung zeigt.
12 ist ein Flussdiagramm, das die Operation einer Schaltsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
1 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung einer Energieversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
In der Figur umfasst die Energieversorgungsvorrichtung: eine Energieerzeugungseinheit 1 mit einem Generator 11 und einer Erzeugungssteuereinrichtung 13 zum Steuern des Generators 11, wenn eine Gleichspannung, die mittels Gleichrichten durch einen Gleichrichter 12 einer von dem Generator 11 ausgegebenen Wechselspannung erhalten worden ist, einen akzeptablen Bereich einer Vorgabespannung überschreitet; einen Mehrphasen-Zerhacker 3 mit einem Erste-Phase-Zerhackerabschnitt 31, der gebildet wird aus einem Schaltelement 311, das mit einem Eingangsanschluss 2 verbunden ist, der mit der Energieerzeugungseinheit 1 verbunden ist, und im Schaltmodus angesteuert wird, einem Gleichrichtungselement 313, dessen Anode und Kathode mit Masse bzw. dem Ausgangsende des Schaltelementes 311 verbunden sind, und einem Induktor (bzw. Drossel) 312, der mit dem Ausgangsende des Schaltelementes 311 verbunden ist und eine durch das Schaltelement 311 und das Gleichrichtungselement 313 umgewandelte Eingangsspannung glättet, und einem Zweite-Phase-Zerhackerabschnitt 32, der ebenso ausgestaltet ist wie der Erste-Phase-Zerhackerabschnitt 31 und gebildet ist aus einem Schaltelement 321, einem Gleichrichtungselement 323 und einem Induktor (bzw. Drossel) 322; einen Stromdetektor 5, der in der Ausgangsseite des Mehrphasen-Zerhackers 3 bereitgestellt ist und einen Induktorstrom erfasst; einen Glättungskondensator 6, der zwischen der Ausgangsseite des Stromdetektors 5 und Masse geschaltet ist und eine Ausgangsspannung von dem Mehrphasen-Zerhacker 3 glättet; eine Schaltsteuereinrichtung 4, die das Schaltelement 311 und Schaltelement 321 steuert; und eine Störungsbestimmungseinrichtung 8, die auf Grundlage von von dem Stromdetektor 5 ausgegebenen Stromwerten eine störungsbehaftete Phase aus bzw. von dem Mehrphasen-Zerhacker 3 bestimmt.
Die Schaltsteuereinrichtung 4 berechnet ein Tastverhältnis für das Schaltelement 311 und Schaltelement 321 mit Verwendung einer an den Eingangsanschluss 2 eingegebenen Eingangsspannung und einer von einem Ausgangsanschluss 7 ausgegebenen Ausgangsspannung und steuert das Schaltelement 311 und Schaltelement 321.
Darüber hinaus gibt die Schaltsteuereinrichtung 4 ein Steuersignal an das Schaltelement 321 aus, das um 180° in der Phase bezüglich eines Signals zum Steuern des Schaltelementes 311 verschoben ist, um das Schaltelement 321 zu steuern. Wenn die Schaltsteuereinrichtung 4 das Schaltelement 311 anschaltet, fließt ein Strom durch den Induktor 312, wohingegen, wenn die Schaltsteuereinrichtung 4 das Schaltelement 311 ausschaltet, ein Strom von dem Gleichrichtungselement 313 in Richtung des Induktors 312 aufgrund der gegenelektromotorischen Kraft durch den Induktor 312 fließt, so dass die Ausgangsspannung bei dem Ausgangsanschluss 7 durch die Aktion des Glättungskondensators 6 erhalten wird.
Je länger die An-Dauer für das Schaltelement 311, desto mehr kommt die Ausgangsspannung der Eingangsspannung näher; je kürzer die An-Dauer für das Schaltelement 311, desto niedriger wird die Ausgangsspannung als die Eingangsspannung.
Das Zeitverhältnis des An/Aus-Schalten des Schaltelementes 311 wird durch eine Schaltfrequenz, mit der das Schaltelement 311 an- und ausgeschaltet wird, und ein Tastverhältnis bestimmt, das ein Verhältnis der An-Dauer zu den An- und Aus-Dauern für das Schaltelement 311 ist (Tastverhältnis = An-Dauer/Periode).
Hier wird im Nachfolgenden die Operation der Schaltsteuereinrichtung 4 zum Steuern des Zeitverhältnisses (bzw. Timing) zum An/Aus-Schalten des Schaltelementes 311 erläutert werden.
2 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der Schaltsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 zeigt. Die Schaltsteuereinrichtung 4 erhält, um ein Tastverhältnis von D1 zu berechnen, die von dem Eingangsanschluss 2 eingegebene Eingangsspannung als eine nicht-stabilisierte Spannung (eine von der Erzeugungseinheit 1 ausgegebene Gleichspannung), unmittelbar nach dem Anschalten, und berechnet das Tastverhältnis D1 (= Zielspannung/Eingangsspannung) mit Verwendung der erhaltenen Eingangsspannung und einer Zielspannung (Vorgabezielspannung, Schritte S41 und S42). Hier wird die erstmalige (oder zur frühen Zeit) Berechnung des Tastverhältnisses D1 gezeigt, die mit Verwendung der Eingangsspannung und der Zielspannung durchgeführt wird; jedoch kann die Berechnung mit Angabe eines vorbestimmten Tastverhältnisses durchgeführt werden.
Als Nächstes gibt die Schaltsteuereinrichtung 4 des Steuersignal mit Verwendung des im Schritt S42 berechneten Tastverhältnisses D1 aus und steuert des Schaltelement 311 (Schritt S43). Und dann wird ein Signal an die Störungsbestimmungseinrichtung 8 übertragen zu dem Timing des fallenden Signals, das von der Schaltsteuereinrichtung 4 zum Steuern dieses Schaltelementes 311 ausgegeben worden ist (Schritt S44).
Schließlich berechnet die Schaltsteuereinrichtung 4 mit Verwendung der von dem Ausgangsanschluss 7 und der Zielspannung erhaltenen Ausgangsspannung ein Tastverhältnis von D2 als das vorherige Tastverhältnis D1 × Ausgangsspannung/Zielspannung und aktualisiert das Tastverhältnis (Schritte S45 und S46). Außerdem steuert die Schaltsteuereinrichtung 4 das Schaltelement 321 parallel mit dem Schaltelement 311 auf dieselbe Weise wie das Schaltelement 311. In diesem Moment gibt die Schaltsteuereinrichtung 4 das Steuersignal zum Steuern des Schaltelementes 321 als um 180° in der Phase bezüglich des Signals zum Steuern des Schaltelementes 311 verschoben aus.
Eine stabilisierte Spannung kann durch Wiederholen von Schritt S43 bis Schritt S46 geliefert werden.
Als Nächstes wird eine Erläuterung bezüglich eines grundsätzlichen Phänomens zum Tätigen einer Bestimmung einer Störung in der vorhergehenden Energieversorgungsvorrichtung getätigt werden.
Zuerst werden das An/Aus-Timing des Schaltelementes 311 und des Schaltelementes 321 und ihre Ströme vor und nach einer Störung erläutert werden. Es sei angenommen, dass eine Offener-Schaltkreis-Störung in dem Schaltelement 321 auftritt. 3 zeigt Stromvariationen bezüglich der Zeit, bevor die Störung in dem Schaltelement 321 auftritt. IL1 ist ein Ausgangsstrom, der durch den Induktor 312 von dem Erste-Phase-Zerhackerabschnitt 31 fließt; IL2 ist ein Ausgangsstrom, der durch den Induktor 322 von dem Zweite-Phase-Zerhackerabschnitt 32 fließt; IL ist der Induktorstrom, der die Summe der Ausgangsströme IL1 und IL2 ist; Vgs1 ist das Steuersignal zum An/Aus-Steuern des Schaltelementes 311; und Vgs2 ist das Steuersignal zum An/Aus-Steuern des Schaltelementes 321.
Die Ausgangsströme IL1 und IL2 beginnen anzusteigen in Übereinstimmung mit dem Zeitverhältnis, wenn das Schaltelement 311 bzw. das Schaltelement 321 angeschaltet werden. In diesem Moment erreicht der Induktorstrom IL definitiv seinen Höchststand bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken der Steuersignale Vgs1 und Vgs2; deshalb stimmen die Stromwerte miteinander überein, die bei dem Zeitverhältnis der fallenden Flanken der Steuersignale Vgs1 und Vgs2 erfasst worden sind.
4 zeigt Stromvariationen bezüglich der Zeit, nachdem die Störung in dem Schaltelement 321 aufgetreten ist. Da der Induktorstrom IL die Summe des Ausgangsstroms IL1 und des Ausgangsstroms IL2 ist, stimmt, wenn der Ausgangsstrom IL2 aufgrund der Störung Null wird, der Induktorstrom IL mit dem Ausgangsstrom IL1 überein.
Wenn eine mit dem Ausgangsanschluss 7 verbundene elektrische Last dieselbe ist, ist darüber hinaus derselbe Laststrom erforderlich, und der Durchschnittsstrom des Induktorstroms IL ist derselbe wie vor und nach der Störung; deshalb steigt der Wert des Ausgangsstroms IL1 an. Dann erreicht der Induktorstrom IL bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken des Steuersignals Vgs1 seinen Höchststand, aber erreicht nicht seinen Höchststand bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken des Steuersignals Vgs2 wegen der Phasendifferenz zwischen Vgs2 und Vgs1. Deshalb stimmen die bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken des Steuersignals Vgs1 erfassten Stromwerte nicht mit denen überein, die bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken des Steuersignals Vgs2 erfasst worden sind.
Im Anschluss an die obigen Erläuterungen wird hier im Nachfolgenden die Operation der Störungsbestimmungseinrichtung 8 erläutert werden.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der Störungsbestimmungseinrichtung 8 der Energieversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt. Die Störungsbestimmungseinrichtung 8 empfängt ein Fallende-Flanke-Signal des Steuersignals Vgs1 oder Vgs2, das die Schaltsteuereinrichtung 4 überträgt (Schritt S81). Die Störungsbestimmungseinrichtung 8 erhält zu diesem Zeitverhältnis eine Ausgabe (Werte des Induktorstroms IL) von dem Stromdetektor 5 (Schritt S82). Stromwerte für mehr als die Anzahl von Phasen werden in ihrer erhaltenen Reihenfolge gespeichert (Schritt S83). Stromwerte für die Anzahl von Phasen unter den gespeicherten Stromwerten werden miteinander verglichen (Schritt S84). Wenn hier keine Störung auftritt, werden sämtliche der gespeicherten Stromwerte dieselben Stromwerte, als das Ergebnis des Vergleichens der Werte miteinander.
Die Störungsbestimmungseinrichtung 8 bestimmt, dass keine Störung in diesem Fall auftritt, und steht bereit, um erneut ein Fallende-Flanke-Signal des Steuersignals Vgs1 oder Vgs2 zu empfangen, das die Schaltsteuereinrichtung 4 überträgt.
Wenn eine Störung auftritt, gibt das Ergebnis des Vergleichs der Stromwerte an, dass wenigstens einer der gespeicherten Stromwerte von den anderen unterschiedlich ist. Die Störungsbestimmungseinrichtung 8 bestimmt, dass eine Störung in diesem Fall aufgetreten ist, und überträgt an die Erzeugungssteuereinrichtung 13 ein Störungssignal, das über das Auftreten dieser Störung informiert.
Nach dem Übertragen des Störungssignals steht die Störungsbestimmungseinrichtung 8 bereit, erneut ein Fallende-Flanke-Signal des Steuersignals Vgs1 oder Vgs2 zu empfangen, das die Schaltsteuereinrichtung 4 überträgt (Schritt S85, Schritt S86 und Schritt S87).
Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Begrenzen des Stroms in der Energieerzeugungseinheit 1 erläutert werden.
Beim Empfangen des Störungssignals begrenzt die Energieerzeugungseinheit 1 die Stromsstärke durch das Schaltelement 311 unter dessen zulässigen Strom.
Zuerst wird die Operation der Energieerzeugungseinheit 1 erläutert werden. 6 ist ein Diagramm, des ein spezifisches Beispiel der Energieerzeugungseinheit 1 der Energieversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Energieerzeugungseinheit 1 stellt als ein spezifisches Beispiel eine Lichtmaschine (Engl.: Alternator) dar. In dieser Figur enthält der Generator 11 eine Rückstromvermeidungsdiode 111, eine Feldspule 112 und einen Drei-Phasen-Generator 113; eine Ausgangsspannung an den Eingangsanschluss 2 wird durch einen Feldstrom gesteuert, der durch die Feldspule 112 fließt.
In der Erzeugungssteuereinrichtung 13 wird eine Gleichspannung, die von dem Gleichrichter 12 ausgegeben worden ist, der eine von dem Generator 11 ausgegebene Wechselspannung gleichrichtet, an den invertierenden Eingangsanschluss eines Komparators 132 eingegeben, und eine Vorgabespannung 133 wird an den nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Kompensators eingegeben. Wenn die Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss höher als die bei dem invertierenden Eingangsanschluss ist, produziert der Komparator 132 eine Ausgabe, aber wenn die Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss niedriger als bei dem invertierenden Eingangsanschluss ist, tut er dieses nicht. Wenn die Ausgangsspannung von der Energieerzeugungseinheit 1 niedriger als die Vorgabespannung 133 wird, produziert deshalb der Komparator 132 eine Ausgabe, ein MOSFET 131 wird dadurch leitend gemacht, und der Strom fließt von einer Batterie 14 zu der Feldspule 112, so dass die Ausgangsspannung gesteuert wird, exakt dieselbe wie die Vorgabespannung 133 zu werden.
Als Nächstes wird ein maximaler Ausgangsstrom und eine Ausgangsspannung von der Energieerzeugungseinheit 1 erläutert werden.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Setzens der Ausgangsspannung bezüglich des maximalen Ausgangsstroms von der Energieerzeugungseinheit 1 gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt; die horizontale Achse stellt den maximalen Ausgangsstrom dar, und die vertikale Achse stellt die Ausgangsspannung dar.
Wenn zum Beispiel die elektrische Last 20 A ist und die Energieerzeugungseinheit eine Vorgabespannung 133 von 12 V ausgibt, wenn die Last von 20 A bis 30 A variiert wird, wird die Ausgangsspannung 10 V auf der Linie eines maximalen Ausgangsstroms 20 A. Indem dem Feldstrom durch die Feldspule 112 fließen gelassen wird, wird die Ausgangsspannung in diesem Moment angehoben, um die Vorgabespannung 133 zu werden.
Die Erzeugungssteuereinrichtung 13 wird beim Empfangen eines Störungssignals aufgrund einer Störung des Schaltelementes 321 erläutert werden.
Vorausgesetzt, dass vor der Störung die Ausgangsspannung von der Energieerzeugungseinheit 1 12 V ist, die Last 30 A ist, und der zulässige Strom des Schaltelementes 311 und des Schaltelementes 321 20 A ist, ist ein Strom pro Schaltelement 15 A vor der Störung, selbst wenn die Last 30 A ist, was kein Problem verursacht. Nachdem die Störung aufgetreten ist, wird jedoch der durch das Schaltelement 311 fließende Strom 30 A, was den zulässigen Strom des Schaltelementes 311, 20 A, überschreitet; deshalb wird die Vorgabespannung 133 für die Erzeugungssteuereinrichtung 13 auf 10 V geändert, wodurch der Ausgangsstrom von der Energieerzeugungseinheit 1 unter 20 A gedrückt werden kann.
Wenn eine Lichtmaschine (Engl.: Alternator) eingesetzt wird, kann darüber hinaus der Ausgangsstrom gesteuert werden durch Steuern der Vorgabespannung wie oben beschrieben; wenn ein Rotationsgenerator eingesetzt wird, kann jedoch auch ein Verfahren zum Begrenzen der Anzahl von Rotationen verwendet werden, um den Strom zu begrenzen.
Wie oben beschrieben, umfasst die Energieversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1: eine Energieerzeugungseinheit 1 mit einem Generator 11 und einer Erzeugungssteuereinrichtung 13 zum Steuern des Generators 11, wenn eine Gleichspannung, die mittels Gleichrichten einer von dem Generator 11 ausgegebenen Wechselspannung erhalten worden ist, einen vorgabeakzeptablen Bereich überschreitet; einen Mehrphasen-Zerhacker 3 mit den Zerhackerabschnitten von einer Vielzahl von Phasen 31 und 32, parallel mit der Ausgangsseite der Energieerzeugungseinheit 1 verbunden, wobei die Zerhackerabschnitte der Phasen 31 und 32 in einem Schaltmodus angesteuerte Schaltelemente 311 und 321, mit dem Ausgangsende der Schaltelemente 311 und 321 verbundene Gleichrichtungselemente 313 und 323, und Induktoren (bzw. Drosseln) 312 und 322 zum Glätten einer Spannung enthalten, die durch die Schaltelemente 311 bzw. 321 und die Gleichrichtungselemente 313 bzw. 323 umgewandelt worden sind, und wobei die Schaltelemente 311 und 321 der Zerhackerabschnitte der Phasen 31 und 32 im Schaltmodus angesteuert werden, außer Phase zueinander, um die Gleichspannung von der Energieerzeugungseinheit 1 in eine vorbestimmte Ausgangsspannung umzuwandeln; einen Stromdetektor 5 zum Erfassen eines Ausgangsstroms von dem Mehrphasen-Zerhacker 3; einen Glättungskondensator 6 zum Glätten einer Ausgangsspannung von dem Mehrphasen-Zerhacker 3; eine Schaltsteuereinrichtung 4 zum Berechnen aus der Ausgangsspannung und einer Vorgabezielspannung eines Tastverhältnisses für die Schaltelemente 311 und 321 der jeweiligen Zerhackerabschnitte der Phasen 31 und 32 und zum Ausgeben von Steuersignalen, jeweils zum An/Aus-steuern der Schaltelemente 311 und 321 auf Grundlage des berechneten Tastverhältnisses; und eine Störungsbestimmungseinrichtung 8 zum Erfassen einer Störung in den Schaltelementen 311 und 321 der jeweiligen Zerhackerabschnitte der Phasen 31 und 32, auf Grundlage des durch den Stromdetektor 5 erfassten Stroms; wobei die Störungsbestimmungseinrichtung 8 Werte des Stroms erhält, erfasst durch den Stromdetektor 5 zu dem Zeitverhältnis fallender Flanken oder ansteigender Flanken der Steuersignale an die Schaltelemente 311 und 321 der jeweiligen Zerhackerabschnitte der Phasen 31 und 32, eine Störung bestimmt, wenn die erhaltenen Stromwerte sich voneinander unterscheiden, ein Störungssignal an die Erzeugungssteuereinrichtung 13 überträgt, und, beim Empfangen des Störungssignals, die Erzeugungssteuereinrichtung 13 den Ausgangsstrom von dem Generator 11 derart begrenzt, dass der bestehende Strom eines störungsfreien Zerhackerabschnitts von den Zerhackerabschnitten der Phasen 31 und 32 nicht überschritten wird.
Mittels wie oben beschriebener Ausgestaltung kann eine Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden, in der die Stromwerte, die bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken der Steuersignale erfasst worden sind, jeweils zum An/Aus-steuern der Schaltelemente 311 und 321, miteinander verglichen werden, und, wenn ein von dem anderen Stromwert sich unterscheidender Stromwert erhalten wird, die Störungsbestimmungseinrichtung eine Störung bestimmt, der Ausgangsstrom von der Energieerzeugungseinheit 1 verringert wird, so dass der Strom durch das Schaltelement 311 oder 321 niedriger als der zulässige Strom wird, und als ein Ergebnis verhindert werden kann, dass sämtliche der Schaltelemente eine Störung erleiden bzw. versagen, und ein Laden-Vollständig-Deaktiviert-Zustand verhindert werden kann, selbst wenn eine Offener-Schaltkreis-Störung in entweder dem Schaltelement 311 oder 321 auftritt.
Da der Ausgangsstrom von dem Mehrphasen-Zerhacker 3 definitiv seinen Höchststand bei fallenden Flanken der störungsfreien Phase erreicht, kann darüber hinaus ein Effekt herbeigebracht werden, in dem eine Phase, die einen niedrigeren Strom als der andere zeigt, bestimmt werden kann, eine Störung erlitten zu haben, aus dem Vergleichsergebnis der durch die Störungsbestimmungseinrichtung 8 erhaltenen Stromwerte.
Ausführungsform 2
8 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Mehrphasen-Zerhackers einer Energieversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt, die aus Drei-Phasen-Zerhackerabschnitten gebildet ist, welche zusätzlich zu dem ersten Zerhackerabschnitt 31 und dem zweiten Zerhackerabschnitt 32 von Ausführungsform 1 einen dritten Zerhackerabschnitt 33 enthält, der genauso wie diese Zerhackerabschnitte ausgestaltet ist. In dieser Ausgestaltung gibt die Schaltsteuereinrichtung 4 Steuersignale, die in der Phase zueinander um 120° verschoben sind, an die Schaltelemente 311, 321 und 331 (in der Figur nicht gezeigt) der jeweiligen Phasen-Zerhackerabschnitte 31, 32 und 33 aus.
Die Steuersignale an die Schaltelemente der Zerhackerabschnitte 31, 32 und 33 und ihre Ströme vor und nach einer Störung werden erläutert werden. Es sei angenommen, dass eine Offener-Schaltkreis-Störung in dem Schaltelement 321 des Zweite-Phase-Zerhackerabschnitts 32 auftritt.
9 zeigt Ströme bezüglich der Zeit, bevor das Schaltelement 321 eine Störung erleidet. IL stellt einen Induktorstrom dar, der die Summe eines Ausgangsstroms IL1 von dem Erste-Phase-Zerhackerabschnitt 31, einem Ausgangsstrom IL2 von dem Zweite-Phase-Zerhackerabschnitt 32 und einem Ausgangsstrom IL3 von dem Dritte-Phase-Zerhackerabschnitt 33 ist, der in den Stromdetektor 5 fließt; Vgs1, Vgs2 und Vgs3 sind Steuersignale zum Ansteuern des Erste-Phase-Zerhackerabschnitts 31, des Zweite-Phase-Zerhackerabschnitts 32 bzw. des Dritte-Phase-Zerhackerabschnitts 33.
In dem Dritte-Phase-Zerhackerabschnitt 3 erreicht der Induktorstrom IL seinen Höchststand bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken der Steuersignale Vgs1, Vgs2 und auch Vgs3; deshalb stimmen die bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken dieser Steuersignals Vgs1, Vgs2 und Vgs3 erfassten Stromwerte miteinander überein.
10 zeigt diese Ströme bezüglich der Zeit, nachdem das Schaltelement 321 des Zweite-Phase-Zerhackerabschnitts 32 eine Störung erlitten hat.
Da der Induktorstrom IL die Summe der Ausgangsströme IL1, IL2 und IL3 ist, wird, wenn der Ausgangsstrom IL2 aufgrund der Störung Null wird, der Induktorstrom IL die Summe des Ausgangsstroms IL1 und des Ausgangsstroms IL3. Da die Steuersignale zueinander außer Phase sind, stimmen die bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken der Steuersignale Vgs1, Vgs2 und Vgs3 erfassten Stromwerte nicht miteinander überein.
Da die Störungsbestimmungseinrichtung 8 ein Störungssignal überträgt, wenn Stromwerte, die bei dem Zeitverhältnis fallender Flanken von jedem Steuersignal erhalten worden sind, sich voneinander unterscheiden, kann die Einrichtung dieselbe Steuereinrichtung wie die in Ausführungsform 1 unternehmen. Darüber hinaus wird der Strombegrenzungspegel der Energieerzeugungseinheit 1 auf den zulässigen Strom des Schaltelementes 311 gesetzt, dasselbe wie bei Ausführungsform 1.
Selbst wenn der Mehrphasen-Zerhacker 3 drei Phasen enthält, werden gemäß der wie oben beschriebenen Ausführungsform 2 die Stromwerte, die bei dem Zeitverhältnis fallenden Flanken der Steuersignale für die Schaltelemente erfasst worden sind, die jeden der Zerhackerabschnitte der Phasen 31, 32 und 33 bilden, miteinander verglichen. Wenn ein Stromwert, der sich von den anderen unterscheidet, erhalten wird, bestimmt die Störungsbestimmungseinrichtung eine Störung, wird der Ausgangsstrom von der Energieerzeugungseinheit 1 unter den zulässigen Strom der anderen Schaltelemente verringert, wodurch eine Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden kann, die verhindern kann, dass sämtliche der Schaltelemente eine Störung erleiden, und einen Laden-Vollständig-Deaktiviert-Zustand vermeiden kann, selbst wenn eine Offener-Schaltkreis-Störung in irgendeinem Schaltelement auftritt.
Ausführungsform 3
11 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung einer Energieversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Energieversorgungsvorrichtung ist derart ausgestaltet, dass die Störungsbestimmungseinrichtung 8 ein Störungssignal an die Schaltsteuereinrichtung 4 überträgt, und die Schaltsteuereinrichtung 4, beim Empfangen des Störungssignals, Werte des Induktorstroms IL, erfasst durch den Stromdetektor 5, erhält und ein Tastverhältnis für Schaltelemente von störungsfreien Zerhackerabschnitten der Phasen einstellt, so dass deren bestehender Strom nicht überschritten wird.
12 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der Schaltsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung zeigt. Bevor ein Schaltelement eine Störung erleidet, werden die Schritte S81 bis S87, in 5 gezeigt, ausgeführt, die dieselben wie in Ausführungsform 1 sind. Wenn ein Schaltelement eine Störung erleidet, überträgt hier die Störungsbestimmungseinrichtung 8 ein Störungssignal. an die Schaltsteuereinrichtung 4 nach der Vollendung von Schritt S85 in 5. Nach dem Empfangen des Störungssignals erhält die Schaltsteuereinrichtung 4 von dem Stromdetektor 5 die Werte des Induktorstroms IL (Schritt S401).
Als Nächstes werden die erhaltenen Stromwerte und der zulässige Strom des Schaltelementes 311 miteinander verglichen (Schritt S402). In diesem Moment, wenn der zulässige Strom des Schaltelementes 311 < die erhaltenen Stromwerte, verringert die Schaltsteuereinrichtung, um die erhaltenen Stromwerte zu begrenzen, das Tastverhältnis D1, um den Stromanstieg zu unterdrücken (Schritt S403). Wenn der zulässige Strom des Schaltelementes 311 > die erhaltenen Stromwerte, berechnet die Schaltsteuereinrichtung das Tastverhältnis D2 wie gewöhnlich (Schritt S404 und Schritt S405). Die Schaltsteuereinrichtung steuert jedes Schaltelement mit Verwendung des berechneten Tastverhältnisses D2 und überträgt ein Fallende-Flanke-Signal (Schritt S406 und Schritt S407).
Der Strom kann durch Wiederholen der Schritte S401 bis S407 begrenzt werden.
Gemäß der wie oben beschriebenen Ausführungsform 3 bestimmt die Störungsbestimmungseinrichtung 8 eine Störung, und, wenn ein Schaltelement eine Störung erleidet, steuert die Einrichtung, das Tastverhältnis für andere Schaltelemente zu begrenzen, so dass die von dem Stromdetektor 5 zu erhaltenden Stromwerte nicht den zulässigen Strom der Schaltelemente überschreiten, wodurch eine Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden kann, die verhindern kann, dass sämtliche der Schaltelemente eine Störung erleiden, und einen Laden-Vollständig-Deaktiviert-Zustand vermeiden kann, selbst wenn eine Offener-Schaltkreis-Störung in irgendeinem Schaltelement auftritt.
Übrigens werden fallende Flanken der Steuersignale Vgs1, Vgs2 und Vgs3 in jeder der vorhergehenden Ausführungsformen benutzt; da jedoch der Induktorstrom IL einen Minimumwert bei sämtlichen ansteigenden Flanken vor der Störung annimmt, werden sämtliche der Stromwerte des Induktorstroms IL, die die Störungsbestimmungseinrichtung 8 erhält, dieselben; wenn ein Schaltelement eine Störung erleidet, werden unterdessen, da die Steuersignale zueinander außer Phase sind, dasselbe wie bei den fallenden Flanken, die Stromwerte, die die Störungsbestimmungseinrichtung 8 erhält, zueinander unterschiedlich. Deshalb kann die Steuerung auch bei den ansteigenden Flanken der Steuersignale Vgs1, Vgs2 und Vgs3 unternommen werden.
Darüber hinaus werden in den vorhergehenden Ausführungsformen die Ströme begrenzt, um nur zu verhindern, dass das Schaltelement der jeweiligen Zerhackerabschnitte eine Störung erleidet; jedoch kann eine Steuerung zum Verbessern des Ansprechverhaltens und dergleichen unternommen werden, wenn ein Schaltelement eine Störung erleidet.
Zum Beispiel kann bei einer PI-Regelung das Ansprechverhalten eingestellt werden durch separates Setzen von I-Verstärkungsfaktoren und P-Verstärkungsfaktoren für den Strom und die Spannung für den Fall, wenn ein Schaltelement eine Störung erleidet, und für den Fall, wenn es keine Störung erleidet. Obwohl die PI-Regelung eine öffentlich bekannte Technologie ist, wird sie hier im Nachfolgenden erläutert werden.
In einer Energieversorgungsvorrichtung wird mit Verwendung eines Zielstroms, der berechnet ist als [Zielspannung(Vorgabespannung) – Ausgangsspannung] × (PV + IV), ein Tastverhältnis berechnet als (Zielstrom – Ausgangsstrom) × (PI + II), wobei PV: Spannung P-Verstärkungsfaktor; IV: Spannung I-Verstärkungsfaktor; PI: Strom P-Verstärkungsfaktor; und II: Strom I-Verstärkungsfaktor.
Es sei zum Beispiel angenommen, dass die Zielspannung 10 V ist; die Ausgangsspannung 0 V ist; der Zielstrom 10 A ist; der Ausgangsstrom 0 A ist; PI 0,1 ist und II 0 ist. Ein erstmaliges Tastverhältnis kann in diesem Fall 50% berechnet werden, ungeachtet einer Phase oder zweier Phasen. Die Höhe des Stromanstiegs Ir kann berechnet werden durch Gleichung (1) mit Verwendung einer Eingangsspannung von Vin, einer Ausgangsspannung von Vout, einer Induktorinduktanz von L, einem Tastverhältnis von D und einer Schaltfrequenz von fsw. Deshalb ist die Höhe des erstmaligen Stromanstiegs dieselbe ungeachtet einer Phase oder zweier Phasen. In dem Fall von zwei Phasen sind die Steuersignale in der Phase zueinander um 180° verschoben; deshalb ist, wenn eine erste Phase ausgeschaltet ist, eine zweite Phase angeschaltet.
In dem Fall einer Phase nimmt ein Strom während 50% einer Periode zu und nimmt während der übrigen 50% der Periode ab, wohingegen in dem Fall von zwei Phasen, während ein Strom in der ersten Phase während 50% der Periode abnimmt, ein Strom in der zweiten Phase zunimmt. Wenn die PI-Verstärkungsfaktoren dieselben in dem Eine-Phase-Fall und dem Zwei-Phasen-Fall in dem vorhergehenden Beispiel sind, ist deshalb die Stromversorgungskapazität in dem Eine-Phase-Fall niedriger als die in dem Zwei-Phasen-Fall; deshalb wird das Aufladen von mit der Energieversorgungsvorrichtung verbundenen Betriebsmitteln langsamer, so dass ihr Ansprechverhalten verlangsamt werden wird. Das Ansprechverhalten kann verbessert werden durch Einstellen des Verstärkungsfaktors. Ir = Vin – Vout / LD 1 / fsw (1)
Darüber hinaus ist der Störungsmodus der Schaltelemente von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen eine Offener-Schaltkreis-Störung in den vorhergehenden Ausführungsformen; wenn jedoch ein Schaltkreisunterbrecher, so wie eine Sicherung, zwischen dem Eingangsanschluss 2, der die Ausgangsseite der Energieerzeugungseinheit 1 ist, und jedem Schaltelement angeordnet und verbunden ist, wird, selbst wenn eine Kurzschlussstörung auftritt, die Phase entsprechend der Kurzschlussstörung durch einen Überstrom dadurch getrennt, so dass die Phase in denselben Modus wie die Offener-Schaltkreis-Störung gebracht werden kann. Deshalb kann diese Erfindung ebenso auf den Kurzschlussstörungsmodus angewendet werden.
Darüber hinaus kann die Schaltsteuereinrichtung 4 realisiert werden mittels Zusammenfassen eines Mikrocomputers und von Gatteransteuer-ICs in den vorhergehenden Ausführungsformen, und der Stromdetektor 5 kann außerdem realisiert werden mittels Kombinieren von Nebenschlusswiderständen und Verstärkern oder mit Verwendung von Hall-Effekt-Stromerfassungs-ICs oder dergleichen. Darüber hinaus sind MOSFETs als die Schaltelemente beispielhaft dargestellt; jedoch können auch Schaltelemente wie beispielsweise IGBTs solch eine Steuerung unternehmen; deshalb sind die Schaltelemente nicht notwendigerweise auf MOSFETs begrenzt.
Darüber hinaus sind Dioden als die Gleichrichtungselemente 313 und 323 beispielhaft dargestellt; jedoch können Schaltelemente wie beispielsweise MOSFETs und IGBTs Ströme gleichrichten; deshalb sind die Gleichrichtungselemente nicht notwendigerweise auf Dioden begrenzt.
Vielfältige Modifizierungen und Abänderungen dieser Erfindung werden dem Fachmann ersichtlich sein, ohne von dem Schutzbereich dieser Erfindung abzuweichen, und es sollte verstanden werden, dass diese nicht auf die hierin bekannt gemachten veranschaulichenden Ausführungsformen begrenzt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002-44941 [0004]

Claims

Energieversorgungsvorrichtung mit: einer Energieerzeugungseinheit mit einem Generator und einer Erzeugungssteuereinrichtung zum Steuern des Generators, wenn eine Gleichspannung, die erhalten worden ist durch Gleichrichten einer von dem Generator ausgegebenen Wechselspannung, einen vorgabeakzeptablen Bereich überschreitet; einem Mehrphasen-Zerhacker mit Zerhackerabschnitten einer Vielzahl von Phasen, die parallel zu einer Ausgangsseite der Energieerzeugungseinheit geschaltet sind, wobei jeder der Zerhackerabschnitte der Phasen ein in einem Schaltmodus angesteuertes Schaltelement, ein mit einem Ausgangsende des Schaltelementes verbundenes Gleichrichtungselement und einen Induktor zum Glätten einer durch das Schaltelement und das Gleichrichtungselement umgewandelten Spannung enthält, und wobei das Schaltelement von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen in einem Schaltmodus angesteuert wird, außer Phase zueinander, um die Gleichspannung von der Energieerzeugungseinheit in eine vorbestimmte Ausgangsspannung umzuwandeln; einem Stromdetektor zum Erfassen eines Ausgangsstroms von dem Mehrphasen-Zerhacker; einem Glättungskondensator zum Glätten einer Ausgangsspannung von dem Mehrphasen-Zerhacker; einer Schaltsteuereinrichtung zum Berechnen aus der Ausgangsspannung und einer Vorgabezielspannung eines Testverhältnisses für das Schaltelement von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen und zum Ausgeben eines Steuersignals zum An/Aus-Steuern des Schaltelementes auf Grundlage des berechneten Testverhältnisses; und eine Störungsbestimmungseinrichtung zum Erfassen einer Störung des Schaltelementes von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen auf Grundlage des durch den Stromdetektor erfassten Stroms; wobei die Störungsbestimmungseinrichtung Werte des Stroms erhält, erfasst durch den Stromdetektor bei einem Zeitverhältnis fallender Flanken oder ansteigender Flanken des Steuersignals an das Schaltelement von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen, die Störung bestimmt, wenn die erhaltenen Stromwerte sich voneinander unterscheiden, ein Störungssignal erzeugt, und auf Grundlage des Störungssignals den Strom derart steuert, dass ein bestehender Strom eines störungsfreien Zerhackerabschnitts von den Zerhackerabschnitten der Phasen nicht überschritten wird.
Energieversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Störungsbestimmungseinrichtung das Störungssignal an die Erzeugungssteuereinrichtung überträgt, und beim Empfangen des Störungssignals die Erzeugungssteuereinrichtung einen Ausgangsstrom von dem Generator derart begrenzt, so dass der bestehende Strom des störungsfreien Zerhackerabschnitts von den Zerhackerabschnitten der Phasen nicht überschritten wird.
Energieversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Mehrphasen-Zerhacker die Zerhackerabschnitte von wenigstens drei Phasen enthält.
Energieversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Störungsbestimmungseinrichtung das Störungssignal an die Schaltsteuereinrichtung überträgt, und die Schaltsteuereinrichtung das Tastverhältnis für das Schaltelement derart einstellt, dass der bestehende Strom des störungsfreien Zerhackerabschnitts von den Zerhackerabschnitten der Phasen nicht überschritten wird.
Energieversorgungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Störungsbestimmungseinrichtung die Störung bestimmt, ein Steuerparameter für das Schaltelement von jedem der Zerhackerabschnitte der Phase variiert wird, um das Ansprechverhalten zu variieren.
Energieversorgungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Schaltkreisunterbrecher zwischen der Ausgangsseite der Energieerzeugungseinheit und dem Schaltelement von jedem der Zerhackerabschnitte der Phasen geschaltet ist, und, wenn eine Kurzschlussstörung in dem Schaltelement auftritt, der Schaltkreisunterbrecher abgeblasen wird, um das Schaltelement in denselben Störungsmodus wie eine Offener-Schaltkreis-Störung zu bringen.