GERA024 December   2022 AMC1202 , AMC1302 , AMC1306M05 , AMC22C11 , AMC22C12 , AMC23C10 , AMC23C11 , AMC23C12 , AMC23C14 , AMC23C15 , AMC3302 , AMC3306M05

 

  1.   1
  2.   Kurzfassung
  3.   Marken
  4. 1Einführung
    1. 1.1 DC-Ladestation für Elektrofahrzeuge
    2. 1.2 Auswahl der Strommesstechnologie und äquivalentes Modell
      1. 1.2.1 Strommessung mit Shunt-basierter Lösung
      2. 1.2.2 Äquivalenzmodell der Sensortechnologie
  5. 2Strommessung in AC/DC-Wandlern
    1. 2.1 Grundlegende Hardware und Steuerungsbeschreibung von AC/DC
      1. 2.1.1 AC Stromregelkreise
      2. 2.1.2 Gleichspannungsregelkreis
    2. 2.2 Punkt A und B – AC/DC AC-Phasenstrommessung
      1. 2.2.1 Auswirkungen der Bandbreite
        1. 2.2.1.1 Stationäre Zustandsanalyse: Grund- und Nulldurchgangs-Ströme
        2. 2.2.1.2 Transientenanalyse: Sprungleistung und Spannungseinbruchverhalten
      2. 2.2.2 Auswirkungen der Latenz
        1. 2.2.2.1 Fehleranalyse: Kurzschluss im Stromnetz
      3. 2.2.3 Auswirkungen des Verstärkungsfehlers
        1. 2.2.3.1 Spannungsstörung in AC/DC durch Verstärkungsfehler
        2. 2.2.3.2 AC/DC-Antwort auf durch Verstärkungsfehler verursachte Stromversorgungsstörung
      4. 2.2.4 Auswirkungen des Offset
    3. 2.3 Punkt C und D – AC/DC DC-Link-Strommessung
      1. 2.3.1 Auswirkungen der Bandbreite auf die Feed-Forward-Leistung
      2. 2.3.2 Auswirkungen der Latenz auf den Schutz der Leistungsschalter
      3. 2.3.3 Auswirkungen des Verstärkungsfehlers auf die Leistungsmessung
        1. 2.3.3.1 Transientenanalyse: Feed Forward in Punkt D
      4. 2.3.4 Auswirkungen des Offset
    4. 2.4 Zusammenfassung der positiven und negativen Punkte an den Punkten A, B, C1/2 und D1/2 sowie Produktvorschläge
  6. 3Strommessung in DC/DC-Wandlern
    1. 3.1 Grundlegendes Funktionsprinzip eines isolierten DC/DC-Wandlers mit Phasenverschiebungssteuerung
    2. 3.2 Punkt E, F – DC/DC-Strommessung
      1. 3.2.1 Auswirkungen der Bandbreite
      2. 3.2.2 Auswirkungen des Verstärkungsfehlers
      3. 3.2.3 Auswirkung des Offsetfehlers
    3. 3.3 Punkt G – DC/DC-Tankstrommessung
    4. 3.4 Zusammenfassung der Sensorpunkte E, F, G und Produktvorschläge
  7. 4Fazit
  8. 5Quellennachweise

2.2.3.1 Spannungsstörung in AC/DC durch Verstärkungsfehler

Das Ziel der Stromregelkreise der Wechselstrom/Gleichstrom-Stufe besteht darin, die von der MCU erkannten Ströme unter Kontrolle zu halten, ohne die tatsächlichen Ströme im System zu bestimmen. Wenn die Messung nicht mit der Realität übereinstimmt, kommt es zu einer unerwünschten Leistungsstörung im System, die durch den Verstärkungsfehler verursacht wird, der ausgedrückt wird in Gleichung 8.

Gleichung 5. ΔPGAIN=0.5 VI[ε1+ε2+ε3+0.5ε2+ε3-ε1cos2ωt+0.87ε2-ε3sin2ωt]

wo

  • Δp ist die Leistungsstörung, die durch Verstärkungsfehler in Funktion der Zeit verursacht wird, wobei diese Energie aus dem Stromnetz in Richtung der Gleichstromverbindung abgeführt wird
  • ε1, ε2 und ε3 sind die relativen Verstärkungsfehler jeder Strommessstufe
  • V ist die RMS-Spannung der Phase zum Neutralleiter
  • I ist der vom Wandler gesteuerte RMS-Strom
  • Ω ist die von der Netzfrequenz abgeleitete elektrische Pulsation

Die Leistungsstörung ist eine Funktion der Wandlerleistung zwischen der Wechselstrom- und der Gleichstrom-Stufe und erreicht das Maximum, wenn die maximale Leistung vom Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler angefordert wird. Darüber hinaus Gleichung 8 kann in zwei Teile unterteilt werden wie in Gleichung 6 und Gleichung 7.

Gleichung 6. PGAIN_DC=0.5 VI[ε1+ε2+ε3]
Gleichung 7. PGAIN_AC=0.5 VI[0.5ε2+ε3-ε1cos2ωt+0.87ε2-ε3sin2ωt]

wo

  • PGAIN_DC das Vorhandensein einer festen Leistungsstörung darstellt, die während des Betriebs vom PFC abgeführt wird
  • PGAIN_AC eine Leistungswelligkeit bei doppelter Netzfrequenz darstellt, die mit dem Netz ausgetauscht wird

Die Auswirkungen dieser Leistungsstörungen auf der DC- und AC-Seite werden untersucht, indem die Spannungsregelkreise zusammen mit der erkannten Unvollkommenheit beobachtet werden.