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

3.1 Grundlegendes Funktionsprinzip eines isolierten DC/DC-Wandlers mit Phasenverschiebungssteuerung

Abbildung 3-1 Zeigt einen typischen Regelkreis eines DC/DC-Wandlers mit Phasenverschiebung und Dual-Active-Bridge (DAB). In diesem System gibt es zwei Regelkreise: (a) eine äußere Spannungsschleife und (b) eine innere Stromschleife.

Für die Spannungsschleife wird die Ausgangsspannung in einen ADC einer MCU (bezeichnet als Vfb ) in Abbildung 3-1 eingespeist. Vfb wird mit einer Referenzspannung verglichen (bezeichnet als VRef). Der Fehler zwischen der gemessenen Spannung und der Referenzspannung wird an einen Kompensator eingespeist, der als PID-Regler realisiert werden kann. Der Ausgang der Spannungsschleife wird als Referenz (Iref ) für die innere Stromschleife verwendet. Der Kompensator der inneren Stromschleife (GI) vergleicht die Referenz (Iref) und den Istwert des gemessenen Stroms (IOUT) und verwendet diesen Fehler, um die Phase einer PWM-Wellenform auf die führende oder verzögerte Brücke in Abhängigkeit von der Richtung des Stroms anzupassen. Für das Konstantstromladen ist die Spannungsschleife optional oder kann nur zu Schutzfunktionen implementiert werden. Für eine konstante Aufladung werden beide Schleifen benötigt. Die theoretischen Grenzen für die Phasenverschiebung sind ±π, die praktischen Implementierungen sind viel kleiner als diese.

Typische Regelschleife eines DC/DC-Wandlers mit Dual Active Bridge (DAB) und PhasenverschiebungssteuerungAbbildung 3-1 Typische Regelschleife eines DC/DC-Wandlers mit Dual Active Bridge (DAB) und Phasenverschiebungssteuerung