Patent DE-102014012790-B4 (DE)
Title: Verfahren zur Regelung des Betriebsstromes einer Brückenschaltung
Inventor: SUDHAUS ANDRE
IPC: H05B45/30
Filed: 2014-08-27
Granted: 2023-08-24
Abstract: Verfahren zur geregelten Versorgung eines Verbrauchers (11, Z), der zwei Anschlüsse (5, 6) und zwar einen ersten Anschluss (5) und einen zweiten Anschluss (6) aufweist, mit elektrischer Energie durch eine Regelschaltung (10) wobei zwischen dem Potential einer ersten Versorgungsleitung (1) und dem Potenzial einer zweiten Versorgungsleitung (2) eine Betriebsspannung (Ub) abfällt, mit den Schritten• Einspeisen eines ersten Ausgangsstromes (I3) in den ersten Anschluss (5) des Verbrauchers (11, Z) durch eine erste steuerbare Stromquelle (IS3), die der anderen Seite niederohmig, insbesondere über einen oder mehrere niederohmige Messwiderstände (Rmb, Rmc), mit mindestens einer Versorgungsleitung verbunden ist, und• gleichzeitiges Einspeisen eines vierten Ausgangsstromes (Ig) in den zweiten Anschluss (6) des Verbrauchers (Z) durch eine vierte steuerbare Stromquelle (IS9), die auf der anderen Seite niederohmig, insbesondere über einen oder mehrere niederohmige Messwiderstände (Rmd, Rme), mit mindestens einer Versorgungsleitung verbunden ist, und• gleichzeitiges Einspeisen eines zweiten Ausgangsstromes (I4) durch eine unabhängige zweite regelbare Stromquelle (IS4) in einen zweiten Ausgang (4) der Regelschaltung (10) und von dort in einen zweiten externen Widerstand (R4) und von dort in den besagten ersten Anschluss (5) des Verbrauchers (Z) durch die Serienschaltung aus mindestens der zweiten regelbaren Stromquelle (IS4), die Teil der Regelschaltung (10) ist, und mindestens eines zweiten externen elektrischen Widerstands (R4), der nicht Teil der Regelschaltung (10) ist, der -so vorhanden- von einem ersten optionalen Widerstand (R3) verschieden ist, und• wobei die zweite regelbare Stromquelle (IS4) auf der anderen Seite niederohmig mit mindestens einer Versorgungsleitung verbunden ist, und• gleichzeitiges Einspeisen eines dritten Ausgangsstromes (I8) durch eine dritte regelbare Stromquelle (IS8) in einen dritten Ausgang (8) der Regelschaltung (10) und von dort in einen dritten externen Widerstand (R8) und von dort in den besagten zweiten Anschluss (6) des Verbrauchers (Z, 11) durch die Serienschaltung aus mindestens der dritten regelbaren Stromquelle (IS8), die Teil der Regelschaltung (10) ist, und mindestens des dritten externen elektrischen Widerstands (R8), der nicht Teil der Regelschaltung (10) ist, der -so vorhanden- von dem ersten optionalen Widerstand (R3) verschieden ist, und• wobei die dritte regelbare Stromquelle (IS8) auf der anderen Seite niederohmig mit mindestens einer Versorgungsleitung verbunden ist, und• Regeln des ersten Ausgangsstromes (I3) und des zweiten Ausgangsstromes (I4) durch einen Regler (RG) in Abhängigkeit von einem Messparameter (I3_4, UI_istb, UI_ist_b) in der Art,• dass bei betragsmäßig steigender Betriebsspannung (Ub) in einem ersten Betriebsspannungsbereich (A) erst die erste steuerbare Stromquelle (IS3) einen von Null verschiedenen positiven oder negativen Ausgangsstrom (IS3) liefert und• dass dann in einem betragsmäßig an den ersten Betriebsspannungsbereich (A) unmittelbar angrenzenden zweiten Betriebsspannungsbereich (B) bezogen auf die Betriebsspannung (Ub) die zweite Stromquelle (IS4) einen von Null verschiedenen zweiten positiven oder negativen Ausgangsstrom (I4) liefert, der betragsmäßig mit betragsmäßig steigender Betriebsspannung (Ub) steigt, und der erste Ausgangsstrom (I3) der ersten Stromquelle (IS3) um den Wert dieses zweiten Ausgangsstromes (I4) mit betragsmäßig steigender Betriebsspannung (Ub) zunehmend betragsmäßig vermindert und• dass dann in einem betragsmäßig an den zweiten Betriebsspannungsbereich (B) bezogen auf die Betriebsspannung (Ub) unmittelbar angrenzenden dritten Betriebsspannungsbereich (C) die zweite Stromquelle (IS4) einen betragsmäßig von der Betriebsspannung (Ub) unabhängigen und von Null verschiedenen zweiten positiven oder negativen Ausgangsstrom (I4) liefert und der erste Ausgangsstrom (I3) der ersten Stromquelle (IS3) vernachlässigbar, mindestens aber betragsmäßig kleiner als 1 % des Betrags des zweiten Ausgangsstromes (I4) ist und• Regeln des dritten Ausgangsstromes (I8) und des vierten Ausgangsstromes (I9) durch einen Regler (RG) in Abhängigkeit von einem Messparameter (I8_9,UI_istd) in der Art, dass bei betragsmäßig steigender Betriebsspannung (Ub)• in einem ersten betragsmäßigen Betriebsspannungsbereich (A) erst die die vierte steuerbare Stromquelle (IS9) einen von Null verschiedenen negativen oder positiven Ausgangsstrom (IS9) liefert und• dann in einem betragsmäßig an den ersten Betriebsspannungsbereich (A) unmittelbar angrenzenden zweiten Betriebsspannungsbereich (B) bezogen auf die Betriebsspannung (Ub) die dritte Stromquelle (IS8) einen von Null verschiedenen dritten negativen oder positiven Ausgangsstrom (I8) liefert, der betragsmäßig mit betragsmäßig steigender Betriebsspannung (Ub) steigt, und der vierte Ausgangsstrom (I9) der vierten Stromquelle (IS9) um den Wert dieses dritten Ausgangsstromes (I8) mit betragsmäßig steigender Betriebsspannung (Ub) zunehmend betragsmäßig vermindert wird und• dann in einem betragsmäßig an den zweiten Betriebsspannungsbereich (B) bezogen auf die Betriebsspannung (Ub) unmittelbar angrenzenden dritten Betriebsspannungsbereich (C) die dritte Stromquelle (IS8) einen betragsmäßig von der Betriebsspannung (Ub) unabhängigen und von Null verschiedenen dritten negativen oder positiven Ausgangsstrom (I8) liefert und der vierte Ausgangsstrom (I9) der vierten Stromquelle (IS9) betragsmäßig vernachlässigbar, mindestens aber kleiner als 1% des Betrags des dritten Ausgangsstromes (I8) ist und• wobei die Summe aller Ausgangsströme (I3+I4+I8+I9) des ersten Ausgangsstroms (I3) und der zweiten Ausgangsstroms (I4) und des dritten Ausgangsstroms (I8) und des vierten Ausgangsstroms (I9) und ggf. weiterer Ausgangsströme, die den Verbraucher (Z, 11) versorgen, bis auf einen Leckstrom zumindest zeitweise null oder zumindest zeitweise nach Integration über die Zeit wiederholend null oder nahezu null ist, wobei nahezu null bedeutet, dass der Betrag des Reststroms kleiner als 5% des maximalen Betrags des größten Ausgangsstroms ist gekennzeichnet dadurch,• dass durch die Regelung des Stromes, auch der Ort, an dem die Verlustleistung durch die Regelung des Stromes anfällt, durch einen weiteren Regelparameter dadurch bestimmt wird,◯ dass die strombetragsmäßige Verteilung der Summe der Ausgangsströme (I3+I4) aus dem ersten Ausgangsstrom (I3) und dem zweiten Ausgangsstrom (I4) auf den ersten Ausgangsstrom (I3) und den zweiten Ausgangsstrom (I4) der Regelschaltung (10) von mindestens einem Regelparameter, d.h. einem Verteilungsparameter (Vp), abhängig ist, der in der Regelschaltung (10) ermittelt wird oder von außen über eine analoge oder digitale Schnittstelle (ST) oder ein anderes Signal (PWM) vorgegeben wird undo gleichzeitig die strombetragsmäßige Verteilung der Summe der Ausgangsströme (I8+I9) aus dem dritten Ausgangsstrom (I8) und dem vierten Ausgangsstrom (I9) auf den dritten Ausgangsstrom (I8) und den vierten Ausgangsstrom (I9) der Regelschaltung (10) von mindestens dem besagten Regelparameter, d.h. dem besagten Verteilungsparameter (Vp), oder einem zweiten Regelparameter, d.h. einem zweiten Verteilungsparameter (Vp), abhängig ist.