本发明涉及一种用于直流变压器的控制装置以及一种用于操控直流变压器的方法。本发明此外涉及一种直流变压器设备、一种用于对中间电路电容器、尤其高压电网中的中间电路电容器充电的设备以及一种能量供应网络和一种用于电动车辆的电驱动系统。
背景技术：
1、完全或至少部分地电驱动的车辆具备电驱动系统，该电驱动系统由所谓的牵引用电池来馈电。电驱动系统通常包括电机和变流器、尤其逆变器，其中，在变流器中为了稳定输入直流电压而设置有所谓的中间电路电容器。在关断状态中，牵引用电池能够借助于断路开关来与电驱动系统的变流器分离。在此，在将牵引用电池与变流器重新连接之前值得期待的是，将变流器中的中间电路电容器充电到至少近似与牵引用电池的电压水平对应的电压水平。由此能够通过断路开关在牵引用电池与变流器之间建立电连接。
2、公开文献de 10 2016 200 662 a1例如描述了一种用于由低压电池来对中间电路电容器充电的双向直流变压器。
3、如果低压侧、尤其低压电网中的电池在用于中间电路电容器的这种充电过程中显著地受载荷，则低压侧上的电压水平会下降。由此可能会损害低压侧上的负载件的功能能力。
技术实现思路
1、本发明公开了具有独立权利要求的特征的一种用于直流变压器的控制装置以及一种用于操控直流变压器的方法、一种直流变压器设备、一种用于对中间电路电容器充电的设备以及一种能量供应网络和一种用于电动车辆的电驱动系统。另外的有利的实施方式是从属权利要求的主题。
2、相应地设置了：
3、用于直流变压器的控制装置，该控制装置具有电压调节器、电流调节器和监测装置。电压调节器设计用于，在使用针对直流变压器的输出电压的目标值以及针对直流变压器的输出电压的测量值的情况下确定针对直流变压器的第一调节参量。电流调节器设计用于，在使用电流调节参量以及直流变压器的当前电流值的情况下确定针对直流变压器的第二调节参量。监测装置设计用于，在使用直流变压器的输入电压与最小目标电压、优选预先给定的最小目标电压的比较的情况下适配针对电流调节器的电流调节参量。此外，控制装置设计用于，在使用第一调节参量和第二调节参量的组合的情况下操控直流变压器。
4、此外设置了：
5、直流变压器设备，其具有直流变压器和按照本发明的控制装置。直流变压器设计用于在输入侧与直流电压源连接。此外，直流变压器设计用于将输入侧所提供的直流电压转换成进一步的直流电压并且将其在输出侧提供。
6、此外设置了：
7、用于对高压电网中的中间电路电容器充电的设备，该设备具有按照本发明的直流变压器设备，其中，直流变压器设计用于在输出侧与高压电网的中间电路电容器连接。
8、此外设置了：
9、用于电动车辆的能量供应网络，该能量供应网络具有高压电网、低压电网和用于对中间电路电容器充电的按照本发明的设备。高压电网包括高压电池、中间电路电容器和断路开关。断路开关设计用于，断开或闭合高压电池与中间电路电容器之间的电连接。
10、此外设置了：
11、电驱动系统，其具有按照本发明的能量供应网络、电机和电变流器。变流器设计用于在使用高压电网中所提供的电能的情况下操控电机。在此，高压电网的中间电路电容器尤其能够设置在电变流器中。
12、最后设置了：
13、用于操控直流变压器的方法。该方法包括用于获取针对直流变压器的第一调节参量的步骤。尤其在使用针对直流变压器的输出电压的目标值以及针对直流变压器的输出电压的测量值的情况下获取第一调节参量。此外，该方法包括用于获取针对直流变压器的第二调节参量的步骤。尤其在使用电流调节参量以及直流变压器的当前电流值的情况下获取第二调节参量。此外，该方法包括用于适配针对电流调节器的电流调节参量的步骤。尤其在使用直流变压器的输入电压与最小目标电压的比较的情况下适配电流调节参量。最后，该方法包括用于在使用第一调节参量和第二调节参量的组合的情况下操控直流变压器的步骤。
14、本发明的优点。
15、本发明所基于的认识是，在通过直流变压器将能量从直流变压器的输入侧传递到输出侧时，根据通过直流变压器所传递的功率而可能会在输入侧上产生电压扰动。特别地，如果在对直流变压器的输入侧进行馈电的能量供应网络处还联接有另外的负载件，则这可能会损害该另外的负载件的功能能力。
16、因此本发明的构思是，考虑这一认识并且规定直流变压器的运行，在该运行中能够避免其中直流变压器获取其能量所在的能量供应网络中的过度的电压扰动。为此设置了，对于直流变压器的调节而言，将针对直流变压器的输出电压的电压调节与电流调节组合，其中，电流调节一同考虑直流变压器的输入电压的水平。优选获取或测量输入电压，优选借助于电压测量装置来进行。以这种方式可行的是，在直流变压器的输入端处的电压下降时限定直流变压器中的电流，并且由此阻止直流变压器的输入侧上的电压水平过于剧烈地下降。
17、通过按照本发明的方案可行的是，将直流变压器的电压调节与电流调节组合，以提供输出侧上的所期望的电压水平。在此，所使用的电流调节能够一方面用于调节直流变压器中的最大电流并且在此尤其将其限定到最大值。以这种方式，如果由于电压调节而将会从输入侧调用过高的电功率，则能够避免直流变压器的过载。此外按照本发明设置了，通过另外的方面来补充电流调节，并且在电流调节时一同考虑直流变压器的输入侧上的电压水平。以这种方式，如果输入侧由于直流变压器的功率消耗而如此剧烈地受到载荷、从而输入电压显著地下降，则能够调节并且尤其限制直流变压器中的电流和因此直流变压器的输入侧处所调用的电功率。
18、特别对于对直流变压器的输出侧上的电容器、例如如用于电驱动系统中的逆变器的中间电路电容器的充电而言，在充电过程开始时会产生高的功率需求。这种功率需求可能仅受限地由对直流变压器的输入侧进行馈电的电池满足。由此会导致剧烈的电压扰动。这种电压扰动可能会导致同样由直流变压器的输入端处的能量供应网络来馈电的另外的负载件在其功能方面受到损害。在此，通过根据输入电压来限制通过直流变压器的电流能够保证，直流变压器的输入端处的能量供应网络始终维持下述电压水平，该电压水平能够实现该能量供应网络处的另外的负载件的可靠功能。
19、按照一种实施方式，监测装置设计用于，如果直流变压器的输入电压低于预先确定的值，则降低针对最大电流调节参量的预先给定的值。如果输入直流电压下降低于最小允许值，则这一点能够被评价作为直流变压器的输入侧上的能量源由于直流变压器的功率消耗而过载的指示。在这种情况下，可能无法可靠地确保直流电压的输入侧上的另外的负载件作为负载的运行。
20、按照一种实施方式，电流调节器设计用于，如果电流调节器在其中限定直流变压器中的最大电流的运行模式中是激活的，则输出控制信号。在此，电压调节器设计用于，在使用电流调节器的控制信号的情况下设定第二调节参量。这种方式能够向电压调节器表明有没有通过电流调节器来主动地干预调节参量。由此能够避免反向的调节操作。特别地，由此能够反作用于调节系统的振荡。
21、按照一种实施方式，控制装置设计用于，作为针对操控直流变压器的调节参量来输出针对脉宽调制的占空比。由此能够以容易的方式实现经脉宽调制地操控直流变压器。
22、只要有意义，上述设计方案和改进方案能够任意地与彼此组合。本发明的另外的设计方案、改进方案和实现方式也包括本发明的在前面或下面关于实施例所描述的特征的未明确提及的组合。特别地，本领域技术人员也将各个方面作为改善方案或补充方案添加到本发明的相应的基本形式。
1.用于直流变压器(2)的控制装置(1)，该控制装置具有：
2.根据权利要求1所述的控制装置(1)，其中，所述监测装置(13)设计用于，如果所述直流变压器的输入电压(u_in)低于预先确定的值(u_in_min)，则降低针对最大电流调节参量(i_soll)的预先给定的值。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置(1)，其中，所述监测装置(13)包括调节装置，该调节装置设计用于，在使用所述直流变压器(2)的输入电压(u_in)与最小目标电压(u_in_min)之间的差值的情况下确定内部调节参量，并且如果所述内部调节参量低于预先确定的值，则将所述内部调节参量输出为电流调节参量(i_soll)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置(1)，其中，所述电流调节器(12)设计用于，如果所述电流调节器(12)在其中限定所述直流变压器(2)中的最大电流的运行模式中是激活的，则输出控制信号(c)，并且
5.控制装置(1)，其中，所述控制装置(1)设计用于，作为用于操控所述直流变压器(2)的调节参量(r)输出针对脉宽调制的占空比。
6.直流变压器设备，其具有：
7.用于对高压电网中的中间电路电容器(4)充电的设备，该设备具有：
8.用于电动车辆的能量供应网络，该能量供应网络具有：
9.电驱动系统，其具有：
10.用于操控直流变压器(2)的方法，该方法具有步骤：
