Arbeitsbereich festlegen

Um die Betriebsart zu verwenden, muss ein gültiger Arbeitsbereich in der Konfiguration festgelegt werden. Sollwerte an das Gerät für den Ladezustand, werden unabhängig von der eingestellten Einheit, immer auf diesen Arbeitsbereich begrenzt. Beispielsweise kann dies der Bereich zwischen 450 V und 720 V sein (siehe Abbildung). Dieser Spannungsbereich entspricht somit dem Ladezustand von 0 % bis 100 %.

In der folgenden Grafik ist der festzulegende Arbeitsbereich veranschaulicht:

Das Gerät arbeitet primär mit der Spannung des Zwischenkreises bzw. des angeschlossenen Energiespeichers. Diese ist bei den verwendeten Kondensatoren ein Indikator für die Ladungs- bzw. Energiemenge im Zwischenkreis und damit auch für den Ladezustand.

Die Energiemenge im Energiespeicher bzw. im Zwischenkreis ist gemäß der folgenden Formel quadratisch von der aktuellen Spannung abhängig:

Somit kann der Ladezustand gemäß der folgenden Formel lediglich anhand der gemessenen Spannungen und des definierten Arbeitsbereichs berechnet werden:

Dabei definieren U_o und U_u die obere bzw. untere Spannungsgrenze des Arbeitsbereichs und U_i die gemessene Spannung, zu welcher der Ladezustand berechnet werden soll. Analog werden anhand dieser Formel Ladezustandssollwerte in Spannungen umgerechnet und so dem Gerät als Spannungssollwert zur Verfügung gestellt. Der Ladezustand kann nicht negativ jedoch einen Wert über 100 % annehmen. Dieser Fall tritt ein, wenn der Zwischenkreis z. B. bei Aufnahme überschüssiger Rekuperationsenergie einen höheren Spannungswert annimmt als der Arbeitsbereich definiert.