DE102013209190A1

DE102013209190A1 - Switching converter, circuit and method for voltage stabilization in a DC link

Info

Publication number: DE102013209190A1
Application number: DE201310209190
Authority: DE
Inventors: Stefan Butzmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2014-11-20

Abstract

Es wird ein Schaltwandler zur Gleichspannungs-Gleichspannungswandlung in einer Schaltung zur Spannungsstabilisierung in einem Zwischenkreis sowie eine Schaltung und ein Verfahren zur Spannungsstabilisierung in einem Zwischenkreis, umfassend einen solchen Schaltwandler, vorgeschlagen. Der Schaltwandler umfasst einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter sowie eine Kapazität und eine Induktivität, wobei ein erster Anschluss des ersten Schalters über die Kapazität mit der elektrischen Masse verbunden ist, ein zweiter Anschluss des ersten Schalters über den zweiten Schalter mit der elektrischen Masse verbunden ist, der zweite Anschluss des ersten Schalters mit dem ersten Anschluss der Induktivität verbunden ist und der zweite Anschluss der Induktivität mit der Schaltung zur Spannungsstabilisierung verbunden ist. In der erfindungsgemäßen Schaltung zur Spannungsstabilisierung ist eine Erfassungseinheit zum Erfassen einer Änderung einer elektrischen Größe in einem hochvoltseitigen Teil der Schaltung vorgesehen, welche eine Kompensationseinheit mit einer Ansteuerkomponente derart ansteuert, dass ein erfindungsgemäßer Schaltwandler die Änderung der elektrischen Größe zumindest anteilig kompensiert.A switching converter for DC-DC conversion in a circuit for voltage stabilization in an intermediate circuit and a circuit and a method for voltage stabilization in an intermediate circuit, comprising such a switching converter, are proposed. The switching converter comprises a first switch and a second switch as well as a capacitance and an inductance, a first connection of the first switch being connected to the electrical ground via the capacitance and a second connection of the first switch being connected to the electrical ground via the second switch , The second connection of the first switch is connected to the first connection of the inductor and the second connection of the inductor is connected to the circuit for voltage stabilization. In the circuit for voltage stabilization according to the invention, a detection unit for detecting a change in an electrical variable in a part of the circuit on the high-voltage side is provided, which controls a compensation unit with a control component such that a switching converter according to the invention at least partially compensates for the change in the electrical variable.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltwandler, eine Schaltung und ein Verfahren zur Spannungsstabilisierung in einem Zwischenkreis. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung dabei Zwischenkreise für automobile Energiebordnetze, in welchen Spannungsripple auf einer Leitung zwischen einem Energiespeicher und einem motorseitigen Inverter auftreten können. The present invention relates to a switching converter, a circuit and a method for voltage stabilization in a DC link. In particular, the present invention relates to intermediate circuits for automotive power systems, in which voltage ripple on a line between an energy store and a motor-side inverter can occur.

Die zunehmende Elektrifizierung des Individualverkehrs hat dazu geführt, dass in elektrisch antreibbaren Fahrzeugen deutlich höhere Spannungen (im Bereich 400 V und größer) auftreten und zu verarbeiten sind, als sie bis vor ein paar Jahren in Fahrzeugbordnetzen auftraten. Während die Speicherung von Energie in einem (zumeist elektrochemischen) Energiespeicher als Gleichspannung erfolgt, wird meist ein Inverter (Gleichspannungs-Wechselspannungswandler) verwendet, um den elektrischen Motor (bzw. Generator) mit (dreiphasiger) Wechselspannung zu versorgen bzw. Wechselspannung aus dem (generatorisch betriebenen) Motor in den elektrochemischen Energiespeicher zu überführen. Durch den Inverter, welcher häufig Schaltwandler umfasst, wird der Bordnetzspannung eine Störgröße in Form einer Wechselspannung überlagert, welche zu Störungen im Bordnetz und zu Problemen elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) führen kann. Um die durch den Inverter erzeugte Störgröße zu dämpfen, wird zwischen dem Energiespeicher und dem Inverter oftmals eine sogenannte Zwischenkreiskapazität vorgesehen, welche bei Anliegen einer erhöhten Spannung Energie aufnimmt, und die Spannungsspitze somit „abfedert“, und im Falle einer Spannungssenke elektrische Energie abgibt, und somit das Bordnetz "stützt". Ein solches System ist in 1 dargestellt. Eine Batterie 200 ist über einen sogenannten Schütz 201, 202 mit einem Inverter 203 verbunden. Dem Eingang des Inverters 203 und der Batterie 200 ist eine Zwischenkreiskapazität C0 parallel geschaltet. Der Inverter 203 wandelt die Hochvoltgleichspannung in eine Dreiphasenwechselspannung, mit welcher ein Elektromotor 204 versorgt wird. Der Zwischenkreiskondensator C0 hat die Aufgabe, die durch den Inverter verursachten Wechselspannungsanteile auf der Gleichspannungsseite des Inverters zu dämpfen. Im Bereich der Pkw-Antriebstechnik hat ein solcher Kondensator üblicherweise eine Kapazität von 0,5 bis 1,5 mF und ist wegen der erforderlichen Spannungsfestigkeit von über 400 V sehr groß und kostspielig. The increasing electrification of private transport has led to significantly higher voltages (in the range of 400 V and greater) occurring and being processed in electrically driven vehicles than they did in vehicle on-board systems until a few years ago. While the storage of energy in a (mostly electrochemical) energy storage as DC voltage, usually an inverter (DC-DC converter) is used to supply the electric motor (or generator) with (three-phase) AC voltage or AC voltage from the (regenerative operated) to transfer engine into the electrochemical energy storage. By the inverter, which often includes switching converter, the on-board electrical system voltage is superimposed on a disturbance variable in the form of an alternating voltage, which can lead to disturbances in the electrical system and to problems of electromagnetic compatibility (EMC). In order to dampen the disturbance generated by the inverter, a so-called intermediate circuit capacitance is often provided between the energy store and the inverter, which absorbs energy when an increased voltage is applied, and thus the voltage spike "absorbs", and in the case of a voltage drop emits electrical energy, and thus "supports" the electrical system. Such a system is in 1 shown. A battery 200 is about a so-called contactor 201 . 202 with an inverter 203 connected. The entrance of the inverter 203 and the battery 200 is a DC link capacitance C0 connected in parallel. The inverter 203 converts the high-voltage direct voltage into a three-phase alternating voltage, with which an electric motor 204 is supplied. The DC link capacitor C0 has the task of attenuating the AC components caused by the inverter on the DC side of the inverter. In the field of passenger car drive technology, such a capacitor usually has a capacity of 0.5 to 1.5 mF and is very large and expensive because of the required dielectric strength of over 400 V.

Weiter ist eine aktive Schaltung zur Bereitstellung einer vordefinierten Eingangsimpedanz nach 2 bekannt, in welcher ein erster Operationsverstärker 301 und ein zweiter Operationsverstärker 302 in Verbindung mit einem Spannungsteiler, bestehend aus Impedanzen Z1, Z2, Z3, Z4 und Z5, eine vordefinierte Eingangsimpedanz Zin = (Z1 × Z2 × Z3)/(Z2 × Z4) bereitstellen. Da die Funktions- und Wirkungsweise der in 2 gezeigten Schaltung dem Fachmann bekannt ist, wird nicht weiter auf diese eingegangen.Next is an active circuit for providing a predefined input impedance 2 in which a first operational amplifier 301 and a second operational amplifier 302 in conjunction with a voltage divider consisting of impedances Z1, Z2, Z3, Z4 and Z5, provide a predefined input impedance Zin = (Z1 × Z2 × Z3) / (Z2 × Z4). Since the function and effect of in 2 shown circuit is known in the art, will not be discussed further.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte Verstärkertopologie für eine Schaltung zur Spannungsstabilisierung in einem Zwischenkreis zur Verfügung zu stellen.It is an object of the present invention to provide a simplified amplifier topology for a DC link voltage stabilization circuit.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Schaltwandler mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, eine Schaltung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 5 und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst. Entsprechend wird ein Schaltwandler zur Gleichspannungs-Gleichspannungs(DC/DC)-Wandlung in einer Schaltung zur Spannungsstabilisierung in einem Zwischenkreis vorgeschlagen. Der Schaltwandler kann dabei als Verstärker aufgefasst werden, mittels welchem die Spannung des Zwischenkreises geglättet wird. Der Zwischenkreis kann dabei als Gleichspannungsbordnetzabschnitt verstanden werden, wie er in elektrisch antreibbaren Verkehrsmitteln vorkommt. Auf diesen werden Spannungen von 400 V Gleichspannung und höher erzielt. Zur Verwendung der Gleichspannung in einem Elektromotor wird aus der Gleichspannung mittels Inverter eine (z.B. dreiphasige) Wechselspannung erzeugt. Um die Verluste hierbei gering zu halten, kommen Schaltinverter zum Einsatz, welche bekanntermaßen Spannungsripple bedingen, welche der Hochvoltgleichspannung überlagert sind. Mit anderen Worten soll die Hochvoltgleichspannung durch die Erfindung stabilisiert werden. Hierzu umfasst der Schaltwandler einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter. Die Schalter können beispielsweise als Transistoren, insbesondere MOSFETs, realisiert werden. Als Energiespeicher weist der Schaltwandler weiter eine Kapazität und eine Induktivität auf. Beispielsweise können ein Kondensator oder ein Kondensatornetzwerk und eine Spule oder ein Spulennetzwerk zum Einsatz kommen. Ein erster Anschluss des ersten Schalters ist über die Kapazität mit der elektrischen Masse verbunden. Ein zweiter Anschluss des ersten Schalters ist über den zweiten Schalter mit der elektrischen Masse verbunden. Des Weiteren ist der zweite Anschluss des ersten Schalters mit einem ersten Anschluss der Induktivität verbunden. Zudem ist der zweite Anschluss der Induktivität mit der Schaltung zur Spannungsstabilisierung verbunden. Mit anderen Worten ist der erste Schalter eingerichtet, die Kapazität und die Induktivität zu koppeln, während der zweite Schalter eingerichtet ist, die Induktivität mit der elektrischen Masse zu verbinden. Der Ausgang des erfindungsgemäßen Schaltwandlers (der zweite Anschluss der Induktivität) ist mit der Schaltung zur Spannungsstabilisierung derart verbunden, dass ein Ausgangsstrom des Schaltwandlers einen Spannungseinbruch in dem Zwischenkreis stützt. Hierzu kann der zweite Anschluss der Induktivität beispielsweise mit einem masseseitigen Anschluss eines in Schaltungen zur Spannungsstabilisierung häufig verwendeten Zwischenkreiskondensators verbunden sein. Auf diese Weise wird das masseseitige Potential des Zwischenkreiskondensators angehoben, was auch einen hochvoltseitigen Anschluss des Zwischenkreiskondensators auf ein höheres Potential anhebt und somit einem Spannungseinbruch im Zwischenkreis entgegenwirkt. Gegenüber bekannten Topologien für Schaltungen, wie sie in 3 dargestellt sind, bietet die vorliegende Erfindung somit eine einfache und daher effiziente Schaltung an, mittels welcher eine Spannungsstabilisierung in einem Zwischenkreis bei geeigneter Ansteuerung des Schaltwandlers sichergestellt werden kann.The above object is achieved by a switching converter having the features of claim 1, a circuit having the features of claim 5 and a method having the features of claim 10. Accordingly, a switching converter for DC-DC voltage (DC / DC) conversion is proposed in a circuit for voltage stabilization in a DC link. The switching converter can be understood as an amplifier, by means of which the voltage of the DC link is smoothed. The intermediate circuit can be understood as a DC power supply network section, as it occurs in electrically drivable means of transport. On these voltages of 400 V DC and higher are achieved. To use the DC voltage in an electric motor, a (eg three-phase) alternating voltage is generated from the DC voltage by means of an inverter. In order to keep the losses low, switching inverters are used, which are known to cause voltage ripple, which are superimposed on the high-voltage DC voltage. In other words, the high-voltage direct voltage should be stabilized by the invention. For this purpose, the switching converter comprises a first switch and a second switch. The switches can be realized, for example, as transistors, in particular MOSFETs. As an energy store, the switching converter further has a capacitance and an inductance. For example, a capacitor or a capacitor network and a coil or a coil network can be used. A first terminal of the first switch is connected to the electrical ground via the capacitance. A second terminal of the first switch is connected via the second switch to the electrical ground. Furthermore, the second terminal of the first switch is connected to a first terminal of the inductor. In addition, the second terminal of the inductance is connected to the voltage stabilization circuit. In other words, the first switch is configured to couple the capacitance and the inductor while the second switch is configured to connect the inductor to the electrical ground. The output of the switching converter according to the invention (the second terminal of the inductance) is connected to the circuit for voltage stabilization such that an output current of the switching converter supports a voltage dip in the intermediate circuit. For this purpose, the second terminal of the inductance may be connected, for example, to a ground-side terminal of a DC link capacitor frequently used in circuits for voltage stabilization. In this way, the ground-side potential of the DC link capacitor is raised, which also raises a high-voltage side terminal of the DC link capacitor to a higher potential and thus counteracts a voltage dip in the DC link. Compared to known topologies for circuits, as in 3 are presented, the present invention thus provides a simple and therefore efficient circuit, by means of which a voltage stabilization can be ensured in a DC link with suitable control of the switching converter.

Dabei können der erste Schalter und der zweite Schalter des Schaltwandlers jeweils eingerichtet sein, durch eine, insbesondere der Schaltung zur Spannungsstabilisierung zugeordnete, erste Ansteuerkomponente angesteuert zu werden. Die Ansteuerkomponente kann dabei eine Eingangsgröße erhalten, welche Rückschlüsse auf den Zustand einer elektrischen Größe im zu stabilisierenden Zwischenkreis zulässt. Diese Größe kann von der Ansteuerkomponente ausgewertet und in Schaltbefehle umgesetzt werden, welche den erfindungsgemäßen Schaltwandler veranlassen, eine Spannungsstabilisierung in dem Zwischenkreis zu bewirken. Die Ansteuerkomponente kann hierzu beispielsweise einen Filter (Hochpass oder Bandpass) und/oder einen Inverter oder Phasenschieber umfassen, um aus den erfassten Signalen geeignete Steuersignale abzuleiten. Selbstverständlich kann auch ein Mikrocontroller die vorgenannten Signalverarbeitungsglieder ergänzen, ersetzen oder (z.B. in Form eines digitalen Filters) umsetzen. Dies bietet den Vorteil, dass die Spannungsstabilisierung in dem Zwischenkreis besonders exakt und in weitem Rahmen von der Störsignalform unabhängig durchgeführt werden kann.In this case, the first switch and the second switch of the switching converter can each be configured to be driven by a, in particular the circuit for voltage stabilization associated, the first drive component. The drive component can receive an input variable, which allows conclusions about the state of an electrical variable in the intermediate circuit to be stabilized. This variable can be evaluated by the drive component and converted into switching commands, which cause the switching converter according to the invention to effect a voltage stabilization in the intermediate circuit. For this purpose, the drive component may comprise, for example, a filter (high-pass or bandpass filter) and / or an inverter or phase shifter in order to derive suitable control signals from the detected signals. Of course, a microcontroller may also supplement, replace, or implement (e.g., in the form of a digital filter) the aforementioned signal processing elements. This offers the advantage that the voltage stabilization in the DC link can be carried out particularly accurately and to a large extent independently of the noise waveform.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Bevorzugt ist der Schaltwandler eingerichtet, in einem ersten Betriebszustand als "Buck-Konverter" und in einem zweiten Betriebszustand als "Boost-Konverter" betrieben zu werden. Dabei ist der erste Betriebszustand beispielsweise ein solcher, in welchem Energie in das Hochvolt(HV)-Bordnetz eingespeist werden soll. Hierzu wird mittels des ersten und des zweiten Schalters sowie mittels der Induktivität elektrische Energie aus der Kapazität entnommen. Der zweite Betriebszustand kann beispielsweise ein solcher sein, in welchem Energie aus dem HV-Bordnetz in die Kapazität übertragen werden soll. Dabei werden der erste Schalter und der zweite Schalter so angesteuert, dass sich ein Stromfluss aus dem HV-Bordnetz in die Kapazität ergibt ("Boost-Konverter"-Betrieb). Somit ergibt sich eine einfache Schaltungstopologie mit gut beherrschbarer Ansteuerungslogik.Preferably, the switching converter is set up to be operated as a "buck converter" in a first operating state and as a "boost converter" in a second operating state. In this case, the first operating state is, for example, one in which energy is to be fed into the high-voltage (HV) on-board network. For this purpose, electrical energy is removed from the capacitance by means of the first and the second switch and by means of the inductance. The second operating state can be, for example, one in which energy is to be transferred from the HV electrical system into the capacity. In this case, the first switch and the second switch are controlled so that a current flow from the HV on-board network results in the capacity ("boost converter" operation). This results in a simple circuit topology with well controllable control logic.

Weiter bevorzugt umfasst der erfindungsgemäße Schaltwandler einen ersten und einen zweiten Transistor, wobei der erste Transistor eingerichtet ist, den ersten Anschluss des ersten Schalters und den zweiten Anschluss der Induktivität miteinander zu verbinden. Wird beispielsweise ein Bipolartransistor verwendet, so werden der erste Anschluss des ersten Schalters und der zweite Anschluss der Induktivität über die Kollektor-Emitter-Strecke des ersten Transistors miteinander verbunden. Weiter ist der zweite Transistor eingerichtet, den zweiten Anschluss der Induktivität und die elektrische Masse miteinander zu verbinden. Mit anderen Worten ist die Kollektor-Emitter-Strecke des zweiten Transistors zwischen dem zweiten Anschluss der Induktivität bzw. zwischen dem ersten Transistor und der elektrischen Masse angeordnet, um zwischen diesen bei entsprechender Ansteuerung durch die Ansteuerkomponente einen Stromfluss zu ermöglichen. Bevorzugt werden sowohl der erste Transistor als auch der zweite Transistor durch eine Ansteuerkomponente leitend bzw. sperrend geschaltet, wobei die Ansteuerkomponente mit der ersten, den ersten Schalter und den zweiten Schalter schaltenden, Ansteuerkomponente zusammenfallend oder separat ausgeführt sein kann. Auf diese Weise bilden die Transistoren eine analoge Endstufe, welche die Verstärkung des Schaltwandlers unterstützt. Es wird somit eine höhere Verstärkung erzielt, wodurch Spannungsripple mit höherer Amplitude kompensiert werden können.More preferably, the switching converter according to the invention comprises a first and a second transistor, wherein the first transistor is arranged to connect the first terminal of the first switch and the second terminal of the inductance with each other. If, for example, a bipolar transistor is used, then the first terminal of the first switch and the second terminal of the inductance are connected to one another via the collector-emitter path of the first transistor. Further, the second transistor is configured to connect the second terminal of the inductor and the electrical ground. In other words, the collector-emitter path of the second transistor is arranged between the second terminal of the inductance or between the first transistor and the electrical ground, in order to allow a current flow between them when appropriately controlled by the drive component. Preferably, both the first transistor and the second transistor are turned on or off by a drive component, wherein the drive component can be designed to coincide or separately with the first, the first switch and the second switch switching, drive component. In this way, the transistors form an analog output stage, which supports the gain of the switching converter. It is thus achieved a higher gain, whereby voltage ripple can be compensated with higher amplitude.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung, insbesondere ein Zwischenkreis für ein automobiles Energiebordnetz zur verbesserten Nutzung einer Zwischenkreiskapazität vorgeschlagen. Das automobile Energiebordnetz kann dabei beispielsweise ein Gleichspannungsnetz sein, welches im Bereich von ungefähr 400 V oder höher aufgelegt ist. Als Zwischenkreiskapazität kann dabei beispielsweise ein Kondensator oder ein Netzwerk aus Kondensatoren zum Einsatz kommen. Dieser bzw. dieses ist eingerichtet, Spannungseinbrüche im Zwischenkreis zu stützen und im Falle von Überspannungen Energie aus dem Zwischenkreis aufzunehmen, um die Spannung zu reduzieren. Erfindungsgemäß umfasst die Schaltung dabei einen hochvoltseitigen Anschluss und einen masseseitigen Anschluss zum Anschließen einer Zwischenkreiskapazität. Mit anderen Worten ist die Zwischenkreiskapazität so innerhalb der erfindungsgemäßen Schaltung vorgesehen, dass sie zwischen einem Hochvoltbereich des Zwischenkreises und der elektrischen Masse angeordnet werden kann, wobei eine Präsenz weiterer Schaltungselemente zwischen der Zwischenkreiskapazität und der Nennspannung des Zwischenkreises bzw. der Zwischenkreiskapazität und der elektrischen Masse nicht ausgeschlossen sei. Weiter umfasst die Schaltung eine Erfassungseinheit zum Erfassen einer Änderung einer elektrischen Schaltung in einem hochvoltseitigen Teil der Schaltung. Auch die Erfassungseinheit ist eingerichtet, ein Spannungssignal zu erfassen, welches zumindest repräsentativ für in dem Zwischenkreis anliegende Spannungsänderungen ist. Beispielsweise kann die Erfassungseinheit einen Bandpass- oder einen Hochpassfilter umfassen, um die Wechselanteile des Spannungsripple von den Gleichspannungsanteilen zu trennen. Weiter umfasst die erfindungsgemäße Schaltung eine Kompensationseinheit mit einer Ansteuerkomponente. Die Ansteuerkomponente kann dabei, wie in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Schaltwandler beschrieben, ausgeführt sein. Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Schaltung einen wie vorstehend beschriebenen Schaltwandler auf, wobei die Kompensationseinheit eingerichtet ist, die Änderung zumindest anteilig zu kompensieren. Dies kann sie durch Einspeisung elektrischer Energie in den masseseitigen Anschluss der Zwischenkreiskapazität realisieren. Mit anderen Worten kann die Kompensationseinheit einen Stromfluss in den masseseitigen Anschluss der Zwischenkreiskapazität bewirken, durch welchen das elektrische Potential des hochvoltseitigen Anschlusses der Zwischenkreiskapazität erhöht wird. Dabei ist die Ansteuerkomponente eingerichtet, den ersten Schalter und den zweiten Schalter des Schaltwandlers in geeigneter Weise anzusteuern. Mit anderen Worten wird mittels der Erfassungseinheit ein Änderungsbedarf einer elektrischen Größe im Zwischenkreis erfasst, im Ansprechen auf welchen die Kompensationseinheit den Schaltwandler derart ansteuert, dass der unerwünschten Spannungsänderung im Zwischenkreis entgegengewirkt wird, indem der Schaltwandler elektrische Energie in den Zwischenkreis einbringt oder diesem entnimmt. Es ergeben sich die in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten Vorteile entsprechend.According to a further aspect of the present invention, a circuit, in particular an intermediate circuit for an automotive power on-board network for the improved use of a DC link capacity is proposed. The automotive power supply system can be, for example, a DC voltage network, which is launched in the range of about 400 V or higher. For example, a capacitor or a network of capacitors can be used as the intermediate circuit capacitance. This or this is designed to support voltage dips in the DC link and to absorb energy from the DC link in case of overvoltages to reduce the voltage. According to the invention, the circuit comprises a high-voltage side terminal and a ground-side terminal for connecting a DC link capacitance. In other words, the DC link capacitance is provided within the circuit according to the invention such that it can be arranged between a high-voltage region of the DC link and the electrical ground, wherein a presence of further circuit elements between the DC link capacitance and the rated voltage of the DC link or the DC link capacitance and the electrical ground is not excluded. Furthermore, the circuit comprises a detection unit for detecting a change of an electrical circuit in a high-voltage side part of the circuit. The detection unit is also set up to detect a voltage signal which is at least representative of voltage changes present in the intermediate circuit. By way of example, the detection unit may comprise a band-pass filter or a high-pass filter in order to separate the alternating components of the voltage ripple from the DC voltage components. Furthermore, the circuit according to the invention comprises a compensation unit with a drive component. The drive component can be designed as described in connection with the switching converter according to the invention. In addition, the circuit according to the invention has a switching converter as described above, wherein the compensation unit is set up to compensate for the change at least proportionally. This can be achieved by feeding electrical energy into the ground-side connection of the DC link capacitance. In other words, the compensation unit can cause a current flow in the ground-side terminal of the DC link capacitance, by which the electrical potential of the high-voltage side terminal of the DC link capacitance is increased. In this case, the drive component is set up to control the first switch and the second switch of the switching converter in a suitable manner. In other words, a change requirement of an electrical variable in the intermediate circuit is detected by the detection unit in response to which the compensation unit controls the switching converter such that the undesired voltage change in the intermediate circuit is counteracted by the switching converter introducing or removing electrical energy into the intermediate circuit. The advantages embodied in connection with the first-mentioned aspect of the invention result accordingly.

Weiter bevorzugt umfasst die Kompensationseinheit zwischen dem masseseitigen Anschluss der Zwischenkreiskapazität und der elektrischen Masse einen Spannungsteiler. Dieser kann beispielsweise aus einer Reihe Ohm’scher Widerstände (z.B. 1 bis 4) bestehen. Dabei entspricht die Anordnung im Wesentlichen dem in 2 entsprechenden Abschnitt. Zusätzlich kann eine Gleichspannungsquelle zwischen der Reihe Ohmscher Widerstände und der elektrischen Masse vorgesehen sein. Die Spannung der Gleichspannungsquelle kann dabei vorteilhafterweise ungefähr auf die Hälfte der Spannung über der Kapazität eingestellt werden. Vorzugsweise wird auch das Bezugspotential für die Erfassungseinheit durch die Gleichspannungsquelle in gleichem Maße angehoben. Dies bietet den Vorteil, dass die für die Erfassungseinheit und die übrigen Bestandteile der Schaltung erforderliche Spannungsfestigkeit deutlich geringer ausfällt.More preferably, the compensation unit comprises a voltage divider between the ground-side terminal of the DC link capacitance and the electrical ground. This can, for example, consist of a series of ohmic resistors (eg 1 to 4). The arrangement essentially corresponds to the in 2 corresponding section. In addition, a DC voltage source may be provided between the series of ohmic resistors and the electrical ground. The voltage of the DC voltage source can be advantageously set approximately to half the voltage across the capacitance. Preferably, the reference potential for the detection unit is raised by the DC voltage source to the same extent. This offers the advantage that the dielectric strength required for the detection unit and the remaining components of the circuit is significantly lower.

Weiter bevorzugt ist ein erster Anschluss der Ansteuerkomponente zwischen dem ersten Widerstand und dem zweiten Widerstand der Reihe Ohmscher Widerstände angeschlossen. Weiter ist ein zweiter Anschluss der Ansteuerkomponente zwischen dem dritten Widerstand und dem vierten Widerstand der Reihe Ohmscher Widerstände angeschlossen. Auf diese Weise kann eine geeignete Dimensionierung der allgemein als Impedanzen aufzufassenden Widerstandswerte zu einer Erhöhung der Eingangskapazität der Schaltung aus Sicht des Gleichspannungsbordnetzes führen.More preferably, a first terminal of the drive component is connected between the first resistor and the second resistor of the series of ohmic resistors. Further, a second terminal of the driving component is connected between the third resistor and the fourth resistor of the series of ohmic resistors. In this way, suitable dimensioning of the resistance values, which are generally to be considered as impedances, can lead to an increase in the input capacitance of the circuit from the point of view of the DC on-board electrical system.

Weiter bevorzugt kann die Erfassungseinheit einen Hochpass oder einen Bandpass umfassen. Diese können als passive Schaltungen oder mittels eines Mikrocontrollers durch aktive Bauelemente (z.B. digitale Filter) realisiert werden. Auf diese Weise ist eine geeignete Vorverarbeitung des von dem Gleichspannungsnetz stammenden Signals in Nutzsignal und Störgröße möglich.More preferably, the detection unit may comprise a high pass or a bandpass. These can be realized as passive circuits or by means of a microcontroller through active devices (e.g., digital filters). In this way, a suitable preprocessing of the signal originating from the DC voltage network in useful signal and disturbance variable is possible.

Weiter bevorzugt kann auch die Ansteuerkomponente einen Mikrocontroller und/oder einen analogen Verstärker und/oder einen digitalen Verstärker umfassen. Zusätzlich zu den in Verbindung mit dem erstgenannten Aspekt der vorliegenden Erfindung (Schaltwandler) erläuterten Bauteilen kann somit mittels eines Mikrocontrollers eine exaktere Abstimmung der Kompensation im Ansprechen auf die Störgrößensignale erfolgen. Dabei kann der digitale Verstärker als Schaltwandler, wie er in Verbindung mit dem erstgenannten Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt worden ist, und der analoge Verstärker mittels Transistoren, insbesondere Bipolartransistoren, realisiert sein.More preferably, the drive component may include a microcontroller and / or an analog amplifier and / or a digital amplifier. In addition to the components explained in connection with the first-mentioned aspect of the present invention (switching converter), a more precise adjustment of the compensation in response to the disturbance variable signals can therefore take place by means of a microcontroller. In this case, the digital amplifier can be realized as a switching converter, as has been carried out in connection with the first-mentioned aspect of the present invention, and the analog amplifier by means of transistors, in particular bipolar transistors.

Weiter bevorzugt kann die Zwischenkreiskapazität mit dem ersten Widerstand, der erste Widerstand mit dem zweiten Widerstand, der zweite Widerstand mit dem dritten Widerstand, der dritte Widerstand mit dem vierten Widerstand, und der vierte Widerstand über die Gleichspannungsquelle mit der elektrischen Masse in dieser Reihenfolge hintereinander verbunden sind. Dabei ist die Zwischenkreiskapazität ebenso wie eine zweite Kapazität mit einem Hochvoltanschluss der elektrischen Schaltung verbunden. Die zweite Kapazität kann beispielsweise einem Hochpass der Erfassungseinheit zugehörig sein. Hierzu kann sie über einen fünften Widerstand mit der Gleichspannungsquelle verbunden sein. Dabei können die Transistoren als Bipolartransistoren oder MOSFETs ausgestaltet sein. More preferably, the DC link capacitance with the first resistor, the first resistor to the second resistor, the second resistor to the third resistor, the third resistor to the fourth resistor, and the fourth resistor via the DC voltage source to the electrical ground in this order connected in series are. In this case, the DC link capacity as well as a second capacitance is connected to a high-voltage terminal of the electrical circuit. The second capacity may for example be associated with a high pass of the detection unit. For this purpose, it can be connected via a fifth resistor to the DC voltage source. In this case, the transistors may be designed as bipolar transistors or MOSFETs.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur verbesserten Nutzung einer Zwischenkreiskapazität, insbesondere in einem Zwischenkreis für ein automobiles Energiebordnetz, vorgeschlagen, wobei der Zwischenkreis einen hochvoltseitigen Anschluss und einen masseseitigen Anschluss zum Anschließen einer Zwischenkreiskapazität umfasst. Dabei umfasst das Verfahren den Schritt eines Erfassens einer Änderung einer elektrischen Spannung in einem hochvoltseitigen Teil des Zwischenkreises und den Schritt eines zumindest anteiliges Kompensierens der Änderung, indem elektrische Energie in den masseseitigen Anschluss eingespeist oder aus diesem entnommen wird. Erfindungsgemäß wird hierbei ein Schaltwandler zum Bereitstellen der elektrischen Energie zur Kompensation der Änderung verwendet. Schaltungstopologien und ihre Funktion zur Realisierung und Konkretisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden weiter oben eingehend beschrieben, so dass hier zur Vermeidung von Wiederholungen auf weitere Beschreibungen und Nennung von Vorteilen verzichtet werden kann. According to a further aspect of the present invention, a method for improved utilization of a DC link capacity, in particular in a DC link for an automotive power plant network, is proposed, wherein the DC link comprises a high-voltage side terminal and a low side terminal for connecting a DC link capacity. In this case, the method comprises the step of detecting a change in an electrical voltage in a high-voltage side part of the intermediate circuit and the step of at least partially compensating for the change by feeding electrical energy into or out of the ground-side connection. According to the invention, a switching converter is used to provide the electrical energy to compensate for the change. Circuit topologies and their function for realizing and concretizing the method according to the invention are described in detail above, so that it is possible to dispense with further descriptions and mention of advantages here to avoid repetition.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

1 ein schematisches Schaltbild eines Fahrzeugbordnetzes; 1 a schematic diagram of a vehicle electrical system;

2 eine bekannte Zeichnung zur Realisierung einer vordefinierten Eingangsimpedanz; 2 a known drawing for the realization of a predefined input impedance;

3 ein Schaltbild einer Schaltung zur Spannungsstabilisierung in einem Zwischenkreis; und 3 a circuit diagram of a circuit for voltage stabilization in a DC link; and

4 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Schaltung zur Spannungsstabilisierung in einem Zwischenkreis, umfassend einen erfindungsgemäßen Schaltwandler. 4 a circuit diagram of an embodiment of a circuit for voltage stabilization in a DC link, comprising a switching converter according to the invention.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

3 zeigt eine Schaltung 100, wie sie erfindungsgemäß zur Glättung von Spannungsripple in einem Gleichspannungshochvolt(HV)-Bordnetz Verwendung finden kann. Ein Anschlusspunkt 8 fällt mit dem Hochvoltpotential U_HV+ des Gleichspannungsbordnetzes sowie mit einem hochvoltseitigen Anschluss der Kapazität C0 zusammen. Masseseitig ist ein Anschlusspunkt 9 vorgesehen, an welchem ein erster Widerstand R1 angeschlossen ist. Der Widerstand R1 ist andererseits an einem Anschlusspunkt 4 mit einem zweiten Widerstand R2 verbunden. Andererseits ist der zweite Widerstand R2 an einem Anschlusspunkt 5 mit einem dritten Widerstand R3 verbunden. Andererseits ist der dritte Widerstand R3 an einem Anschlusspunkt 6 mit einem vierten Widerstand R4 verbunden. Andererseits ist der vierte Widerstand R4 mit einem Anschlusspunkt 7 verbunden, der mit der elektrischen Masse 10 zusammenfällt. Am Anschlusspunkt 8 ist eine Erfassungseinheit umfassend einen Kondensator C1 und einen gegen Masse 10 geschalteten fünften Widerstand R5 vorgesehen. Zwischen dem Kondensator C1 und dem fünften Widerstand R5 ist ein erster Anschluss eines Operationsverstärkers 12 angeschlossen. Der andere eingangsseitige Anschluss des Operationsverstärkers 12 ist mit dem Anschlusspunkt 4 zwischen dem ersten Widerstand R1 und dem zweiten Widerstand R2 verbunden. Ausgangsseitig ist der Operationsverstärker 12 mit dem Anschlusspunkt 5 zwischen dem zweiten Widerstand R2 und dem dritten Widerstand R3 verbunden. Als zweiter Operationsverstärker 11, welcher als Leistungsverstärker ausgeführt sein kann, ist eingangsseitig jeweils mit dem Anschlusspunkt 4 zwischen dem ersten Widerstand R1 und dem zweiten Widerstand R2 bzw. mit dem Anschlusspunkt 6 zwischen dem dritten Widerstand R3 und dem vierten Widerstand R4 verbunden. Ausgangsseitig ist der Operationsverstärker 11 mit dem masseseitigen Anschluss 9 der Kapazität C0 verbunden. Die dargestellte Schaltung ist derart abgestimmt, dass ein dynamischer Spannungseinbruch am Anschlusspunkt 8 von der Erfassungseinheit C1, R5, 12 erfasst und über das Widerstandsnetzwerk R1, R2, R3, R4 dem Operationsverstärker 11 mitgeteilt wird, im Ansprechen worauf dieser in den masseseitigen Anschluss 9 der Kapazität C0 einen Strom einspeist, der den Spannungseinbruch kompensiert. Bei einer Spannungsüberhöhung auf dem Hochvoltbordnetz wird hingegen der Operationsverstärker 11 veranlasst, der Kapazität C0 über den masseseitigen Anschluss 9 Energie zu entziehen. Auf diese Weise wird der Regelbereich der Kapazität C0 erfindungsgemäß dynamisch vergrößert bzw. die Kapazität, welche über den Anschlusspunkt 8 zu messen ist, vergrößert. 3 shows a circuit 100 as can be used according to the invention for smoothing voltage ripple in a DC high voltage (HV) on-board network. A connection point 8th coincides with the high-voltage potential U _HV + of the DC on-board electrical system and with a high-voltage side connection of the capacitance C0. Ground side is a connection point 9 provided at which a first resistor R1 is connected. The resistor R1, on the other hand, is at a connection point 4 connected to a second resistor R2. On the other hand, the second resistor R2 is at a connection point 5 connected to a third resistor R3. On the other hand, the third resistor R3 is at a connection point 6 connected to a fourth resistor R4. On the other hand, the fourth resistor R4 is a terminal 7 connected to the electrical ground 10 coincides. At the connection point 8th is a detection unit comprising a capacitor C1 and one to ground 10 switched fifth resistor R5 provided. Between the capacitor C1 and the fifth resistor R5 is a first terminal of an operational amplifier 12 connected. The other input side terminal of the operational amplifier 12 is with the connection point 4 connected between the first resistor R1 and the second resistor R2. On the output side is the operational amplifier 12 with the connection point 5 connected between the second resistor R2 and the third resistor R3. As a second operational amplifier 11 , which can be designed as a power amplifier, the input side is in each case with the connection point 4 between the first resistor R1 and the second resistor R2 or with the connection point 6 connected between the third resistor R3 and the fourth resistor R4. On the output side is the operational amplifier 11 with the ground side connection 9 connected to the capacitance C0. The circuit shown is tuned such that a dynamic voltage dip at the connection point 8th from the detection unit C1, R5, 12 detected and via the resistor network R1, R2, R3, R4 the operational amplifier 11 is communicated, in response to which this in the masseseitigen connection 9 the capacitor C0 feeds a current that compensates for the voltage dip. In the event of a voltage increase on the high-voltage on-board electrical system, on the other hand, the operational amplifier becomes 11 causes the capacitance C0 across the ground side terminal 9 To withdraw energy. In this way, the control range of the capacitance C0 is dynamically increased according to the invention or the capacitance which exceeds the connection point 8th to measure is increased.

4 zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung 100 zur Spannungsstabilisierung in einem Zwischenkreis eines automobilen Energiebordnetzes. Dabei ist gegenüber der in 3 gezeigten Schaltung eine Gleichspannungsquelle zwischen dem vierten Widerstand R4 und der elektrischen Masse 10 angeordnet. Überdies unterscheidet sich die in 4 dargestellte Schaltung 100 von der in 3 dargestellten Schaltung 100 dadurch, dass die Kompensationseinheit 11 verallgemeinert dargestellt und um einen erfindungsgemäßen Schaltwandler 1 ergänzt wurde. Die Eingangsklemmen der Kompensationseinheit 11 sind zwischen dem ersten Ohmschen Widerstand R1 und dem zweiten Ohmschen Widerstand R2 bzw. zwischen dem dritten Ohmschen Widerstand R3 und dem vierten Ohmschen Widerstand R4 angeschlossen. Die dargestellte Kompensationseinheit 11 stellt Schaltsignale für den ersten Schalter S1 und den zweiten Schalter S2 sowie für den ersten Transistor T1 und den zweiten Transistor T2 bereit. Dabei ist eine Kapazität CB zwischen einen ersten Anschluss 2 des ersten Schalter S1 und der elektrischen Masse 10 angeordnet. Am gegenüberliegenden Anschluss 3 des ersten Schalters S1 ist der zweite Schalter S2 verbunden und mit der elektrischen Masse 10 verbunden. Zwischen dem ersten Schalter S1 und dem zweiten Schalter S2 ist eine Induktivität L angeschlossen und mit einer Ausgangsklemme 9 des Schaltwandlers 1 verbunden. Zwischen der Kapazität CB und der Ausgangsklemme 9 ist weiter eine Kollektor-Emitter-Strecke des ersten Transistors T1 angeordnet. Zwischen der Ausgangsklemme 9 und der elektrischen Masse 10 ist weiter die Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors T2 angeordnet. Da weiter die in 4 dargestellte Schaltung 100 gegenüber der in 3 dargestellten Schaltung 100 vorsieht, dass der fünfte Widerstand R5 anstatt gegen Masse 10 mit der Referenzspannungsquelle Uref verbunden wird, brauchen die darüberliegenden (d.h. zwischen der Referenzspannungsquelle als Gleichspannungsquelle und der Hochvoltleitung des Zwischenkreises) Bauteile hinsichtlich der Anforderungen an ihre Spannungsfestigkeit nicht so robust ausgelegt werden. Der Schaltwandler 1 kann einen Spannungsbereich von 0 Volt bis zur Spannung Ucb über den Kondensator CB abdecken. Um nun ein Wechselspannungs(AC)-Verhalten der Schaltung mit gleicher Aussteuerung in positive und negative Richtung darstellen zu können, ist der Fußpunkt 7 des vierten Widerstandes R4 nicht auf Masse, sondern auf eine Referenzspannungsquelle Uref gelegt. Dabei beträgt die Gleichspannung der Referenzspannungsquelle vorteilhafterweise ungefähr die Hälfte der Spannung über dem Kondensator CB. Aufgrund dieser Maßnahme wird sich das Potential am negativen Anschluss des Kondensators C0 im Mittel auf die Spannung der Referenzspannungsquelle Uref einstellen und kann so dynamisch um eine Spannung von Ucb/2 V nach oben bzw. nach unten ausgesteuert werden. Mit anderen Worten wird eine Arbeitspunkteinstellung der Schaltung 100 über eine geeignete Wahl für die Referenzspannung Uref vorgenommen. Aufgrund des kleinen Aussteuerbereichs von Ucb kann für den so realisierten Leistungsverstärker ein einfacher Buck- bzw. Boost-Konverter verwendet werden, was bei einer direkten Ankopplung eines Gleichspannungs-Gleichspannungs(DC/DC)-Wandlers an den HV-Kreis wegen der hohen Potentialdifferenz nicht ohne Weiteres möglich ist. 4 shows a circuit diagram of a circuit according to the invention 100 for voltage stabilization in a DC link of an automotive power plant network. It is opposite to in 3 shown circuit, a DC voltage source between the fourth resistor R4 and the electrical ground 10 arranged. Moreover, the in. Differs 4 illustrated circuit 100 from the in 3 illustrated circuit 100 in that the compensation unit 11 illustrated in general and to a switching converter according to the invention 1 was added. The input terminals of the compensation unit 11 are connected between the first ohmic resistor R1 and the second ohmic resistor R2 and between the third ohmic resistor R3 and the fourth ohmic resistor R4. The illustrated compensation unit 11 provides switching signals for the first switch S1 and the second switch S2 as well as for the first transistor T1 and the second transistor T2. In this case, a capacity CB is between a first connection 2 of the first switch S1 and the electrical ground 10 arranged. At the opposite port 3 of the first switch S1, the second switch S2 is connected and connected to the electrical ground 10 connected. Between the first switch S1 and the second switch S2, an inductance L is connected and with an output terminal 9 of the switching converter 1 connected. Between the capacitance CB and the output terminal 9 Furthermore, a collector-emitter path of the first transistor T1 is arranged. Between the output terminal 9 and the electrical mass 10 Furthermore, the collector-emitter path of a second transistor T2 is arranged. Since the further in 4 illustrated circuit 100 opposite to the 3 illustrated circuit 100 Provides that the fifth resistor R5 instead of against mass 10 is connected to the reference voltage source Uref, the overlying (ie between the reference voltage source as a DC voltage source and the high-voltage line of the DC link) components with regard to the requirements of their dielectric strength need not be designed so robust. The switching converter 1 can cover a voltage range from 0 volts to the voltage Ucb across the capacitor CB. In order to be able to represent an alternating voltage (AC) behavior of the circuit with the same modulation in positive and negative direction, is the base point 7 of the fourth resistor R4 is not connected to ground but to a reference voltage source Uref. In this case, the DC voltage of the reference voltage source is advantageously approximately half the voltage across the capacitor CB. As a result of this measure, the potential at the negative terminal of the capacitor C0 will average itself to the voltage of the reference voltage source Uref and can thus be dynamically controlled by a voltage of Ucb / 2 V upwards or downwards. In other words, an operating point setting of the circuit 100 made via a suitable choice for the reference voltage Uref. Due to the small drive range of Ucb, a simple buck or boost converter can be used for the power amplifier realized in this way, which is not the case with a direct coupling of a DC-DC converter to the HV circuit because of the high potential difference is possible without further ado.

Die Ansteuerung der in 4 dargestellten Zeitung durch die Kompensationseinheit 11 erfolgt nun so, dass bei einer Überhöhung der Hochvoltspannung am Anschlusspunkt 8 dem Kondensator C0 Energie entnommen und im Kondensator CB bzw. auch in der Induktivität L gespeichert wird, indem beispielsweise Schalter S1 geschlossen und Schalter S2 geöffnet wird. Muss die Energieentnahme rascher erfolgen, kann zusätzlich der Schalter S2 geschlossen werden. Auf diese Weise erhöht sich der Stromfluss durch die Induktivität L, deren Magnetfeld mit Energie angereichert wird. Anschließend kann der Schalter S2 geöffnet werden, um die in der Induktivität L gespeicherte Energie auf den Kondensator CB zu übertragen. Anschließend kann Schalter S1 geöffnet werden, um die Energie auf dem Kondensator CB zu speichern, bis die Spannung auf dem Hochvoltbordnetz gegenüber ihrem Mittelwert abgefallen ist, also gestützt werden muss. Nun können die Transistoren T1 und T2 sowie die Schalter S1 und S2 so angesteuert werden, dass die im Kondensator CB gespeicherte Energie einen Strom in den masseseitigen Anschluss der Kapazität C0 treibt. Hierzu kann der erste Transistor T1 und/oder der erste Schalter S1 geschlossen werden, während der zweite Transistor T2 und der zweite Schalter S2 geöffnet werden.The control of in 4 represented newspaper by the compensation unit 11 now takes place in such a way that at an increase of the high-voltage at the connection point 8th the capacitor C0 energy is removed and stored in the capacitor CB and in the inductance L, for example, by closing switch S1 and switch S2 is opened. If the energy must be removed faster, the switch S2 can also be closed. In this way, the current flow increases through the inductance L, whose magnetic field is enriched with energy. Subsequently, the switch S2 can be opened in order to transfer the energy stored in the inductance L to the capacitor CB. Subsequently, switch S1 can be opened in order to store the energy on the capacitor CB until the voltage on the high-voltage vehicle electrical system has dropped compared to its mean value, that is to say it must be supported. Now, the transistors T1 and T2 and the switches S1 and S2 can be controlled so that the energy stored in the capacitor CB drives a current in the ground side terminal of the capacitor C0. For this purpose, the first transistor T1 and / or the first switch S1 can be closed while the second transistor T2 and the second switch S2 are opened.

Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und eine vorteilhafte Ausführungsform anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläuterten Schaltungen im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Schaltungen möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird. Although the aspects of the invention and an advantageous embodiment thereof have been described in detail with reference to the circuits described in connection with the accompanying drawings, modifications and combinations of features of the illustrated circuits will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention is defined by the appended claims.

Claims

Switching converter for DC-DC conversion in a circuit ( 100 ) for voltage stabilization in a DC link, wherein the switching converter ( 1 ) comprises: - a first switch (S1), - a second switch (S2), - a capacitance (CB) and - an inductance (L), wherein a first connection (S1) 2 ) of the first switch (S1) via the capacitance (CB) with the electrical ground ( 10 ), a second port ( 3 ) of the first switch (S1) via the second switch (S2) with the electrical ground ( 10 ), the second port ( 3 ) of the first switch (S1) is connected to a first terminal of the inductance (L), and the second terminal ( 4 ) of the inductance (L) with the circuit ( 100 ) is connected to the voltage stabilization, wherein the first switch (S1) and the second switch (S2) are each set, by one, in particular of the circuit ( 100 ) for voltage stabilization, the first drive component ( 11 ) to be addressed.

Switching converter according to claim 1, wherein the switching converter ( 1 ) is set up in a first Operating state to be operated as a buck converter and in a second operating state as a boost converter.

Switching converter according to Claim 1 or 2, further comprising a first transistor (T1) and a second transistor (T2), wherein - the first transistor (T1) is set up, the first terminal (T1) 2 ) of the first switch (S1) and the second connection ( 4 ) of the inductance (L) to each other, and - the second transistor (T2) is arranged, the second terminal ( 4 ) of the inductance (L) and the electrical ground ( 10 ), wherein in particular the first transistor (T1) and the second transistor (T2) are each set up by one, in particular the circuit ( 100 ) for voltage stabilization, second drive component ( 11 ) to be addressed.

Circuit, in particular intermediate circuit for an automotive power-supply system, for the improved use of a DC link capacity (C0) comprising: - a high-voltage side terminal (C0) 8th ) and a ground-side connection ( 9 ) for connecting a DC link capacitance (C0), - a detection unit (C1, R5, 12 ) for detecting a change in an electric voltage in a high-voltage side part ( 8th ) of the circuit, - a compensation unit (R1, R2, R3, R4, 11 ) with a drive component ( 11 ), and - a switching converter ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein - the compensation unit (R1, R2, R3, R4, 11 ) is adapted to compensate for the change at least partially, by electrical energy in the ground-side connection ( 4 ) supplies the DC link capacitance and the drive component ( 11 ) is arranged to control the first switch (S1) and the second switch (S2) of the switching converter.

Circuit according to claim 4, wherein the compensation unit (R1, R2, R3, R4) is connected between the ground-side terminal ( 4 ) of the DC link capacitance (C0) and the electrical ground ( 10 ) comprises a voltage divider comprising a series connection of a first resistor (R1), a second resistor (R2), a third resistor (R3) and a fourth resistor (R4), and in particular a DC voltage source (Uref) connected to the electrical ground.

A circuit according to claim 5, wherein a first terminal of the drive component ( 11 ) is connected between the first resistor (R1) and the second resistor (R2) and a second terminal of the drive component ( 11 ) is connected between the third resistor (R3) and the fourth resistor (R4).

Circuit according to one of Claims 4 to 6, the detection unit (C1, R5, 12 ) comprises a high pass (C1, R5) or a bandpass.

Circuit according to one of claims 4 to 7, wherein - the driving component ( 11 ) comprises a microcontroller and / or an analog amplifier and / or a digital amplifier.

A circuit according to any one of claims 4 to 8: wherein the DC link capacitance (C ₀ ) is connected to the first (R1) resistor, the first resistor (R1) to the second resistor (R2), the second resistor (R2) to the third resistor (R3 ), the third resistor (R3) with the fourth (R4) resistor and the fourth resistor via the DC voltage source (U _ref ) with the electrical ground ( 10 ) are connected in series in this order, wherein the DC link capacitance (C0) and a second capacitance (C1) with a high-voltage terminal (C) ( 8th On the other hand, the second capacitor (C1) is connected to the DC voltage source (Uref) via the fifth resistor (R5), the transistors being designed as bipolar transistors.

Method for improved utilization of a DC link capacitance (C0), in particular in a DC link for an automotive power supply system, the DC link comprising a high-voltage side terminal (C0) 8th ) and a ground-side connection ( 9 ) for connecting a DC link capacitance (C0), and wherein the method comprises the steps: - detecting a change in an electrical voltage in a high-voltage side part (C0) 8th ) of the intermediate circuit, - at least partially compensating for the change by injecting electrical energy into the ground-side connection ( 9 ), and - using a switching converter ( 1 ) for providing the electrical energy.