DE102014005124A1 - Circuit arrangement and method for exchanging electrical energy - Google Patents
Circuit arrangement and method for exchanging electrical energy Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014005124A1 DE102014005124A1 DE102014005124.2A DE102014005124A DE102014005124A1 DE 102014005124 A1 DE102014005124 A1 DE 102014005124A1 DE 102014005124 A DE102014005124 A DE 102014005124A DE 102014005124 A1 DE102014005124 A1 DE 102014005124A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- inverter
- sink
- circuit arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/487—Neutral point clamped inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/4833—Capacitor voltage balancing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
- H02M1/007—Plural converter units in cascade
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Schaltungsanordnung zum Austausch elektrischer Energie zwischen zumindest einer Gleichspannungsquelle (B) und/oder -senke einerseits und zumindest einer Wechselspannungssenke und/oder -quelle andererseits, mit einem zweigeteilten DC-DC-Steller (10; 10') zum Anschluss der Schaltungsanordnung (1; 1'; 1''; 1''') an den Plus- und Minuspol der Gleichspannungsquelle (B) und/oder -senke, mit einem Wechselrichter (30; 30'; 30''; 30''; 30A'; 30A''; 30B'; 30B''; 30C'; 30C'') für zumindest vier Potentialpunkte mit zumindest einer Phase (31, 32, 33) zum Anschluss der Schaltungsanordnung (1; 1'; 1''; 1''') an die Wechselspannungssenke und/oder -quelle und mit einem zumindest dreiteiligen Spannungszwischenkreis (20; 20'), der zwischen den zweigeteilten DC-DC-Steller (10; 10') und den Wechselrichter (30; 30'; 30''; 30''; 30A'; 30A''; 30B'; 30B''; 30C'; 30C'') geschalten ist.Circuit arrangement for exchanging electrical energy between at least one DC voltage source (B) and / or sink on the one hand and at least one AC voltage sink and / or source on the other hand, with a two-part DC-DC converter (10; 10 ') for connecting the circuit arrangement (1; 1 ', 1' ', 1' '') to the positive and negative poles of the DC voltage source (B) and / or sink, with an inverter (30; 30 '; 30' '; 30' '; 30A'; 30A 30B '; 30B' '; 30C'; 30C '') for at least four potential points having at least one phase (31, 32, 33) for connecting the circuit arrangement (1; 1 '; 1' '; 1' '' ) to the AC voltage sink and / or source and to an at least three-part voltage intermediate circuit (20; 20 ') connected between the two-part DC-DC controller (10; 10') and the inverter (30; 30 '; 30' '; 30 ''; 30A '; 30A' '; 30B'; 30B ''; 30C '; 30C' ').
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Austausch elektrischer Energie zwischen einer Gleichspannungsquelle und/oder -senke einerseits und einer Wechselspannungssenke und/oder -quelle andererseits.The invention relates to a circuit arrangement and a method for exchanging electrical energy between a DC voltage source and / or sink on the one hand and an AC voltage sink and / or source on the other hand.
Die Erfindung betrifft ein Teilgebiet der Elektrotechnik, speziell die Leistungselektronik. Die Leistungselektronik beinhaltet allgemein die Umwandlung von elektrischer Energie durch Änderung von Spannung, Strom und/oder Frequenz. Insbesondere betrifft die Erfindung einen gezielten Energieaustausch zwischen einer oder mehreren Gleichspannungsquellen und/oder -senken und ein oder mehrphasigen Wechselspannungsquellen und/oder -senken. Als Gleichspannungsquellen und/oder senken können Batterien, Kondensatoren, insbesondere Doppelschichtkondensatoren, Solarzellen und/oder Brennstoffzellen verwendet werden. Als Wechselspannungssenke und/oder -quelle kann ein Wechselstromnetz oder Drehstromnetz bzw. ein entsprechendes Inselnetz vorgesehen sein. Außerdem sind als Quellen/Senken drei- oder mehrphasige elektrische Maschinen möglich.The invention relates to a sub-field of electrical engineering, especially the power electronics. The power electronics generally involve the conversion of electrical energy by changing voltage, current and / or frequency. In particular, the invention relates to a targeted energy exchange between one or more DC voltage sources and / or sinks and one or more phase AC voltage sources and / or sinks. Batteries, capacitors, in particular double-layer capacitors, solar cells and / or fuel cells can be used as DC voltage sources and / or lower. As AC voltage sink and / or source, an AC mains or three-phase network or a corresponding island network can be provided. In addition, three-phase or multi-phase electrical machines are possible as sources / sinks.
Die Erfindung ist für einen Leistungsbereich der Energiewandlung vorgesehen, der Energiebeträge von wenigen Kilowatt bis zu mehreren Megawatt wandeln kann. Insbesondere ist die Erfindung für elektrische Schaltungen im Niederspannungsbereich und Mittelspannungsbereich vorgesehen.The invention is intended for a power range of energy conversion that can convert energy levels from a few kilowatts to several megawatts. In particular, the invention is intended for electrical circuits in the low voltage and medium voltage range.
Aus dem Dokument
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Energieaustausch zwischen einer Gleichspannungsquelle und/oder -senke und einer Wechselspannungssenke und/oder -quelle bereitzustellen. Die Verbesserung kann zum Beispiel darin liegen, dass preisgünstigere elektrische Bauteile verwendet werden können und/oder eine Energieübertragung in beide Richtungen möglich ist.The invention has for its object to provide an improved energy exchange between a DC voltage source and / or sink and an AC voltage sink and / or source. The improvement may be, for example, that cheaper electrical components can be used and / or energy transfer in both directions is possible.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the subject matters of the independent claims. Preferred embodiments are the subject matters of the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zum Austausch elektrischer Energie zwischen zumindest einer Gleichspannungsquelle und/oder -senke einerseits und zumindest einer Wechselspannungssenke und/oder -quelle andererseits mit:
- – einem zweigeteilten DC-DC-Steller zum Anschluss der Schaltungsanordnung an den Plus- und Minuspol der Gleichspannungsquelle und/oder -senke,
- – einem Wechselrichter für zumindest vier Potentialpunkte mit zumindest einer Phase zum Anschluss der Schaltungsanordnung an die Wechselspannungssenke und/oder -quelle und
- – einem zumindest dreiteiligen Spannungszwischenkreis, der zwischen den zweigeteilten DC-DC-Steller und den Wechselrichter geschaltet ist.
- A two-part DC-DC controller for connecting the circuit arrangement to the positive and negative poles of the DC voltage source and / or sink,
- - An inverter for at least four potential points with at least one phase for connection of the circuit arrangement to the AC voltage sink and / or source and
- - An at least three-part voltage intermediate circuit, which is connected between the two-part DC-DC controller and the inverter.
Die Schaltungsanordnung kann zum Austausch elektrischer Energie in beide Richtungen vorgesehen und ausgebildet sein, also in Richtung Gleichspannungsseite und/oder in Richtung Wechselspannungsseite. Alternativ kann die Schaltungsanordnung auch für den Energieaustausch in lediglich eine vorbestimmte Richtung vorgesehen und ausgebildet sein.The circuit arrangement can be provided and designed to exchange electrical energy in both directions, ie in the direction of the DC voltage side and / or in the direction of the AC voltage side. Alternatively, the circuit arrangement can also be provided and designed for the energy exchange in only one predetermined direction.
Die Schaltungsanordnung kann zum Austausch elektrischer Energie zwischen mehreren Gleichspannungsquellen und/oder -senken auf der Gleichspannungsseite ausgelegt sein. Z. B. können mehrere Strings von Solarzellen angeschlossen werden und in individuellen Punkten maximaler Leistung betrieben werden. Jede einzelne DC-Quelle kann über mehrere parallel geschaltete DC-DC-Steller angebunden werden. Hierbei sind beliebige Kombinationen möglich. Weiterhin kann die Schaltungsanordnung auch auf der Wechselspannungsseite für den Anschluss mehrerer Wechselspannungssenken und/oder -quellen ausgebildet sein.The circuit arrangement can be designed to exchange electrical energy between a plurality of DC voltage sources and / or sinks on the DC side. For example, multiple strings of solar cells can be connected and operated at individual points of maximum power. Each individual DC source can be connected via several parallel DC-DC controllers. Any combinations are possible here. Furthermore, the circuit arrangement can also be formed on the alternating voltage side for the connection of a plurality of alternating voltage sinks and / or sources.
Der zweigeteilte DC-DC-Steller ist zumindest zweigeteilt ausgebildet, was bedeutet, dass der zweigeteilte DC-DC-Steller zumindest zwei Schaltungsteile als Halbbrücken aufweist, von denen jeweils ein Schaltungsteil dem Pluspol und eines dem Minuspol der Gleichspannungsquelle und/oder -senke zugeordnet ist bzw. mit diesen elektrisch verbunden ist. Die Halbbrücken können weiter aufgeteilt sein und weitere Unterbauteile aufweisen. Insbesondere kann der zweigeteilte DC-DC-Steller zwei oder mehrere voneinander unabhängige DC-DC-Steller als seine zwei Schaltungsteile aufweisen, also für jede Halbbrücke zumindest einen eigenen DC-DC-Steller. Der zweigeteilte DC-DC-Steller kann getaktet ansteuerbare Schalter aufweisen, die den Stromfluss zwischen der Gleichspannungsquelle und/oder -senke und dem dreiteiligen Spannungszwischenkreis steuern und/oder regeln.The two-part DC-DC controller is formed at least two parts, which means that the two-part DC-DC controller has at least two circuit parts as half-bridges, of which one circuit part is associated with the positive pole and one of the negative pole of the DC voltage source and / or sink or electrically connected thereto. The half bridges can be further divided and have further subcomponents. In particular, the two-part DC-DC controller may have two or more independent DC-DC controller as its two circuit parts, ie at least one DC-DC controller for each half-bridge. The two-part DC-DC controller can be clocked have controllable switch, which control the current flow between the DC voltage source and / or sink and the three-part voltage intermediate circuit and / or regulate.
Der Wechselrichter für zumindest vier Potentialpunkte ist zumindest als ein 4-Punkt-Wechselrichter ausgebildet. Der Wechselrichter ist dazu ausgebildet und vorgesehen, den Stromfluss und den Energiefluss zwischen vier unterschiedlichen Potentialpunkten des dreiteiligen Spannungszwischenkreises und der Wechselspannungssenke und/oder -quelle zu steuern und/oder zu regeln. Der Wechselrichter kann dazu elektrische Schalter aufweisen, die getaktet durch zum Beispiel eine Pulsweitenmodulation ansteuerbar sind.The inverter for at least four potential points is designed at least as a 4-point inverter. The inverter is designed and provided to control and / or regulate the current flow and the energy flow between four different potential points of the three-part voltage intermediate circuit and the AC voltage sink and / or source. The inverter can for this purpose have electrical switches, which are clocked by, for example, a pulse width modulation can be controlled.
Der zumindest dreiteilige Spannungszwischenkreis ist dazu ausgebildet und vorgesehen, elektrische Energie zwischen der Gleichspannungsseite und der Wechselspannungsseite in drei Schaltungsteilen des dreiteiligen Spannungszwischenkreises zwischenzuspeichern und/oder aufzuteilen. Jeder dieser drei Schaltungsteile kann dazu zumindest einen Zwischenspeicher wie zum Beispiel einen Kondensator aufweisen. Der dreiteilige Spannungszwischenkreis kann die vier elektrischen Potentialpunkte für den Wechselrichter bereitstellen und/oder aufweisen. Die vier elektrischen Potentialpunkte können sich dabei alle voneinander unterscheiden, also auf einem jeweils unterschiedlichen elektrischen Potential liegen.The at least three-part voltage intermediate circuit is designed and provided to temporarily store and / or divide electrical energy between the DC voltage side and the AC voltage side into three circuit parts of the three-part voltage intermediate circuit. Each of these three circuit parts can for this purpose have at least one buffer, such as a capacitor. The three-part voltage intermediate circuit can provide and / or have the four electrical potential points for the inverter. The four electrical potential points can all differ from each other, that is to say lie on a respectively different electrical potential.
Die Schaltungsanordnung kann entweder lediglich Anschlüsse für die Gleichspannungsquelle und/oder -senke aufweisen oder die Gleichspannungsquelle und/oder -senke ebenfalls umfassen. Gleiches gilt für die Wechselspannungsseite: Die Schaltungsanordnung kann entweder lediglich Anschlüsse für die Wechselspannungssenke und/oder Quelle aufweisen oder die Wechselspannungssenke und/oder -quelle umfassen. Die jeweiligen Anschlüsse können als Eingänge, als Ausgänge oder als Ein- und Ausgänge der Schaltungsanordnung ausgebildet sein.The circuit arrangement can either have only connections for the DC voltage source and / or sink or also comprise the DC voltage source and / or sink. The same applies to the AC side: The circuit may either have only connections for the AC voltage sink and / or source or include the AC voltage sink and / or source. The respective terminals may be formed as inputs, as outputs or as inputs and outputs of the circuit arrangement.
Die Höhe der Gleichspannung der Gleichspannungsquelle und/oder -senke kann dabei kleiner als die doppelte Amplitude der Wechselspannung sein, da die leistungselektronische Schaltungsanordnung eine Anpassung an eine variable Höhe der Gleichspannung für den Energieaustausch ermöglicht. Die Wechselspannung kann sowohl in der Frequenz als auch in der Amplitude konstant oder variabel ausgebildet sein. Weiterhin ist die Speisung von elektrischen Maschinen mit drei oder mehr Phasen durch die Schaltungsanordnung problemlos realisierbar, da die Schaltungsanordnung ein in der Amplitude und Frequenz variables Spannungssystem bereitstellt.The amount of DC voltage of the DC voltage source and / or sink can be less than twice the amplitude of the AC voltage, since the power electronic circuit arrangement allows adaptation to a variable level of the DC voltage for the energy exchange. The AC voltage may be constant or variable both in frequency and in amplitude. Furthermore, the feeding of electric machines with three or more phases can be easily implemented by the circuit arrangement, since the circuit arrangement provides a variable in amplitude and frequency voltage system.
Der dreigeteilte Spannungszwischenkreis ist als energetische Schnittstelle zwischen dem zweigeteilten DC-DC-Steller und dem Wechselrichter ausgebildet und vorgesehen. Der zweigeteilte DC-DC-Steller ermöglicht einen Energieaustausch zwischen der Gleichspannungsseite und dem geteilten Spannungszwischenkreis.The tripartite voltage intermediate circuit is designed and provided as an energetic interface between the two-part DC-DC controller and the inverter. The two-part DC-DC controller allows an energy exchange between the DC side and the shared voltage intermediate circuit.
Je nach Ausführung kann ein Energieaustausch zwischen der Gleichspannungsseite und der Wechselspannungsseite in eine oder beide Richtungen erfolgen. Der Wechselrichter für die zumindest vier Potentialpunkte ermöglicht einen Energieaustausch über vier Potentialpunkte (auch genannt Level, Pole oder Stufen wie bei einem Mehrstufenwechselrichter) mit dem zweigeteilten DC-DC-Steller über den Spannungszwischenkreis. Der Wechselrichter für die zumindest vier Potentialpunkte erzeugt einen Spannungsverlauf mit höherer Qualität bzw. niedrigeren Oberschwingungen als Zwei-Punkt- oder Drei-Punkt-Wechselrichter. Für eine Symmetrierung der Energien in den Kondensatoren ist es vorteilhaft, wenn der Vier-Punkt-Wechselrichter über alle vier Potentiale von der DC-Seite versorgt wird, anstatt ihn nur über die beiden äußeren Potentiale zu versorgen. Dadurch verbessert sich die Qualität der Wechselspannung im Vergleich zu zweipolig gespeisten Wechselrichtern.Depending on the design, an energy exchange between the DC side and the AC side can be done in one or both directions. The inverter for the at least four potential points allows an energy exchange over four potential points (also called level, poles or stages as in a multi-stage inverter) with the two-part DC-DC controller via the voltage intermediate circuit. The inverter for the at least four potential points generates a voltage curve with higher quality or lower harmonics than two-point or three-point inverters. For balancing the energies in the capacitors, it is advantageous if the four-point inverter is supplied by all four potentials from the DC side, instead of supplying it only via the two external potentials. This improves the quality of the AC voltage in comparison to two-pole supplied inverters.
Durch die Aufteilung des Spannungszwischenkreises in zumindest drei Teile ermöglicht die Schaltungsanordnung die Verwendung von kostengünstigeren Leistungselektronik-Bauteilen in dem zweigeteilten DC-DC-Steller, da die einzelnen Bauelemente nur noch für lediglich Bruchteile der Spannung der Gleichspannungsquelle und/oder -senke ausgelegt sein müssen. In einer Ausführungsform ist der zweigeteilte DC-DC-Steller lediglich für maximal 70%, bevorzugt für maximal 60%, besonders bevorzugt für maximal 50%, weiterhin besonders bevorzugt für maximal 30% der Gleichspannung ausgelegt. Im Gegensatz dazu müssen die Bauteile der Leistungselektronik gemäß Stand der Technik für 0 bis 100% der Spannung der Gleichspannungsseite ausgelegt sein. Dadurch werden die Gesamtkosten der Schaltungsanordnung zum Energieaustausch zwischen einer Gleichspannungsseite und einer Wechselspannungsseite reduziert.By dividing the voltage intermediate circuit into at least three parts, the circuit arrangement allows the use of less expensive power electronics components in the two-part DC-DC controller, since the individual components only have to be designed for only fractions of the voltage of the DC voltage source and / or sink. In one embodiment, the two-part DC-DC controller is only designed for a maximum of 70%, preferably for a maximum of 60%, particularly preferably for a maximum of 50%, furthermore particularly preferably for a maximum of 30% of the DC voltage. In contrast, the components of the power electronics according to the prior art must be designed for 0 to 100% of the voltage of the DC side. This reduces the overall cost of the power exchange circuitry between a DC side and an AC side.
Gemäß einer Ausführungsform steuert und/oder regelt der zweigeteilte DC-DC-Steller den Austausch elektrischer Energie zwischen der Gleichspannungsquelle und/oder -senke und dem dreiteiligen Spannungszwischenkreis. Der Ausdruck ”steuern und/oder regeln” umfasst dabei den englischen Begriff ”controlling”.According to one embodiment, the two-part DC-DC controller controls and / or regulates the exchange of electrical energy between the DC voltage source and / or sink and the three-part voltage intermediate circuit. The term "control and / or regulate" encompasses the English term "controlling".
Gemäß einer Ausführungsform ist ein erster Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellers elektrisch mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle und/oder -senke verbunden, und ein zweiter Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellers ist elektrisch mit dem Pluspol der Gleichspannungsquelle und/oder -senke verbunden. Der erste und zweite Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellers sind dabei jeweils dafür ausgebildet und vorgesehen, den Stromfluss und Energiefluss zwischen dem jeweiligen Pol der Gleichspannungsseite und einem Potentialpunkt des dreigeteilten Spannungszwischenkreises zu steuern und/oder zu regeln.According to one embodiment, a first circuit part of the two-part DC-DC adjuster is electrically connected to the negative terminal of DC source and / or sink connected, and a second circuit part of the two-part DC-DC adjuster is electrically connected to the positive pole of the DC voltage source and / or sink. The first and second circuit part of the two-part DC-DC adjuster are each designed and provided for controlling and / or regulating the current flow and energy flow between the respective pole of the DC voltage side and a potential point of the three-divided voltage intermediate circuit.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein erster Schaltungsteil und ein zweiter Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellers jeweils einen Hochsetzsteller, einen Tiefsetzsteller oder einen Hoch-Tiefsetzsteller auf. Der zweigeteilte DC-DC-Steller ist somit als Schaltungselement mit zwei zum Beispiel unabhängig voneinander ansteuerbaren Schaltungsteilen ausgebildet, die jeweils als ein eigenständiger DC-DC-Steller ausgebildet sind. Die zwei Schaltungsteile des zweigeteilten DC-DC-Stellers können weitere Elemente aufweisen und/oder weiter unterteilt sein. Abhängig davon, ob die Schaltungsteile des zweigeteilten DC-DC-Stellers als ein Hochsetzsteller oder Tiefsetzsteller bzw. ein Hoch-Tiefsetzsteller ausgebildet sind, eignet sich die Schaltungsanordnung selber entweder nur zum Energieaustausch in eine Richtung (also zum Beispiel von der Gleichspannungsseite zur Wechselspannungsseite oder umgekehrt) oder in beide Richtungen.According to one embodiment, a first circuit part and a second circuit part of the two-part DC-DC adjuster each have a boost converter, a buck converter or a boost / buck converter. The two-part DC-DC controller is thus formed as a circuit element with two independently controllable, for example, circuit parts, which are each designed as an independent DC-DC controller. The two circuit parts of the two-part DC-DC controller may have further elements and / or be further subdivided. Depending on whether the circuit parts of the two-part DC-DC controller are designed as a boost converter or buck converter or a high-buck converter, the circuit itself is suitable only for energy exchange in one direction (ie, for example, from the DC voltage side to AC side or vice versa ) or in both directions.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform sind der erste Schaltungsteil und der zweite Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellers symmetrisch zueinander ausgebildet und weisen sich gleichende, einander entsprechende Schaltungselemente auf. Die beiden Schaltungsteile können dabei insbesondere baugleich ausgebildet sein, zum Beispiel als zwei baugleiche Tiefsteller, Hochsteller oder Hoch-Tiefsteller. Die beiden Schaltungsteile können auch asymmetrisch zueinander aufgebaut sein, so dass der erste Schaltungsteil zum Anschluss an den Minuspol der Gleichspannungsseite vorgesehen und ausgebildet ist, während der zweite Schaltungsteil zum Anschluss an den Pluspol der Gleichspannungsseite ausgelegt und vorgesehen ist.In a further development of this embodiment, the first circuit part and the second circuit part of the two-part DC-DC controller are formed symmetrically to each other and have the same, corresponding to each other circuit elements. In this case, the two circuit parts can in particular be of identical design, for example as two identical low plates, high plates or high-low plates. The two circuit parts may also be constructed asymmetrically with respect to one another, so that the first circuit part is provided and designed for connection to the negative pole of the DC voltage side, while the second circuit part is designed and provided for connection to the positive pole of the DC voltage side.
Gemäß einer Ausführungsform weist der dreiteilige Spannungszwischenkreis zumindest drei in Serie geschaltete Kondensatoren auf. Weiterhin weist der dreiteilige Spannungszwischenkreis jeweils zwischen den in Serie geschalteten Kondensatoren und an den beiden äußeren Enden der zumindest drei in Serie geschalteten Kondensatoren elektrische Potentialpunkte zur Kontaktierung sowohl durch den zweigeteilten DC-DC-Steller als auch durch den Wechselrichter auf. Somit werden durch den dreiteiligen Spannungszwischenkreis zumindest vier unterschiedliche Potentialpunkte bereitgestellt. Die drei Kondensatoren können mehrteilig ausgebildet sein, so dass ein einzelner der drei Kondensatoren auch zwei oder mehrere z. B. in Serie oder parallel geschaltete Kondensatoren aufweisen kann. Die drei in Serie geschalteten Kondensatoren dienen als Zwischenspeicher zum Zwischenspeichern der elektrischen Energie auf dem Weg von der Gleichspannungsseite zur Wechselspannungsseite und/oder umgekehrt.According to one embodiment, the three-part voltage intermediate circuit has at least three capacitors connected in series. Furthermore, the three-part voltage intermediate circuit respectively between the series-connected capacitors and at the two outer ends of the at least three series-connected capacitors electrical potential points for contacting both by the two-part DC-DC controller and by the inverter. Thus, at least four different potential points are provided by the three-part voltage intermediate circuit. The three capacitors can be designed in several parts, so that a single one of the three capacitors also two or more z. B. in series or in parallel capacitors may have. The three series-connected capacitors serve as a buffer for temporarily storing the electrical energy on the way from the DC side to the AC side and / or vice versa.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist ein Minuskondensator des dreiteiligen Spannungszwischenkreises über einen ersten Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellers dem Minuspol der Gleichspannungsquelle und/oder -senke zugeordnet. Ein Pluskondensator des dreiteiligen Spannungszwischenkreises ist über einen zweiten Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellers dem Pluspol der Gleichspannungsquelle und/oder Senke zugeordnet. Ein Mittenkondensator ist in Serie mit und zwischen den Minuskondensator und den Pluskondensator geschaltet. Der Minuskondensator, der Pluskondensator und der Mittenkondensator bilden dabei die drei in Serie geschalteten Kondensatoren des dreiteiligen Spannungszwischenkreises. 'Zugeordnet' kann dabei bedeuten, dass das erste bzw. zweite Schaltungsteil den Stromfluss und Energiefluss vom bzw. zum Pol der Gleichspannungsquelle und/oder -senke zum bzw. vom jeweiligen Kondensator steuert und/oder regelt. Durch das erste und zweite Schaltungsteil kann dabei insbesondere steuerbar und/oder regelbar sein, mit welcher Seite des jeweiligen Kondensators der jeweilige Pol der Gleichspannungsquelle und/oder -senke verbunden wird.In a development of this embodiment, a minus capacitor of the three-part voltage intermediate circuit is assigned to the negative pole of the DC voltage source and / or sink via a first circuit part of the two-part DC-DC controller. A positive capacitor of the three-part voltage intermediate circuit is assigned to the positive pole of the DC voltage source and / or drain via a second circuit part of the two-part DC-DC controller. A center capacitor is connected in series with and between the negative capacitor and the plus capacitor. The negative capacitor, the positive capacitor and the mid-condenser form the three series-connected capacitors of the three-part voltage intermediate circuit. 'Assigned' may mean that the first or second circuit part controls and / or regulates the current flow and energy flow from or to the pole of the DC voltage source and / or sink to or from the respective capacitor. By the first and second circuit part can be controlled and / or regulated in particular, with which side of the respective capacitor of the respective pole of the DC voltage source and / or sink is connected.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist die Gleichspannungsquelle und/oder -senke ein Mittelpotential auf. Dabei ist der Mittenkondensator des dreiteiligen Spannungszwischenkreises zweiteilig ausgebildet, wobei das Mittelpotential der Gleichspannungsquelle und/oder -senke elektrisch zwischen den zweiteiligen Mittenkondensator geschaltet ist. Der Minuskondensator und der Pluskondensator sowie die beiden zugehörigen ersten und zweiten Schaltungsteile des zweigeteilten DC-DC-Stellers sind dabei symmetrisch zum Mittelpotential angeordnet und ausgebildet. Dabei kann der Wechselrichter, wenn er zum Beispiel einphasig ausgebildet ist, die Wechselspannung zum Mittelpotential steuern und/oder regeln.In a development of this embodiment, the DC voltage source and / or sink has an average potential. In this case, the middle capacitor of the three-part voltage intermediate circuit is formed in two parts, wherein the middle potential of the DC voltage source and / or sink is electrically connected between the two-part center capacitor. The negative capacitor and the positive capacitor and the two associated first and second circuit parts of the two-part DC-DC controller are arranged symmetrically to the center potential and formed. In this case, the inverter, if it is formed, for example, single-phase, control the AC voltage to the center potential and / or regulate.
In der Ausführungsform mit den drei in Serie geschalteten Kondensatoren kann der Wechselrichter dazu ausgebildet und vorgesehen sein, das elektrische Potential an jeweils einem der vier Potentialpunkte des dreigeteilten Spannungszwischenkreises zu und/oder von einer Phasenspannung der Wechselspannung der Wechselspannungssenke und/oder -quelle zu modulieren. Eine entsprechende Phasenschaltung des Wechselrichters kann somit als Ausgang und/oder Eingang für den Strom auf der Wechselspannungsseite ausgebildet und vorgesehen sein. Der Wechselrichter steuert und/oder regelt die elektrische Verbindung zwischen den vier Potentialpunkten des dreigeteilten Spannungszwischenkreises und zu den Strom- bzw. Spannungseingängen und/oder -ausgängen der Schaltungsanordnung auf dem Wechselspannungsseite. Der Wechselrichter kann weiterhin elektronische Schalter aufweisen, die zum Beispiel mittels einer Pulsweitenmodulation so getaktet sein können, dass sich die gewünschte Wechselspannung bzw. Gleichspannung ergibt. Die Schalter können als leistungselektronische Bauteile ausgebildet sein.In the embodiment with the three capacitors connected in series, the inverter can be designed and provided to modulate the electrical potential at respectively one of the four potential points of the three-divided voltage intermediate circuit and / or from a phase voltage of the AC voltage of the AC voltage sink and / or source. A corresponding phase circuit of the inverter can thus be used as output and / or input for the current on the AC voltage side formed and provided. The inverter controls and / or regulates the electrical connection between the four potential points of the tripartite voltage intermediate circuit and to the current or voltage inputs and / or outputs of the circuit arrangement on the AC side. The inverter may further comprise electronic switches, which may be clocked, for example, by means of a pulse width modulation so that the desired AC voltage or DC voltage results. The switches can be designed as power electronic components.
Gemäß einer Ausführungsform steuert und/oder regelt der Wechselrichter eine elektrische Kontaktierung zwischen elektrischen Potentialpunkten des dreiteiligen Spannungszwischenkreises und der Wechselspannungssenke und/oder -quelle. Dies kann zum Beispiel durch eine Pulsweitenmodulation erfolgen.According to one embodiment, the inverter controls and / or regulates an electrical contact between electrical potential points of the three-part voltage intermediate circuit and the AC voltage sink and / or source. This can be done for example by a pulse width modulation.
Gemäß einer Ausführungsform moduliert der Wechselrichter die Spannung an elektrischen Potentialpunkten des dreiteiligen Spannungszwischenkreises mittels einer Pulsweitenmodulation zu einer Ausgangswechselspannung für die Wechselspannungssenke. Alternativ oder zusätzlich kann der Wechselrichter eine Eingangswechselspannung der Wechselspannungsquelle als ein PWM-Signal modulieren und an elektrische Potentialpunkte des dreiteiligen Spannungszwischenkreises anlegen.According to one embodiment, the inverter modulates the voltage at electrical potential points of the three-part voltage intermediate circuit by means of a pulse width modulation to an AC output voltage for the AC voltage sink. Alternatively or additionally, the inverter can modulate an input AC voltage of the AC voltage source as a PWM signal and apply it to electrical potential points of the three-part voltage intermediate circuit.
Der Begriff modulieren kann ein „demodulieren” umfassen.The term modulate may include a "demodulate".
Gemäß einer Ausführungsform ist der Wechselrichter zweiphasig ausgebildet und moduliert eine Wechselspannung als Summe zweier Phasenspannungen an zwei seiner Phasenschaltungsteilen. Alternativ kann der Wechselrichter dreiphasig mit drei Phasenschaltungsteilen ausgebildet sein und eine Wechselspannung an den drei Phasenspannungsschaltungsteilen modulieren. Für die Einspeisung von Energie in ein Wechselspannungsnetz bzw. für die Bildung einer Wechselspannung am Ausgang der Schaltungsanordnung ist der Wechselrichter bevorzugt ein- oder zweiphasig ausgebildet. Für die Einspeisung von Energie in ein Drehstromnetz, für die Versorgung einer Drehstrommaschine oder allgemein zur Bildung eines Drehspannungssystems ist der Wechselrichter bevorzugt dreiphasig ausgebildet. Bei Industriemaschinen und/oder Maschinen aus dem Automobilbereich mit mehr als drei elektrischen Phasen kann der Wechselrichter um eine entsprechende Anzahl von Phasenschaltungsteilen erweitert ausgebildet sein.According to one embodiment, the inverter is biphasic and modulates an AC voltage as the sum of two phase voltages at two of its phase circuit parts. Alternatively, the inverter may be three-phase formed with three phase circuit parts and modulate an AC voltage on the three phase voltage circuit parts. For the supply of energy in an AC voltage network or for the formation of an AC voltage at the output of the circuit arrangement of the inverter is preferably one or two-phase design. For the supply of energy in a three-phase network, for the supply of a three-phase machine or generally for the formation of a three-phase voltage system, the inverter is preferably formed three-phase. In industrial machines and / or machines in the automotive sector with more than three electrical phases, the inverter can be formed extended by a corresponding number of phase-switching parts.
In einer Ausführungsform ist der Wechselrichter als 4-Punkt-Wechselrichter, als 2 × 2-Punkt-Wechselrichter, als 2 × 3-Punkt-Wechselrichter oder als 1 × 3-Punkt-Wechselrichter in Kombination mit einem 1 × 2-Punkt Wechselrichter ausgebildet. in jedem Fall ist der Wechselrichter dazu ausgebildet und vorgesehen, zumindest vier unterschiedliche Potentialpunkte anzusteuern und/oder zu regeln. insbesondere kann der Wechselrichter z. B. als ein 4-Level Diode-Clamped Wechselrichter, als ein 4-Level T-Type Wechselrichter, als ein 4-Level Multi-Point-Clamped Wechselrichter oder ein 4-Level Active-Neutral-Point-Clamped Wechselrichter ausgebildet sein.In one embodiment, the inverter is designed as a 4-point inverter, a 2 × 2-point inverter, a 2 × 3-point inverter or a 1 × 3-point inverter in combination with a 1 × 2-point inverter , In any case, the inverter is designed and provided to control and / or regulate at least four different potential points. In particular, the inverter z. B. as a 4-level diode-clamped inverter, as a 4-level T-type inverter, as a 4-level multi-point clamped inverter or a 4-level active-neutral-point-clamped inverter.
Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zum Austausch elektrischer Energie zwischen zumindest einer Gleichspannungsquelle und/oder -senke einerseits und zumindest einer Wechselspannungssenke und/oder -quelle andererseits, wobei
- – ein zweigeteilter DC-DC-Steller die elektrischen Verbindungen zwischen dem Plus- und dem Minuspol der Gleichspannungsquelle und/oder -senke einerseits und elektrischen Potentialpunkten eines dreiteiligen Spannungszwischenkreises andererseits steuert und/oder regelt und
- – ein Wechselrichter die elektrischen Verbindungen zwischen der Wechselspannungssenke und/oder -quelle den elektrischen Potentialpunkten des dreiteiligen Spannungszwischenkreises steuert und/oder regelt.
- - A two-part DC-DC controller controls the electrical connections between the positive and negative poles of the DC voltage source and / or sink on the one hand and electrical potential points of a three-part voltage intermediate circuit on the other hand and / or regulates and
- - An inverter controls the electrical connections between the AC voltage sink and / or source the electrical potential points of the three-part voltage intermediate circuit and / or regulated.
Mittels des Verfahrens kann die Schaltungsanordnung gemäß dem ersten Aspekt angesteuert werden.By means of the method, the circuit arrangement according to the first aspect can be controlled.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Einzelne, in den Figuren gezeigte Merkmale der Ausführungsformen können mit anderen, zum Beispiel in anderen Figuren gezeigten Ausführungsformen kombiniert werden. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in FIGS. Individual features of the embodiments shown in the figures may be combined with other embodiments shown, for example, in other figures. It shows:
Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele sind Ausführungsformen, bei denen in der Regel ein Energieübertrag von einer Gleichspannungsquelle zu einer Wechselstromsenke erfolgt. Alternativ oder zusätzlich könnte die Gleichspannungsquelle B auch als eine Gleichspannungssenke ausgebildet sein, die von der Schaltungsanordnung mit einer Gleichspannung versorgt wird, die von einer Wechselspannungsquelle mit der Wechselspannung Ua eingespeist wird. Lediglich der Übersichtlichkeit halber werden die Figuren nur so beschrieben, dass ein Energieübertrag von der Gleichspannungsseite auf die Wechselspannungsseite erfolgt. Eine Energieübertragung in die Gegenrichtung ist – auch wenn nicht explizit beschrieben – ebenfalls möglich und realisierbar.The embodiments illustrated in the figures are embodiments in which there is usually an energy transfer from a DC voltage source to an AC sink. Alternatively or additionally, the DC voltage source B could also be designed as a DC voltage sink, which is supplied by the circuit arrangement with a DC voltage which is fed by an AC voltage source with the AC voltage U a . Only for the sake of clarity, the figures are only described so that a transfer of energy from the DC side takes place on the AC side. An energy transfer in the opposite direction is - even if not explicitly described - also possible and feasible.
Der zweigeteilte DC-DC-Steller
Analog dazu weist der zweite Schaltungsteil
Der dreiteilige Spannungszwischenkreis
Durch die drei in Serie geschalteten Kondensatoren stellt der dreigeteilte Spannungszwischenkreis
Der erste Schaltungsteil
Der Wechselrichter
Der zweigeteilte DC-DC-Steller
Der für die Schaltungsanordnung
Durch diese Anordnung der Schaltungsanordnung
Weiterhin sind Leistungshalbleiter mit niedriger Sperrspannung in der Lage, bei höheren Schaltfrequenzen zu arbeiten, was grundsätzlich den Bauaufwand der Drosseln Lp und Ln verringert bzw. Verluste durch Oberschwingungen im Strom vermindert. Da die über diese beiden Drosseln auftretende Spannungszeitfläche durch den Anschluss des geteilten DC-DC-Stellers
Durch ein versetztes Takten der einzelnen Halbbrücken im zweigeteilten DC-DC-Steller
So können für den Energiefluss aus der Gleichspannungsquelle in Richtung hin zum Spannungszwischenkreis
Dazu weist der zweigeteilte DC-DC-Steller
Sind die Gleichspannungsquellen als Batterien ausgebildet, ermöglicht die Schaltungsanordnung
Jeder einzelne DC-DC-Steller als Unterbauteil des zweigeteilten DC-DC-Steller
Der Wechselrichter
Dazu werden bis zu vier diskrete Spannungsstufen verwendet, nämlich die vier Potentialpunkte PP, PP0, PN0 und PN des Spannungszwischenkreises
In
In den vier Potentialpunkten PP, PP0, PN0 und PN werden jeweils die folgenden vier Spannungsstufen bereitgestellt:
- – +UCp + UC0/2, wenn Schalter Spy aktiv ist,
- – +UC0/2, wenn Schalter Sp0y aktiv ist,
- – UC0/2, wenn Schalter Sn0y aktiv ist und
- – –UCn – UC0/2, wenn Schalter Sny aktiv ist.
- - + U Cp + U C0 / 2, when switch S py is active,
- - + U C0 / 2, if switch S p0y is active,
- - U C0 / 2, if switch S n0y is active and
- - U Cn - U C0 / 2, if switch S ny is active.
Dabei steht y für die Nummer des jeweiligen Phasenschaltungsteils, in dem der Schalter angeordnet ist, siehe auch
Die zugehörigen Schaltsignale der einzelnen Schalter des Wechselrichters
Im Betrieb können die Teilspannungen am Spannungszwischenkreis
Durch diese Optimierung wird der Oberschwingungsgehalt in der Wechselspannung Ua gezielt reduziert. Die Schaltzustände der Halbleiterschalter werden so gewählt, dass auf der einen Seite die gewünschte Grundschwingung der Wechselspannung Ua erzeugt wird, und auf der anderen Seite die Belastung der Kondensatoren im Spannungszwischenkreis
Ausführungsformen des Wechselrichters Embodiments of the inverter
Zum Abgreifen der vier Potentialpunkte des Spannungszwischenkreises
Im Vergleich zu 4-Level Diode-Clamped Wechselrichtern entfallen die vier Clamp Dioden pro Phase. Die Wechselrichter
Der Mittenkondensator C0 kann wie in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schaltungsanordnungcircuitry
- 11
- Schaltungsanordnungcircuitry
- 1''1''
- Schaltungsanordnungcircuitry
- 1'''1'''
- Schaltungsanordnungcircuitry
- 1010
- zweigeteilter DC-DC-Stellertwo-part DC-DC controller
- 10'10 '
- zweigeteilter DC-DC-Stellertwo-part DC-DC controller
- 1111
- erster Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellersfirst circuit part of the two-part DC-DC controller
- 11'11 '
- erster Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellersfirst circuit part of the two-part DC-DC controller
- 1212
- zweiter Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellerssecond circuit part of the two-part DC-DC controller
- 12'12 '
- zweiter Schaltungsteil des zweigeteilten DC-DC-Stellerssecond circuit part of the two-part DC-DC controller
- 2020
- SpannungszwischenkreisVoltage link
- 20'20 '
- Spannungszwischenkreis mit MittenpotentialVoltage intermediate circuit with center potential
- 3030
- Wechselrichterinverter
- 30'30 '
- 4-Level Diode-Clamped Wechselrichter4-level diode-clamped inverter
- 30''30 ''
- 4-Level T-Type Wechselrichter4-level T-type inverter
- 30'''30 '' '
- 4-Level T-Type Wechselrichter4-level T-type inverter
- 30A'30A '
- 4-Level Multi-Point-Clamped Wechselrichter4-level multi-point clamped inverter
- 30A''30A ''
- 4-Level Active-Neutral-Point-Clamped Wechselrichter4-level Active-Neutral-Point-Clamped inverter
- 30B'30B '
- 2 × 2-Punkt Wechselrichter2 × 2-point inverter
- 30B''30B ''
- 2 × 3-Punkt Wechselrichter2 × 3-point inverter
- 30C'30C '
- 2 × 2-Punkt Wechselrichter2 × 2-point inverter
- 300''300 ''
- 2 × 3-Punkt Wechselrichter2 × 3-point inverter
- 3131
- Phasenschaltungsteil für die erste PhasePhase switching part for the first phase
- 3232
- Phasenschaltungsteil für die zweite PhasePhase switching part for the second phase
- 3333
- Phasenschaltungsteil für die dritte PhasePhase circuit part for the third phase
- BB
- GleichspannungsquelleDC voltage source
- B1B1
- erste Gleichspannungsquellefirst DC voltage source
- B2B2
- zweite Gleichspannungsquellesecond DC voltage source
- Cn C n
- Minuskondensatorminus capacitor
- C0 C 0
- Mittenkondensatormid capacitor
- C0n C 0n
- Mitten-MinuskondensatorMiddle-minus capacitor
- C0p C 0p
- Mitten-PluskondensatorMiddle-Plus capacitor
- Cn C n
- Pluskondensatorplus capacitor
- Ln L n
- Minusspuleminus coil
- Lp L p
- Plusspuleplus coil
- PPPP
- PluspotentialpunktPlus potential point
- PP0PP0
- Plus-MittenpotentialpunktPlus mid potential point
- PN0PN0
- Minus-MittenpotentialpunktMinus-center potential point
- PNPN
- MinuspotentialpunktMinus potential point
- Snh S nh
- innere Minusschalterinternal minus switch
- Snl S nl
- äußerer Minusschalterexternal minus switch
- Sph Ph
- äußerer Plusschalterouter plus switch
- Spl S pl
- innerer Minusschalterinternal minus switch
- Sn1 S n1
- Negativschalter der ersten PhaseNegative switch of the first phase
- Sn2 S n2
- Negativschalter der zweiten PhaseNegative switch of the second phase
- Sn3 S n3
- Negativschalter der dritten PhaseNegative switch of the third phase
- Sn01 S n01
- Mitte-Negativschalter der ersten PhaseCenter-negative switch of the first phase
- Sn02 S n02
- Mitte-Negativschalter der zweiten PhaseCenter-negative switch of the second phase
- Sn03 S n03
- Mitte-Negativschalter der dritten PhaseCenter-negative switch of the third phase
- Sp1 S p1
- Positivschalter der ersten PhasePositive switch of the first phase
- Sp2 S p2
- Positivschalter der zweiten PhasePositive switch of the second phase
- Sp3 P3
- Positivschalter der dritten PhasePositive switch of the third phase
- Sp01 S p01
- Mitte-Positivschalter der ersten PhaseCenter-positive switch of the first phase
- Sp02 S p02
- Mitte-Positivschalter der zweiten PhaseCenter-positive switch of the second phase
- Sp03 S p03
- Mitte-Positivschalter der dritten PhaseCenter-positive switch of the third phase
- UCn U Cn
- Minusspannungminus voltage
- UC0 U C0
- Mittenspannungcenter voltage
- UC0n U C0n
- Mitten-MinusspannungMiddle-minus voltage
- UC0p U C0p
- Mitten-PlusspannungMiddle-Plus voltage
- UCp U Cp
- Plusspannungplus voltage
- Ua U a
- WechselspannungAC
- Ua' U a '
- Phasenspannung der ersten PhasePhase voltage of the first phase
- Ua'' U a ''
- Phasenspannung der zweiten PhasePhase voltage of the second phase
- Ua''' U a '''
- Phasenspannung der dritten PhasePhase voltage of the third phase
- Ua* U a *
- SollwechselspannungShould ac
- UB U B
- GleichspannungDC
- UB/2 U B / 2
- HalbgleichspannungHalf DC
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009047936 A1 [0004] DE 102009047936 A1 [0004]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014005124.2A DE102014005124A1 (en) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Circuit arrangement and method for exchanging electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014005124.2A DE102014005124A1 (en) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Circuit arrangement and method for exchanging electrical energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014005124A1 true DE102014005124A1 (en) | 2015-10-08 |
Family
ID=54146143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014005124.2A Withdrawn DE102014005124A1 (en) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Circuit arrangement and method for exchanging electrical energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014005124A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017115646A1 (en) | 2017-07-12 | 2019-01-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Circuit arrangement and method for exchanging electrical energy via an electrical machine |
EP3890179A1 (en) * | 2020-04-02 | 2021-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Power converter |
EP4239873A1 (en) * | 2022-03-05 | 2023-09-06 | Goodrich Aerospace Services Private Limited | Power converters |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080197706A1 (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-21 | Henning Roar Nielsen | 3-Phase High Power UPS |
DE102009047936A1 (en) | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Method of operating an inverter and inverter |
-
2014
- 2014-04-08 DE DE102014005124.2A patent/DE102014005124A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080197706A1 (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-21 | Henning Roar Nielsen | 3-Phase High Power UPS |
DE102009047936A1 (en) | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Method of operating an inverter and inverter |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Kim, R.-Y. u.a.: A New Link Potential Control Scheme for Four-Level Inverter with Passive Rectifier. In: IEEE, 0-7803-5160-6/99, 1999, 528 - 534. * |
Lega, A. u.a.: Multilevel converters for UPS applications: comparison and implementation. In: IEEE European Conference on Power Electronics and Applications, Aalborg (DK), 2007, S. 1 - 9. * |
Perantzakis, A. u. a.: A New Four-Level PWM Inverter Topology for High Power Applications - Effect of Switching Strategies on Power Losses Distribution. In: IEEE, 0-7803-8399-0/04, 2004, S. 4398 - 4404. * |
Santos, E. C. u.a.: Nested Multilevel Configurations. In: IEEE, 978-1-4673-0803-8/12, 2012, S. 324 - 329. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017115646A1 (en) | 2017-07-12 | 2019-01-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Circuit arrangement and method for exchanging electrical energy via an electrical machine |
EP3890179A1 (en) * | 2020-04-02 | 2021-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Power converter |
WO2021197755A1 (en) * | 2020-04-02 | 2021-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Power converter |
EP4239873A1 (en) * | 2022-03-05 | 2023-09-06 | Goodrich Aerospace Services Private Limited | Power converters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011108920B4 (en) | Electric drive system | |
EP3014725B1 (en) | Energy storage device having a dc voltage supply circuit and method for providing a dc voltage from an energy storage device | |
EP2309639B1 (en) | Reactive power-capable inverter | |
DE102017221085B4 (en) | Converter circuit | |
WO2012116953A2 (en) | Bidirectional dc-dc converter | |
EP2898595A1 (en) | Modular multilevel dc/dc converter for hvdc applications | |
DE102016106359A1 (en) | Module for a multilevel converter | |
WO2009003432A1 (en) | Inverter for feeding electrical energy into a power supply system | |
EP2586646B1 (en) | Electrical power supply assembly for drive units, for operating a rail vehicle on electrical supply networks | |
DE112009004627T5 (en) | Power conversion device | |
DE102017212462A1 (en) | Galvanically coupled electrical converter | |
DE102018221519B4 (en) | Vehicle-side loading device | |
DE102013221830A1 (en) | Charging circuit for an energy storage device and method for charging an energy storage device | |
DE102013005277B3 (en) | Inverter circuit for use as multi-level inverter for converting DC voltage into AC voltage, has several switching devices for selectively connecting or disconnecting potentials of intermediate circuit to output of inverter circuit | |
EP2728735A2 (en) | Modular traction converter system with energy storage device for providing a dc link voltage and method for its operation | |
EP2928060A1 (en) | Modular frequency converter circuit with submodules having different switching capacities | |
DE102014005124A1 (en) | Circuit arrangement and method for exchanging electrical energy | |
DE102015222280A1 (en) | Modular multi-stage converter and method for operating a modular multi-stage converter | |
DE102014203404A1 (en) | Converter circuit and method of operating the same | |
WO2016091300A1 (en) | Bidirectional dc/dc controller with a divided intermediate circuit | |
DE102015105889A1 (en) | Switching module and converter with at least one switching module | |
EP4270764A1 (en) | Switched capacitor multilevel converter circuit in ssps topology | |
EP3455932B1 (en) | Device and method for generating an ac voltage | |
DE102014210647A1 (en) | Inverter circuit and method of operating an inverter circuit | |
EP2826126A1 (en) | Electronic power assembly having balancing of a voltage node in the intermediate circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |