DE102013209544A1 - Hochvoltgleichspannungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes - Google Patents

Hochvoltgleichspannungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes Download PDF

Info

Publication number
DE102013209544A1
DE102013209544A1 DE102013209544.9A DE102013209544A DE102013209544A1 DE 102013209544 A1 DE102013209544 A1 DE 102013209544A1 DE 102013209544 A DE102013209544 A DE 102013209544A DE 102013209544 A1 DE102013209544 A1 DE 102013209544A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
output terminal
voltage device
terminal
coupled
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.)
Pending
Application number
DE102013209544.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Jörg Wangemann
Dipl.-Ing. Schult Jens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Airbus Operations GmbH
Original Assignee
Airbus Operations GmbH
EADS Deutschland GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations GmbH, EADS Deutschland GmbH filed Critical Airbus Operations GmbH
Priority to DE102013209544.9A priority Critical patent/DE102013209544A1/de
Priority to US14/283,546 priority patent/US10027113B2/en
Publication of DE102013209544A1 publication Critical patent/DE102013209544A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • 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
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H02M7/10—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage
    • 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
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/25—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage
    • 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
    • H02M1/0077—Plural converter units whose outputs are connected in series
    • 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
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/30—Special adaptation of control arrangements for generators for aircraft

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hochvoltgleichspannungsgerät, mit einer ersten Gleichspannungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine erste Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss der ersten Gleichspannungseinrichtung bereitzustellen oder mit einer ersten Hochvoltgleichspannung gespeist zu werden, einer zweiten Gleichspannungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine zweite Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss der zweiten Gleichspannungseinrichtung bereitzustellen oder mit einer zweiten Hochvoltgleichspannung gespeist zu werden, einem ersten Gleichspannungsanschluss, welcher mit dem ersten Ausgangsanschluss der ersten Gleichspannungseinrichtung gekoppelt ist, einem zweiten Gleichspannungsanschluss, welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss der zweiten Gleichspannungseinrichtung gekoppelt ist, und einem Referenzpotentialanschluss, welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss der ersten Gleichspannungseinrichtung, dem ersten Ausgangsanschluss der zweiten Gleichspannungseinrichtung und einem Massepotential gekoppelt ist, wobei die erste und zweite Hochvoltgleichspannung eine bipolare Spannungsversorgung realisieren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Hochvoltgleichspannungsgerät und einem Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes, insbesondere mit einem bipolaren Hochvoltgleichspannungsgerät zur Spannungsversorgung in einem Flugzeug.
  • In Flugzeugen werden häufig bipolare Hochvoltspannungen benötigt, beispielsweise ±270 V bipolare Gleichspannung. Zur Bereitstellung derartiger Spannungen werden üblicherweise Generatoren und entsprechende Gleichrichter verwendet.
  • Die Druckschrift US 7,638,890 B2 offenbart beispielsweise einen Hochvoltgenerator mit einem fünfphasigen Gleichrichter, welcher eine bipolare Hochvoltgleichspannung mit erdfreier Stromversorgung bereitstellt.
  • Die Druckschrift US 2012/0025604 A1 offenbart ein elektrisches Energieversorgungssystem für ein Flugzeug mit einem Dreiphasengenerator, welcher technische Lasten speist, und welcher eine Isolationsüberwachungseinrichtung zur Überwachung hoher Referenzpotential-zu-Masse-Impedanzen aufweist.
  • Die Druckschriften WO 2011/098117 A1 offenbart einen Spannungskonverter, welcher einen Gleichrichter zur Bereitstellung einer bipolaren Hochvoltgleichspannung aus einer dreiphasigen Wechselspannung nutzt, und bei dem das Referenzpotential an einem Sternpunkt einer Sternpunktverschaltung dreier Phasendrosseln abgegriffen wird.
  • Dabei kann es einerseits zu unerwünschten Schwankungen in der Gleichtaktausgangsspannung kommen. Derartige Schwankungen werden heutzutage durch entsprechend dem Gleichrichter nachgeschaltete Filterstufen ausgeglichen.
  • Andererseits sind Maßnahmen gegen den Ausfall der gesamten Gleichspannungsversorgung zu treffen, für den Fall, dass einer der Potentialanschlüsse ausfällt. Dies kann beispielsweise durch Schutzschaltungen zwischen den Anschlusspolen und dem Referenzpotential gewährleistet werden.
  • Es besteht jedoch ein Bedarf nach einem bipolaren Hochvoltgleichspannungsgerät, bei der Schwankungen in der Gleichtaktausgangsspannung verringert werden können und die Ausfallsicherheit gegenüber dem Ausfall eines der Gleichspannungspotentialanschlüsse verbessert ist.
  • Daher wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Hochvoltgleichspannungsgerät bereitgestellt, mit einer ersten Gleichspannungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine erste Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss der ersten Gleichspannungseinrichtung bereitzustellen oder mit einer ersten Hochvoltgleichspannung gespeist zu werden, einer zweiten Gleichspannungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine zweite Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss der zweiten Gleichspannungseinrichtung bereitzustellen oder mit einer zweiten Hochvoltgleichspannung gespeist zu werden, einem ersten Gleichspannungsanschluss, welcher mit dem ersten Ausgangsanschluss der ersten Gleichspannungseinrichtung gekoppelt ist, einem zweiten Gleichspannungsanschluss, welcher mit dem. zweiten Ausgangsanschluss der zweiten Gleichspannungseinrichtung gekoppelt ist, und einem Referenzpotentialanschluss, welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss der ersten Gleichspannungseinrichtung, dem ersten Ausgangsanschluss der zweiten Gleichspannungseinrichtung und einem Massepotential gekoppelt ist, wobei die erste und zweite Hochvoltgleichspannung eine bipolare Spannungsversorgung realisieren.
  • Weiterhin wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Flugzeug mit einem oder mehreren erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerät gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt.
  • Gemäß einem dritten Aspekt schafft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerätes, mit den Schritten des Erzeugens einer ersten Hochvoltgleichspannung durch eine erste Gleichspannungseinrichtung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss der ersten Gleichspannungseinrichtung, des Erzeugens einer zweiten Hochvoltgleichspannung durch eine zweite Gleichspannungseinrichtung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss der zweiten Gleichspannungseinrichtung, und des Bereitstellens einer bipolaren Spannungsversorgung durch Bereitstellen der ersten Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Gleichspannungsanschluss, welcher mit dem ersten Ausgangsanschluss der ersten Gleichspannungseinrichtung gekoppelt ist, und einem Referenzpotentialanschluss, welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss der ersten Gleichspannungseinrichtung, dem ersten Ausgangsanschluss der zweiten Gleichspannungseinrichtung und einem Massepotential gekoppelt ist, und durch Bereitstellen der zweiten Hochvoltgleichspannung zwischen einem zweiten Gleichspannungsanschluss, welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss der zweiten Gleichspannungseinrichtung gekoppelt ist und dem Referenzpotentialanschluss.
  • Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerätes können die Gleichspannungseinrichtungen jeweils ungesteuerte Gleichrichter aufweisen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerätes können die Gleichspannungseinrichtungen jeweils Vierquadrantensteller aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerätes umfasst das Hochvoltgleichspannungsgerät weiterhin zwei Wechselspannungsgeneratoren, welche mit jeweils einer der Gleichspannungseinrichtungen gekoppelt sind und dazu ausgelegt sind, die jeweils gekoppelte Gleichspannungseinrichtung mit elektrischer Wechselspannung zu speisen. Dabei können gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerätes die zwei Wechselspannungsgeneratoren innerhalb einer einzigen elektrischen Maschine mit zwei Windungssätzen ausgeführt sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerätes können die Gleichspannungseinrichtungen Brückenhälften eines Mehrpunkt-(A)NPC-Stromrichters sein.
  • Dabei kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerätes das Hochvoltgleichspannungsgerät weiterhin eine elektrische Maschine umfassen, welche mit dem Mehrpunkt-(A)NPC-Stromrichter gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, beide Brückenhälften des Mehrpunkt-(A)NPC-Stromrichters mit elektrischer Wechselspannung zu speisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerätes umfasst das Hochvoltgleichspannungsgerät weiterhin einen ersten Gleichspannungszwischenkreis, welcher zwischen die Gleichspannungsausgangsanschlüsse gekoppelt ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochvoltgleichspannungsgerätes umfasst das Hochvoltgleichspannungsgerät weiterhin zwei zweite Gleichspannungszwischenkreise, welche jeweils zwischen die ersten und zweiten Ausgangsanschlüsse der ersten und zweiten Gleichspannungseinrichtungen gekoppelt sind.
  • Die Erfindung wird im Folgenden genauer im Zusammenhang und in Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen wie in den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Die beigefügten Zeichnungen dienen dem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und illustrieren beispielhafte Ausführungsvarianten der Erfindung. Sie dienen zur Erläuterung von Prinzipien, Vorteilen, technischen Effekten und Variationsmöglichkeiten. Selbstverständlich sind andere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile der Erfindung ebenso denkbar, insbesondere mit Blick auf die im Folgenden dargestellte ausführliche Beschreibung der Erfindung. Die Elemente in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt und aus Gründen der Übersichtlichkeit teils vereinfacht oder schematisiert dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche oder gleichartige Komponenten oder Elemente.
  • 1 zeigt eine schematische Illustration eines Hochvoltgleichspannungsgerätes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt eine schematische Illustration eines Hochvoltgleichspannungsgerätes gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 zeigt eine schematische Illustration eines Hochvoltgleichspannungsgerätes mit zwei ungesteuerten Gleichrichtern gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • 4 zeigt eine schematische Illustration eines Hochvoltgleichspannungsgerätes mit zwei Vierquadrantenstellern gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • 5 zeigt eine schematische Illustration eines Hochvoltgleichspannungsgerätes mit einem Dreipunkt-(A)NPC-Stromrichter gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • 6 zeigt eine schematische Illustration eines Verfahrens zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • 7 zeigt eine schematische Illustration eines Flugzeugs mit einem Hochvoltgleichspannungsgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Obwohl hierin spezielle Ausführungsformen beschrieben und dargestellt sind, ist es für einen Fachmann klar, dass eine Fülle weiterer, alternativer und/oder äquivalenter Implementierungen für die Ausführungsformen gewählt werden können, ohne im Wesentlichen vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Im Allgemeinen sollen alle Variationen, Modifikationen und Abwandlungen der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele ebenfalls von der Erfindung als abgedeckt gelten.
  • Elektrische Maschinen im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnen alle Einrichtungen mit Energiewandlerfunktionalität, welche mechanische Energie in elektrische Energie und umgekehrt wandeln können. Elektrische Maschinen werden im Sinne der Erfindung im generatorischen Betrieb verwendet, um eine Versorgungsspannung zu erzeugen, mit welcher Gleichspannungseinrichtungen gespeist werden können, die damit bipolare Spannungsversorgung realisieren. Alternativ können die elektrischen Maschinen im Sinne der Erfindung auch im motorischen Betrieb verwendet werden, die eine von außen bereitgestellte bipolare Versorgungsspannung aufnehmen. Elektrische Maschinen im Sinne der vorliegenden Erfindung können beispielsweise Drehfeldmaschinen wie Synchron- oder Asynchronmaschinen, Reluktanzmaschinen, Spaltpolmaschinen, Gleichstrommaschinen, Repulsionsmaschinen oder andere Maschinentypen umfassen.
  • 1 zeigt eine schematische Illustration eines Hochvoltgleichspannungsgerätes 1. Das Hochvoltgleichspannungsgerät 1 umfasst zwei Gleichspannungsausgangsanschlüsse 2a und 2c, welche jeweils mit Abgriffsklemmen 4a und 4c gekoppelt sind. Weiterhin umfasst das Hochvoltgleichspannungsgerät 1 einen Referenzpotentialanschluss 2b, welcher mit einem Massepotential 3 gekoppelt ist und an einer Referenzpotentialklemme 4b abgegriffen werden kann. Beim Einsatz des Hochvoltgleichspannungsgerätes 1 in einem Flugzeug kann an diesen Abgriffsklemmen 4a und 4c eine in Bezug auf den Referenzpotentialanschluss 2b bipolare Hochvoltgleichspannung abgegriffen werden, beispielsweise ±270 V.
  • Während die Spannung zwischen den Abgriffsklemmen 4a und 4c üblicherweise stabil und schwankungsarm ist, können bei Bezug des Referenzpotentials aus dem Sternpunkt der Maschine (nicht in den Figuren enthalten) des Hochvoltgleichspannungsgerätes 1 erhebliche Spannungsschwankungen der Gleichtaktspannung („common mode voltage ripple”) auftreten, wenn eine unipolare Spannung zwischen einer der Abgriffsklemmen 4a und 4c und der Referenzpotentialklemme 4b abgegriffen wird. Dieses Problem kann beispielsweise in einer Sternpunktverschaltung einer elektrischen Maschine wie in der Druckschrift US 2012/0025604 A1 angegeben auftreten.
  • Darüber hinaus müssen bedingte Verbindungen zwischen den einzelnen Abgriffsklemmen 4a und 4c und der Referenzpotentialklemme 4b vorgesehen werden, um bei hohen Impedanzen eines der Gleichspannungsanschlüsse 2a und 2c oder bei Kurzschlüssen zwischen Masse und den Gleichspannungsanschlüssen 2a und 2c eine Ausfallsicherheit zu bieten, insbesondere dann, wenn schwankungstolerante Lasten an dem Hochvoltgleichspannungsgerät 1 betrieben werden. Derartige bedingte Verbindungen können beispielsweise durch Dioden oder gezielt aktivierbare Relais, Schalter oder ähnliche Schaltelemente zwischen den Abgriffsklemmen 4a und 4c und der Referenzpotentialklemme 4b implementiert werden. Dabei ist zu beachten, dass Hochvoltgleichspannungsgerät mit solchen Verbindungen nicht primär zur Versorgung eines Hochvoltgleichspannungsnetzes eingesetzt werden können, da hier unter Umständen keine niederohmige Masseverbindung existiert.
  • 2 zeigt daher eine schematische Darstellung eines Hochvoltgleichspannungsgerätes 1, welches ansteuergetrennte Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 aufweist. Die Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 können dabei reine Gleichspannungsquellen wie beispielsweise Brennstoffzellen, reine Gleichspannungslasten wie beispielsweise technische Lasten eines Flugzeugs oder bidirektional betreibbare Gleichspannungsgeräte wie beispielsweise Motoren/Generatoren, elektrisch wiederaufladbare Energiespeichergeräte wie Akkumulatoren oder Supercaps umfassen.
  • Die erste Gleichspannungseinrichtung 5 kann dazu ausgelegt sein, eine erste Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss 5a und einem zweiten Ausgangsanschluss 5b bereitzustellen. Analog dazu kann die zweite Gleichspannungseinrichtung 6 dazu ausgelegt sein, eine zweite Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss 6a und einem zweiten Ausgangsanschluss 6b bereitzustellen. Dies kann insbesondere der Fall bei Gleichspannungsquellen oder bidirektional betreibbaren Gleichspannungsgeräten als Gleichspannungseinrichtungen 5 bzw. 6 der Fall sein.
  • Im Falle reiner Gleichspannungslasten oder bidirektional betreibbarer Gleichspannungsgeräte kann die erste Gleichspannungseinrichtung 5 dazu ausgelegt sein, mit einer ersten Hochvoltgleichspannung zwischen dem ersten Ausgangsanschluss 5a und dem zweiten Ausgangsanschluss 5b gespeist zu werden, und die zweite Gleichspannungseinrichtung 6 kann dazu ausgelegt sein, mit einer zweiten Hochvoltgleichspannung zwischen dem ersten Ausgangsanschluss 6a und dem zweiten Ausgangsanschluss 6b gespeist zu werden.
  • Die Gleichspannungsanschlüsse 2a und 2c des Hochvoltgleichspannungsgerätes 1 sind dann jeweils mit dem ersten Ausgangsanschluss 5a und dem zweiten Ausgangsanschluss 6b gekoppelt. Der Referenzpotentialanschluss 2b hingegen wird aus dem zweiten Ausgangsanschluss 5b und dem ersten Ausgangsanschluss 6a gespeist. Der Referenzpotentialanschluss 2b wird zudem mit dem Massepotential 3 gekoppelt, so dass die erste und zweite Hochvoltgleichspannung eine bipolare Spannungsversorgung in Bezug auf das Massepotential 3 realisieren.
  • Durch die Auslegung in 2 ist eine implizite Redundanz des Hochvoltgleichspannungsgerätes 1 gegenüber hohen Impedanzen („open circuit state”) an einem der Gleichspannungsanschlüsse 2a bzw. 2c oder Kurzschlüssen zwischen Masse und einem der Gleichspannungsanschlüsse 2a bzw. 2c gewähr1eistet. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise den Betrieb des Hochvoltgleichspannungsgerätes 1 in eingeschränktem Betriebsmodus („degraded Operation”), so dass zusätzliche Sicherungsmaßnahmen nur in begrenztem Umfang vorgenommen werden müssten. Insbesondere können Maßnahmen im Backend des Hochvoltgleichspannungsgerätes 1, wie zum Beispiel bedingte Schaltelemente oder Dioden unter entsprechender Vereinfachung der Implementierung und Reduzierung der Kosten vermieden werden. Im Falle eines Lastbetriebs der Gleichspannungseinrichtungen 5 bzw. 6 müssen die Gleichspannungseinrichtungen dann selbstverständlich bei halber Betriebsspannung betreibbar sein, das heißt, bei einer Betriebsspannung, die der Hälfte der Betriebsspannung im Normalbetrieb beträgt.
  • In den 3 und 4 sind beispielhafte Ausführungsvarianten derartiger Hochvoltgleichspannungsgeräte 1 wie in 2 schematisch illustriert gezeigt. In 3 werden die Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 als ungesteuerte Gleichrichter mit Gleichrichterdioden 11 ausgeführt. In 4 umfassen die Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 jeweils Vierquadrantensteller mit Schaltelementen 13. Die Schaltelemente 13 können dabei beispielsweise Leistungshalbleiterschalter wie etwa MOSFET-Schalter, IGBT-Schalter, Bipolartransistoren, Thyristoren oder Triacs umfassen. Je nach Bedarf kann den Schaltelementen 13 des Vierquadrantenstellers gegensinnig parallel auch jeweils eine Inversdiode zugeschaltet sein. Die Ausführungsform mit den Vierquadrantenstellern in 4 hat den Vorteil, dass ein bidirektionaler Betrieb möglich ist, beispielsweise zum Starten der Wechselspannungsgeneratoren 10a und 10b in der elektrischen Maschine 10 oder zum Betreiben der elektrischen Maschine 10 im Allgemeinen.
  • Sowohl in 3 als auch in 4 sind die Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 jeweils als Dreiphasenstromrichter dargestellt, die durch Wechselspannungsgeneratoren 10a und 10b jeweils mit dreiphasiger Wechselspannung versorgt werden. Die Wechselspannungsgeneratoren 10a und 10b sind mit jeweils einer der Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 phasenbezogen gekoppelt. Selbstverständlich ist die Anzahl von drei Phasen in den Varianten der 3 und 4 nur beispielhaft und jede andere Anzahl von Phasen kann ebenso möglich sein.
  • Vorteilhafterweise können die zwei Wechselspannungsgeneratoren 10a und 10b innerhalb einer einzigen elektrischen Maschine 10 mit zwei Windungssätzen ausgeführt sein, die jeweils im Sternpunkt zusammengeschaltet sind. Auch Maschinen 10 in Dreiecksverschaltung sind dabei denkbar. Es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, zwei separate elektrische Maschinen 10 jeweils im Wechselspannungsgeneratormodus zu betreiben, um die Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 mit elektrischer Wechselspannung zu speisen. Weiterhin ist auch die einzelne Ansteuerung jede der Phasen der Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6, zum Beispiel über Vollbrücken möglich.
  • Zwischen den Gleichspannungsausgangsanschlüssen 2a und 2c ist in den Hochvoltgleichspannungsgeräten 1 in 3 und 4 jeweils ein erster Gleichspannungszwischenkreis 7 gekoppelt. Die Ausgangsanschlüsse 5a und 5b sowie 6a und 6b sind jeweils über zweite Gleichspannungszwischenkreise mit Zwischenkreiskondensatoren 12a bzw. 12b gekoppelt.
  • 5 zeigt eine schematische Illustration eines Hochvoltgleichspannungsgerätes 1 mit einem Dreipunkt-NPC-Stromrichter („3-level neutral point clamped voltage source converter”, 3-L NPC VSC) 20 als alternative Ausführungsform zu den Ausführungsformen in 3 und 4. Selbstverständlich können auch mehr oder weniger als drei Phasen mit dem NPC-Stromrichter implementiert werden, so dass das Hochvoltgleichspannungsgerät 1 auch allgemein mit einem Mehrpunkt-NPC-Stromrichter realisiert werden kann.
  • Der Dreipunkt-NPC-Stromrichter 20 weist dabei jeweils zwei Brückenhälften auf, die den Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 jeweils entsprechen. Die Brückenhälften umfassen dabei jeweils drei Phasenhalbbrücken 21 mit jeweils zwei in Reihe geschalteten Leistungshalbleiterschaltern 23, deren erste Reiheneingangsanschlüsse jeweils aus einer Phase einer elektrischen Maschine 10 gespeist werden. Die Leistungshalbleiterschalter 23 können beispielsweise MOSFET-Schalter, IGBT-Schalter, BJT-Schalter, JFET-Schalter, Bipolartransistoren, Thyristoren, Triacs oder ähnliche Schaltelemente umfassen, denen jeweils gegensinnig parallel dazu eine (nicht dargestellte) Freilaufdiode bzw. Inversdiode geschaltet sein kann. Die parallel geschaltete Freilaufdiode kann dabei je nach Art oder Typ des Leistungshalbleiterschalters 23 beispielsweise auch im Halbleitersubstrat des Leistungshalbleiterschalters 23 integriert sein.
  • Die zweiten Reiheneingangsanschlüsse der Phasenhalbbrücken 21 sind jeweils mit den Ausgangsanschlüssen 5a bzw. 6b der Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 gekoppelt. Die Mittelabgriffe zwischen zwei Leistungshalbleiterschaltern 23 einer Phasenhalbbrücke 21 sind über Mittelabgriffsdioden 22 („neutral point clamped diodes”, NPC-Dioden) jeweils mit einer phasenübergreifenden Mittelabgriffsschiene 24 verbunden, die mit den Ausgangsanschlüssen 5b bzw. 6a der beiden Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 gekoppelt sind. Es kann dabei auch möglich sein, die Mittelabgriffsdioden 22 durch aktive Schaltelemente wie beispielsweise Leistungshalbleiterschalter zu ersetzen oder parallel zu den Mittelabgriffsdioden 22 aktive Schaltelemente zu schalten, so dass ein ANPC-Stromrichter („active neutral point clamped”) realisiert werden kann. Durch eine geeignete Schaltstrategie der aktiven Schaltelemente, wie beispielsweise IGBT- oder MOSFET-Leistungshalbleiterschalter, kann die Ausgangsspannung dadurch aktiv bezüglich des Referenzpotentials der Gleichrichterschaltung geklemmt werden.
  • Analog zu dem Hochvoltgleichspannungsgerät 1 in 3 oder 4 sind die beiden Ausgangsanschlüsse 5a und 5b bzw. 6a und 6b der Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 in 5 jeweils über Gleichspannungszwischenkreise mit Zwischenkreiskondensatoren 12a und 12b zur Spannungsstabilisierung gekoppelt. Dabei kann zwischen dem ersten Gleichspannungsanschluss 2a und dem Referenzpotentialanschluss 2b, welcher mit einem Massepotential 3 sowie den beiden Ausgangsanschlüssen 5b und 6a gekoppelt ist, eine erste Hochvoltgleichspannung, beispielsweise +270 V, und zwischen dem zweiten Gleichspannungsanschluss 2c und dem Referenzpotentialanschluss 2b eine zweite Hochvoltgleichspannung unterschiedlicher Polarität, beispielsweise –270 V, abgegriffen werden. Dadurch kann das Hochvoltgleichspannungsgerät 10 in 5 eine bipolare Hochvoltgleichspannung zur Verfügung stellen beziehungsweise über eine bipolare Hochvoltgleichspannung Leistung aus angeschlossenen Gleichspannungsquellen entnehmen.
  • Die Nutzung eines Mehrpunkt-(A)NPC-Stromrichters 20 in einem Hochvoltgleichspannungsgerät 1 hat bei Ausfall einer der Gleichspannungsanschlüsse 2a oder 2c den Vorteil, dass ein eingeschränkter Betriebsmodus möglich wird, der lediglich im Verlust eines Schaltpunkts resultiert. Beispielsweise kann bei einem Ausfall des Gleichspannungsanschlusses 2a, zum Beispiel aufgrund einer hohen Impedanz auf dem Gleichspannungsanschluss 2a, oder bei einem Kurzschluss zwischen dem Gleichspannungsanschluss 2a und dem Referenzpotentialanschluss 2b die Schaltung im Zweipunktbetriebsmodus weiterhin betrieben werden, indem die quellseitigen Leistungshalbleiterschalter 23 der Phasenhalbbrücken 21 oder ein lastseitiger Leistungshalbleiterschalter 23 der Phasenhalbbrücken 21 der Gleichspannungseinrichtung 6 dauerhaft geschlossen werden. Dadurch wird die elektrische Maschine 10, die die Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6 speist, bei halber Nominalspannung, das heißt der Motor mit ungefähr halber Leistung betrieben. Alternativ dazu kann die elektrische Maschine 10 schon bei geringeren Laufgeschwindigkeiten in einem Feldschwächbereich betrieben werden.
  • Insbesondere können mit dieser Anordnung zusätzliche Sicherungsmaßnahmen im Backend des Hochvoltgleichspannungsgerätes 1, wie beispielsweise Clamping-Dioden, bedingt schaltbare Sicherungselemente oder zusätzliche Leistungsfaktorkorrekturstufen eingespart werden, ohne dass auf gewünschte Ausfallredundanz verzichtet werden müsste.
  • Überdies besteht der Vorteil, dass durch die unabhängige Betreibbarkeit der beiden Gleichspannungseinrichtungen 5 und 6, das heißt der beiden Phasenhälften des Mehrpunkt-NPC-Stromrichters 20 keine oder zumindest stark verringerte Gleichtaktspannungsschwankungen zwischen den Gleichspannungsanschlüssen 2a bzw. 2c und dem Referenzpotentialanschluss 2b auftreten. Dadurch können jeweils unterschiedliche Spannungslevel in den beiden bipolaren Gleichspannungsversorgungen für verschiedene Gleichspannungslasten eingestellt werden.
  • Zwischen den Gleichspannungsanschlüssen 2a oder 2c kann überdies zusätzlich ein Gleichspannungszwischenkreis gekoppelt werden, analog zu dem Gleichspannungszwischenkreis 7 in 4.
  • 6 zeigt eine schematische Illustration eines Verfahrens M zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes, insbesondere des in 5 gezeigten Hochvoltgleichspannungsgerätes 1. Das Verfahren M kann beispielsweise eingesetzt werden, wenn einer der bipolaren Gleichspannungsanschlüsse 2a oder 2c des Hochvoltgleichspannungsgerätes 1 ausfällt, zum Beispiel bei zu hoher Impedanz eines der Gleichspannungsanschlüsse 2a und 2c oder bei einem Kurzschluss zwischen einem der Gleichspannungsanschlüsse 2a und 2c und dem Referenzpotentialanschluss 2b.
  • Das Verfahren M umfasst als ersten Schritt S1 ein Erzeugen einer ersten Hochvoltgleichspannung durch eine erste Gleichspannungseinrichtung 5 zwischen einem ersten Ausgangsanschluss 5a und einem zweiten Ausgangsanschluss 5b der ersten Gleichspannungseinrichtung 5. In einem zweiten Schritt S2 erfolgt ein Erzeugen einer zweiten Hochvoltgleichspannung durch eine zweite Gleichspannungseinrichtung 6 zwischen einem ersten Ausgangsanschluss 6a und einem zweiten Ausgangsanschluss 6b der zweiten Gleichspannungseinrichtung 6.
  • Dadurch kann in Schritt S3 eine bipolare Spannungsversorgung mit zwei Hochgleichspannungen unterschiedlicher Polaritäten und Amplituden implementiert werden, indem die erste Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Gleichspannungsanschluss 2a, welcher mit dem ersten Ausgangsanschluss 5a der ersten Gleichspannungseinrichtung 5 gekoppelt ist, und einem Referenzpotentialanschluss 2b, welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss 5b der ersten Gleichspannungseinrichtung 5, dem ersten Ausgangsanschluss 6a der zweiten Gleichspannungseinrichtung 6 und einem Massepotential 3 gekoppelt ist, bereitgestellt wird, und die zweite Hochvoltgleichspannung zwischen einem zweiten Gleichspannungsanschluss 2c, welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss 6b der zweiten Gleichspannungseinrichtung 6 gekoppelt ist, und dem Referenzpotentialanschluss 2b bereitgestellt wird.
  • 7 zeigt eine schematische Illustration eines Flugzeugs mit einem Hochvoltgleichspannungsgerät, beispielsweise einem Hochvoltgleichspannungsgerät 1 gemäß einem der 2 bis 5. Das Hochvoltgleichspannungsgerät 1 kann dazu genutzt werden, in dem Flugzeug eine bipolare Spannungsversorgung mit Gleichspannung, beispielsweise ±270 V, für Gleichspannungslasten in dem Flugzeug zu realisieren.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hochvoltgleichspannungsgerät
    2a
    Gleichspannungsanschluss
    2b
    Referenzpotentialanschluss
    2c
    Gleichspannungsanschluss
    3
    Massepotential
    4a
    Anschlussklemme
    4b
    Referenzpotentialklemme
    4c
    Anschlussklemme
    5
    Gleichspannungseinrichtung
    5a
    Ausgangsanschluss
    5b
    Ausgangsanschluss
    6
    Gleichspannungseinrichtung
    6a
    Ausgangsanschluss
    6b
    Ausgangsanschluss
    7
    Zwischenkreiskondensator
    10
    Elektrische Maschine
    10a
    Wechselspannungsgenerator
    10b
    Wechselspannungsgenerator
    11
    Gleichrichterdiode
    12a
    Zwischenkreiskondensator
    12b
    Zwischenkreiskondensator
    13
    Schaltelement
    20
    Dreipunktstromrichter
    21
    Phasenhalbbrücke
    22
    Mittelabgriffsdiode
    23
    Leistungshalbleiterschalter
    24
    Mittelabgriffsschiene
    M
    Verfahren
    S1
    Verfahrensschritt
    S2
    Verfahrensschritt
    S3
    Verfahrensschritt
    S4
    Verfahrensschritt
    S5
    Verfahrensschritt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7638890 B2 [0003]
    • US 2012/0025604 A1 [0004, 0030]
    • WO 2011/098117 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Hochvoltgleichspannungsgerät (1), mit: einer ersten Gleichspannungseinrichtung (5), welche dazu ausgelegt ist, eine erste Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss (5a) und einem zweiten Ausgangsanschluss (5b) der ersten Gleichspannungseinrichtung (5) bereitzustellen oder mit einer ersten Hochvoltgleichspannung gespeist zu werden; einer zweiten Gleichspannungseinrichtung (6), welche dazu ausgelegt ist, eine zweite Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Ausgangsanschluss (6a) und einem zweiten Ausgangsanschluss (6b) der zweiten Gleichspannungseinrichtung (6) bereitzustellen oder mit einer zweiten Hochvoltgleichspannung gespeist zu werden; einem ersten Gleichspannungsanschluss (2a), welcher mit dem ersten Ausgangsanschluss (5a) der ersten Gleichspannungseinrichtung (5) gekoppelt ist; einem zweiten Gleichspannungsanschluss (2c), welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss (6b) der zweiten Gleichspannungseinrichtung (6) gekoppelt ist; und einem Referenzpotentialanschluss (2b), welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss (5b) der ersten Gleichspannungseinrichtung (5), dem ersten Ausgangsanschluss (6a) der zweiten Gleichspannungseinrichtung (6) und einem Massepotential (3) gekoppelt ist, wobei die erste und zweite Hochvoltgleichspannung eine bipolare Spannungsversorgung realisieren.
  2. Hochvoltgleichspannungsgerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Gleichspannungseinrichtungen (5, 6) jeweils ungesteuerte Gleichrichter aufweisen.
  3. Hochvoltgleichspannungsgerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Gleichspannungseinrichtungen (5, 6) jeweils Vierquadrantensteller aufweisen.
  4. Hochvoltgleichspannungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 2 und 3, weiterhin mit: zwei Wechselspannungsgeneratoren (10a, 10b), welche mit jeweils einer, der Gleichspannungseinrichtungen (5, 6) gekoppelt sind und dazu ausgelegt sind, die jeweils gekoppelte Gleichspannungseinrichtung (5, 6) mit elektrischer Wechselspannung zu speisen.
  5. Hochvoltgleichspannungsgerät (1) nach Anspruch 4, wobei die zwei Wechselspannungsgeneratoren (10a, 10b) innerhalb einer einzigen elektrischen Maschine (10) mit zwei Windungssätzen ausgeführt sind.
  6. Hochvoltgleichspannungsgerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Gleichspannungseinrichtungen (5, 6) Brückenhälften eines Mehrpunkt-(A)NPC-Stromrichters (20) sind.
  7. Hochvoltgleichspannungsgerät (1) nach Anspruch 6, weiterhin mit: einer elektrischen Maschine (10), welche mit dem Mehrpunkt-(A)NPC-Stromrichter (20) gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, beide Brückenhälften des Mehrpunkt-(A)NPC-Stromrichters (20) mit elektrischer Wechselspannung zu speisen.
  8. Hochvoltgleichspannungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin mit: einem ersten Gleichspannungszwischenkreis (7), welcher zwischen die Gleichspannungsausgangsanschlüsse (2a, 2c) gekoppelt ist.
  9. Hochvoltgleichspannungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin mit: zwei zweiten Gleichspannungszwischenkreisen (12a, 12b), welche jeweils zwischen die ersten und zweiten Ausgangsanschlüsse (5a, 5b; 6a, 6b) der ersten und zweiten Gleichspannungseinrichtungen (5; 6) gekoppelt sind.
  10. Flugzeug mit einem Hochvoltgleichspannungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  11. Verfahren (20) zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit den Schritten: Erzeugen (S1) einer ersten Hochvoltgleichspannung durch eine erste Gleichspannungseinrichtung (5) zwischen einem ersten Ausgangsanschluss (5a) und einem zweiten Ausgangsanschluss (5b) der ersten Gleichspannungseinrichtung (5); Erzeugen (S2) einer zweiten Hochvoltgleichspannung durch eine zweite Gleichspannungseinrichtung (6) zwischen einem ersten Ausgangsanschluss (6a) und einem zweiten Ausgangsanschluss (6b) der zweiten Gleichspannungseinrichtung (6); Bereitstellen (S3) einer bipolaren Spannungsversorgung durch Bereitstellen der ersten Hochvoltgleichspannung zwischen einem ersten Gleichspannungsanschluss (2a), welcher mit dem ersten Ausgangsanschluss (5a) der ersten Gleichspannungseinrichtung (5) gekoppelt ist, und einem Referenzpotentialanschluss (2b), welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss (5b) der ersten Gleichspannungseinrichtung (5), dem ersten Ausgangsanschluss (6a) der zweiten Gleichspannungseinrichtung (6) und einem Massepotential (3) gekoppelt ist, und durch Bereitstellen der zweiten Hochvoltgleichspannung zwischen einem zweiten Gleichspannungsanschluss (2c), welcher mit dem zweiten Ausgangsanschluss (6b) der zweiten Gleichspannungseinrichtung (6) gekoppelt ist, und dem Referenzpotentialanschluss (2b).
DE102013209544.9A 2013-05-23 2013-05-23 Hochvoltgleichspannungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes Pending DE102013209544A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013209544.9A DE102013209544A1 (de) 2013-05-23 2013-05-23 Hochvoltgleichspannungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes
US14/283,546 US10027113B2 (en) 2013-05-23 2014-05-21 High-voltage DC voltage unit and method for operating a high-voltage DC voltage unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013209544.9A DE102013209544A1 (de) 2013-05-23 2013-05-23 Hochvoltgleichspannungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013209544A1 true DE102013209544A1 (de) 2014-11-27

Family

ID=51863148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013209544.9A Pending DE102013209544A1 (de) 2013-05-23 2013-05-23 Hochvoltgleichspannungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10027113B2 (de)
DE (1) DE102013209544A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017106924A1 (de) 2017-03-30 2018-10-04 Airbus Defence and Space GmbH Elektrisches Versorgungssystem für ein Flugzeug mit einem gewöhnlichen Wechselspannungsnetzwerk und einem bipolaren Gleichspannungsnetzwerk
WO2019215134A1 (de) * 2018-05-09 2019-11-14 Robert Bosch Gmbh Multioutput-gleichrichter und versorgungsstation zum bereitstellen eines mehrpoligen gleichspannungsnetzes, insbesondere für eine vorrichtung zum laden einer batterie

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11043880B2 (en) * 2016-11-10 2021-06-22 Hamilton Sunstrand Corporation Electric power generating system with a synchronous generator
US10498274B2 (en) 2016-11-10 2019-12-03 Hamilton Sundstrand Corporation High voltage direct current system for a vehicle
US10122306B2 (en) 2017-03-08 2018-11-06 Hamilton Sundstrand Corporation Electric power generating system with a permanent magnet generator and combination of active and passive rectifiers
GB2589634A (en) 2019-12-06 2021-06-09 Rolls Royce Plc Electrical systems
GB2589633B (en) 2019-12-06 2022-01-05 Rolls Royce Plc Electrical systems
US11611287B2 (en) 2021-02-10 2023-03-21 Hamilton Sundstrand Corporation Dual sourced common 3-level VSCF

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999043067A1 (en) * 1998-02-18 1999-08-26 Abb Ab Control equipment for active filters and a method for reduction of harmonics in a bipolar dc link
DE10131961A1 (de) * 2001-07-02 2003-01-23 Siemens Ag N-Punkt-Stromrichterschaltung
DE102004001478A1 (de) * 2004-01-09 2005-08-11 Semikron Elektronik Gmbh Stromrichterschaltungsanordnung zur Umformung einer Wechselspannung in eine Hochvoltgleichspannung
US7638890B2 (en) 2006-10-27 2009-12-29 Airbus France Device for supplying electrical power to an aircraft and for electrically starting a jet engine on board an aircraft
WO2011055175A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-12 Trevi Energy S.P.A. A control system for wind farms with aerogenerators provided with dc modular converters
WO2011098117A1 (en) 2010-02-09 2011-08-18 Areva T&D Uk Limited Converter for high voltage dc dc transmission
US20120025604A1 (en) 2010-07-28 2012-02-02 Airbus Operations (S.A.S.) Electrical power supply system for an aircraft
US20120069610A1 (en) * 2009-02-09 2012-03-22 Alstom Grid Uk Limited Converter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2160828B1 (de) * 2007-06-01 2016-05-04 DRS Power & Control Technologies, Inc. Vierpolneutralpunktgeklemmter dreiphasenumrichter mit nullgleichtaktspannungsausgang
CN101803169B (zh) * 2007-09-05 2013-01-02 Abb技术有限公司 用于高电压直流电力传输的电压源换流器
FR2969861B1 (fr) * 2010-12-28 2014-02-28 Hispano Suiza Sa Module de conversion de tension entre un reseau electrique haute tension d'un aeronef et un element de stockage d'energie
CN103337972B (zh) * 2013-05-22 2014-06-18 华中科技大学 一种混合型换流器及风力发电系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999043067A1 (en) * 1998-02-18 1999-08-26 Abb Ab Control equipment for active filters and a method for reduction of harmonics in a bipolar dc link
DE10131961A1 (de) * 2001-07-02 2003-01-23 Siemens Ag N-Punkt-Stromrichterschaltung
DE102004001478A1 (de) * 2004-01-09 2005-08-11 Semikron Elektronik Gmbh Stromrichterschaltungsanordnung zur Umformung einer Wechselspannung in eine Hochvoltgleichspannung
US7638890B2 (en) 2006-10-27 2009-12-29 Airbus France Device for supplying electrical power to an aircraft and for electrically starting a jet engine on board an aircraft
US20120069610A1 (en) * 2009-02-09 2012-03-22 Alstom Grid Uk Limited Converter
WO2011055175A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-12 Trevi Energy S.P.A. A control system for wind farms with aerogenerators provided with dc modular converters
WO2011098117A1 (en) 2010-02-09 2011-08-18 Areva T&D Uk Limited Converter for high voltage dc dc transmission
US20120025604A1 (en) 2010-07-28 2012-02-02 Airbus Operations (S.A.S.) Electrical power supply system for an aircraft

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017106924A1 (de) 2017-03-30 2018-10-04 Airbus Defence and Space GmbH Elektrisches Versorgungssystem für ein Flugzeug mit einem gewöhnlichen Wechselspannungsnetzwerk und einem bipolaren Gleichspannungsnetzwerk
US11056967B2 (en) 2017-03-30 2021-07-06 Airbus Operations Gmbh Electrical supply system for an aircraft with a legacy AC network and a bipolar DC network
WO2019215134A1 (de) * 2018-05-09 2019-11-14 Robert Bosch Gmbh Multioutput-gleichrichter und versorgungsstation zum bereitstellen eines mehrpoligen gleichspannungsnetzes, insbesondere für eine vorrichtung zum laden einer batterie

Also Published As

Publication number Publication date
US10027113B2 (en) 2018-07-17
US20140346897A1 (en) 2014-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013209544A1 (de) Hochvoltgleichspannungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes
DE102010008978B4 (de) Schaltungsanordnung für modulare Antriebsstromrichter
DE102014203553A1 (de) Elektrisches Antriebssystem
DE102014203157A1 (de) Bipolares Hochspannungsnetz und Verfahren zum Betreiben eines bipolaren Hochspannungsnetzes
EP2596980B1 (de) Mehrpunkt-Stromrichter mit Bremschopper
DE102015207117A1 (de) Umrichter mit redundanter Schaltungstopologie
DE102006054793A1 (de) Mittelspannungs-Wechselrichter-System
EP2088668A2 (de) Statischer Umformer
DE102012205395A1 (de) Batteriesystem, Verfahren zum Laden von Batteriemodulen, sowie Verfahren zum Balancieren von Batteriemodulen
EP1760870A2 (de) Weitspannungs-Umrichter
DE102017106924A1 (de) Elektrisches Versorgungssystem für ein Flugzeug mit einem gewöhnlichen Wechselspannungsnetzwerk und einem bipolaren Gleichspannungsnetzwerk
DE102012206409A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung
EP2845303B1 (de) Stromrichter und betriebsverfahren zum wandeln von spannungen
EP3338353B1 (de) Spannungsumrichter, elektrisches antriebssystem und verfahren zum reduzieren von störspannungen
EP3036823A1 (de) Multilevelumrichter
DE102014209653A1 (de) Ansteuervorrichtung, Elektromaschine und Verfahren
DE102019124212A1 (de) Entmagnetisierung des Rotors einer fremderregten Synchronmaschine
DE102013204255A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Bordnetzes
EP2608397A1 (de) Modularer Hochfrequenz-Umrichter für Antriebe
WO2015128101A1 (de) Elektrisches antriebssystem
EP3329582A1 (de) Mehrphasiger wechselrichter
EP0514580B1 (de) Umrichteranordnung
DE102016207288A1 (de) Elektrische Maschine mit zwei angeschlossenen Wechselrichtern
DE102013213986B4 (de) Dreipunkt-Stromrichter
DE102017212844A1 (de) Bidirektionaler Inverterlader

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE; EADS DEUTSCHLAND GMBH, 85521 OTTOBRUNN, DE

Owner name: AIRBUS DEFENCE AND SPACE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE; EADS DEUTSCHLAND GMBH, 85521 OTTOBRUNN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: ISARPATENT - PATENT- UND RECHTSANWAELTE BEHNIS, DE

Representative=s name: ISARPATENT - PATENT- UND RECHTSANWAELTE BARTH , DE

Representative=s name: ISARPATENT - PATENTANWAELTE- UND RECHTSANWAELT, DE

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication