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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Blindleistungskompensation in einem elektrischen Netz. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zur Blindleistungskompensation, deren Leistungsbereich skalierbar und modular erweiterbar ist.
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Die momentane Leistung eines elektrischen Verbrauchers kann sehr leicht berechnet werden. Es gilt, dass die Leistung P in Abhängigkeit von der Zeit dem Produkt des Stromes und der anliegenden Spannung entspricht: P(t) = I(t)U(t) (1)
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Die Scheinleistung PS ist gegeben durch: PS = UeffIeff (2)
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Die Wirkleistung P
W ist hierbei die tatsächlich "verbrauchte" Leistung der Verbraucher:
PW = UeffIeff k, (3) wobei U
eff und I
eff die Effektivwerte von Strom und Spannung sind. Der Leistungsfaktor ist k = cosφ, wobei φ die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung ist. Die Blindleistung P
B ist der Teil der Energie, der nichts zur Wirkleistung im Verbraucher beiträgt. Er schwingt zwischen Quelle und Verbraucher und erhöht somit nur den Strom. Dabei gilt:
wobei P
S für die Scheinleistung und P
W für die Wirkleistung stehen. Extremwerte von k = 0 treten für rein induktive oder rein kapazitive Belastungen mit einer Phasenverschiebung von- bzw. +90° zwischen Strom und Spannung auf. Es ist zu bemerken, dass Induktivitäten und Kapazitäten die Stromverschiebung in unterschiedliche Richtungen treiben. Eine Kompensation ist daher mit dem jeweils anderen Bauteiltyp möglich. Diese Definitionen können auf nicht-lineare Formen von Strom und Spannung über die jeweilige Zeitintegration der momentanen Leistung erweitert werden. Charakteristisch für das Auftreten von Blindleistung ist ein erhöhter Strom, für den beispielsweise auch die Zuleitungen und Generatoren dimensioniert werden müssen. In der Präsenz von nichtlinearen Effekten – wie beispielsweise bei Schaltnetzteilen – können Blindströme auch in anderen Frequenzbereichen als Oberwellen oberhalb von beispielsweise 50 Hz auftreten. Blindleistung ist unerwünscht, kann aber beispielsweise auch in öffentlichen Wechselspannungsnetzen nicht vermieden werden, da die Leitungen generell Blindleistung führen und sogar produzieren, indem sie generell nicht bei ihrer natürlichen Last betrieben werden. Die Phasenverschiebung kann sowohl induktiv wie auch kapazitiv sein und sich mit der Belastung ändern. Dies verursacht eine Distanzbegrenzung für die übertragbare Energie, wobei eine Kompensation hier fakultativ ist. Blindleistung durch nichtlineare elektronische Geräte, wie nicht kompensierte Schaltnetzteile ist nicht so hoch (pro Gerät), aber die Anzahl der Geräte kann sehr groß sein. Gewerbliche Installationen können durch einen hohen Anteil von Motoren auch Blindleistungen verursachen. Deren Induktivität verursacht speziell beim Anlaufen hohe Blindströme. Gewöhnliche Verbraucher bezahlen im Allgemeinen nur die Wirkleistung, die sie beziehen, gewerbliche Verbraucher jedoch auch Blindleistung. Auch deswegen besteht ein ökonomischer Anreiz dazu, Blindleistung zu kompensieren. Dies wird im öffentlichen Netz durch den Einsatz von mitunter riesigen passiven Shuntreaktoren bewirkt, wobei auch aktive elektronisch arbeitende 4-Quadranten-Geräte bekannt sind. Auch Großgeräte, die Spulen (insbesondere supraleitende Spulen) als Zwischenenergiespeicher nutzen, sind bekannt. Bei kleineren Geräten, beispielsweise ein Netzteil mit Leistungsfaktorkorrektur (engl.: power factor correction, PFC) für einen Computer, arbeitet nach einem Gleichrichter ein Boostkonverter, welcher einen Kondensator als Zwischenenergiespeicher enthält. Auch Notstromversorgungen (engl.: uninterruptable power supply, UPS) enthalten oft Glieder zur Leistungsfaktorkorrektur; wobei der dort enthaltene Akku jedoch nicht zur Leistungsfaktorkorrektur genutzt wird. Im Gegensatz zu passiver Kompensation mit Drosseln oder Kondensatoren können mit aktiven Kompensatoren auch nichtlineare Stromverläufe optimiert werden und Oberschwingungen beseitigt werden.
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DE 10 2011 015 794 A1 zeigt ein Leistungsfaktor-Korrektursystem, bei dem ein Ladegerät eine Energiespeichereinrichtung in einem Schnellademodus, in einem Ausgleichsmodus und in einem tröpfchenweisen Auflademodus zur Korrektur eines Leistungsfaktors betreiben kann. Eine Überwachungseinrichtung überwacht die Leistung, die an eine Vielzahl von Lasten geliefert wird, und ermittelt einen Leistungsfaktor für einen Leistungsfaktorkorrekturwert.
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DE 690 22 021 T2 zeigt einen dreiphasigen Stromrichter, welcher zur Kompensation von Blindleistung in einem Wechselstromnetz verwendet wird. Der Stromrichter ist über eine Induktivität an das Wechselstromnetz angeschlossen und steuert durch Änderung der Amplitude der Wechselspannung den Blindleistungsfluss zwischen dem Stromrichter und dem Netz, und durch Änderung des Phasenwinkels den Wirkleistungsfluss zwischen dem Stromrichter und dem Netz. Eine Akkumulatorbatterie wird als Gleichspannungsquelle vorgeschlagen, so dass bei geringer Last des Netzes der Stromrichter so gesteuert wird, dass Wirkleistung aus dem Netz in die Akkumulatorbatterie fließt und dort gespeichert wird. Bei hoher Last wird hingegen der Stromrichter so gesteuert, dass die Wirkleistung aus der Batterie in das Netz fließt.
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DE 196 05 419 B4 zeigt ein Verfahren zur Beseitigung von Abweichungen einer Ist-Spannung und einer vorgegebenen Soll-Spannung, wobei die Ist-Spannung in Echtzeit erfasst wird, durch ein Simulationsmodell die Soll-Spannung errechnet wird und durch spannungsabhängige Regelung von drei Umrichtern die Beseitigung der Differenz erfolgt. Als Umrichter werden Akkumulatorbatterien als Energiespeicher vorgeschlagen.
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DE 10 2004 047 613 A1 zeigt eine Stromversorgungseinrichtung, die höhere harmonische Teilschwingungen unterdrückt, einen Wechselstromfluss steuert und Auswirkungen auf eine Last minimiert, die durch großen Stromfluss in die Last während des Einschaltens oder Ausschaltens der Stromversorgungseinrichtung verursacht werden könnten.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Leistungsfaktorkorrektur mit anderen Leistungs- und Energiegrenzen bereitzustellen, als dies im Stand der Technik bekannt ist. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unterschiedliche Bauteile, insbesondere Baugruppen, wie z.B. Gleichrichter, zu erübrigen. Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, nicht lineare Effekte bei der Leistungsfaktorkorrektur zu reduzieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Blindleistungskompensation gelöst, welche einen Leistungsanschluss umfasst, mit welchem die Vorrichtung an ein Energieversorgungsnetz angeschlossen werden kann. Zudem ist eine Ansteuereinheit vorgesehen, welche zudem eine Analysefunktion bereitstellen kann und einen Prozessor umfassen kann. Weiter ist eine erste Vielzahl steuerbarer Energiequellenmodule vorgesehen, wobei die Ansteuereinheit eingerichtet ist, die Vielzahl der Energiequellenmodule in Abhängigkeit einer Kenngröße für eine elektrische Blindleistung am Leistungsanschluss als Energiequelle oder als Energiesenke zur Blindleistungskompensation zu schalten. Mit anderen Worten weist die Ansteuereinheit Mittel auf, mit Hilfe welcher sie beispielsweise einen Leistungsfaktor, einen Phasenwinkel zwischen Spannung und Strom oder ähnlichen Kenngrößen für eine über den Leistungsanschluss erhaltene elektrische Blindleistung ermitteln kann. Die Energiequellenmodule umfassen jeweils einen Energiespeicher, der beispielsweise als elektrochemischer Energiespeicher, als Kondensator (z.B. Supercap) ausgestaltet sein kann. Weiter umfasst ein Energiequellenmodul eine Steuereinheit ("Controller"), mittels welcher in Abhängigkeit von Steuerbefehlen der Energiespeicher als Spannungsquelle, als Stromquelle oder als eine Kombination aus beidem geschaltet bzw. betrieben werden kann. Mit anderen Worten kann eine in dem Energiespeicher gespeicherte Energie durch den Controller derart aufbereitet werden, dass sich an den Ausgangsklemmen eines jeweiligen Energiequellenmoduls eine elektrische Charakteristik einer Spannungsquelle, einer Stromquelle oder einer Kombination aus beiden (z.B. "Leistungsquelle") einstellen kann. Ermittelt die Ansteuereinheit einen Leistungsfaktor einer elektrischen Kenngröße des Leistungsanschlusses, welcher von einem vordefinierten Leistungsfaktor (z.B. 1) abweicht, so gibt sie Steuerbefehle aus, mittels welcher die Energiequellenmodule der Vorrichtung zur Kompensation bzw. Korrektur des Leistungsfaktors veranlasst werden. Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit, mittels welcher nichtlineare Effekte einer Leistungsfaktorkorrektur reduziert und kostspielige bzw. aufwändige Baugruppen, wie sie aus dem Stand der Technik für gattungsgemäße Vorrichtungen bekannt sind, erübrigt werden können.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Bevorzugt wird die Vielzahl Energiequellenmodule von der Ansteuereinheit derart angesteuert, dass die Energiequellenmodule an gemeinsam verwendeten (externen) Anschlüssen (z.B. ein Pluspol und eine elektrische Masse) die Charakteristik einer Stromquelle zeigen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Strom in den Leistungsanschluss eingespeist werden, dessen Phasenlage zu der am Leistungsanschluss anliegenden Spannung phasensynchron ist. In Abhängigkeit der Quellcharakteristik des Leistungsanschlusses kann alternativ eine Spannungsquellencharakteristik durch die Energiequellenmodule moduliert oder verändert werden, so dass die am Leistungsanschluss anliegende Gesamtspannung zum Strom in den Leistungsanschluss im Wesentlichen synchron ist, also keine Phasenverschiebung aufweist.
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Bevorzugt weist die erste Vielzahl Energiequellenmodule einen ersten Strang in Reihe geschalteter Energiequellenmodule auf, welche ein jeweiliges Steuersignal von der Ansteuereinheit erwarten. Alternativ oder zusätzlich weist die erste Vielzahl Energiequellenmodule parallel geschaltete Stränge von Energiequellenmodulen auf, wobei jedes Energiequellenmodul der parallel geschalteten Stränge eingerichtet ist, ein Steuersignal der Ansteuereinheit zu erhalten. Auf diese Weise ergibt sich eine Art Energiequellenmodul-Matrix, welche modular an jeweilige vorherrschende Gegebenheiten und Blindleistungen angepasst werden kann. Selbst bei der Fertigung unterschiedlicher erfindungsgemäßer Vorrichtungen ergibt sich die Möglichkeit zahlreicher Gleichteile durch im Wesentlichen identisch aufgebaute Energiequellenmodule.
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Bevorzugt sind die Energiequellenmodule als elektronische Schaltungen ausgestaltet, die wahlweise als Buck-Konverter (z.B. während eines Entladens) oder als Boost-Konverter (z.B. während des Ladens) betrieben werden können vereinzelt auch als UniBB-Module bezeichnet werden. Die Verwendung von UniBB-Modulen für die vorliegende Erfindung ermöglicht einen einfachen und robusten Aufbau, während wenige Schaltungselemente erforderlich sind. Auf einen beispielhaften Aufbau eines UniBB-Moduls wird in Verbindung mit 3 eingegangen.
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Bevorzugt ist die Ansteuereinheit eingerichtet, einen Leistungsfaktor des Leistungsanschlusses zu ermitteln und insbesondere die Vielzahl steuerbarer Energiequellenmodule zur Maximierung des Leistungsfaktors anzusteuern. Der Leistungsfaktor ist beispielsweise aus Gleichung (3) ermittelbar. Mit Hilfe des Leistungsfaktors kann aus den Effektivwerten für Strom und Spannung auf die transportierte Wirkleistung geschlossen werden.
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Weiter bevorzugt ist die Ansteuereinheit eingerichtet, den Leistungsfaktor des Leistungsanschlusses auf 1 einzustellen. Ein Leistungsfaktor von 1 bedeutet eine maximale Wirkleistung bzw. eine elektrische Leistung ohne Blindleistung. Auf diese Weise kann insbesondere für gewerbliche Energiekonsumenten der entgeltliche Bezug von Blindleistung minimiert werden. Dies kann beispielsweise Produktionskosten verringern.
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Bevorzugt weist die Ansteuereinheit einen Spannungssensor und einen Stromsensor auf, welcher an den Leistungsanschluss angeschlossen sind. Der Fachmann erkennt, dass die vorgenannten Sensoren nicht integraler Bestandteil der Ansteuereinheit sein müssen, und dass es erfindungsgemäß hinreicht, wenn der Ansteuereinheit die Signale jeweiliger Sensoren zur Verfügung stehen. Mittels des Spannungssignals des Spannungssensors und des Stromsignals des Stromsensors kann die Ansteuereinheit einen aktuellen Leistungsfaktor ermitteln und zum Maximieren desselben geeignete Steuersignale an die Energiequellenmodule ausgeben.
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Ein Anwendungsfall der vorliegenden Vorrichtung liegt (wie vorstehend ausgeführt) in der Blindleistungskompensation für gewerbliche Energiekonsumenten. Daher ist die Vorrichtung bevorzugt so ausgelegt, dass die Komponenten zur Blindleistungskompensation im Bereich von 500 W bis 5 MW, insbesondere im Bereich zwischen 2 kW bis 100 kW, ausgelegt sind. Dies bedeutet eine entsprechende Spannungsfestigkeit für die elektronischen Komponenten und insbesondere eine entsprechende Kapazität der verwendeten Energiespeicher. Je höher der kompensierbare Blindleistungsbetrag, desto höher die Möglichkeit für eine Ersparnis beim Bezug elektrischer Energie aus einem kommerziellen Netzwerk.
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Bevorzugt ist die Ansteuereinheit eingerichtet, die Energiequellenmodule derart anzusteuern, dass die Energiequellenmodule in zwei aufeinanderfolgenden ersten (z.B. positiven oder negativen) Halbwellen eines elektrischen Signals am Leistungsanschluss elektrische Energie des elektrischen Signals speichert. In einer zwischen den ersten Halbwellen liegenden zweiten Halbwelle entnehmen die Energiequellenmodule elektrische Energie aus dem elektrischen Signal und speisen es in den Leistungsanschluss. Mit anderen Worten dient der Energiespeicher innerhalb eines jeweiligen Energiequellenmoduls nicht lediglich zum Betrieb des Energiequellenmoduls, sondern wird analog bekannten Vorrichtungen als temporärer Energiespeicher in Abhängigkeit der Frequenz des zu korrigierenden elektrischen Leistungssignals verwendet.
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Bevorzugt umfasst die Vielzahl Energiequellenmodule einen elektrochemischen Energiespeicher, der beispielsweise als Akkumulator ausgestaltet sein kann. Bekannte und geeignete Speichertechnologien sind beispielsweise Lithium-Ionen und/oder Lithium-Polymer-Akkumulatoren. Alternativ oder zusätzlich können Kondensatoren, wie z.B. Supercaps, verwendet werden. Die vorgenannten Speichertechnologien ermöglichen einerseits hohe Kapazitäten zum Kompensieren hoher Blindleistungen, andererseits realisieren sie die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung bei hohen Wirkungsgraden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
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1 ein Zeitdiagramm eines Stromes sowie eines zugehörigen Spannungssignals zur Veranschaulichung einer Phasenverschiebung, welche Blindleistung hervorruft;
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2 ein schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
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3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß verwendbaren Energieqellenmoduls in Form eines UniBB-Moduls.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Strom-Zeit- bzw. Spannungs-Zeit-Diagramm, in welchem ein sinusförmiges Spannungssignal U(t) und ein sinusförmiges, phasenversetzt zum Spannungssignal U(t) verlaufendes, Stromsignal I(t) dargestellt sind. Der Zeitversatz zwischen entsprechenden Phasenlagen ist mit Δt eingezeichnet. Zudem sind drei Halbwellen HW1, HW2, HW3 bezeichnet, bei welchen HW1 und HW3 erste positive Halbwellen und HW2 eine zweite negative Halbwellen darstellen.
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2 zeigt ein Blockschaltbild für die Verwendung von UniBB-Modulen 10 als Energiequellenmodule Mu1-m bis Mr1-1 bzw. Muk-m bis Mrk-1 zum Zwecke der Leistungsfaktorkorrektur. Über ein elektrisches Netz 4 eines Energieversorgers gelangt ein Blindleistung einspeisendes elektrisches Signal an einen Leistungsanschluss 1 der Vorrichtung 100. Die Eingangsspannung Uin führt zu einem Eingangsstrom Iin am Leistungsanschluss 1. Diese Eingangsspannung Uin ist nicht notwendigerweise harmonisch und kann je nach Lastsituation unterschiedliche Blindleistungsprozentsätze aufweisen. Die Wellenform der Spannung Uin wird über eine Ansteuereinheit 2 über den optionalen Spannungsteiler R1, R2 sowie den am Spannungsteiler R1, R2 angeschlossenen Spannungssensor 5 ermittelt. Entsprechend wird die Wellenform des Stromes Iin über den Stromsensor 6 von der Ansteuereinheit 2 ermittelt. Der Stromsensor 6 kann beispielsweise resistiver Art (nach Art eines Shunts) oder magnetischer Art (z.B. magnetoresistiv) arbeiten. Die Vielzahl Energiequellenmodule Mu1-m bis Mr1-1 bzw. Muk-m bis Mrk-1 ist über Steuerleitungen 13 dergestalt mit der Ansteuereinheit 2 verbunden, dass jedes Energiequellenmodul der Vielzahl 3 ein eigenes (individuelles) Steuersignal empfangen kann. Die UniBB-Module 10 sind NK parallel geschalteten Strängen von je n + m-Modulen angeordnet, wobei eine Zahl n Module mit dem positiven Ausgang in Richtung der elektrischen Masse 14 verbunden werden, und eine Zahl M mit dem negativen Ausgang in Richtung der elektrischen Masse 14 verbunden werden. Die Anzahl der Akkumulatorzellen pro UniBB-Modul 10, wie auch die Anzahl n und m der Module und die Anzahl der Stränge k wird der jeweiligen Anwendung angepasst und hängt von den Anwendungsparametern, wie z.B. Spannung und Leistung, ab. Beispielsweise kann n = m sein, wobei auch n ≠ m erlaubt ist, wenn die Anwendung dies erfordert. Die Ansteuereinheit 2 ist beispielsweise über separate Leitungen mit den UniBB-Modulen 10 verbunden. Alternativ könnte auch ein Bus-System in Form der dargestellten Steuerleitungen 13 verwendet werden, um die Leitungslänge zu reduzieren. An eine Ausgangsklemme 15 ist ein elektrischer Verbraucher 8 angeschlossen, dessen Blindleistungsbedarf zumindest aus Sicht des elektrischen Netzes 4 durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 reduziert wird. Die dargestellte Vorrichtung 100 arbeitet in etwa, wie nachfolgend dargestellt: Die Ansteuereinheit 2 misst die Wellenform des eingehenden Stromes In und die eingehende Spannung Uin. Aus beiden Messgrößen wird ein aktueller Leistungsfaktor k bestimmt. Sofern Abweichungen von einem idealen Wert 1 festgestellt werden, veranlasst die Ansteuereinheit 2 die UniBB-Module 10, in einem Stromquellenmodus zu einem geeigneten Zeitpunkt Strom in die gemeinsame Leitung zwischen dem Leistungsanschluss 1 und der Ausgangsklemme 15 einzuspeisen bzw. zu entnehmen. Die Energiespeicher innerhalb der UniBB-Module 10 werden also entweder entladen oder geladen. Auch das Laden bzw. Entladen erfolgt entsprechend mit einer Charakteristik einer Stromquelle, welche durch die jeweilige elektrische Schaltung innerhalb der UniBB-Module 10 dargestellt wird. Auf diese Weise kann an der Ausgangsklemme 15 ein Ausgangsstrom Uout und Iout mit nahezu idealem Leistungsfaktor ungefähr 1 eingestellt werden. Alternativ kann ein beliebiger Leistungsfaktor k (je nach Leistungsbedarf des Verbrauchers 8) eingestellt werden. Dabei wird über eine Periode des Eingangsstroms Iin bzw. der Spannung Uin gemittelt im Wesentlichen keine Energie aus den Energiespeichern innerhalb der UniBB-Module 10 entnommen. Lediglich Verluste, welche durch die Differenz zwischen Lade- und Entladespannung hervorgerufen werden, werden durch das elektrische Netz 4 gespeist. Es ist zu beachten, dass die dargestellte Matrix aus UniBB-Modulen 10 lediglich eine mögliche Ausgestaltung einer Matrix aus Energiequellenmodulen darstellt. Wie durch den Pfeil P angedeutet, können zwischen den parallel geschalteten Strängen S1, S2, SK weitere Stränge eingefügt werden, sofern größere Ströme anwendungsgemäß bereitgestellt werden müssen.
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3 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines UniBB-Moduls 10. Über einen ersten Anschluss 11 und einen zweiten Anschluss 12 ist das UniBB-Modul 10 eingerichtet, mit weiteren UniBB-Modulen 10 zu einem Strang S1, S2, SK zusammengeschaltet zu werden. Zwischen dem ersten Anschluss 11 und dem zweiten Anschluss 12 sind eine Diode D5 und vier Halbleiterschalter T1, T2, T3, T4, welche bevorzugt als MOSFETs oder IGBTs ausgestaltet sind, mit zugehörigen Freilaufdioden D1, D2, D3, D4 angeordnet. Die Halbleiterschalter T1 bis T4 können mit den jeweiligen Freilaufdioden D1 bis D4 als elektrische Zweipole ZP1 bis ZP4 zusammengefasst werden. Dabei ist ein erster Anschluss des ersten Zweipols ZP1 mit einem positiven Anschluss des Energiespeichers 7 verbunden. Ein zweiter Anschluss des ersten Zweipols ZP1 ist einerseits mit einem ersten Anschluss des vierten Zweipols ZP4 und andererseits über eine Induktivität L mit einem ersten Anschluss des zweiten Zweipols ZP2 sowie einem zweiten Anschluss des dritten Zweipols ZP3 verbunden. Ein erster Anschluss des dritten Zweipols ZP3 ist mit dem ersten Anschluss 11 des UniBB-Moduls 10 verbunden. An dem ersten Anschluss 11 ist auch ein erster Anschluss einer ersten Kapazität C angeschlossen, deren zweiter Anschluss mit dem zweiten Anschluss des zweiten Zweipols ZP2 bzw. mit dem zweiten Anschluss des vierten Zweipols ZP4 verbunden ist. Die zweiten Anschlüsse des zweiten Zweipols ZP2 bzw. des vierten Zweipols ZP4 sind einerseits mit dem zweiten Anschluss 12 des UniBB-Moduls 10 und andererseits mit einem zweiten Anschluss des elektrischen Energiespeichers 7 verbunden. Der Energiespeicher 7 liefert eine Modulspannung UM. Das dargestellte UniBB-Modul 10 weist am ersten Anschluss 11 einen positiven Pol (Pluspol) und am zweiten Anschluss 12 einen negativen Pol (Minuspol) auf. Steuerleitungen zur Ansteuerung der Halbleiterschalter T1 bis T4 sind zur Wahrung der Übersicht nicht dargestellt. Gleiches gilt für Stromsensoren. Der elektrische Energiespeicher 7 kann aus einer oder aus mehreren elektrochemischen Zellen oder anderen elektrischen Energiespeichern bestehen, welche in diesem Fall gemeinsam die Modulspannung UM bereitstellen. Das UniBB-Modul 10 kann mehrere verschiedene Betriebszustände annehmen, je nachdem, wie die Halbleiterschalter T1 bis T4 betätigt werden. Insbesondere kann ein Bypass, eine Spannungsquelle im Buck- oder Boost-Modus, eine Stromquelle im Buck- oder Boost-Modus, eine Ladeschaltung sowie eine Sperrung realisiert werden.
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Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschriebene Prinzip der Leistungsfaktorkorrektur kann mit unterschiedlichen Energiespeichern realisiert werden und ist auf die angeführten Beispiele nicht beschränkt.
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Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011015794 A1 [0005]
- DE 69022021 T2 [0006]
- DE 19605419 B4 [0007]
- DE 102004047613 A1 [0008]
