DE102016117959A1

DE102016117959A1 - Gleichstrom-Energieverteilungs- und -umwandlungssystem

Info

Publication number: DE102016117959A1
Application number: DE102016117959.0A
Authority: DE
Inventors: Raghothama Reddy
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2017-04-20
Also published as: US9991701B2; CN106816867B; US20170110877A1; CN106816867A

Abstract

Es ist ein Gleichstrom(DC)-Energieverteilungssystem geschaffen. Das System enthält mehrere DC-Energiequellen, einen Ringbus und mehrere Stromrichter. Jede DC-Stromquelle der mehreren DC-Stromquellen ist mit dem Ringbus über einen jeweiligen Stromrichter der mehreren Stromrichter verbunden.

Description

HINTERGRUND
Das Gebiet der Offenbarung betrifft allgemein elektrische Energieverteilungssysteme und insbesondere Gleichstrom(DC)-Verteilungs- und -umwandlungssysteme.
Einige bekannte Energieverteilungssysteme liefern DC-Leistung zu einer oder mehreren Lasten. Die Lasten umfassen z.B., und ohne Beschränkung, eine DC-Last, eine Wechselstrom(AC)-Last oder eine Kombination aus AC- und DC-Lasten. Energieverteilungssysteme verwenden verschiedene Schutzvorrichtungen, um Ausrüstung und Menschen im Falle eines Fehlers zu schützen. Zu Schutzvorrichtungen gehören z.B., und ohne Beschränkung, Schutzschalter und Sicherungen. Generell wird, wenn ein Fehler auftritt, Leistung von der Last getrennt, bis der Fehler behoben ist.
Einige bekannte DC-Energieverteilungssysteme haben kritische Lasten, die Leistungsverluste nicht tolerieren können. DC-Energieverteilungssysteme sind ausgelegt, um so robust und zuverlässig zu sein, wie dies für eine gegebene Installation vernünftigerweise erreicht werden kann, was z.B., und ohne Beschränkung, mit den Kosten, der Größe, dem Gewicht und der Kapazität variiert. Eine Herausforderung bei der Bereitstellung von Leistung mit zuverlässiger Qualität ist die Verfügbarkeit der Energiequelle. Wenn ein Fehler auftritt, wird eine Energiequelle häufig außer Betrieb genommen, was einen Energieverlust zur Folge hat. Um das Verfügbarkeitsproblem zu überwinden, sind DC-Energieverteilungssysteme für mehrere DC-Energiequellen ausgelegt. Jedoch kann bei derartigen DC-Energieverteilungssystemen nicht optimal genutzte Kapazität von einigen DC-Energiequellen zur Speisung von Lasten, die mit verschiedenen DC-Energiequellen verbunden sind, verwendet werden.
KURZBESCHREIBUNG
In einem Aspekt ist ein Gleichstrom(DC)-Energieverteilungssystem geschaffen. Das System enthält mehrere DC-Energiequellen, einen Ringbus und mehrere Stromrichter. Jede DC-Energiequelle der mehreren DC-Energiequellen ist mit dem Ringbus durch einen jeweiligen Stromrichter der mehreren Stromrichter verbunden.
In dem zuvor erwähnten DC-Energieverteilungssystem kann jeder Stromrichter der mehreren Stromrichter eingerichtet sein, um Leistung bereitzustellen und zu empfangen, um eine Lastverteilung auf die mehreren DC-Energiequellen aufrechtzuerhalten.
Zusätzlich oder als eine Alternative kann die Verbindung jeder DC-Energiequelle mit dem Ringbus durch den jeweiligen Stromrichter mehrere parallele Leistungspfade durch den Ringbus definieren.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten DC-Energieverteilungssystems kann jeder Stromrichter der mehreren Stromrichter einen bidirektionalen DC/DC-Stromrichter aufweisen.
In anderen Ausführungsformen kann jeder Stromrichter der mehreren Stromrichter eingerichtet sein, um wenigstens entweder Leistung, die von einer jeweiligen Energiequelle geliefert wird, für den Ringbus umzuwandeln und/oder durch den Ringbus gelieferte Leistung für wenigstens eine Last umzuwandeln.
Jedes beliebige vorstehend erwähnte DC-Energieverteilungssystem kann ferner mehrere Lasten aufweisen, wobei jede Last der mehreren Lasten parallel zu einem Ausgang einer jeweiligen DC-Energiequelle der mehreren DC-Energiequellen angeschlossen und stromaufwärts von dem jeweiligen Stromrichter angekoppelt ist.
Zusätzlich kann das DC-Energieverteilungssystem ferner mehrere Batterien aufweisen, wobei jede Batterie der mehreren Batterien mit einer jeweiligen Last der mehreren Lasten verbunden ist.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten DC-Energieverteilungssystems kann der Ringbus einen positiven Ringbus und einen negativen Ringbus aufweisen.
Zusätzlich kann der Ringbus mehrere Paare von Schutzvorrichtungen aufweisen, wobei jedes Paar von Schutzvorrichtungen mit jeder Seite einer Ausgangsverbindung jedes Stromrichters mit dem positiven Ringbus verbunden ist.
Weiter zusätzlich kann jede Schutzvorrichtung eine Strombegrenzungsvorrichtung oder einen Schutzschalter aufweisen.
Jedes beliebige vorstehend erwähnte DC-Energieverteilungssystem kann ferner mehrere quellenseitige positive DC-Busse aufweisen, wobei jeder quellenseitige positive DC-Bus mit einem Ausgang jeder jeweiligen DC-Energiequelle verbunden ist.
Zusätzlich kann das zuvor erwähnte DC-Energieverteilungssystem aufweisen: eine erste doppelt stromversorgte Last, die mit den quellenseitigen positiven DC-Bussen von sowohl einer ersten Energiequelle als auch einer zweiten Energiequelle der mehreren Energiequellen verbunden ist; und eine zweite doppelt stromversorgte Last, die mit den quellenseitigen positiven DC-Bussen von sowohl einer dritten Energiequelle als auch einer vierten Energiequelle der mehreren Energiequellen verbunden ist.
Weiter zusätzlich kann das zuvor erwähnte DC-Energieverteilungssystem ferner aufweisen: eine zentralisierte Batterie; und mehrere Verstärker, wobei jeder Verstärker mit einer jeweiligen Last über einen jeweiligen quellenseitigen positiven DC-Bus und mit der zentralisierten Batterie verbunden ist.
In einigen Ausführungsformen eines beliebigen vorstehend erwähnten DC-Energieverteilungssystems kann jeder Stromrichter der mehreren Stromrichter einen DC/DC-Stromrichter mit drei Anschlüssen aufweisen, der aufweist: einen ersten Anschluss, der mit einem Ausgang einer jeweiligen DC-Energiequelle verbunden ist; einen zweiten Anschluss, der mit dem Ringbus verbunden ist; und einen dritten Anschluss, der mit einer Batterie verbunden ist.
In einem weiteren Aspekt ist ein Gleichstrom(DC)-Energieverteilungssystem geschaffen. Das System enthält einen ersten Verteilungsbus, der eingerichtet ist, um DC-Leistung zu liefern, einen zweiten Verteilungsbus, der eingerichtet ist, um DC-Leistung zu liefern, und einen Ringbus, der den ersten Verteilungsbus mit dem zweiten Verteilungsbus verbindet. Der erste Verteilungsbus enthält einen ersten Stromrichter, und der zweite Verteilungsbus enthält einen zweiten Stromrichter.
Das zuvor erwähnte DC-Energieverteilungssystem gemäß dem zweiten Aspekt kann ferner aufweisen: einen ersten Wechselstrom(AC)/DC-Stromrichter, der einen Eingang, der mit einer ersten AC-Energiequelle verbunden ist, und einen Ausgang aufweist, der mit dem ersten Verteilungsbus verbunden ist; und einen zweiten AC/DC-Stromrichter, der einen Eingang, der mit einer zweiten AC-Energiequelle verbunden ist, und einen Ausgang aufweist, der mit dem zweiten Verteilungsbus verbunden ist.
Weiter kann das DC-Energieverteilungssystem ferner aufweisen: eine erste Last, die eingerichtet ist, um DC-Leistung von dem ersten Verteilungsbus zu empfangen; und eine zweite Last, die eingerichtet ist, um DC-Leistung von dem zweiten Verteilungsbus zu empfangen.
Noch weiter kann der zweite Stromrichter eingerichtet sein, um beim Auftreten eines Fehlers an dem zweiten Verteilungsbus: ein erstes DC-Leistungsniveau aus dem Ringbus zu ziehen, wobei das erste DC-Leistungsniveau durch den ersten Verteilungsbus über den ersten Stromrichter bereitgestellt wird; das erste DC-Leistungsniveau auf ein zweites DC-Leistungsniveau anzupassen, das von der zweiten Last benötigt wird; und das zweite DC-Leistungsniveau für die zweite Last bereitzustellen.
In jedem beliebigen vorstehend erwähnten DC-Energieverteilungssystem gemäß dem zweiten Aspekt können der erste Verteilungsbus und der zweite Verteilungsbus angeschlossen sein, um DC-Leistung zu derselben Last zu liefern.
Zusätzlich oder als eine Alternative können der erste Verteilungsbus und der zweite Verteilungsbus parallel angeschlossen sein, um DC-Leistung zu wenigstens einer Last zu liefern.
ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems;
2 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems;
3 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems;
4 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Energiequelle zur Verwendung in dem DC-Energieverteilungssystem, das in den 1, 2, und 3 veranschaulicht ist;
5 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems;
6 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems; und
7 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Energiequelle zur Verwendung in dem DC-Energieverteilungssystem, das in den 5 und 6 veranschaulicht ist.
Sofern nichts anderes angegeben ist, sind die hierin bereitgestellten Zeichnungen dazu gedacht, Merkmale von Ausführungsformen dieser Offenbarung zu veranschaulichen. Es wird angenommen, dass diese Merkmale in sehr vielfältigen Systemen anwendbar sind, die eine oder mehrere Ausführungsformen dieser Offenbarung aufweisen. An sich sind die Zeichnungen nicht dazu gedacht, alle herkömmlichen Merkmale zu umfassen, von denen Fachleute auf dem Gebiet wissen, dass sie für die Umsetzung der hierin offenbarten Ausführungsformen in die Praxis erforderlich sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems 100. Das DC-Energieverteilungssystem 100 enthält mehrere Energiequellen 102, die über Schutzvorrichtungen (z.B. Strombegrenzungsvorrichtungen) 106 mit einem DC-Ringbus 108 verbunden sind. Der DC-Ringbus 108 enthält einen positiven DC-Ringbus 110 und einen negativen DC-Ringbus 112.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 100 ferner wenigstens eine von einer ersten Last 116, einer zweiten Last 118, einer dritten Last 120 und einer vierten Last 122, die mit dem DC-Ringbus 108 zwischen jeweiligen Energiequellen 102 und zugehörigen Schutzvorrichtungen 106 angeschlossen sind. In dem Falle eines Fehlers an einer der Energiequellen 102 oder in der Nähe einer der Lasten 116, 118, 120 oder 122 isoliert die zugehörige Schutzvorrichtung 106 den Fehler von dem DC-Ringbus 108. Durch Isolation des Fehlers liefern die anderen drei der Energiequellen 102 weiter Leistung, und sie kompensieren den Leistungserzeugungsverlust der Energiequelle 102, an der der Fehler aufgetreten ist.
In der beispielhaften Ausführungsform ist jede Schutzvorrichtung 106 eine bidirektionale Strombegrenzungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Drossel, ein Schutzkopplung oder eine beliebige sonstige Vorrichtung sein, die der Schutzvorrichtung 106 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. Die Schutzvorrichtung 106 ist dazu eingerichtet, eine Strommenge, die in eine fehlerhafte Energiequelle 102 geschoben werden kann, zu begrenzen, so dass zu den Lasten 116, 118, 120, 122 gelieferte Leistung ungestört ist. Die Schutzvorrichtung 106 ist zwischen einem quellenseitigen positiven DC-Bus 124 und dem positiven DC-Ringbus 110 und auch zwischen einem quellenseitigen negativen DC-Bus 126 und dem negativen DC-Ringbus 112 angeschlossen.
Während eines normalen Betriebs strömt Strom sowohl für den positiven DC-Ringbus 110 als auch für den negativen DC-Ringbus 112 durch die Schutzvorrichtungen 106. Während einer Fehlerbedingung in der Nähe einer der Lasten 116, 118, 120, 122 steigt der Strom in den Schutzvorrichtungen 106 innerhalb eines bestimmten Zeitraums über eine vordefinierte Amplitudengrenze hinaus. Wenn ein derartiger Fehler auftritt, erfährt der Strom gewöhnlich eine höhere Spitze in der nähergelegenen der Schutzvorrichtungen 106, die gewöhnlich die Schutzvorrichtung 106 für diese spezielle Energiequelle 102 ist. Ferner stellt jede Schutzvorrichtung 106 während eines Fehlerzustands eine Impedanz für den Strom von anderen Energiequellen 102 dar. Die Schutzvorrichtungen 106 an den anderen Energiequellen 102 begrenzen den Strom, der von diesen Energiequellen 102 bezogen wird, um diese daran zu hindern, den Fehler zu speisen.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 100 ferner mehrere Batterien 128, wobei jede Batterie 128 mit einer jeweiligen Last 116, 118, 120, 122 verbunden ist. Wenn ein Fehler an einer der Energiequellen 102 auftritt und der DC-Ringbus 108 nicht die gesamte Leistung, die von einer bestimmten einzelnen der Lasten 116, 118, 120 oder 122 benötigt wird, liefern kann, ergänzt die Batterie 128, die der bestimmten Last 116, 118, 120, 122 zugeordnet ist, die durch den DC-Ringbus 108 zugeführte Leistung, oder sie liefert die gesamte Leistung.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems 200. Das DC-Energieverteilungssystem 200 enthält mehrere Energiequellen 202, die über Stromrichter 206 mit einem DC-Ringbus 208 verbunden sind. Der DC-Ringbus 208 enthält einen positiven DC-Ringbus 210 und einen negativen DC-Ringbus 212.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 200 ferner wenigstens eine von einer ersten Last 216, einer zweiten Last 218, einer dritten Last 220 und einer vierten Last 222, die mit dem DC-Ringbus 208 zwischen jeweiligen Energiequellen 202 und zugehörigen Stromrichtern 206 verbunden sind. In dem Falle eines Fehlers an einer der Energiequellen 202 oder in der Nähe einer der Lasten 216, 218, 220 oder 222 isoliert ein (nicht veranschaulichter) Schutzschalter den Fehler von dem DC-Ringbus 208. Durch Isolation des Fehlers liefern die anderen drei der Energiequellen 202 weiter Leistung zu dem DC-Ringbus 208, und sie kompensieren den Leistungserzeugungsverlust der Energiequelle 202, an der der Fehler aufgetreten ist.
In der beispielhaften Ausführungsform sind die Stromrichter 206 bidirektionale Stromrichter, wie beispielsweise bidirektionale DC/DC-Wandler. Die Stromrichter 206 sind zwischen einem quellenseitigen positiven DC-Bus 224 und dem positiven DC-Ringbus 210 und auch zwischen einem quellenseitigen negativen DC-Bus 226 und dem negativen DC-Ringbus 212 angeschlossen. Die Stromrichter 206 sind eingerichtet, um eine Umwandlung der von den Energiequellen 202 zu dem DC-Ringbus 208 und von dem DC-Ringbus 208 zu einer oder mehreren der Lasten 216, 218, 220 oder 222 gelieferten Leistung zu ermöglichen. Insbesondere wird DC-Leistung, die durch jede Energiequelle 202 geliefert wird, auf ein anderes DC-Leistungsniveau umgewandelt, das dem DC-Ringbus 208 zugeordnet ist. Falls eine bestimmte Energiequelle 202 einen Fehler erfährt, zieht der Stromrichter 206, der dieser bestimmten Energiequelle 202 zugeordnet ist, überschüssige Leistung aus dem DC-Ringbus 208, und er wandelt diese auf ein Niveau um, das von seiner zugehörigen Last 216, 218, 220 oder 222 benötigt wird. Eine derartige Spannungstransformation ermöglicht den Spannungen, die von jedem Stromrichter 206 zu dem DC-Ringbus 208 ausgegeben werden, unabhängig voneinander zu sein.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 200 ferner mehrere Batterien 228, wobei jede Batterie 228 mit einer jeweiligen Last 216, 218, 220, 222 verbunden ist. Wenn ein Fehler an einer der Energiequellen 202 auftritt und der DC-Ringbus 208 nicht die gesamte Leistung liefern kann, die von einer bestimmten einzelnen der Lasten 216, 218, 220 oder 222 benötigt wird, ergänzt die Batterie 228, die der bestimmten Last 218, 218, 220 oder 222 zugeordnet ist, die durch den DC-Ringbus 208 gelieferte Leistung, oder sie liefert die gesamte Leistung.
Während eines normalen Betriebs wird, wenn sich das DC-Energieverteilungssystem 200 in einem ausgeglichenen Zustand befindet, die gesamte Leistung, die durch die jeweiligen Energiequellen 202 bereitgestellt wird, den jeweiligen Lasten 216, 218, 220, 222 zugeführt. Falls z.B. ein Fehler in der Energiequelle 202 auftritt, die der ersten Last 216 zugeordnet ist, erzeugen die Energiequellen 218, 220 und 222 überschüssige Leistung, die dem DC-Ringbus 208 über die Stromrichter 206 zugeführt wird. Weil die Energiequelle 202, die der ersten Last 216 zugeordnet ist, die von der ersten Last 216 benötigte Leistung nicht liefern kann, zieht der Stromrichter 206, der der ersten Last 216 zugeordnet ist, DC-Leistung aus dem DC-Ringbus 206. Der Stromrichter 206 wandelt die DC-Leistung auf ein Niveau um, das von der ersten Last 216 benötigt wird, und stellt dieses für die erste Last 216 bereit. Der DC-Ringbus 208 funktioniert ähnlich wie ein DC-Mikronetz, wobei die Stromrichter 206 Leistung bereitstellen und empfangen können, um eine Lastverteilung über stromaufwärtige Energiequellen 202 aufrechtzuerhalten. Das DC-Energieverteilungssystem 200 stellt parallele Pfade zu/von jeder Energiequelle 202 durch den DC-Ringbus 208 und durch jede Last 216, 218, 220, 222 bereit, um eine Systemredundanz zu schaffen.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems 300. Das DC-Energieverteilungssystem 300 enthält mehrere Energiequellen 302, die über Stromrichter 306 mit einem DC-Ringbus 308 verbunden sind. Der DC-Ringbus 308 enthält einen positiven DC-Ringbus 310 und einen negativen DC-Ringbus 312.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 300 ferner eine erste doppelt stromversorgte Last 316 und eine zweite doppelt stromversorgte Last 318, die mit dem DC-Ringbus 308 zwischen jeweiligen Energiequellen 302 und zugehörigen Stromrichtern 306 angeschlossen sind. Eine doppelt stromversorgte Last ist eine, die parallel zwischen zwei oder mehreren Energiequellen angeschlossen ist. Insbesondere ist die erste Last 316 mit einem quellenseitigen positiven DC-Bus 324 von sowohl einer ersten Energiequelle 328 als auch einer zweiten Energiequelle 330 der Energiequellen 302 verbunden. Die zweite Last 318 ist mit einem quellenseitigen positiven DC-Bus 324 von sowohl einer dritten Energiequelle 332 als auch einer vierten Energiequelle 334 der Energiequellen 302 verbunden.
In der beispielhaften Ausführungsform sind die Stromrichter 306 bidirektionale Stromrichter, die beispielsweise bidirektionale DC/DC-Wandler. Die Stromrichter 306 sind zwischen einem quellenseitigen positiven DC-Bus 324 und dem positiven DC-Ringbus 310 und auch zwischen einem quellenseitigen negativen DC-Bus 326 und dem negativen DC-Ringbus 312 angeschlossen. Die Stromrichter 306 sind dazu eingerichtet, eine Umwandlung der Leistung, die von den Energiequellen 302 zu dem DC-Ringbus 308 und von dem DC-Ringbus zu einer oder mehreren der Lasten 316, 318 geliefert wird, zu ermöglichen. Falls eine bestimmte Energiequelle 302 einen Fehler erfährt, zieht der Stromrichter 306, der dieser bestimmten Energiequelle 302 zugeordnet ist, überschüssige Leistung aus dem DC-Ringbus 308, und er wandelt diese auf ein Niveau um, das von seiner zugehörigen Last 316, 318 benötigt wird. Eine derartige Spannungsumwandlung ermöglicht den Spannungen, die von jedem Stromrichter 306 zu dem DC-Ringbus 308 ausgegeben werden, unabhängig voneinander zu sein.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 300 ferner mehrere Batterien 327, wobei jede Batterie 327 mit einem jeweiligen quellenseitigen positiven DC-Bus 324 und der Last 316, 318 verbunden ist. Wenn ein Fehler an einer der Energiequellen 302 auftritt und der DC-Ringbus 308 nicht die gesamte Leistung liefern kann, die von einer bestimmten einzelnen der Lasten 316, 318 benötigt wird, ergänzt die Batterie 327, die der bestimmten Last 316, 318 zugeordnet ist, die durch den DC-Ringbus 308 gelieferte Leistung, oder sie liefert die gesamte Leistung.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält der positive DC-Ringbus 310 Schutzvorrichtungen 336, die mit jeder von einer ersten und einer zweiten Seite eines Ausgangsanschlusses jedes Stromrichters 306 an dem positiven DC-Ringbus 310 verbunden ist. Die Schutzvorrichtung 336 kann eine Strombegrenzungsvorrichtung, ein Schutzschalter oder eine beliebige sonstige Vorrichtung sein, die der Schutzvorrichtung 336 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. In dem Fall eines Fehlers an dem positiven DC-Ringbus 310, trennen die entsprechenden Schutzvorrichtungen 336 das fehlerhafte Segment des positiven DC-Ringbusses 310, um den Fehler zu isolieren. Durch Isolation des fehlerhaften Segmentes an dem DC-Ringbus 308 kann DC-Leistung weiterhin zu oder von jedem beliebigen der Stromrichter 306 zu den Lasten 316, 318 geliefert werden.
Während eines normalen Betriebs wird, wenn das DC-Energieverteilungssystem 300 sich in einem ausgeglichenen Zustand befindet, DC-Leistung der ersten Last 316 durch die Energiequellen 328, 330 zugeführt, und DC-Leistung wird der zweiten Last 318 durch die Energiequellen 332, 334 zugeführt. Falls zum Beispiel ein Fehler auf dem positiven DC-Ringbus 310 auf einem Segment 338 auftritt, lösen die Schutzvorrichtungen 336 an jedem Ende des Segmentes 338 aus, um das Segment 338 von dem DC-Ringbus 308 zu trennen. Obwohl Leistung nicht über das Segment 338 geliefert werden kann, ermöglicht die Architektur des DC-Ringbusses 308 jedem der Stromrichter 306, Leistung aus dem DC-Ringbus 308 während des Fehlers zu ziehen. Demgemäß funktioniert der DC-Ringbus 308 ähnlich wie ein DC-Mikronetz, wobei die Stromrichter 306 Leistung liefern und empfangen können, um eine Lastverteilung über stromaufwärtige Energiequellen 302 aufrechtzuerhalten, und die Schutzvorrichtungen 336 für eine Fehlerisolierung innerhalb des DC-Ringbusses 308 sorgen.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Energiequelle 400 zur Verwendung in dem (in 1 veranschaulichten) DC-Energieverteilungssystem 100, dem (in 2 veranschaulichten) DC-Energieverteilungssystem 200 und dem (in 3 veranschaulichten) DC-Energieverteilungssystem 300. Die Energiequelle 400 enthält eine primäre Energiequelle 402 und eine sekundäre Energiequelle 404. Die primäre Energiequelle 402 und die sekundäre Energiequelle 404 sind mit einem automatischen Transferschalter 406 verbunden, der ferner mit einem Gleichrichter 408 verbunden ist. Der Gleichrichter 408 ist dann mit einem DC-Bus 410 verbunden.
Der automatische Transferschalter 406 detektiert, ob die primäre Energiequelle 402 Leistung liefert. Wenn die primäre Energiequelle 402 Leistung liefert, koppelt der automatische Transferschalter 406 die primäre Energiequelle 402 an den Gleichrichter 408 an. Wenn die primäre Energiequelle 402 keine Leistung liefert, entkoppelt der automatische Transferschalter 406 die primäre Energiequelle 402, und er koppelt an deren Stelle die sekundäre Energiequelle 404 an den Gleichrichter 408 an. Die gelieferte AC-Leistung kommt an dem Gleichrichter 408 an, der diese in eine DC-Leistung umwandelt, die auf den DC-Bus 410 gelegt wird. Insbesondere ist der Gleichrichter 408 ein zweistufiger AC/DC-Stromrichter, der AC-Eingangsleistung in eine DC-Leistung auf hohem Niveau umwandelt und die DC-Leistung auf hohem Niveau in eine niedrigere DC-Leistung umwandelt, die zu dem DC-Bus 410 geliefert wird.
Die primäre Energiequelle 402 und die sekundäre Energiequelle 404 enthalten zum Beispiel, und ohne Beschränkung, ein elektrisches Netz, einen Generator, eine Photovoltaik-, Windpark-, hydroelektrische oder beliebige sonstige geeignete elektrische Energiequelle.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems 500. Das DC-Energieverteilungssystem 500 enthält mehrere Energiequellen 502, die über Stromrichter 506 mit einem DC-Ringbus 508 verbunden sind. Der DC-Ringbus 508 enthält einen positiven DC-Ringbus 510 und einen negativen DC-Ringbus 512.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 500 ferner eine erste doppelt stromversorgte Last 516 und eine zweite doppelt stromversorgte Last 518, die mit dem DC-Ringbus 508 zwischen jeweiligen Energiequellen 502 und zugehörigen Stromrichtern 506 verbunden sind. Eine doppelt stromversorgte Last ist eine, die parallel zwischen zwei oder mehreren Energiequellen angeschlossen ist. Insbesondere ist die erste Last 516 mit einem quellenseitigen positiven DC-Bus 524 von sowohl einer ersten Energiequelle 528 als auch einer zweiten Energiequelle 530 der Energiequellen 502 verbunden. Die zweite Last 518 ist mit einem quellenseitigen positiven DC-Bus 524 von sowohl einer dritten Energiequelle 532 als auch einer vierten Energiequelle 534 der Energiequellen 502 verbunden.
In der beispielhaften Ausführungsform sind die Stromrichter 506 bidirektionale Stromrichter, wie beispielsweise bidirektionale DC/DC-Wandler. Die Stromrichter 506 sind zwischen dem quellenseitigen positiven DC-Bus 524 und dem positiven DC-Ringbus 510 und auch zwischen einem quellenseitigen negativen DC-Bus 526 und dem negativen DC-Ringbus 512 angeschlossen. Die Stromrichter 506 sind eingerichtet, um eine Umwandlung von Leistung, die von den Energiequellen 502 zu dem DC-Ringbus 508 und von dem DC-Ringbus 508 zu einer oder mehreren der Lasten 516 oder 518 geliefert wird, zu ermöglichen. Falls eine bestimmte Energiequelle 502 einen Fehler erfährt, zieht der Stromrichter 506, der dieser bestimmten Energiequelle 502 zugeordnet ist, überschüssige Leistung aus dem DC-Ringbus 508, und er wandelt diese auf ein Niveau um, das von seiner zugehörigen Last 516, 518 benötigt wird. Eine derartige Spannungstransformation ermöglicht den Spannungen, die von jedem Stromrichter 506 zu dem DC-Ringbus 508 ausgegeben werden, unabhängig voneinander zu sein.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 500 ferner mehrere Verstärker 527, wobei jeder Verstärker 527 mit einem jeweiligen quellenseitigen positiven DC-Bus 524 und einer jeweiligen Last 516, 518 verbunden ist. Jeder Verstärker 527 ist mit einer zentralisierten Batterie 529 verbunden. Wenn ein Fehler an einer der Energiequellen 502 auftritt und der DC-Ringbus 508 nicht die gesamte Leistung liefern kann, die von einer bestimmten einzelnen der Lasten 516, 518 benötigt wird, liefert die Batterie 529 stark geregelte DC-Leistung zu den Lasten 516, 518 unter Verwendung der Verstärker 527. Die Verstärker 527 ermöglichen allen Batterien 529, unabhängig voneinander zu arbeiten.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält der positive DC-Ringbus 510 Schutzvorrichtung 536, die mit jeder von einer ersten und einer zweiten Seite einer Ausgangsverbindung jedes Stromrichters 506 an dem positiven DC-Ringbus 510 verbunden sind. Die Schutzvorrichtung 536 kann eine Strombegrenzungsvorrichtung, ein Schutzschalter oder eine beliebige sonstige Vorrichtung sein, die der Schutzvorrichtung 536 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. In dem Fall eines Fehlers an dem positiven DC-Ringbus 510 trennen die zugehörigen Schutzvorrichtungen 536 das fehlerhafte Segment des positiven DC-Ringbusses 510, um den Fehler zu isolieren. Durch Isolation des fehlerhaften Segmentes an dem DC-Ringbus 508 kann DC-Leistung weiterhin zu oder von jedem beliebigen der Stromrichter 506 zu den Lasten 516, 518 geliefert werden.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften DC-Energieverteilungssystems 600. Das DC-Energieverteilungssystem 600 enthält mehrere Energiequellen 602, die über Stromrichter 606 mit einem DC-Ringbus 608 verbunden sind. Der DC-Ringbus 608 enthält einen positiven DC-Ringbus 610 und einen negativen DC-Ringbus 612.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 600 ferner eine erste doppelt stromversorgte Last 616 und eine zweite doppelt stromversorgte Last 618, die mit dem DC-Ringbus 608 zwischen jeweiligen Energiequellen 602 und zugehörigen Stromrichtern 606 angeschlossen sind. Eine doppelt stromversorgte Last ist eine, die parallel zwischen zwei oder mehreren Energiequellen angeschlossen ist. Insbesondere ist die erste Last 616 mit einem quellenseitigen positiven DC-Bus 624 von sowohl einer ersten Energiequelle 628 als auch einer zweiten Energiequelle 630 der Energiequellen 602 verbunden. Die zweite Last 618 ist mit einem quellenseitigen positiven DC-Bus 624 von sowohl einer dritten Energiequelle 632 als auch einer vierten Energiequelle 634 der Energiequellen 602 verbunden.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das DC-Energieverteilungssystem 600 ferner mehrere Batterien 627, wobei jede Batterie 627 mit einem jeweiligen Stromrichter 606 verbunden ist. Die Batterie 627 liefert Leistung zu dem Stromrichter 606, wenn ihre Spannung höher ist als die Spannung an dem DC-Ringbus 608 und die Spannung, die durch die Energiequelle 602 bereitgestellt wird.
In der beispielhaften Ausführungsform sind die Stromrichter 606 Stromrichter mit drei Anschlüssen, wie beispielsweise DC/DC-Wandler mit drei Anschlüssen. Die Stromrichter 606 sind zwischen einem quellenseitigen positiven DC-Bus 624 und dem positiven DC-Ringbus 610 sowie auch zwischen einem quellenseitigen negativen DC-Bus 626 und dem negativen DC-Ringbus 612 angeschlossen. Die Stromrichter 606 sind eingerichtet, um eine Umwandlung der Leistung, die von den Energiequellen 602 zu dem DC-Ringbus 608, von dem DC-Ringbus 608 zu einer oder mehreren Lasten 616 oder 618 oder von der Batterie 627 zu den Lasten 616, 618 oder dem DC-Ringbus 608 geliefert wird, zu ermöglichen. Ein bestimmter Stromrichter 606 stellt fest, ob Leistung zu einer Last 616, 618 oder zu dem DC-Ringbus 608 geliefert werden muss, um die andere der Lasten 616, 618 zu speisen. Der Stromrichter 606 stellt anschließend fest, welche/welcher von der Energiequelle 602, dem DC-Ringbus 608 und der Batterie 627 die größte Leistung liefert, und zieht DC-Leistung von der Quelle mit der höchsten Leistung. Falls eine bestimmte Energiequelle 602 einen Fehler erfährt, zieht der Stromrichter 606, der dieser bestimmten Energiequelle 602 zugeordnet ist, überschüssige Leistung aus dem DC-Ringbus 608, und er wandelt diese auf ein Niveau um, das von seiner zugehörigen Last 616, 618 benötigt wird. Eine derartige Spannungstransformation ermöglicht den Spannungen, die von jedem Stromrichter 606 zu dem DC-Ringbus 608 ausgegeben werden, unabhängig voneinander zu sein.
In der beispielhaften Ausführungsform enthält der positive DC-Ringbus 610 Schutzvorrichtungen 636, die mit jeder von einer ersten und einer zweiten Seite einer Ausgangsverbindung jedes Stromrichters 606 an dem positiven DC-Ringbus 610 verbunden sind. Die Schutzvorrichtung 636 kann eine Strombegrenzungsvorrichtung, ein Schutzschalter oder eine beliebige sonstige Vorrichtung sein, die der Schutzvorrichtung 636 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. In dem Fall eines Fehlers an dem positiven DC-Ringbus 610 trennen die zugehörigen Schutzvorrichtungen 636 das fehlerhafte Segment des positiven DC-Ringbusses 610, um den Fehler zu isolieren. Durch Isolation des fehlerhaften Segmentes an dem DC-Ringbus 608 kann DC-Leistung weiterhin zu oder von jedem beliebigen der Stromrichter 606 zu den Lasten 616, 618 geliefert werden.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Energiequelle 700 zur Verwendung in dem (in 5 veranschaulichten) DC-Energieverteilungssystem 500 und dem (in 6 veranschaulichten) DC-Energieverteilungssystem 600. Die Energiequelle 700 enthält eine primäre Energiequelle 702 und eine sekundäre Energiequelle 704. Die primäre Energiequelle 702 und die sekundäre Energiequelle 704 sind mit einem automatischen Transferschalter 706 verbunden, der ferner mit einem Gleichrichter 708 verbunden ist. Der Gleichrichter 708 ist dann mit einem DC-Bus 710 verbunden.
Der automatische Transferschalter 706 detektiert, ob die primäre Energiequelle 702 Leistung liefert. Wenn die primäre Energiequelle 702 Leistung liefert, koppelt der automatische Transferschalter 706 die primäre Energiequelle 702 an den Gleichrichter 708 an. Wenn die primäre Energiequelle 702 keine Leistung liefert, entkoppelt der automatische Transferschalter 706 die primäre Energiequelle 702 und koppelt an deren Stelle die sekundäre Energiequelle 704 an den Gleichrichter 708 an. Die gelieferte AC-Leistung kommt an dem Gleichrichter 708 an, der diese in eine DC-Leistung wandelt, die an den DC-Bus 710 angelegt wird. Insbesondere ist der Gleichrichter 708 ein Gleichrichter zur Leistungsfaktorkorrektur (PFC, power factor correction), der den Eingangsstrom formt und die resultierende DC-Leistung, die sich aus der Gleichrichtung ergibt, in den DC-Bus 710 einspeist.
Die primäre Energiequelle 702 und die sekundäre Energiequelle 704 enthalten zum Beispiel, und ohne Beschränkung, ein Elektrizitätswerk, ein elektrisches Netz, einen Generator, eine Photovoltaikvorrichtung, einen Windpark, eine Wasserkraftwerksvorrichtung oder eine beliebige sonstige geeignete elektrische Energiequelle.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen elektrische Energieverteilungssysteme. Die hierin beschriebenen Gleichstrom(DC)-Energieverteilungssysteme ermöglichen eine Leistungsaufteilung auf mehrere Energiequellen und insbesondere eine DC-Ringbusarchitektur mit verbesserter Fehlerisolierung. Die hierin beschriebenen DC-Energieverteilungssysteme stellen redundante parallele Leistungspfade bereit, um eine oder mehrere Lasten mit Energie zu versorgen, und sie sorgen auch für eine aktive Leistungsumwandlung zwischen mehreren Energiequellen und einem DC-Ringbus, die Leistung liefern und empfangen, um eine Lastverteilung über allen stromaufwärtigen Energiequellen aufrechtzuerhalten. Weil dem Ringbus DC-Leistung anstelle von AC-Leistung zugeführt wird, ist eine Aufteilung mehrerer Lasten auf verschiedene Energiequellen effizienter und kosteneffektiver. Die verbesserte Systemverfügbarkeit und Zuverlässigkeit der DC-Energieverteilungssysteme ergibt eine reduzierte Komponentenanzahl und geringere Gesamtbetriebskosten.
Ein beispielhafter technischer Effekt der hierin beschriebenen Verfahren, Systeme und Vorrichtungen umfasst wenigstens eines von: (a) Leistungsteilung zwischen mehreren Energiequellen; (b) verbesserte Verfügbarkeit von Leistung für Lasten infolge mehrerer Energiequellen; (c) verbesserte Ringbusfehlerisolierung; (d) verbesserte Zuverlässigkeit des Verteilungssystems infolge einer Ringbusfehlerisolierung; und (e) reduzierte Betriebskosten aufgrund von Zuverlässigkeitsverbesserungen.
Beispielhafte Ausführungsformen von elektrischen Energieverteilungssystemen sind nicht auf die hierin beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt, so dass vielmehr Komponenten der Systeme und/oder Schritte der Verfahren unabhängig und gesondert von anderen hierin beschriebenen Komponenten und/oder Schritten verwendet werden können. Zum Beispiel können die Verfahren auch in Kombination mit anderen nicht-herkömmlichen elektrischen Energieverteilungssystemen verwendet werden, und sie sind nicht darauf beschränkt, nur mit den hierin beschriebenen Systemen und Verfahren ausgeführt zu werden. Vielmehr kann die beispielhafte Ausführungsform in Verbindung mit vielen weiteren Anwendungen, Ausrüstungen und Systemen implementiert und eingesetzt werden, die von der erhöhten Effizienz, den reduzierten Betriebskosten und dem reduzierten Kapitalaufwand profitieren können.
Näherungsausdrücke, wie sie hierin überall in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, können angewandt werden, um jede quantitative Darstellung zu modifizieren, die in zulässiger Weise variieren könnte, ohne zu einer Veränderung der Grundfunktion, mit der sie in Beziehung steht, zu führen. Demgemäß soll ein Wert, der durch den Ausdruck oder die Ausdrücke wie beispielsweise „etwa“, „ungefähr“ und „im Wesentlichen“ modifiziert ist, nicht auf den genauen angegebenen Wert beschränkt werden. In wenigstens einigen Fällen kann der Näherungsausdruck der Präzision eines Instrumentes zur Messung des Wertes entsprechen. Hier und durch die gesamte Beschreibung und die Ansprüche hinweg können Bereichsbeschränkungen miteinander kombiniert und/oder gegeneinander ausgetauscht werden, wobei derartige Bereiche identifiziert werden und all die darin enthaltenen Teilbereich umfassen, sofern der Zusammenhang oder die Sprache nicht etwas anderes anzeigt.
Obwohl spezielle Merkmale verschiedener Ausführungsformen der Offenbarung in einigen Zeichnungen veranschaulicht sein können und in anderen nicht, dient dies lediglich der Einfachheit. Gemäß den Prinzipien der Offenbarung kann jedes Merkmal aus einer Zeichnung in Kombination mit einem beliebigen Merkmal aus irgendeiner anderen Zeichnung in Bezug genommen und/oder beansprucht werden.
Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Ausführungsformen, einschließlich der besten Ausführungsart zu offenbaren und auch um jeden Fachmann auf dem Gebiet zu befähigen, die Ausführungsformen in die Praxis umzusetzen, wozu die Schaffung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Offenbarung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele enthalten, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Ansprüche liegen, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche enthalten.
Es ist ein Gleichstrom(DC)-Energieverteilungssystem geschaffen. Das System enthält mehrere DC-Energiequellen, einen Ringbus und mehrere Stromrichter. Jede DC-Stromquelle der mehreren DC-Stromquellen ist mit dem Ringbus über einen jeweiligen Stromrichter der mehreren Stromrichter verbunden.
Bezugszeichenliste

100: DC-Energieverteilungssystem
102: Energiequelle
106: Schutzvorrichtung
108: Ringbus
110: positiver DC-Ringbus
112: negativer DC-Ringbus
116: erste Last
118: zweite Last
120: dritte Last
122: vierte Last
124: positiver DC-Bus
126: negativer DC-Bus
128: Batterie
200: DC-Energieverteilungssystem
202: Energiequelle
206: Stromrichter
208: DC-Ringbus
210: positiver DC-Ringbus
212: negativer DC-Ringbus
216: erste Last
218: zweite Last
220: dritte Last
222: vierte Last
224: positiver DC-Bus
226: negativer DC-Bus
228: Batterie
300: DC-Energieverteilungssystem
302: Energiequelle
306: Stromrichter
308: DC-Ringbus
310: positiver DC-Ringbus
312: negativer DC-Ringbus
316: erste doppelt stromversorgte Last
318: zweite doppelt stromversorgte Last
324: positiver DC-Bus
326: negativer DC-Bus
327: Batterie
328: erste Energiequelle
330: zweite Energiequelle
332: dritte Energiequelle
334: vierte Energiequelle
336: Schutzvorrichtung
338: Segment
400: Energiequelle
402: primäre Energiequelle
404: sekundäre Energiequelle
406: automatischer Transferschalter
408: Gleichrichter
410: DC-Bus
500: DC-Energieverteilungssystem
502: Energiequelle
506: Stromrichter
508: DC-Ringbus
510: positiver DC-Ringbus
512: negativer DC-Ringbus
516: erste doppelt stromversorgte Last
518: zweite doppelt stromversorgte Last
524: positiver DC-Bus
526: negativer DC-Bus
527: Verstärker
528: erste Energiequelle
529: Batterie
530: zweite Energiequelle
532: dritte Energiequelle
534: vierte Energiequelle
536: Schutzvorrichtung
600: DC-Energieverteilungssystem
602: Energiequellen
606: Stromrichter
608: DC-Ringbus
610: positiver DC-Ringbus
612: negativer DC-Ringbus
616: erste Last
618: zweite Last
624: quellenseitiger positiver DC-Bus
626: quellenseitiger negativer DC-Bus
627: Batterie
628: erste Energiequelle
630: zweite Energiequelle
632: dritte Energiequelle
634: vierte Energiequelle
636: Schutzvorrichtung
700: Energiequelle
702: primäre Energiequelle
704: sekundäre Energiequelle
706: automatischer Transferschalter
708: Gleichrichter
710: DC-Bus

Claims

Gleichstrom(DC)-Energieverteilungssystem, das aufweist: mehrere DC-Energiequellen; einen Ringbus; und mehrere Stromrichter, wobei jede DC-Energiequelle der mehreren DC-Energiequellen mit dem Ringbus über einen jeweiligen Stromrichter der mehreren Stromrichter verbunden ist.
DC-Energieverteilungssystem nach Anspruch 1, wobei jeder Stromrichter der mehreren Stromrichter eingerichtet ist, um Leistung zu liefern und zu empfangen, um eine Lastverteilung über die mehreren DC-Energiequellen aufrechtzuerhalten; und/oder wobei die Verbindung jeder DC-Energiequelle mit dem Ringbus über den jeweiligen Stromrichter mehrere parallele Leistungspfade durch den Ringbus definiert.
DC-Energieverteilungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder Stromrichter der mehreren Stromrichter einen bidirektionalen DC/DC-Stromrichter aufweist; und/oder wobei jeder Stromrichter der mehreren Stromrichter eingerichtet ist, um wenigstens entweder Leistung umzuwandeln, die von einer jeweiligen Energiequelle zu dem Ringbus geliefert wird, und/oder Leistung umzuwandeln, die durch den Ringbus zu wenigstens einer Last geliefert wird.
DC-Energieverteilungssystem nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, das ferner mehrere Lasten aufweist, wobei jede Last der mehreren Lasten mit einem Ausgang einer jeweiligen DC-Energiequelle der mehreren DC-Energiequellen parallel verbunden ist und stromaufwärts von dem jeweiligen Stromrichter angeschlossen ist; wobei das DC-Energieverteilungssystem vorzugsweise ferner mehrere Batterien aufweist, wobei jede Batterie der mehreren Batterien mit einer jeweiligen Last der mehreren Lasten verbunden ist.
DC-Energieverteilungssystem nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ringbus einen positiven Ringbus und einen negativen Ringbus aufweist; wobei der Ringbus vorzugsweise mehrere Paare von Schutzvorrichtungen aufweist, wobei jedes Paar von Schutzvorrichtungen mit jeder Seite einer Ausgangsverbindung jedes Stromrichters mit dem positiven Ringbus verbunden ist; wobei jede Schutzvorrichtung versuchsweise entweder eine Strombegrenzungsvorrichtung oder einen Schutzschalter aufweist.
DC-Energieverteilungssystem nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, das ferner mehrere quellenseitige positive DC-Busse aufweist, wobei jeder quellenseitige positive DC-Bus mit einem Ausgang jeder jeweiligen DC-Energie quelle verbunden ist; wobei das DC-Energieverteilungssystem vorzugsweise ferner aufweist: eine erste doppelt stromversorgte Last, die mit den quellenseitigen positiven DC-Bussen von sowohl einer ersten Energiequelle als auch einer zweiten Energiequelle der mehreren Energiequellen verbunden ist; und eine zweite doppelt stromversorgte Last, die mit den quellenseitigen positiven DC-Bussen von sowohl einer dritten Energiequelle als auch einer vierten Energiequelle der mehreren Energiequellen verbunden ist.
DC-Energieverteilungssystem nach Anspruch 6, das ferner aufweist: eine zentralisierte Batterie; und mehrere Verstärker, wobei jeder Verstärker mit einer jeweiligen Last über einen jeweiligen quellenseitigen positiven DC-Bus und mit der zentralisierten Batterie verbunden ist.
DC-Energieverteilungssystem nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Stromrichter der mehreren Stromrichter einen DC/DC-Stromrichter mit drei Anschlüssen aufweist, der aufweist: einen ersten Anschluss, der mit einem Ausgang einer jeweiligen DC-Energiequelle verbunden ist; einen zweiten Anschluss, der mit dem Ringbus verbunden ist; und einen dritten Anschluss, der mit einer Batterie verbunden ist.
Gleichstrom(DC)-Energieverteilungssystem, das aufweist: einen ersten Verteilungsbus, der eingerichtet ist, um DC-Leistung bereitzustellen, wobei der erste Verteilungsbus einen ersten Stromrichter aufweist; einen zweiten Verteilungsbus, der eingerichtet ist, um DC-Leistung bereitzustellen, wobei der zweite Verteilungsbus einen zweiten Stromrichter aufweist; und einen Ringbus, der den ersten Verteilungsbus mit dem zweiten Verteilungsbus verbindet.
DC-Energieverteilungssystem nach Anspruch 9, das ferner aufweist: einen ersten Wechselstrom(AC)/DC-Stromrichter, der einen Eingang, der mit einer ersten AC-Energiequelle verbunden ist, und einen Ausgang aufweist, der mit dem ersten Verteilungsbus verbunden ist; und einen zweiten (AC)/DC-Stromrichter, der einen Eingang, der mit einer zweiten AC-Energiequelle verbunden ist, und einen Ausgang aufweist, der mit dem zweiten Verteilungsbus verbunden ist; wobei das DC-Energieverteilungssystem vorzugsweise ferner aufweist: eine erste Last, die eingerichtet ist, um DC-Leistung von dem ersten Verteilungsbus zu empfangen; und eine zweite Last, die eingerichtet ist, um DC-Leistung von dem zweiten Verteilungsbus zu empfangen; wobei der zweite Stromrichter eingerichtet sein kann, um beim Auftreten eines Fehlers in dem zweiten Verteilungsbus: ein erstes DC-Leistungsniveau aus dem Ringbus zu ziehen, wobei das erste DC-Leistungsniveau durch den ersten Verteilungsbus über den ersten Stromrichter bereitgestellt wird; das erste DC-Leistungsniveau auf ein zweites DC-Leistungsniveau anzupassen, das von der zweiten Last benötigt wird; und das zweite DC-Leistungsniveau für die zweite Last bereitzustellen.