DE19631356A1

DE19631356A1 - Mains power transformer with electrical isolation from mains

Info

Publication number: DE19631356A1
Application number: DE1996131356
Authority: DE
Inventors: Jovan Prof Dr Antula
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 1998-02-12

Abstract

A transformer arrangement that is isolatable from the mains has a primary circuit for storing energy and a secondary one designed so that during the charging period all poles of the store are connected only to the primary circuit and during the discharging period, they are all connected only to the secondary circuit. Between each charging and discharging period there is a time interval where current flows in neither circuit, with a similar time interval between each discharging and charging period. These intervals can be changed in duration, but are at least 1% of the duration of the charging or discharging periods.

Description

Es ist unter anderem aus SU 290374, DE-OS 20 52 382, DE-OS 20 62 258, DE-OS 24 35 392, DE-OS 25 08 314, EP 0 386 261 A1, DE-OS 42 12 864 A1 bekannt, daß man einen Verbraucher aus einem Versorgungsnetz speisen und dabei die Netztrennung erreichen kann, indem man die Anschlüsse eines elektrischen Energiespeichers mit Hilfe von zwei Schaltergruppen abwechselnd und allpolig entweder nur an das Versorgungsnetz, oder nur an den Verbraucher anschließt.It is, inter alia, from SU 290374, DE-OS 20 52 382, DE-OS 20 62 258, DE-OS 24 35 392, DE-OS 25 08 314, EP 0 386 261 A1, DE-OS 42 12 864 A1 discloses that one is a consumer can feed a supply network and thereby achieve grid separation by using the Connections of an electrical energy storage with the help of two switch groups alternately and all poles either only to the supply network or only to the consumer.

Fig. 1 zeigt in einer grundsätzlichen allgemeinen Schaltung einer Potential-Trennanordnung in Form eines Blockschaltbildes, den Energiespeicher 1 sowie die beiden Schaltergruppen 2 und 3, die den Energiespeicher 1 allpolig abwechselnd an das Versorgungsnetz 4 und den Verbraucher 5 schalten, derart, daß jeweils eine der Schaltergruppen 2 bzw. 3 den Energiespeicher 1 vom Netz 4 bzw. vom Verbraucher 5 trennt, während die andere Gruppe 3 bzw. 2 ihn damit verbindet, wobei die Steuerungen der Schaltergruppen an die Steureschaltungen 10 angeschlossen sind, von der die ent sprechenden Schaltimpulse erzeugt werden. Die Schaltfrequenz beträgt in der Praxis meist 50 Hz bzw. 60 Hz, kann jedoch auch höher sein. Fig. 1 shows in a basic general circuit of a potential separation arrangement in the form of a block diagram, the energy storage 1 and the two switch groups 2 and 3 , which switch the energy storage 1 all poles alternately to the supply network 4 and the consumer 5 , such that one each the switch groups 2 and 3 separate the energy store 1 from the network 4 or from the consumer 5 , while the other group 3 or 2 connects it to it, the controls of the switch groups being connected to the control circuits 10 from which the corresponding switching pulses are generated will. In practice, the switching frequency is usually 50 Hz or 60 Hz, but can also be higher.

Die Zeitspanne, in der der Energiespeicher aus dem Versorgungsnetz gespeist wird und seine Verbindung mit dem Verbraucher unterbrochen ist, nennt man die Ladeperiode. Die darauffolgende Zeitspanne, in der die Verbindung des Energiespeichers zum Netz getrennt ist und der Energie speicher mit dem Verbraucher verbunden ist, nennt man die Entladeperiode. Der Ladekreis wird der Primärkreis, der Entladekreis der Sekundärkreis genannt.The time span in which the energy store is fed from the supply network and its Connection with the consumer is interrupted, is called the charging period. The next one Time span in which the connection of the energy storage to the grid is separated and the energy storage connected to the consumer is called the discharge period. The charge circle becomes the Primary circuit, the discharge circuit called the secondary circuit.

Als Energiespeicher kommen in den genannten Schriften kapazitive - und/oder induktive und/oder elektrochemische Energiespeicher (Akkumulatoren) in Betracht, als Schalter mechanische (wie Relais) und/oder elektronische Elemente (wie Transistoren, Thyristoren, IGBT, Dioden, Optoelemente).Capacitive and / or inductive and / or electrochemical energy storage (accumulators) into consideration as a switch mechanical (such Relays) and / or electronic elements (such as transistors, thyristors, IGBT, diodes, Optocouples).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Haupteigenschaft der gattungsgemäßen Übertrager der elektrischen Energie, nämlich den netzgetrennten Betrieb, zu sichern und zu ver bessern. Das wird dadurch erreicht, daß man erfindungsgemäß zwischen der Lade- und der Entlade periode ein erstes Zwischenzeitintervall einführt, indem der Primärkreis vom Netz schon getrennt ist und nicht mehr leitet, der Sekundärkreis weiterhin vom elektrischen Speicher getrennt ist und noch nicht leitet und erst nach dem vorgesehenen ersten Zwischenzeitintervall an den elektrischen Energiespeicher angeschlossen wird. Während dieses ersten Zwischenzeitintervalls fließt (abgesehen von den Sperrströmen der Schalter) sowohl im Primär- als auch im Sekundärkreis kein Strom, der Energiespeicher ist vom Netz, der Verbraucher vom Energiespeicher getrennt.The present invention is based on the object, the main property of the generic Securing and verifying electrical energy, namely the grid-separated operation improve. This is achieved in that, according to the invention, between loading and unloading period introduces a first interim interval by already disconnecting the primary circuit from the network is and no longer conducts, the secondary circuit is still disconnected from the electrical memory and still not conducts and only after the intended first intermediate interval to the electrical Energy storage is connected. During this first split interval (except of the reverse currents of the switches) no current in either the primary or the secondary circuit Energy storage is disconnected from the network, the consumer is disconnected from the energy storage.

Ein zweites Zwischenzeitintervall der gleichen Art ist nach der Entladeperiode vorgesehen, in welchem weder der Primär- noch der Sekundärkreis leiten. Erst danach beginnt für den Energieübertrager der neue Arbeitszyklus.A second intermediate interval of the same type is provided after the discharge period in which neither the primary nor the secondary circuit lead. Only then begins for the Energy transmitters the new work cycle.

Bei einem Energieübertrager kann entweder nur die erste, oder nur die zweite, oder auch beide Zwischenzeitintervalle vorgesehen werden. Die Dauer des Zwischenzeitintervalls soll mindestens 1%, vorzugsweise 10%, im allgemeinen jedoch nicht mehr als 60% der Lade- oder der Entlade periode betragen. In der Praxis betragen die Intervalle bei einer Schaltfrequenz von 50 Hz ca. 0,5 bis 3 ms, höchstens 6 ms.In the case of an energy transmitter, either only the first, or only the second, or both Interim intervals can be provided. The duration of the intermediate interval should be at least 1%, preferably 10%, but generally not more than 60% of the loading or unloading period. In practice, the intervals are around 0.5 to at a switching frequency of 50 Hz 3 ms, at most 6 ms.

Die beiden Zeitintervalle und die beiden Perioden können während des Betriebs des Übertrages unverändert bleiben, sie können aber auch einzeln oder mehrere veränderlich gestaltet werden z. B. um die Verhältnisse am Ausgang des Übertragers zu beeinflussen.The two time intervals and the two periods can be during the operation of the transfer remain unchanged, but they can also be designed individually or several variably z. B. to influence the conditions at the output of the transformer.

Claims

1. transformer of electrical energy with mains-separated operation consisting of a primary circuit ( 4 , 2 ) at least one arrangement for storing the electrical energy ( 1 ) and a secondary circuit ( 3 , 5 , Fig. 1), which are designed so that during the charging period the storage arrangement is all-pole connected only to the primary circuit and during the discharging period the storage arrangement is all-pole only to the secondary circuit, characterized in that

a) a first intermediate time interval is introduced between each charging and discharging period, in that a current neither flows in the primary nor in the secondary circuit, and / or
b) a second intermediate interval is introduced between each discharge and charge period, in that almost no currents flow in the primary and secondary circuits.

2. Transmitter of electrical energy with mains-separated operation according to claim 1, characterized ge indicates that the length of the first and / or the second intermediate interval is designed to be changeable.

3. Transmitter of electrical energy with mains-separated operation according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the duration of the intermediate intervals is at least 1% of the charging or Discharge period.