DE20122923U1 - Stromrichterschaltungen mit verteilten Energiespeichern - Google Patents

Stromrichterschaltungen mit verteilten Energiespeichern Download PDF

Info

Publication number
DE20122923U1
DE20122923U1 DE20122923U DE20122923U DE20122923U1 DE 20122923 U1 DE20122923 U1 DE 20122923U1 DE 20122923 U DE20122923 U DE 20122923U DE 20122923 U DE20122923 U DE 20122923U DE 20122923 U1 DE20122923 U1 DE 20122923U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
converter circuit
terminal
subsystems
electrically connected
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE20122923U
Other languages
English (en)
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7671534&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE20122923(U1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE20122923U priority Critical patent/DE20122923U1/de
Publication of DE20122923U1 publication Critical patent/DE20122923U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Stromrichterschaltung mit wenigstens zwei jeweils einen oberen und unteren Zweig aufweisenden Phasenbausteinen (5), deren Plus-Anschlüsse (P) mit einer positiven Sammelschiene (P0) und deren Minus-Anschlüsse (N) mit einer negativen Sammelschiene (N0) elektrisch leitend verbunden sind, und wobei ein Verbindungspunkt der elektrisch in Reihe geschalteten Zweige eines jeden Phasenbausteins (5) einen Lastanschluss (L) bildet,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Phasenbaustein (5) k zweipolige Subsysteme (10, 11) aufweist, die elektrisch in Reihe geschaltet sind,
dass jedes zweipolige Subsystem (10, 11) einen unipolaren Speicherkondensator (9) aufweist, dem eine Reihenschaltung zweier steuerbarer elektronischer Schalter (1, 3) jeweils mit einer antiparallel geschalteten Diode (2, 4) elektrisch parallelgeschaltet ist, und
dass ein Anschluss des unipolaren Speicherkondensators (9) und ein Verbindungspunkt dieser beiden steuerbaren elektronischen Schalter (1, 3) jeweils eine Klemme (X1, X2 bzw. X2, X1) bilden.

Description

  • Zum Zwecke der verlustarmen Umformung elektrischer Energie ist eine Vielzahl von Stromrichterschaltungen bekannt. In einem bedeutenden Teil der Anwendungen im höheren Leistungsbereich werden diese zur Steuerung des Energieflusses zwischen elektrischen Maschinen und Energieversorgungsnetzen (Drehzahlvariable Antriebe) oder zwischen verschiedenen Energieversorgungsnetzen (Netzkupplungen) eingesetzt. Zu letzteren Anwendungen gehören sinngemäß auch die Blindleistungskompensation und die Spannungsstabilisierung in Energieversorgungsnetzen mit Hilfe von Stromrichtern. Für diese und andere Anwendungen im höheren Leistungsbereich gewinnt insbesondere die Beherrschung hoher Spannungen und möglicher Störungsfälle ohne schwerwiegende Folgeschäden sowie die Problematik der Reihenschaltung von Leistungshalbleitern an Bedeutung.
  • Als bekannte Schaltungen im höheren Leistungsbereich und Spannungsbereich werden vorwiegend Stromrichter mit eingeprägter Gleichspannung verwendet. Dieser Stromrichtertyp wird auch als „U-Umrichter” – englisch: ”Voltage source inverter” – bezeichnet. Die Nachteile der U-Umrichter sind bei den genannten Anwendungen insbesondere:
    • – Bei Kurzschluss der Gleichspannungsseite zwischen P0 und N0 (siehe 1) fließen extrem hohe Entladeströme aus der gleichspannungsseitigen Kondensatorbatterie (7), die Zerstörungen in Folge extrem hoher mechanischer Kraftwirkungen und/oder Lichtbogenwirkung verursachen können.
    • – Beim Ausfall von Leistungshalbleitern oder fehlerhafter Ansteuerung kann der kurzschlussartige Entladestrom direkt über die Halbleiter fließen mit der Folge von Zerstörungen der Halbleiter und ihrer Kontaktierungen.
    • – Die für die Halbleiterschalter des U-Umrichters erforderliche, sehr kleine Streuinduktivität der Kondensatorbatterie (7), steht mit steigendem Spannungsniveau einer mechanisch kurzschlussfesten und isolationsmäßig sicheren konstruktiven Ausführung immer mehr entgegen.
    • – Vor Inbetriebnahme des Stromrichters ist im Allgemeinen eine strombegrenzte Vorladung der Kondensatorbatterie (7) auf eine Spannung notwendig, die gleich oder höher als die betriebsmäßige Spannung ist, da andernfalls eine unkontrollierte, kurzschlussartige Aufladung der Kondensatorbatterie aus der Wechselstrom- bzw. Drehstromseite erfolgen kann. Die Hilfsschaltungen für diese Vorladung sind aufwändig, da sie für die hohe (betriebsmäßige) Spannung ausgelegt werden müssen.
    • – Hoher Oberschwingungsgehalt der Ausgangsspannungen.
  • Diese Nachteile sind bei hohen Spannungen, die eine Reihenschaltung von Leistungshalbleitern erforderlich machen, besonders gravierend. Es sind mehrere Schaltungen bekannt, die durch verschiedenartige Aufteilung des U-Umrichters in Teilstromrichter oder mittels verschiedener Zusatzschaltungen diese Nachteile zu mindern suchen:
    Eine dieser Arten ist aus IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, Vol. 15, No. 4, July 2000, „Fundamentals of a New Diode Clamping Multilevel Inverter", Verfasser: Xiaoming Yuan und Ivo Barbi, bekannt (siehe dort: 3). Sie stellt eine verbesserte, verallgemeinerte Form der Dreipunktschaltung dar. Kennzeichnend für diese Schaltungsart ist die Aufteilung der gleichspannungsseitigen Kondensatorbatterie des U-Umrichters in eine direkte Serienschaltung von Kondensatorteilbatterien sowie die Sicherstellung der Spannungsaufteilung der reihengeschalteten Leistungshalbleiter durch ein Netzwerk aus Dioden (Englisch: „Clamping Diodes”).
  • Die Vorteile dieser Schaltungsart sind:
    • a) Treppenförmige Ausgangsspannung mit geringem Oberschwingungsgehalt.
    • b) Leistungshalbleiter und Kondensatorbatterien müssen nur für eine (gegenüber der gesamten Gleichspannung eines U- Umrichters) kleinere, gleichmäßig aufgeteilte Spannung ausgelegt werden.
  • Nachteilig sind hingegen die folgenden Punkte:
    • c) Hohe Anforderungen bzgl. minimaler Streuinduktivitäten des Stromrichteraufbaus und der gleichspannungsseitigen Kondensatorbatterien.
    • d) Komplexer werdender Schaltungsaufbau mit steigender Stufenzahl, d. h.: keine Möglichkeit der streng modularen Erweiterbarkeit für beliebige Stufenzahlen mit identischen Teilstromrichtern.
    • e) Kritische Folgeschäden (Fehlerfortpflanzung) bei Ausfall oder Fehlansteuerung von Leistungshalbleitern, d. h.: auch bei hoher Stufenzahl keine sichere Möglichkeit der Nutzung von Redundanz.
  • Alle drei Punkte sind für den Einsatz bei hohen Spannungen und Stufenzahlen sehr nachteilig. Punkt c) in Verbindung mit Punkt e) bedeutet zudem, dass die eingangs erwähnten Nachteile bzgl. Kurzschlussverhalten und Ausfällen von Leitungshalbleitern nicht wesentlich gemildert werden können. Es sind deshalb noch weitere Lösungsansätze entwickelt worden.
  • Eine weitere, mögliche Schaltungsart ist aus IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 32, No. 3, May/June 1996, „Multilevel Converters – A New Breed of Power Converters", Verfasser: Jih-Sheng Lai und Fang Zheng Peng, bekannt (siehe dort: 4). Diese Schaltungsart benötigt statt des Netzwerkes aus Dioden eine Anzahl von Kondensatorteilbatterien zusätzlich zur gleichspannungsseitigen Kondensatorbatterie des U-Umrichters. Letztere kann selbstverständlich analog zur vorab genannten Version ebenfalls aufgeteilt sein. Es wird jedoch mit dieser Schaltungsart keiner der vorstehend genannten Nachteile c), d), e) vermieden. Äußerst ungünstig ist ferner die Tatsache, dass die zusätzlichen Kondensatorteilbatterien stark ungleiche, teilweise sehr hohe Spannungen aufweisen.
  • Eine dritte, mögliche Schaltungsart ist ebenfalls aus IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 32, No. 3, May/June 1996, „Multilevel Converters – A New Breed of Power Converters", Verfasser: Jih-Sheng Lai und Fang Zheng Peng, bekannt (siehe dort: 5). Sie wird dort als „Cascaded Inverters with separate DC sources” bezeichnet. Kennzeichnend ist, dass als Teilstromrichter einphasige Vollbrückenschaltungen (U-Umrichter) wechselstromseitig in Reihe geschaltet sind. Die zwei genannten Nachteile d), e) lassen sich damit vermeiden. Punkt c) bezieht sich jetzt nur noch auf jeden einzelnen Teilstromrichter und ist leichter erfüllbar. Es entsteht jedoch prinzipbedingt ein neuer, schwerwiegender Nachteil: Die Gleichspannungsseiten der einzelnen Vollbrückenschaltungen müssen an galvanisch getrennte Gleichspannungsquellen (Englisch: „separate DC sources”) angeschlossen werden. Nur bei verschwindender Wirkleistung – z. B. reiner Blindleistungsabgabe – ist ein Abschluss der Gleichspannungsseite mit nur je einer separaten Kondensatorbatterie möglich. Dieser Fall tritt praktisch nur in Spezialanwendungen – wie Blindstromkompensationsanlagen – auf und ist in letztgenannter Literaturstelle im dortigen Abschnitt V erwähnt.
  • Aus IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 35, No. 1, January/February 1999, „Multilevel Converters for Large Electric Drives", Verfasser: Leon M. Tolbert, Fang Zheng Peng und Thomas G. Habetler, ist eine Anwendung für Wirkleistungsübertragung (Elektroantrieb für ein Kraftfahrzeug) mit 15 separaten, von einander galvanisch getrennten Batterien bkannt. Eine solche Aufteilung ist für Batterien prinzipiell möglich, jedoch bezüglich Verkabelung, Ladezustandsüberwachung und Fremdaufladung sehr ungünstig. Zusätzlich tritt eine unerwünschte hohe Wechselstrombelastung der Batterien auf, die in einem konzentrierten Gleichspannungskreis eines dreiphasigen, konventionellen U-Umrichters durch Stromausgleich zwischen den drei Phasen weitgehend vermieden wird.
  • Eine Variante, die diesen Nachteil geringfügig mildert, ist aus European Power Electronics Conference 1999 (Lausanne): „A New Multilevel Inverter Topology with a Hybrid Approach”, Verfasser: Bum-Senk Suh, Yo-Han Lee, Dong-Senk Hyun und Thomas A. Lipo, bekannt. Diese Variante setzt einen konventionellen, dreiphasigen U-Umrichter als erste Spannungsstufe ein. Weitere Spannungsstufen der Reihenschaltung werden jedoch weiterhin mit einphasigen Vollbrückenschaltungen, die wechselstromseitig in Reihe geschaltet sind, erzeugt. Diese können – wenn sie nicht wiederum von einzelnen, separaten Gleichspannungsquellen gespeist werden – jedoch nicht zur Wirkungsleistungsbilanz beitragen. Eine Erweiterung auf höhere Stufenzahlen ist damit weitestgehend nutzlos oder auf Anwendungen mit überwiegender Blindleistung beschränkt.
  • Zur weiteren Erläuterung zeigt im Folgenden:
  • 1: Einen Stromrichter mit eingeprägter Gleichspannung (Ud) – auch „U-Umrichter” oder engl.: „Voltage source inverter” genannt – am Beispiel einer Anordnung, die zum gesteuerten Energieaustausch zwischen zwei Drehstromnetzen (L1, L2, L3) bzw. (L1b, L2b, L3b) dient. Folgende Merkmale zeichnen bekanntermaßen den Stromrichtertyp U-Umrichter im Hinblick auf die Realisierung aus:
    • – Die Stromrichterschaltung lässt sich in einzelne, prinzipiell gleichartige Phasenbausteine (5) zerlegen, die leistungsseitigen jeweils drei Anschlüsse aufweisen. Diese sind bezeichnet mit: P: Plusanschluss, welcher mit der positiven Sammelschiene (P0) der eingeprägten Gleichspannung (Ud) zu verbinden ist. N: Minusanschluss, welcher mit der negativen Sammelschiene (N0) der eingeprägten Gleichspannung (Ud) zu verbinden ist. L: Lastanschluss, welcher mit der wechselstromseitigen Last – z. B. einer Phase eines Wechselstromnetzes – zu verbinden ist.
    • – Die Phasenbausteine (5) – im englischen Sprachgebrauch auch „half bridge” genannt – sind in bekannter Schaltungsanordnung aus steuerbaren elektronischen Schaltern (1) und (3) sowie antiparallelen Dioden (2) und (4) aufgebaut.
    • – Das Potential am Lastanschluss (L) lässt sich durch entsprechendes Schalten von (1) und (3) auf das Potential von P oder das Potential von N steuern. Durch fortgesetztes Umschalten zwischen diesen beiden Schaltzuständen (Pulsweitenmodulation) lässt sich in bekannter Weise auch ein beliebiger Mittelwert des Potentials zwischen diesen Grenzen einstellen. Dieser Vorgang der Einstellung eines Sollwerts des Potentials an (L) wird als „Spannungsaussteuerung” bezeichnet.
    • – Eine gleichspannungsseitige Kondensatorbatterie (7) zur Stützung der Gleichspannung (Ud) ist über ein System induktionsarmer Sammelschienen (P0, N0) mit den gleichspannungsseitigen Anschlüssen (P, N) aller Phasenbausteine direkt verbunden. Die Kondensatorbatterie (7) kann in bekannter Weise aus einer Reihen- und/oder Parallelschaltung mehrerer Kondensatoren bestehen und auch räumlich zwischen den Phasenbausteinen verteilte Kondensatoren enthalten. Die letztgenannte Maßnahme wird oft angewendet, wenn unter anderem wegen großer räumlicher Ausdehnung (lange Strecken, große Isolationsabstände) die Sammelschienen (P0, N0) nicht genügend induktionsarm, d. h.: mit sehr kleinen Streuinduktivitäten, ausgeführt werden können. Nachteilig bei oben angegebener räumlicher Verteilung von Kondensatoren sind hochfrequente Schwingungen zwischen den Teilkondensatoren und Streuinduktivitäten, die unter anderem wegen der resultierenden zusätzlichen Strombelastung der Kondensatoren störend sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf beliebige Stufenzahlen modular erweiterbare Schaltungsanordnungen anzugeben, welche frei von den genannten Nachteilen der bekannten Anordnungen ist. Die vorab genannten Vorteile a) und b) der verbesserten Dreipunktschaltung nach IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, Vol. 15, No. 4, July 2000, „Fundamentals of a New Diode Clamping Multilevel Inverter", Verfasser: Xiaoming Yuan und Ivo Barbi, sollen jedoch erhalten bleiben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Der Ansatz der erfindungsgemäßen Vorgehensweise besteht darin, die Phasenbausteine (5) in den bekannten Grundschaltungen der U-Umrichter durch leistungsseitig bezüglich der Klemmen (P, N, L) anschlusskompatible Ersatz-Dreipole (100) zu ersetzen. Diese müssen, um vorteilhaft eingesetzt werden zu können, gemäß der Erfindung folgende Merkmale aufweisen:
    • 1) Sie enthalten zu- und abschaltbare interne Energiespeicher in Form unipolarer Speicherkondensatoren (9).
    • 2) Die möglichen Schaltzustände für das Zu- und Abschalten dieser Energiespeicher, d. h., die Speicherkondensatoren (9) sind so gestaltet, dass bei Überspannungen zwischen (P0) und (N0) eine Energieaufnahme erfolgt; eine unkontrollierte Energieabgabe, insbesondere bei Kurzschlüssen zwischen (P0) und (N0), hingegen verhindert werden kann.
    • 3) Sie weisen eine definierte Kapazität zwischen ihren Klemmen (P) und (N) unabhängig von der Spannungsaussteuerung auf, deren Wert steuerungsseitig vorgegeben werden kann.
    • 4) Sie weisen einen näherungsweise konstanten Energieinhalt unabhängig von der Spannungsaussteuerung auf, dessen Wert näherungsweise steuerungsseitig vorgegeben werden kann.
    • 5) Die erfindungsgemäße Struktur des Ersatz-Dreipols ermöglicht seine Realisierung mittels einer inneren Reihenschaltung einer beliebigen Anzahl identischer zweipoliger Subsysteme (10) oder (11).
  • Diese erfindungsgemäße Stromrichterschaltung ermöglicht es vollständig auf die Kondensatorbatterie (7) an den Sammelsschienen (P0, N0) des U-Umrichters zu verzichten sowie bei Kurzschlüssen zwischen P0 und N0 stoßartige Entladungen von Energiespeichern zu vermeiden.
  • Außerdem ermöglicht diese Stromrichterschaltung den parallelen Betrieb einer beliebigen Anzahl von Ersatz-Dreipolen (100) an den Sammelschienen (P0, N0) ohne dass störende Ausgleichsströme zwischen den Ersatz-Dreipolen (100) und resultierende Energieverluste entstehen.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist es zweckmäßig zuerst auf die Subsysteme entsprechend einzugehen. Die Klemmen des Subsystems sind im Folgenden mit X1 und X2 bezeichnet – Die Potentialdifferenz zwischen diesen Klemmen ist als Klemmenspannung bezeichnet. Die Subsysteme müssen gemäß der Erfindung folgende Eigenschaften aufweisen:
    • I. Einen oder mehrere Schaltzustände in denen die Klemmenspannung des Subsystems unabhängig von der Klemmenstromrichtung den Wert Null annimmt (bis auf den Durchlassspannungsabfall realer Leistungshalbleiter).
    • II. Einen oder mehrere Schaltzustände in denen die Klemmenspannung des Subsystems unabhängig von der Klemmenstromrichtung von Null verschiedene Werte annimmt und das Subsystem – je nach Klemmenstromrichtung – regenerativ Energie aus dem Speicherkondensator (9) aufnehmen oder abgeben kann.
    • III. Einen oder mehrere Schaltzustände in denen die Klemmenspannung des Subsystems abhängig von der Klemmenstromrichtung so gerichtet ist, dass das Subsystem keine Energie abgibt.
  • Eine mögliche einfache Schaltungsanordnung für das Subsystem, die diese Eigenschaften realisiert, ist in 2 dargestellt. 3 stellt eine funktional völlig gleichwertige Variante dar. Die steuerbaren elektronischen Schalter (1) und (3) werden durch Halbleiter wie IGBT oder MOS-Feldeffekttransistoren realisiert. Die antiparallelen Dioden (2) und (4) können diskrete Bauelemente oder – wie bei MOS-Feldeffekttransistoren – in der Halbleiterstruktur der steuerbaren elektronischen Schalter (1) und (3) integriert sein. Das Subsystem enthält weiterhin einen unipolaren Speicherkondensator (9) oder eine Kondensatorbatterie aus mehreren solcher Speicherkondensatoren mit der resultierenden Kapazität (C0).
  • In einem Schaltzustand nach Punkt I ist der steuerbare elektronische Schalter (1) eingeschaltet und der steuerbare elektronische Schalter (3) ausgeschaltet.
  • In einem Schaltzustand nach Punkt II ist der steuerbare elektronische Schalter (1) ausgeschaltet und der steuerbare elektronische Schalter (3) eingeschaltet. Der Speicherkondensator (9) ermöglicht es regenerativ Energie abzugeben oder aufzunehmen. Die Klemmenspannung, d. h.: die Potentialdifferenz zwischen X1 und X2 entspricht in diesem Zustand der Spannung (UC) des Speicherkondensators (9). (Bis auf den Durchlassspannungsabfall realer Leistungshalbleiter).
  • In einem Schaltzustand nach Punkt III sind beide steuerbaren elektronischen Schalter (1) und (3) ausgeschaltet. Es ist in diesem Zustand sicher ausgeschlossen, dass in einem äußeren Fehlerfall – wie z. B. Klemmenkurzschluss – unerwünscht Energie abgegeben wird.
  • Zur weiteren Erläuterung zeigt 4 einen erfindungsgemäßen Ersatz-Dreipol (100), der mittels einer inneren Reihenschaltung einer Anzahl von k Subsystemen (10) realisiert ist. 5 zeigt die gleiche Anordnung mit zusätzlicher Bezeichnung der Teilspannungen U1 bis U8 der Subsysteme. (Nur zur Erläuterung). Beispielhaft ist in 4 und 5 der Fall k = 8 dargestellt. Grundsätzlich kann jede beliebige Zahl k ≥ 2 gewählt werden. Im Allgemeinen wird man aus Symmetriegründen eine gerade Zahl sowie meist eine größere Reihenschaltzahl k ≥ 4 wählen, was jedoch nicht zwingend ist.
  • Zur Vereinfachung der Erläuterung wird zuerst von der Voraussetzung ausgegangen, dass alle Speicherkondensatoren (9) al ler Subsysteme (10) auf eine einheitliche Spannungshöhe (UC) vorgeladen sind. Geeignete Verfahren zur Erzeugung dieses Vorladezustandes werden nachfolgend beschrieben. Des Weiteren soll der Ersatz-Dreipol (100) erfindungsgemäß ohne eine gleichspannungsseitige Kondensatorbatterie (7) betrieben werden.
  • Die vorstehend genannten Merkmale 4) und 5) sollen nun durch ein geeignetes Steuerverfahren realisiert werden um den parallelen Betrieb einer Vielzahl von Ersatz-Dreipolen (100) an gemeinsamen Sammelschienen (P0, N0) zu gewährleisten. Gemäß der Erfindung besteht ein geeignetes Steuerverfahren in folgendem Vorgehen:
    Es werden im regulären Betrieb des Stromrichters nur die Schaltzustände I und II der Subsysteme angesteuert. Der Schaltzustand III wird nur bei Störungsfällen (wie z. B. Kurzschluss der Sammelschienen (P0, N0), für den gezielten Leerlauf (Unterbrechung des Stromrichterbetriebs) und für vernachlässigbar kurze Schaltverzögerungszeiten der steuerbaren elektronischen Schalter (1) und (3) bei Schaltzustandswechseln genutzt bzw. auftreten. Für jeden Ersatz-Dreipol (100) lassen sich nun unabhängig voneinander die beiden folgenden Größen vorgeben:
    • – Die Potentialdifferenz UPN zwischen den Klemmen P und N zu: UPN = m·UC mit m (ganzzahlig) und 0 ≤ m ≤ k, indem eine Anzahl von m Subsystemen (10) oder (11) des Ersatz-Dreipols (100) in den Schaltzustand II und die verbleibenden (k – m) Subsysteme in den Schaltzustand I gesteuert werden. Die zwischen den Klemmen P und N des Ersatz-Dreipols wirksame Kapazität beträgt dann CPN = C0/m.
    • – Das Potential an L („Spannungsaussteuerung”), hier definiert als Potentialdifferenz der Klemme L gegen den gewählten Bezugspunkt N, zu: ULN = x·UC, mit x (ganzzahlig) und 0 ≤ x ≤ n, indem eine Anzahl x der im Zweig zwischen der Klemme L und der Klemme N liegenden n Subsysteme (10) oder (11) in den Schaltzustand II und die verbleibenden in diesem Zweig in den Schaltzustand I gesteuert werden.
  • Eine vorteilhafte Bemessung, die im Sinne einheitlicher Subsysteme, Ersatz-Dreipole und einer symmetrischen und maximalen Spannungsaussteuerung im allgemeinen zu bevorzugen ist, besteht in folgendem: Der Lastanschluss L wird schaltungstechnisch symmetrisch zwischen P und N abgegriffen. Damit ergibt sich k als gerade Zahl, im Allgemeinen: k ≥ 4 und folglich n = k/2. Zur Vorgabe der Potentialdifferenz UPN ergibt dann ein Wert von m = k/2 den Vorteil einer maximalen möglichen (und symmetrischen) Spannungsaussteuerung des Potentials an L.
  • Bei steuerungsseitiger Vorgabe eines Wertes x = n/2 nimmt das Potential an L dann den arithmetischen Mittelwert der Potentiale von P und N an. Dieser Wert kann analog zum Dreipunkt-Wechselrichter als Ruhelage oder Mittenpotential bezüglich der Spannungs-aussteuerung betrachtet werden. In diesem Zustand sind die Hälfte (n/2) aller Subsysteme (10) oder (11) des Ersatz-Dreipols (100) im Zweig zwischen der Klemme L und der Klemme N im Schaltzustand II und die verbleibenden in diesem Zweig im Schaltzustand I. Gleiches gilt für den Zweig zwischen der Klemme L und der Klemme P.
  • Um die maximale positive Spannungsaussteuerung, das heißt ULN = UPN zu erzielen, ist x = n vorzugeben. In diesem Zustand sind alle im Zweig zwischen der Klemme L und der Klemme N liegenden Subsysteme im Schaltzustand II und alle im Zweig zwischen der Klemme L und der Klemme P liegenden Subsysteme im Schaltzustand I. Um die maximale negative Spannungsaussteuerung, d. h.: ULN = 0 zu erzielen, ist x = 0 vorzugeben. In diesem Zustand sind alle im Zweig zwischen der Klemme L und der Klemme N liegenden Subsysteme im Schaltzustand I und alle im Zweig zwischen der Klemme L und der Klemme P liegenden Subsysteme im Schaltzustand II.
  • Diese beiden Extremweite der Spannungsaussteuerung (x = n/2 und x = 0) zeichnen sich dadurch aus, dass keine Freiheitsgrade bezüglich der Schaltzustände der Subsysteme der Ersatz-Dreipole bestehen. In allen Zwischenzuständen (0 < x < n/2), die den Zwischenstufen des Potentials an L entsprechen, ist dies jedoch der Fall – wie sich mit elementaren Grundlagen der mathematischen Kombinatorik zeigen lässt. Bei Beschränkung der Spannungsaussteuerung auf diesen Bereich (0 < x < n/2) lassen sich diese Freiheitsgrade in zweierlei Hinsicht vorteilhaft nutzen, wie im Folgenden erläutert wird. Der erste Punkt betrifft die Vorgabe von variablen Werten von m:
    Diesbezüglich besteht ein wesentliches und kennzeichnendes Merkmal der erfindungs-gemäßen Schaltungsanordnungen darin, dass es mittels der Steuerung, – das heißt, durch die Wahl (Anzahl m) entsprechender Schaltzustände der Subsysteme (10) oder (11) innerhalb jedes Ersatz-Dreipols (100) – möglich ist, einen gewünschten Sollwert der an den Sammelschienen (P0, N0) wirksamen Gesamtkapazität und folglich des Energieinhalts vorzugeben. In Analogie zu einem konventionellen U-Umrichter, lässt sich die Kapazität CPN als wirksame „Teilkapazität” an den Sammelschienen (P0, N0) betrachten, die ein Ersatz-Dreipol (100) zu der insgesamt an den Sammelschienen (P0 N0) vorhandenen Gesamtkapazität beiträgt. Letztere entspricht der Summe der Kapazitäten CPN aller an den gleichen Sammelschienen (P0, N0) angeschlossenen Ersatz-Dreipole (100). In oben angegebener Analogie entspricht diese Summe der Kapazität der Kondensatorbatterie (7) eines konventionellen U-Umrichters, die jedoch nicht steuerbar ist. Die Steuerbarkeit lässt sich in äußerst vorteilhafter Weise nutzen, um bei transienten oder periodischen Schwankungen des Leistungsflusses (z. B. des Leistungsflusses zwischen den beiden Drehstromnetzen in 1) die Spannung an den Sammelschienen konstant zu halten.
  • Ein zweiter Punkt bezüglich der vorteilhaften Nutzung der oben angegebenen Freiheitsgrade besteht darin, diese zur Symmetrierung der einzelnen Spannungen (UC) der Subsysteme un tereinander zu nutzen. Das Verfahren beruht hier auf der im Grunde trivialen Tatsache, dass innerhalb einer Reihenschaltung von Subsystemen im gleichen Schaltungszweig diese untereinander – ohne Einfluss auf die Gesamtspannung des Zweiges – die Rollen tauschen können. Dies kann zur Vergleichmäßigung der einzelnen Spannungen der Subsysteme genutzt werden. Ein entsprechendes Verfahren ist z. B. aus dem Beitrag „Direct Approach for Balancing the Capacitor Voltages of a 5-Level Flying Capacitor Converter” der Verfasser Miguel F., Escalante G. und Jean-Claude Vannier der European Power Electronics Conference 1999, Lausanne, bekannt.
  • Das dort angegebene Verfahren zur Symmetrierung („Balancing” genannt) der Kondensatorspannungen beruht auf den dort angeführten Voraussetzungen:
    • – Die Spannung jedes Teilkondensators wird messtechnisch erfasst, um die Abweichungen von einem vorgegebenen Sollwert zu bestimmen: Sinngemäß übertragen auf die vorliegende Erfindung entspricht dies der messtechnischen Erfassung der Kondensatorspannung (UC) jedes Subsystems (10) oder (11).
    • – Die Stromrichtung in der Last wird erfasst („Sense of current”), um die Richtung der Änderungstendenz von jeder der oben angegebenen Kondensatorspannungen zu bestimmen: Sinngemäß übertragen auf die vorliegende Erfindung entspricht dies der messtechnischen Erfassung der Stromrichtung in der Klemme (N) bzw. (P) des Ersatz-Dreipols (100).
    • – Die Stromrichterschaltung bietet Freiheitsgrade – das heißt: alternative Schaltzustände – die jeweils zur gleichen Ausgangsspannung führen.
  • Da diese Voraussetzungen bei den erfindungsgemäßen Ersatz-Dreipolen (100) erfüllbar bzw. letztgenannter Punkt gegeben ist, ist das aus oben angegebener Literaturstelle bekannte Verfahren zur Symmetrierung der Kondensatorspannungen anwendbar. Die erstgenannte Voraussetzung bedeutet, wie vorstehend erläutert, dass die Spannung (UC) jedes Subsystems messtechnisch erfasst werden muss. Bezüglich des Aufwandes günstiger ist es dann, auch die Richtung der Änderungstendenz der Kondensatorspannungen direkt aus diesen Spannungsmesswerten zu bestimmen. Dies kann z. B. in bekannter Weise durch Differenzieren dieser Werte oder besser durch Differenzbildung zwischen zeitlich aufeinander folgenden Abtastwerten erfolgen, so dass die Messung der Stromrichtung („sense of current”) erübrigt wird.
  • 6 zeigt eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Ersatz-Dreipols (100), bei dem die Reihenschaltung der Subsysteme (10) oder (11) so ausgeführt ist, dass nicht alle den gleichen Richtungssinn (Polarität) bezüglich ihrer Klemmen (X1, X2) aufweisen. Letzteres ermöglicht beide Polaritäten der Potentialdifferenz (UPN) sowie ein Potential an (L), dass positiver als das an Klemme (P) oder negativer als das an Klemme (N) vorgegeben werden kann. Beides stellt, verglichen mit einem konventionellen U-Umrichter, eine Erweiterung der Steuerungsmöglichkeiten dar. In einer solchen Anordnung kann es des Weiteren vorteilhaft sein, jeweils zwei benachbarte Subsysteme (10) mit bezüglich des Richtungssinns der Reihenschaltung gegensätzlicher Polarität zu einem Paar zusammenzufassen. Innerhalb eines solchen Paares ist dann (zwecks besserer Ausnutzung der Kondensatoren) eine galvanische Verbindung der positiven Pole der beiden Speicherkondensatoren (9) möglich. Analog ist bei Einsatz von Subsystemen (11) nach 3 eine galvanische Verbindung der negativen Pole der beiden Speicherkondensatoren (9) möglich.
  • 7 zeigt eine vorteilhafte Ausführung zur Vorladung der Speicherkondensatoren (9) der Subsysteme. Sie enthält eine Energiequelle (30), die z. B. durch ein Netzgerät mit Strombegrenzung, eine Batterie mit Vorwiderstand oder einen Transformator mit sekundär angeordnetem Gleichrichter realisiert werden kann. Der Vorladekreis kann erforderlichenfalls durch einen Schalter (20) und/oder eine Gleichrichterdiode erweitert werden. Sehr vorteilhaft ist, verglichen mit einem kon ventionellen U-Umrichter, dass die Energiequelle (30) nur eine sehr kleine Spannung aufweisen muss. Diese erforderliche Spannung entspricht für einen Stromrichter mit einer beliebigen Anzahl k von reihengeschalteten Subsystemen je Ersatz-Dreipol theoretisch nur der einfachen Spannung (UC) zur Vorladung eines Subsystems. Auch bei Berücksichtigung der Durchlassspannungen realer Halbleiter (1, 2, 3, 4) in den Subsystemen (10) oder (11) ist sie nur unwesentlich höher. Um dies zu erreichen, kann jeder Ersatz-Dreipol zwecks Vorladung folgendermaßen gesteuert werden: Von den k Subsystemen des Ersatz-Dreipols werden (k – 1) in den Schaltzustand I und das jeweils verbleibende in den Schaltzustand II oder III gesteuert. Zyklisch nacheinander wird jeweils ein nächstes Subsystem in den Schaltzustand II und das vorhergehende zurück in den Schaltzustand I gesteuert. Entsprechend diesem Verfahren sind nach k Umschaltungen alle Subsysteme vorgeladen. Befinden sich, wie gewöhnlich, mehrere Ersatz-Dreipole an einem Sammelschienensystem (P0, N0) können alle diese synchron nach diesem Verfahren vorgeladen werden.
  • Bei räumlich sehr ausgedehnten Stromrichtern hoher Spannung treten oftmals Probleme auf, die durch die nicht mehr vernachlässigbaren parasitären Erdkapazitäten verschiedenster Schaltungspunkte zur Umgebung verursacht sind. Störende Effekte sind z. B. hohe Stromspitzen in den Erdkapazitäten und den Leistungshalbleitern, die bei deren Schaltvorgängen auf Grund von den verursachten Potentialsprüngen auftreten. Die erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen bieten hier generell die Möglichkeit an beliebigen Schaltungspunkten, jeweils in Reihe mit den Klemmen der Subsysteme (10) oder (11), zusätzliche Impedanzen – vorzugsweise relativ klein bemessene Induktivitäten – einzufügen, ohne die Funktion der Schaltungen wesentlich zu stören.
  • 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 Nicht-Patentliteratur
    • - IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, Vol. 15, No. 4, July 2000, „Fundamentals of a New Diode Clamping Multilevel Inverter”, Verfasser: Xiaoming Yuan und Ivo Barbi [0003]
    • - IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 32, No. 3, May/June 1996, „Multilevel Converters – A New Breed of Power Converters”, Verfasser: Jih-Sheng Lai und Fang Zheng Peng [0007]
    • - IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 32, No. 3, May/June 1996, „Multilevel Converters – A New Breed of Power Converters”, Verfasser: Jih-Sheng Lai und Fang Zheng Peng [0008]
    • - IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 35, No. 1, January/February 1999, „Multilevel Converters for Large Electric Drives”, Verfasser: Leon M. Tolbert, Fang Zheng Peng und Thomas G. Habetler [0009]
    • - IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, Vol. 15, No. 4, July 2000, „Fundamentals of a New Diode Clamping Multilevel Inverter”, Verfasser: Xiaoming Yuan und Ivo Barbi [0013]

Claims (6)

  1. Stromrichterschaltung mit wenigstens zwei jeweils einen oberen und unteren Zweig aufweisenden Phasenbausteinen (5), deren Plus-Anschlüsse (P) mit einer positiven Sammelschiene (P0) und deren Minus-Anschlüsse (N) mit einer negativen Sammelschiene (N0) elektrisch leitend verbunden sind, und wobei ein Verbindungspunkt der elektrisch in Reihe geschalteten Zweige eines jeden Phasenbausteins (5) einen Lastanschluss (L) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Phasenbaustein (5) k zweipolige Subsysteme (10, 11) aufweist, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, dass jedes zweipolige Subsystem (10, 11) einen unipolaren Speicherkondensator (9) aufweist, dem eine Reihenschaltung zweier steuerbarer elektronischer Schalter (1, 3) jeweils mit einer antiparallel geschalteten Diode (2, 4) elektrisch parallelgeschaltet ist, und dass ein Anschluss des unipolaren Speicherkondensators (9) und ein Verbindungspunkt dieser beiden steuerbaren elektronischen Schalter (1, 3) jeweils eine Klemme (X1, X2 bzw. X2, X1) bilden.
  2. Stromrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zweipolige Subsystem (10, 11) in einen Schaltzustand I steuerbar ist, während dem der Wert der Klemmspannung unabhängig von einer Klemmenstromrichtung gleich Null ist.
  3. Stromrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zweipolige Subsystem (10, 11) in einen Schaltzustand II steuerbar ist, während dem der Wert der Klemmspannung unabhängig von einer Klemmenstromrichtung gleich dem Wert einer Spannung des Speicherkondensators (9) ist.
  4. Stromrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zwei polige Subsystem (10, 11) in einen Schaltzustand III steuerbar ist, während dem die Klemmspannung unabhängig von einer Klemmenstromrichtung so gerichtet ist, dass das System (10, 11) keine Energie abgibt.
  5. Stromrichterschaltung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass k jede beliebige Zahl größer zwei ist.
  6. Stromrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass k eine durch zwei teilbare Zahl ist.
DE20122923U 2001-01-24 2001-01-24 Stromrichterschaltungen mit verteilten Energiespeichern Expired - Lifetime DE20122923U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20122923U DE20122923U1 (de) 2001-01-24 2001-01-24 Stromrichterschaltungen mit verteilten Energiespeichern

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20122923U DE20122923U1 (de) 2001-01-24 2001-01-24 Stromrichterschaltungen mit verteilten Energiespeichern
DE10103031A DE10103031B4 (de) 2001-01-24 2001-01-24 Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern und Verfahren zur Steuerung einer derartigen Stromrichterschaltung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE20122923U1 true DE20122923U1 (de) 2010-02-25

Family

ID=7671534

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE20122923U Expired - Lifetime DE20122923U1 (de) 2001-01-24 2001-01-24 Stromrichterschaltungen mit verteilten Energiespeichern
DE10103031A Expired - Lifetime DE10103031B4 (de) 2001-01-24 2001-01-24 Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern und Verfahren zur Steuerung einer derartigen Stromrichterschaltung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10103031A Expired - Lifetime DE10103031B4 (de) 2001-01-24 2001-01-24 Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern und Verfahren zur Steuerung einer derartigen Stromrichterschaltung

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE20122923U1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010022043A1 (de) 2010-05-26 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Energiespeicher im Bereich der Elektroenergieübertragung und -verteilung

Families Citing this family (224)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004016740B4 (de) * 2004-04-05 2006-08-31 Siemens Ag Verfahren zum Erkennen eines Isolationsfehlers in einem Hochspannungsumrichter
EP1894240B1 (de) 2005-06-23 2009-04-15 Siemens Aktiengesellschaft Elektronikmodul
DE102005040543A1 (de) * 2005-08-26 2007-03-01 Siemens Ag Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern
DE102005040549A1 (de) * 2005-08-26 2007-03-15 Siemens Ag Pulswiderstand
DE102005041087A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-01 Siemens Ag Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern
EP1922804A1 (de) * 2005-09-09 2008-05-21 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung für die elektroenergieübertragung
EP1922803B1 (de) * 2005-09-09 2018-02-21 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung für die elektroenergieübertragung
DE102005045090B4 (de) 2005-09-21 2007-08-30 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
DE102005045091B4 (de) * 2005-09-21 2007-08-30 Siemens Ag Steuerverfahren zur Redundanznutzung im Störungsfall eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
EP2100365B1 (de) 2006-12-08 2018-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Überwachung der alterung der kondensatoren in einem umrichter mittels kapazitätsmessung
EP2100368B1 (de) * 2006-12-08 2011-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Halbleiterschutzelemente zur beherrschung von dc-seitigen kurzschlüssen bei spannungszwischenkreisumrichtern
DE102007014597A1 (de) 2007-03-23 2008-09-25 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Mehrstufiger Spannungsumrichter und Verfahren zu Ansteuerung hierzu
DE102007018343A1 (de) * 2007-04-16 2008-10-30 Siemens Ag Aktivfilter mit einer Multilevel-Topologie
US8345457B2 (en) 2007-09-05 2013-01-01 Abb Technology Ag Voltage source converter for high voltage direct current power transmission
CA2709758C (en) 2008-01-08 2016-05-10 Abb Technology Ag A method for controlling a voltage source converter and a voltage converting apparatus
DE102008007659A1 (de) 2008-02-06 2009-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter
DE102008007658A1 (de) * 2008-02-06 2009-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Statischer Umformer
DE102008014898B4 (de) 2008-03-19 2018-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern bei niedrigen Ausgangsfrequenzen
US8339823B2 (en) 2008-03-20 2012-12-25 Abb Technology Ag Voltage source converter
JP5215455B2 (ja) * 2008-03-20 2013-06-19 エー ビー ビー リサーチ リミテッド 電圧源コンバータ
CN102084585B (zh) * 2008-05-06 2014-04-09 Abb技术有限公司 用于电压转换的装置
DE102008022618A1 (de) * 2008-05-07 2009-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Stromversorgungseinrichtung
CN102067430B (zh) 2008-05-07 2013-10-23 Abb技术有限公司 电压源转换器
RU2451386C1 (ru) * 2008-06-09 2012-05-20 Абб Текнолоджи Аг Преобразователь напряжения
KR101183507B1 (ko) 2008-06-09 2012-09-20 에이비비 테크놀로지 아게 전압원 컨버터
DK2294684T3 (da) 2008-06-09 2013-12-02 Abb Technology Ag Anlæg til overførelse af elektrisk energi
CN102084571B (zh) * 2008-06-12 2014-06-04 Abb技术有限公司 用于传输电力的设备
WO2010000315A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Vestas Wind Systems A/S Modular converter system supporting harmonic suppression
DE102008036811B4 (de) 2008-08-07 2019-10-10 Siemens Aktiengesellschaft Redundanzsteuerverfahren eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
DE102008036809A1 (de) 2008-08-07 2010-02-18 Siemens Aktiengesellschaft Redundanzsteuerverfahren eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
DE102008036810A1 (de) * 2008-08-07 2010-02-18 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren zur Redundanznutzung im Störungsfall eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
DE102008045247A1 (de) * 2008-09-01 2010-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter mit verteilten Bremswiderständen
EP2178200B1 (de) 2008-10-14 2012-05-30 ABB Research Ltd. Spannungsquellenwandler mit mehrstufiger Spannungsausgabe
AU2008363966B2 (en) 2008-11-07 2015-08-13 Abb Power Grids Switzerland Ag Chain-link converter, method for starting chain-link converter and static compensator system
WO2010057532A1 (en) 2008-11-21 2010-05-27 Abb Technology Ag Power converter with multi-level voltage output and harmonics filter
EP2380255B1 (de) 2008-12-17 2018-05-09 ABB Schweiz AG Verfahren zum aufrüsten einer anlage zum übertragen von elektrischem strom und solche anlage
WO2010081555A1 (en) * 2009-01-16 2010-07-22 Abb Technology Ag Fault protection in voltage source converters with redundant switching cells via mechanical switches being closed pyrotechnically
DE102009005089A1 (de) 2009-01-19 2010-07-22 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern
DE102009007476A1 (de) * 2009-01-30 2010-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Balancieren der Zwischenkreisspannungen in einem selbstgeführten Multilevel-Blindstromkompensator und selbstgeführter Multilevel-Blindstromkompensator
WO2010097122A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Abb Technology Ltd A modular voltage source converter
EP2254233B1 (de) * 2009-04-02 2011-08-10 ABB Schweiz AG Verfahren zum Betrieb einer Umrichterschaltung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP2254228A1 (de) 2009-05-20 2010-11-24 ABB Schweiz AG Leistungselektronisches Schaltmodul sowie System mit solchen Schaltmodulen
US8861234B2 (en) 2009-06-15 2014-10-14 Alstom Technology Ltd Voltage source converter having chain link converter for use in high voltage DC transmission
WO2010145870A1 (de) 2009-06-16 2010-12-23 Abb Schweiz Ag Leistungselektronische einheit und system mit solchen leistungselektronischen einheiten
CN102460195B (zh) * 2009-06-16 2014-07-09 Abb技术有限公司 用于测试开关单元的设备
WO2010145708A1 (en) 2009-06-18 2010-12-23 Abb Technology Ag An arrangement for exchanging power
WO2010149200A1 (en) * 2009-06-22 2010-12-29 Areva T&D Uk Limited Converter
DE102009031574A1 (de) 2009-06-30 2011-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Aufbau eines mehrstufigen Umrichters der Elektroenergieversorgung
DE102009033515A1 (de) 2009-07-15 2011-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Statischer Umformer und Verfahren zum Anfahren des Umformers
DE102009034354A1 (de) 2009-07-17 2011-01-27 Siemens Aktiengesellschaft Sternpunktreaktor
JP5449893B2 (ja) * 2009-07-21 2014-03-19 株式会社日立製作所 電力変換装置
EP2460264B1 (de) * 2009-07-31 2015-05-20 ALSTOM Technology Ltd Konfigurierbare hybridumrichterschaltung
CN102549907B (zh) * 2009-07-31 2015-01-21 阿尔斯通技术有限公司 具有主动故障电流限制的变换器
WO2011026927A1 (en) 2009-09-04 2011-03-10 Abb Technology Ag A method and apparatus for calculating insertion indeces for a modular multilevel converter
KR101288747B1 (ko) * 2009-10-06 2013-07-23 에이비비 리써치 리미티드 변경된 전압원 컨버터 구조
BR112012012140A2 (pt) * 2009-11-19 2016-04-12 Siemens Ag conversor e submódulo para carregar ou descarregar um armazenamento de energia
DE102009057288B4 (de) 2009-12-01 2018-02-15 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter für hohe Spannungen
WO2011073466A1 (es) 2009-12-18 2011-06-23 Ingeteam Technology, S.A. Convertidor modular basado en circuitos distribuidos multinivel de punto medio capacitivo
DE102010004307B4 (de) 2010-01-11 2013-01-31 Technische Universität München Magnetstimulation mit frei wählbarer Pulsform
US8861231B2 (en) 2010-02-09 2014-10-14 Alstom Technology Ltd Converter
CA2791124C (en) 2010-02-23 2016-03-29 Abb Research Ltd. An electric plant with capacity to charge electric batteries
DE102010008978B4 (de) 2010-02-24 2012-10-04 Rainer Marquardt Schaltungsanordnung für modulare Antriebsstromrichter
JP5509348B2 (ja) 2010-03-15 2014-06-04 アルストム テクノロジー リミテッド マルチレベルコンバータを有する静止型無効電力補償装置
AU2010348910B2 (en) 2010-03-18 2015-12-03 Abb Research Ltd Converter cell for cascaded converters, control system and method for bypassing a faulty converter cell
KR101377319B1 (ko) 2010-03-23 2014-03-25 에이비비 테크놀로지 아게 전압 소스 컨버터 및 그 고장 처리 방법
EP2650999A3 (de) * 2010-04-08 2015-11-04 Alstom Technology Ltd Spannungsgespeister Multi-Modul-Umrichter für ein HGÜ-System
DK2556585T3 (da) 2010-04-08 2014-05-05 Alstom Technology Ltd Hybrid højspændingsjævnstrømskonverter
KR101719393B1 (ko) 2010-04-15 2017-03-23 제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하 하이브리드 2-레벨 및 멀티레벨 ｈｖｄｃ 컨버터
WO2011127984A1 (en) 2010-04-15 2011-10-20 Abb Research Ltd Modular multi -level power converter with harmonics reduction and dc blocking filter
EP2559143B1 (de) 2010-04-15 2014-01-01 ABB Research LTD Modularer multilevel umrichter mit sperrfilter für zweite und dritte harmonische
DE102010018970A1 (de) 2010-04-27 2011-10-27 Siemens Aktiengesellschaft Submodul für einen modularen Mehrstufenumrichter
WO2011150964A1 (en) 2010-06-01 2011-12-08 Abb Technology Ag Precision switching for carrier based pwm
DE102010023019A1 (de) 2010-06-08 2011-12-08 Siemens Aktiengesellschaft Wellengeneratorsystem
DE102010030078A1 (de) 2010-06-15 2011-12-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Sperren eines Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
EP2583375B1 (de) 2010-06-18 2018-05-30 General Electric Technology GmbH Umformer für hochspannungs-gleichstrom-übertragung und reaktive leistungskompensation
EP2586126B1 (de) 2010-06-23 2016-01-27 ABB Technology AG Spannungswandler und verfahren zur umwandlung einer spannung
EP2594015B1 (de) 2010-07-15 2015-03-04 ABB Technology AG Auf zellen basierender dc-dc-wandler
EP2408081A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-18 ABB Technology AG Modularer Multiniveau Umrichter
US8575882B2 (en) * 2010-07-16 2013-11-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power layer generation of inverter gate drive signals
CN102013685A (zh) * 2010-07-22 2011-04-13 荣信电力电子股份有限公司 一种基于mmc的无变压器statcom拓扑结构
US8779730B2 (en) 2010-07-30 2014-07-15 Abb Technology Ag Capacitor discharge in a cell based voltage source converter
CN103141018B (zh) * 2010-07-30 2015-12-16 阿尔斯通技术有限公司 包括用于处理dc侧短路的全桥单元的hvdc转换器
DE102010038866A1 (de) * 2010-08-04 2012-02-09 Sb Limotive Company Ltd. Energiewandler zum Ausgeben elektrischer Energie
DE102010038880A1 (de) * 2010-08-04 2012-02-09 Sb Limotive Company Ltd. Energiewandler zum Ausgeben elektrischer Energie
DE102010046142A1 (de) 2010-09-15 2012-03-15 Converteam Gmbh Modularer Schalter für einen elektrischen Umrichter, elektrischer Umrichter sowie Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Umrichters
DE102010041059A1 (de) 2010-09-20 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einstellen einer Soll-Ausgangsspannung eines Energieversorgungszweiges eines steuerbaren Energiespeichers
DE102010041028A1 (de) * 2010-09-20 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Energieversorgungsnetz und Verfahren zum Laden mindestens einer als Energiespeicher für einen Gleichspannungszwischenkreis dienenden Energiespeicherzelle in einem Energieversorgungsnetz
DE102010041068A1 (de) * 2010-09-20 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh System zum Laden eines Energiespeichers und Verfahren zum Betrieb des Ladesystems
DE102010041065A1 (de) 2010-09-20 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh System zum Laden eines Energiespeichers und Verfahren zum Betrieb des Ladesystems
WO2012048743A1 (de) 2010-10-13 2012-04-19 Abb Schweiz Ag Stromübertragungsvorrichtung für eine windkraftanlage
DE102010052136A1 (de) 2010-11-22 2012-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnungen für elektronisch gesteuerte DC-Netze
EP2458725A1 (de) * 2010-11-30 2012-05-30 ABB Research Ltd. Elektrisches Energiewandlersystem und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102011002806B4 (de) 2011-01-18 2024-02-22 Robert Bosch Gmbh Elektrische Antriebseinheit
CN102158064A (zh) * 2011-01-26 2011-08-17 中国科学院等离子体物理研究所 可关断功率半导体器件阀及其串联式拓扑结构
WO2012119645A1 (de) 2011-03-08 2012-09-13 Siemens Aktiengesellschaft Anlage zum übertragen elektrischer energie von einer gleichstromleitung zu einem wechselspannungsnetz
WO2012119658A1 (de) 2011-03-10 2012-09-13 Siemens Aktiengesellschaft Wechselrichter und korrespondierendes verfahren zum wechselrichten einer gleichspannung
DE102011014133A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-20 Maximilian Heindl Variable, heterogene Energiespeicheranordnung
DE102011006345A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Modularer Mehrfachumrichter mit rückwärts leitfähigen Leistungshalbleiterschaltern
EP2707944B1 (de) 2011-03-30 2019-05-08 Siemens Aktiengesellschaft Hybridumrichter und verfahren zu seiner regelung
EP2695273B1 (de) 2011-04-05 2015-11-25 ABB Research Ltd. Modularer mehrstufiger wandler mit an zellen angeschlossenen batteriespeichern
DE102011006988B4 (de) 2011-04-07 2021-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Zweiteilige Stromrichterzelle
DE102011006987A1 (de) 2011-04-07 2012-10-11 Siemens Aktiengesellschaft Modulares Stromrichterschranksystem
DE102011017597A1 (de) * 2011-04-27 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Energiespeichervorrichtung, umfassend mehrere Speichermodule für elektrische Energie
WO2012159668A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Abb Technology Ag Inrush current control in a cell-based voltage source converter
EP2719062B1 (de) 2011-06-08 2018-02-28 General Electric Technology GmbH Hochspannungs dc/dc umrichter mit kaskadierten schwingkreisen
DE102011107737A1 (de) 2011-07-14 2013-01-17 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Verfahren zur Steuerung eines Direktumrichters, elektronische Steuerungseinrichtung dafür, Direktumrichter und Computerprogramm
DE102011108225A1 (de) 2011-07-21 2013-01-24 Technische Universität Ilmenau Schalternetzwerk zur Elektroenergieübertragung
CN103891121B (zh) 2011-08-01 2016-11-23 阿尔斯通技术有限公司 直流-直流转换器组件
US9819285B2 (en) * 2011-08-12 2017-11-14 Kevin Stephen Davies Power conversion system
DE102011054479A1 (de) * 2011-10-13 2013-04-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Energiespeichersystem und Verfahren zum Steuern der Ladezustände von dessen Elementen
CA2848325C (en) 2011-11-07 2018-03-27 Alstom Technology Ltd Control circuit
DE102011086087A1 (de) 2011-11-10 2013-05-16 Ge Energy Power Conversion Gmbh Elektrischer Umrichter
US9160226B2 (en) 2011-11-11 2015-10-13 Abb Technology Ag Converter cell and associated converter arm and method for preventing undesired overcharging of energy storage device of the converter cell
CN103947099B (zh) 2011-11-15 2017-04-05 阿尔斯通技术有限公司 功率电子模块
EP2781015B1 (de) 2011-11-17 2016-11-02 General Electric Technology GmbH Hybrider ac/dc umrichter für hgü anwendungen
WO2013091675A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Abb Technology Ltd Black start of a modular multilevel voltage source converter
WO2013091676A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Abb Technology Ltd Multilevel voltage source converter
DE102011089648A1 (de) 2011-12-22 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Energiespeichereinrichtung, System mit Energiespeichereinrichtung und Verfahren zum Ansteuern einer Energiespeichereinrichtung
EP2621076B1 (de) 2012-01-24 2018-11-28 Ingeteam Power Technology, S.A. Multizellen AC/DC Umrichter mit isolierten DC/DC Stufen
DE102012202173B4 (de) 2012-02-14 2013-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines mehrphasigen, modularen Multilevelstromrichters
EP2629413A1 (de) 2012-02-14 2013-08-21 Bombardier Transportation GmbH Stromversorgung eines schienengebundenen Elektrofahrzeugs mittels modularer Multilevelumrichter
WO2013126660A2 (en) 2012-02-24 2013-08-29 Board Of Trustees Of Michigan State University Transformer-less unified power flow controller
CN104160572B (zh) 2012-03-01 2017-03-01 阿尔斯通技术有限公司 控制电路
WO2013135300A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Abb Research Ltd Arrangement for conversion between ac and dc
DE102012209071A1 (de) 2012-05-30 2013-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Schienenfahrzeug
DE102012210423A1 (de) 2012-06-20 2013-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Einspeisung von Solarenergie in ein Energieversorgungsnetz mittels Solarwechselrichter
RU2521428C2 (ru) * 2012-07-05 2014-06-27 Георгий Маркович Мустафа Фильтро-компенсирующее устройство высоковольтной передачи энергии постояннным током
US9559611B2 (en) 2012-09-28 2017-01-31 General Electric Company Multilevel power converter system and method
US9431918B2 (en) 2012-09-28 2016-08-30 General Electric Company Grounding scheme for modular embedded multilevel converter
WO2014086428A1 (de) 2012-12-07 2014-06-12 Siemens Aktiengesellschaft Mehrstufiger umrichter mit zusatzmodul
US20150318690A1 (en) 2012-12-10 2015-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Submodule for limiting a surge current
EP2747267B1 (de) 2012-12-18 2020-02-05 General Electric Technology GmbH Elektrische Vorrichtung mit Kettenglied-Umsetzer und Schutzschaltung
EP2762347A1 (de) 2013-01-31 2014-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Modularer Hochfrequenz-Umrichter und Verfahren zum Betrieb desselben
EP2768133B1 (de) 2013-02-14 2015-11-04 ABB Technology Ltd Wandlerzelle mit reduzierten Durchlassverlusten, mehrstufiger Hochspannungswandler und dazugehöriges Verfahren
BR112015019684A2 (pt) * 2013-02-22 2017-07-18 Siemens Ag aparelho para troca de potência elétrica e método para pré-carregamento de um aparelho para troca de potência elétrica
US9941813B2 (en) 2013-03-14 2018-04-10 Solaredge Technologies Ltd. High frequency multi-level inverter
CN103280989B (zh) 2013-05-15 2017-02-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种换流器及其控制方法
DE202013102112U1 (de) 2013-05-15 2013-06-18 Georgiy M. Mustafa Einrichtung zur Erdschlussstromlöschung in Drehstromnetzen
DE102013009381B4 (de) 2013-05-31 2015-09-24 Technische Universität Ilmenau Schaltungsanordnung zur transformatorlosen Kopplung von ac-Netzen mit einem dc-Netz
MX351604B (es) 2013-06-07 2017-10-20 Abb Schweiz Ag Una disposición de convertidor para compensación de potencia y un método para controlar un convertidor de potencia.
ITMI20131009A1 (it) * 2013-06-18 2014-12-19 Eutecne S R L Sistema per la carica di veicoli elettrici
DE102013212426A1 (de) 2013-06-27 2014-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Umrichteranordnung mit parallel geschalteten Mehrstufen-Umrichtern sowie Verfahren zu deren Steuerung
US9479075B2 (en) 2013-07-31 2016-10-25 General Electric Company Multilevel converter system
US9252681B2 (en) 2013-08-30 2016-02-02 General Electric Company Power converter with a first string having controllable semiconductor switches and a second string having switching modules
DE102013014830A1 (de) * 2013-09-10 2015-03-12 Abb Technology Ag Elektrische Einheit für ein Pumpspeicherkraftwerk
DE102013218207A1 (de) 2013-09-11 2015-03-12 Siemens Aktiengesellschaft Modularer Mehrpunktstromrichter für hohe Spannungen
US9325273B2 (en) 2013-09-30 2016-04-26 General Electric Company Method and system for driving electric machines
EP2854282A1 (de) 2013-09-30 2015-04-01 Alstom Technology Ltd Submoduleidentifikation in einem modularen Mehrpunktumrichter basierend auf der Messung von Signallaufzeiten von der zentralen Regelungseinheit
DE102014100257A1 (de) * 2014-01-10 2015-07-16 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Modularer Umrichter und Energieübertragungseinrichtung
WO2015131931A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-11 Abb Technology Ltd Multilevel converter
DE102014205293A1 (de) 2014-03-21 2015-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Multilevelkonverter mit reduzierten Überschlagschäden
US9318974B2 (en) 2014-03-26 2016-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Multi-level inverter with flying capacitor topology
EP2928060A1 (de) 2014-03-31 2015-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Modulare Stromrichterschaltung mit Submodulen, die unterschiedliches Schaltvermögen aufweisen
DK2928055T3 (en) 2014-03-31 2019-04-23 Siemens Ag Modular converter and method for generating a sinusoidal output voltage with reduced harmonic vibration content
DE102014205935A1 (de) * 2014-03-31 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh Elektrochemische Speicherverbund zum bereitstellen eines mehrphasigen Wechselstroms oder einer mehrphasigen Wechselspannung
EP2928056B1 (de) 2014-03-31 2020-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines modularen Stromrichters mit einstellbarer Flankensteilheit der Schaltvorgänge in den Submodulen
EP2928054A1 (de) 2014-03-31 2015-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Modulare Stromrichterschaltung mit Submodulen, die im Linearbetrieb betrieben werden
DE202014002953U1 (de) 2014-04-07 2015-07-09 Stefan Goetz Elektrisches Energiespeichersystem
CN103986178B (zh) * 2014-05-09 2017-01-04 华北电力大学 一种lcc-hvdc拓扑结构及其可控子模块充电初始电压确定方法
DE202014004749U1 (de) 2014-06-13 2015-09-15 Aehling, Dr. Jaensch & Dr. Goetz GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Dr. Malte Jaensch, 74321 Bietigheim-Bissingen) Elektronische Schaltung zum vereinfachten Betrieb von Mehrpunktumrichtern
DE102014008399A1 (de) 2014-06-13 2015-12-17 Stefan Goetz Elektronische Schaltung und Verfahren zum vereinfachten Betrieb von Mehrpunktumrichtern
KR101921585B1 (ko) * 2014-07-01 2018-11-26 지멘스 악티엔게젤샤프트 가압 요소를 갖는 클램핑 조립체
CN206758432U (zh) * 2014-07-03 2017-12-15 西门子公司 具有弹簧装置的夹紧组件
EP3002868A1 (de) 2014-09-30 2016-04-06 Siemens Aktiengesellschaft Hybrider M2C-Diodengleichrichter
EP3180844B1 (de) 2014-10-08 2020-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichteranordnung mit kurzschlusseinheit sowie verfahren zum trennen einer wechselspannungsleitung
WO2016074727A1 (de) 2014-11-13 2016-05-19 Siemens Aktiengesellschaft Spannverband sowie ein submodul für einen umrichter mit dem spannverband
DE102014225725A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mehrfachzelle für zellbasierte umrichter
KR101731477B1 (ko) * 2014-12-29 2017-04-28 주식회사 효성 Ｍｍｃ 컨버터의 서브모듈용 전원공급장치
EP3251205B1 (de) * 2015-01-27 2023-03-29 Hitachi Energy Switzerland AG Mehrpegelumrichter mit energiespeicherung
EP3259839B1 (de) 2015-04-02 2021-09-29 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Umrichteranordnung sowie verfahren zu deren kurzschlussschutz
DE102015106196B3 (de) 2015-04-02 2016-06-23 Rainer Marquardt Verlustarmer modularer Multilevelkonverter
DE102015004492A1 (de) 2015-04-07 2016-10-13 Aehling, Dr. Jaensch & Dr. Goetz GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Dr. Malte Jaensch, 74321 Bietigheim-Bissingen) Elektrisches Energiespeichersystem
DE102015004517A1 (de) 2015-04-07 2016-10-13 Aehling, Dr. Jaensch & Dr. Goetz GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Dr. Malte Jaensch, 74321 Bietigheim-Bissingen) Elektrisches Energiespeichersystem
DE102015105889A1 (de) 2015-04-17 2016-10-20 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Schaltmodul und Umrichter mit wenigstens einem Schaltmodul
DE102015209948A1 (de) 2015-05-29 2016-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Spannungswandleranordnung mit kapazitiver Kopplung
DE102015008369A1 (de) 2015-07-31 2017-02-02 Technische Universität Ilmenau Schaltungsanordnung zur bidirektionalen Kopplung eines Gleichspannungssystems mit mehreren Wechselspannungssystemen und Verfahren zur Steuerung einer solchen Schaltungsanordnung
DE102015011004A1 (de) 2015-08-18 2017-02-23 Technische Universität Ilmenau Verfahren zur Reduzierung der Verluste in einem modularen Mehrpunktumrichter
WO2017033069A1 (en) 2015-08-24 2017-03-02 Imperix Sa Distributed modulation system and method for power electronic applications
EP3136581B1 (de) 2015-08-26 2020-04-29 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Modularer mehrpunktstromrichter und verfahren zum betreiben desselben
EP3142239A1 (de) * 2015-09-08 2017-03-15 ABB Technology AG Vorladung eines modularen mehrstufigen umrichters
EP3148062A1 (de) 2015-09-28 2017-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsübertrager mit isolierten zellen
EP3363034A1 (de) 2015-12-14 2018-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Wechselstromleistungsschalter und verfahren zum schalten eines wechselstromes
EP3363091B1 (de) 2015-12-14 2021-05-05 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vorrichtung und verfahren zum steuern eines lastflusses in einem wechselspannungsnetz
EP3206286A1 (de) 2016-02-10 2017-08-16 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Gate voltage overdrive for short term peak current control of igbt switches
DE102016202510A1 (de) * 2016-02-18 2017-08-24 Siemens Aktiengesellschaft Hochisolierende Energieversorgung mit integrierter Kommunikationseinheit
EP3211784B1 (de) 2016-02-25 2021-03-31 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Doppel-submodul für einen modularen mehrpunktstromrichter und modularer mehrpunktstromrichter mit diesem
DE102016203107B4 (de) 2016-02-26 2023-08-03 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Modul für einen modularen Multi-Level Konverter oder für eine HGÜ-Anlage
JP6461424B2 (ja) * 2016-03-28 2019-01-30 三菱電機株式会社 電力変換装置
DE102016106359A1 (de) * 2016-04-07 2017-10-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Modul für einen Multilevelkonverter
EP3255773B1 (de) 2016-06-09 2021-01-13 GE Energy Power Conversion Technology Ltd. Verlustarmes doppel-submodul für einen modularen mehrpunktstromrichter und modularer mehrpunktstromrichter mit diesem
EP3501041B1 (de) 2016-09-20 2022-01-26 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Wellplatte für eine spannanordnung für halbleiterelement und spannanordnung
WO2018068843A1 (en) 2016-10-12 2018-04-19 Abb Schweiz Ag Adaptive delay of a third harmonic component
EP3316466B1 (de) 2016-10-28 2021-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Gleichspannungswandler und anlage zum übertragen elektrischer leistung
WO2018082786A1 (de) 2016-11-07 2018-05-11 Siemens Aktiengesellschaft Anlage zum übertragen elektrischer leistung mit filtereinheit
FR3059855B1 (fr) 2016-12-02 2019-09-27 Supergrid Institute Convertisseur dc/dc pour reseaux electriques
DE102016125720A1 (de) 2016-12-27 2018-06-28 Universität der Bundeswehr München Niedervoltauskopplung aus einem modularen Energiespeicher-Umrichtersystem
DE102017202208A1 (de) 2017-02-13 2018-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Versorgungseinrichtung für ein elektrisches Modul mit Sicherungselement
DE102017113581A1 (de) 2017-06-20 2018-12-20 Stefan Götz Elektronische Schaltung zur magnetischen Neurostimulation und zugehörige Steuerung
DE102017113460A1 (de) 2017-06-20 2018-12-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektronische Schaltung zur Konvertierung elektrischer Energie und zugehörige Steuerung
NL2019182B1 (en) 2017-07-05 2019-01-16 Univ Delft Tech Power grid and flexible current transmission system forming part thereof
DE102017117031A1 (de) 2017-07-27 2019-01-31 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Nachladeschaltung für modulare Multilevelkonverter
GB2566933B (en) 2017-09-15 2022-09-07 Turbo Power Systems Ltd Sub-statioin transformer load balancing system
DE102017124126B4 (de) 2017-10-17 2019-05-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Umrichter, elektrisches Polyphasen-System und Verfahren zum effizienten Leistungsaustausch
WO2019166082A1 (de) 2018-02-28 2019-09-06 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zum steuern eines lastflusses in einem wechselspannungsnetz
DE102018109921B3 (de) 2018-04-25 2019-08-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrisches Energiespeichersystem
DE102018109926B4 (de) 2018-04-25 2019-12-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrische Anordnung
DE102018125728B3 (de) 2018-10-17 2020-02-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und System zur parallelen Schalttabellen-Optimierung für Multilevelkonverter
DE102020203994A1 (de) 2020-03-27 2021-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ansteuern von Schaltelementen eines modularen Multilevelstromrichters
EP3916987A1 (de) 2020-05-29 2021-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Submodul als hybrid-zelle für einen modularen multilevel-stromrichter
EP3916988A1 (de) 2020-05-29 2021-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Submodul als parallele serienvollbrücke für einen modularen multilevel-stromrichter
DE102020117264B3 (de) 2020-07-01 2021-06-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und System zu einer Vorauswahl von Schaltzuständen für einen Multilevelkonverter
RU2736579C1 (ru) * 2020-07-14 2020-11-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Способ передачи электроэнергии постоянным током по многопроводной линии электропередачи и устройство для его осуществления
DE102020131349B3 (de) 2020-11-26 2021-12-23 Technische Universität Ilmenau, Körperschaft des öffentlichen Rechts Schaltungsanordnung und Verfahren zum Steuern und Freischalten der Verbindung von elektrischen Betriebsmitteln und/oder Netzleitungsabschnitten
DE102021105600A1 (de) 2021-03-09 2022-09-15 Technische Universität Ilmenau, Körperschaft des öffentlichen Rechts Steuerverfahren zur selektiven Strombegrenzung und dezentralen Spannungshaltung in DC Netzen
WO2022112273A2 (de) 2020-11-26 2022-06-02 Technische Universität Ilmenau Schaltungsanordnung und verfahren zum steuern von elektrischen betriebsmitteln und/oder netzleitungsabschnitten
DE102021101261A1 (de) 2021-01-21 2022-07-21 Technische Universität Kaiserslautern Kaskadierter modifizierter Halbbrücken-Konverter
EP4135185A1 (de) 2021-08-11 2023-02-15 Technische Universität Kaiserslautern Gitterförmiger mehrpegelumrichter
EP4160900A1 (de) 2021-09-29 2023-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Submodul mit bremsstellerfunktion für einen modularen multilevel-stromrichter
EP4213363A1 (de) 2022-01-17 2023-07-19 Siemens Aktiengesellschaft Bremssteller für einen modularen multilevel-stromrichter
DE102022001930A1 (de) 2022-06-02 2023-12-07 p&e power&energy GmbH Batterie mit Elektronikmodulen
EP4329180A1 (de) 2022-08-22 2024-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren für einen modularen bremssteller
EP4329181A1 (de) 2022-08-22 2024-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Modularer bremssteller mit hybridem aufbau
DE102022003440A1 (de) 2022-09-17 2024-03-28 p&e power&energy GmbH Batteriemodul mit Pol-Kontaktfläche
EP4346079A1 (de) 2022-09-30 2024-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Modularer multilevel-stromrichter zur speisung mehrerer wicklungssysteme

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19629333A1 (de) * 1996-07-20 1998-01-22 Abb Daimler Benz Transp Stromrichterschaltungsanordnung
EP0977348B1 (de) * 1998-07-30 2009-03-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Leistungsverstärker mit sanfter Umschaltung und Mehrpegel-Schaltzellen
US6519169B1 (en) * 1999-03-29 2003-02-11 Abb Ab Multiphase inverter with series of connected phase legs

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 32, No. 3, May/June 1996, "Multilevel Converters - A New Breed of Power Converters", Verfasser: Jih-Sheng Lai und Fang Zheng Peng
IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 35, No. 1, January/February 1999, "Multilevel Converters for Large Electric Drives", Verfasser: Leon M. Tolbert, Fang Zheng Peng und Thomas G. Habetler
IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, Vol. 15, No. 4, July 2000, "Fundamentals of a New Diode Clamping Multilevel Inverter", Verfasser: Xiaoming Yuan und Ivo Barbi

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010022043A1 (de) 2010-05-26 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Energiespeicher im Bereich der Elektroenergieübertragung und -verteilung
WO2011147927A1 (de) 2010-05-26 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Energiespeicher im bereich der elektroenergieübertragung und -verteilung

Also Published As

Publication number Publication date
DE10103031A1 (de) 2002-07-25
DE10103031B4 (de) 2011-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE20122923U1 (de) Stromrichterschaltungen mit verteilten Energiespeichern
DE102005045091B4 (de) Steuerverfahren zur Redundanznutzung im Störungsfall eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
EP3496259B1 (de) Elektrisches umrichtersystem
DE3743436C1 (de) Schaltentlasteter,verlustarmer Dreipunktwechselrichter
DE102019120615B3 (de) Verfahren und Schaltung zur Bereitstellung erweiterter Schaltzustände für modularen Multilevelkonverter mit Halbrücken
DE102010060633B3 (de) Verfahren zum Verbinden einer Photovoltaikanlage mit einem Stromversorgungsnetz und Photovoltaikanlage zur Durchführung des Verfahrens
DE102019102306A1 (de) Verfahren und Schaltung zu einem Niedervoltversorgungsstrang mit eigener Spannungsquelle bei einer modularen Batterie
DE102010008978A1 (de) Schaltungsanordnung für modulare Antriebsstromrichter
DE102018106305A1 (de) Wechselstromladung einer intelligenten Batterie
EP2643930B1 (de) Schaltungsanordnungen für elektronisch gesteuerte dc-netze
DE10027575A1 (de) ARCP Mehrpunktstromrichter mit potentialvariablen Zwischenkapazitäten
WO2013000522A1 (de) Kondensatoranordnung für einen zwischenkreis eines spannungswandlers
DE102018210806A1 (de) Elektrische Schaltung mit Hilfsspannungsquelle für Zero-Voltage-Switching in einem Gleichspannungswandler unter sämtlichen Lastbedingungen
DE102008036811A1 (de) Redundanzsteuerverfahren eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
DE102015117744A1 (de) Batteriesystem
DE19829856A1 (de) Dreipunkt-Stromrichter und Verfahren zum Betrieb
DE102019106485A1 (de) Weissach-Gleichrichteranordnung
EP2807738B1 (de) Multizellenkonverter
DE102018210807A1 (de) Elektrische Schaltung für Zero-Voltage-Soft-Switching in einem Gleichspannungswandler
EP3602762B1 (de) Wechselrichter
DE102017220599A1 (de) Umrichteranordnung zum Stabilisieren eines Wechselspannungsnetzes
DE3743437C1 (en) Low-loss, three-point invertor which is relieved of switching loads
EP3939136A1 (de) Batterie-wechselrichtersystem
DE102022109825B3 (de) Generalisierte Multilevelkonverter-Schaltungstopologie mit geschalteten Kondensatoren
EP3326283B1 (de) Verfahren zum betrieb eines wechselrichters und wechselrichter, sowie photovoltaikanlage

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20100401

R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years

Effective date: 20100527

R071 Expiry of right