DE60112789T2 - Bidirektionaler leistungswandler mit mehrfachanschlüssen - Google Patents

Bidirektionaler leistungswandler mit mehrfachanschlüssen Download PDF

Info

Publication number
DE60112789T2
DE60112789T2 DE60112789T DE60112789T DE60112789T2 DE 60112789 T2 DE60112789 T2 DE 60112789T2 DE 60112789 T DE60112789 T DE 60112789T DE 60112789 T DE60112789 T DE 60112789T DE 60112789 T2 DE60112789 T2 DE 60112789T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bidirectional
voltage
switches
capacitor
power converter
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
DE60112789T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60112789D1 (de
Inventor
Steve Heart Akerson
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.)
Heart Transverter Sa Puntarenas Cr
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE60112789D1 publication Critical patent/DE60112789D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60112789T2 publication Critical patent/DE60112789T2/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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582—Buck-boost converters
    • 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33584—Bidirectional converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade

Description

  • Gegenstand der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft allgemein eine Schaltungsanordnung zur bidirektionalen Leistungswandlung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anordnung zur bidirektionalen Leistungswandlung von Gleichstrom nach Wechselstrom oder Gleichstrom nach Gleichstrom.
  • Beschreibung verwandter Erfindungen
  • Es ist bekannt, dass handelsübliche Fahrzeuge, wie beispielsweise Wohnmobile oder Boote, eine Vielzahl von Gleichstromanschlüssen aufweisen können. Diese Gleichstromanschlüsse können Batterieanschlüsse sein, wobei jede Batterie unterschiedliche Kenndaten sowie Anforderungen für die Aufladung haben kann. Im Besonderen können dabei Batterien mit unterschiedlichen Spannungen betrieben werden. Weiterhin ist es möglich, dass Leistung übertragen wird zwischen Batterien, die unterschiedliche Spannungen aufweisen und zwischen solchen Batterien und einem Wechselstromanschluss, wie beispielsweise einem Wechselstromgenerator. Es sind Anordnungen bekannt zur Übertragung von Leistung zwischen einer Vielzahl von Gleichstromanschlüssen gleicher oder unterschiedlicher Spannungen und zwischen Gleichstrom- und Wechselstromanschlüssen. Solche bekannten Anordnungen sind jedoch oft unwirtschaftlich. Es ist bei diesen bekannten Anordnungen möglich, dass der durch jeden Gleichstromanschluss fließende Strom nicht vollständig oder nicht im Wesentlichen Gleichstrom darstellt, wodurch der Wirkungsgrad der Leistungsübertragung vermindert wird.
  • Eine bekannte Anordnung zur Umwandlung wandelt beispielsweise direkt zwischen der Spannung eines Gleichstromanschlusses am Eingang und einer Spannung am Ausgang um, wobei die Spannung am Ausgang mindestens das Vierfache der Spannung des Gleichstromanschlusses am Eingang und bis zwi schen dem Dreizehnfachen und Sechzehnfachen der Spannung am Eingang betragen kann. Eine direkte Umwandlung zwischen der Spannung des Gleichstromanschlusses am Eingang und der Spannung am Ausgang kann den Wirkungsgrad der Leistungsübertragung vermindern. Weiterhin weist eine bekannte Anordnung zur Umwandlung einen Übertrager auf. In einer solchen Anordnung ist das Wicklungsverhältnis zwischen einer Sekundärseite des Übertragers und einer Primärseite des Übertragers dem Verhältnis zwischen der Spannung am Ausgang und der Spannung des Gleichstromanschlusses am Eingang gleich. Daher kann eine direkte Umwandlung zwischen der Spannung des Gleichstromanschlusses am Eingang und der Spannung am Ausgang die durch induktiven Blindwiderstand hervorgerufenen Streuverluste des Übertragers erhöhen, wenn das Wicklungsverhältnis zwischen der Sekundärseite und der Primärseite größer als vier ist.
  • Weiterhin hat es sich zunehmend als vorteilhaft erwiesen, Wasserstoffbrennstoffzellen als Gleichstromanschlüsse einzusetzen. Wasserstoffbrennstoffzellen unterliegen jedoch als Reaktion auf die Änderung der an einer Last gemessenen Spannung oft Spannungsänderungen, die einen unwirtschaftlichen Betrieb zur Folge haben. Darüber hinaus ist es möglich, dass die bekannten Anordnungen zur Übertragung von Leistung zwischen einer Vielzahl von Gleichstromanschlüssen derselben oder unterschiedlicher Spannungen und zwischen Gleichstrom- und Wechselstromanschlüssen keine ausreichende Kompensation des oftmals ineffizienten Verhaltens von Wasserstoffbrennstoffzellen auf die an der Last gemessenen Spannungsveränderungen aufweisen.
  • Die Patentschrift US-A-5 710 699 legt einen bidirektionalen Leistungswandler offen, der eine erste bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom aufweist, wobei diese bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom eine Vielzahl von bidirektionalen Gleichspannungswandlern aufweist, sowie eine Vielzahl von Anschlüssen zur Spannungsversorgung, von denen jeder mit mindestens einem aus der Vielzahl der bidirektionalen Gleichspannungswandler verbunden ist, und einen Mittelspannungskondensator, der mit jedem der Vielzahl der bidirektionalen Gleichspannungswandler verbunden ist, wobei diejenige, am Mittelspannungskondensator gemessene Spannung größer ist als die Spannung, die an jedem der Anschlüsse zur Spannungsversorgung gemessen wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der die genannten und weitere damit verbundene Nachteile nicht auftreten. Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, dass ein bidirektionaler Leistungswandler zur Umwandlung von Leistung zwischen einer Vielzahl von Spannungsversorgungen vorgesehen ist. Ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass der bidirektionale Leistungswandler die Leistung in jede Richtung und zwischen jeder Kombination der Anschlüsse zur Spannungsversorgung und einer Vielzahl von Wechselstromanschlüssen übertragen kann. Noch ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der bidirektionale Leistungswandler die Leistung auch dann in jede Richtung übertragen kann, wenn die Vielzahl der Anschlüsse zur Spannungsversorgung jede für sich unterschiedliche Spannungen aufweisen. Noch ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der bidirektionale Leistungswandler hauptsächlichen oder vollständigen Gleichstromfluß durch die Anschlüsse zur Spannungsversorgung aufweist.
  • Die Erfindung beschreibt einen bidirektionalen Umrichter wie in Anspruch 1 dargestellt.
  • Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorzüge werden für Personen mit gewöhnlichem Fachwissen zum Stand der Technik im Hin blick auf die nachfolgende, detaillierte Beschreibung und die begleitenden Abbildungen ersichtlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
  • Für ein noch vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung, die dadurch erfüllten Anforderungen, ihrer Eigenschaften und Vorzüge, wird im weiteren Verlauf Bezug genommen auf die nachfolgenden, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen Beschreibungen, in denen zeigt:
  • 1 das Schaltbild einer bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom bestehend aus zwei bidirektionalen Gleichspannungswandlern, die über einen Mittelspannungskondensator miteinander verbunden sind, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 das Schaltbild einer bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom bestehend aus vier, parallel angeordneten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom aus 1, gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 das Schaltbild einer bidirektionalen Hochfrequenzanordnung zur Wandlung von Gleichstrom, gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 das Schaltbild einer bidirektionalen Hochspannungsanordnung zur Wandlung von Gleichstrom nach Wechselstrom, gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 das Diagramm der Wellenformen der bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom aus 1, gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 das Diagramm der Wellenformen für die bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom aus 2, gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7 das Blockschaltbild eines bidirektionalen Leistungswandlers, gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8 das Blockschaltbild eines bidirektionalen Leistungswandlers, gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und deren Eigenschaften und Vorteile können unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 nachvollzogen werden, in denen entsprechende Bezugszeichen verwendet werden für die entsprechenden, dazugehörigen Bauteile in den unterschiedlichen Figuren.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht bidirektionalen Leistungswandlern die Übertragung von Leistung in jeder Richtung zwischen einer Vielzahl von Anschlüssen zur Spannungsversorgung, die in einer der Ausführungsformen aus einer Vielzahl von Gleichstromanschlüssen bestehen können. Alternativ dazu ermöglicht die vorliegende Erfindung die Übertragung von Leistung in jeder Richtung zwischen einer Kombination aus einer Vielzahl von Gleichstromanschlüssen und einer Vielzahl von Wechselstromanschlüssen. Mit dieser Erfindung wird eine Vielzahl von Spannungsversorgungsanschlüssen zur Verfügung gestellt, die als Gleichstromanschlüsse ausgeführt sein können. Jeder Gleichstromanschluss kann dabei mit einem bidirektionalen Gleichspannungswandler gekoppelt sein. Diese Anordnung einer Vielzahl von Gleichstromanschlüssen verbunden mit einer Vielzahl von Gleichspannungswandlern kann ausgeführt sein als eine Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom, in welcher jeder bidirektionale Gleichspannungswandler der bidirektionalen Anordnung zur Umwandlung zwischen einer Mittelspannung und einer am angeschlossenen Gleichstromanschluss gemessenen Spannung umwandeln kann. Die Mittelspannung wird am Mittelspannungskondensator gemessen. Diese Mittelspannung ist dabei größer als die an jedem der Gleichstromanschlüsse gemessene Spannung. Die Mittelspannung kann beispielsweise etwa 50 Volt betragen. Weiterhin kann jeder der Gleichstromanschlüsse pulsweitenmoduliert sein, um die am Mittelspannungskondensator gemessene Spannung auf einem im Wesentlichen konstanten Wert zu halten. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird Leistung zwischen Gleichstromanschlüssen mit unterschiedlicher Spannung übertragen, unabhängig davon welche Spannung an den individuellen Gleichstromanschlüssen gemessen wird. Darüber hinaus kann eine Vielzahl der bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom miteinander parallel verbunden werden und jeder Gleichspannungswandler jeder Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom kann weiterhin mit mindestens einem der Gleichstromanschlüsse verbunden sein. Die Vielzahl der bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom kann einen durch jeden Gleichstromanschluss fließenden Strom erzeugen, der im Wesentlichen oder vollständig einen Gleichstrom darstellt.
  • Zusätzlich kann der Mittelspannungskondensator mit einer weiteren bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom verbunden sein, die als Wechselrichterschaltung für Hochfrequenz ausgeführt sein kann. Die Schaltung des Wechselrichters kann beispielsweise bei etwa 70 KHz betrieben werden. Weiterhin kann diese bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom einen Übertrager aufweisen, der eine Primärseite und eine Sekundärseite aufweist. Die Sekundärseite kann eine Hochspannung aufweisen, die am Hochspannungskondensator gemessen werden kann. Diese Hochspannung kann definiert sein als eine Spannung von mindestens dem Vierfachen derjenigen Spannung, die an jedem Gleichstromanschluss gemessen wird, und nicht mehr als dem Vierfachen derjenigen Spannung, die am Mittelspannungskondensator gemessen wird. Die Hochspannung kann etwa 190 Volt betragen. Weiterhin kann ein Übertrager den Mittelspannungskondensator vom Hochspannungskondensator isolieren und kann zwischen der am Mittelspannungskondensator gemessenen Spannung und der am Hochspannungskondensator ge messenen Spannung umwandeln. Darüber hinaus kann die von der bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom ausgeführte Abwärtswandlung oder Aufwärtswandlung der Spannung viel geringer sein als eine direkte Umwandlung zwischen der an dem Hochspannungskondensator gemessen Spannung und der an einem der Gleichstromanschlüsse gemessenen Spannung, da die Umwandlung zwischen der an dem Mittelspannungskondensator gemessen Spannung und der an dem Hochspannungskondensator gemessen Spannung erfolgt. Des Weiteren kann ein Wicklungsverhältnis zwischen einer Sekundärseite und einer Primärseite des Übertragers das gleiche Verhältnis aufweisen wie dasjenige zwischen den Spannungen der Umwandlung. Daher kann das Wicklungsverhältnis zwischen der Sekundärseite und der Primärseite wesentlich geringer sein für die Umwandlung zwischen der an dem Hochspannungskondensator gemessenen Spannung und der an dem Mittelspannungskondensator gemessenen Spannung, als es das Wicklungsverhältnis sein würde für die Umwandlung zwischen der an dem Hochspannungskondensator gemessenen Spannung und der an einem der Gleichstromanschlüsse gemessenen Spannung. Im Besonderen kann das Wicklungsverhältnis weniger als den Faktor Vier betragen, was die durch induktiven Blindwiderstand des Übertragers hervorgerufenen Streuverluste vermindern kann.
  • Darüber hinaus kann der Hochspannungskondensator mit einer bidirektionalen Anordnung zur Umwandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom verbunden werden. Die bidirektionale Anordnung zur Umwandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom kann mit einer Vielzahl von Wechselstromanschlüssen verbunden werden. Weiterhin kann die Vielzahl der Wechselstromanschlüsse mit Ausgangsschaltern verbunden werden, die weiterhin mit mindestens einer Drosselspule verbunden werden können. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung es ermöglichen, Leistung in jeder Richtung zwischen einer Vielzahl von Gleichstromanschlüssen zu übertragen, oder alternativ, zwischen einer Kombination der Vielzahl dieser Gleichstromanschlüsse und einer Vielzahl von Wechselstromanschlüssen.
  • 1 beschreibt das Schaltbild einer bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 100a gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform kann diese erste bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 100a einen ersten bidirektionalen Gleichspannungswandler 102a und einen zweiten bidirektionalen Gleichspannungswandler 104a umfassen. Der erste bidirektionale Gleichspannungswandler 102a kann eine primäre erste Schalteranordnung 106a, eine primäre zweite Schalteranordnung 108a, eine primäre erste Drosselspule 110a und einen primären ersten Kondensator 112a enthalten. Die primäre erste Schalteranordnung 106a und die primäre zweite Schalteranordnung 108a können jede eine Vielzahl von Schaltern umfassen. Die primäre erste Schalteranordnung 106a und die primäre zweite Schalteranordnung 108a können jede aus einem Metalloxydhalbleiter Feldeffekttransistor („MOSFET") mit einer internen Diode, oder alternativ dazu aus einem Internal Gate Biased Transistor ("IGST") bestehen. In dieser Ausführungsform kann die primäre erste Drosselspule 110a, die eine Eingangs- oder Ausgangsdrossel sein kann, parallel mit dem primären ersten Kondensator 112a und in Serie mit der Quellseite der primären ersten Schalteranordnung 106a und der Ableitungsseite der primären zweiten Schalteranordnung 108a geschaltet sein. Weiterhin können die primäre erste Schalteranordnung 106a und die primäre zweite Schalteranordnung 108a parallel geschaltet sein über die Quellseite der primären ersten Schalteranordnung 106a und die Ableitungsseite der primären zweiten Schalteranordnung 108a, wodurch ein primärer erster Knotenpunkt 128a ausgeformt wird.
  • Zusätzlich kann der bidirektional Gleichspannungswandler 102a über den primären ersten Kondensator 112a und die primäre erste Drosselspule 110a mit dem Anschluß einer Spannungsversorgung 122 verbunden sein. Dieser Anschluß einer Spannungsversorgung 122 kann ein Gleichstromanschluss sein und dieser Gleichstromanschluss kann eine Batterie sein. Darüber hinaus kann es sich bei der Batterie um eine wiederaufladbare Batterie handeln. Alternativ dazu kann es sich bei diesem Gleichstromanschluss um eine photovoltaische Anordnung handeln. Diese photovoltaische Anordnung kann pulsweitenmoduliert sein, um die an der photovoltaischen Anordnung gemessene Spannung auf dem für diese Anordnung maximalen Leistungspunkt aufrecht zu erhalten. In einer weiteren Ausführungsform der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Gleichstromanschluss aus einer Wasserstoffbrennstoffzelle, einer Gleichspannungslast, einem Gleichstrom-Wasserkraftgenerator oder einem Gleichstrom-Windgenerator bestehen. Darüber hinaus kann eine an dem Gleichstromanschluss gemessene Spannung als Reaktion auf die Veränderung einer an einer Last gemessenen Spannung schwanken. In Bezug auf die Wasserstoffbrennstoffzelle kann eine solche Reaktion jedoch unwirtschaftlich sein. In dieser Ausführungsform kann die bidirektional Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 100a ebenfalls eine Speicherbank aus wiederaufladbaren Batterien umfassen. Dabei können diese wiederaufladbaren Batterien einen der anderen Gleichstromanschlüsse darstellen. Darüber hinaus können diese wiederaufladbaren Batterien als Energiepuffer zwischen der Wasserstoffbrennstoffzelle und der Last dienen und können während Veränderungen der an der Last gemessenen Spannung auch als Ergänzung für die Wasserstoffbrennstoffzelle dienen. Weiterhin kann der erste bidirektionale Gleichspannungswandler 102a über die Ableitung der primären ersten Schalteranordnung 106a auch mit dem Mittelspannungskondensator 126 verbunden werden.
  • Auf ähnliche Weise kann ein zweiter bidirektionaler Gleichspannungswandler 104a eine sekundäre erste Schalteranordnung 106'a, eine sekundäre zweite Schalteranordnung 108'a, eine sekundäre erste Drosselspule 110'a und einen sekundären ersten Kondensator 112'a beinhalten. Die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a und die sekundäre zweite Schalteranordnung 108'a können jede eine Vielzahl von Schaltern umfassen. Die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a und die sekundäre zweite Schalteranordnung 108'a können jede aus einem MOSFET mit einer internen Diode bestehen oder alternativ dazu aus einem IGBT. In dieser Ausführungsform kann die sekundäre erste Drosselspule 110'a, welche eine Eingangs- oder Ausgangsdrossel sein kann, parallel geschaltet werden mit dem sekundären ersten Kondensator 112'a und in Reihe geschaltet werden mit der Quellseite der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a und der Ableitung der sekundären zweiten Schalteranordnung 108'a. Weiterhin können die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a und die sekundäre zweite Schalteranordnung 108'a parallel geschaltet werden über die Quellseite der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a und die Ableitungsseite der sekundären zweiten Schalteranordnung 108'a, wodurch ein sekundärer erster Knotenpunkt 128'a ausgeformt wird.
  • Außerdem kann der zweite bidirektionale Gleichspannungswandler 104a über den sekundären ersten Kondensator 112'a und die sekundäre erste Drosselspule 110'a mit dem Anschluß einer Spannungsversorgung 124 verbunden werden. Dieser Anschluß einer Spannungsversorgung 124 kann ein Gleichstromanschluss sein und dieser Gleichstromanschluss kann eine Batterie sein. Darüber hinaus kann diese Batterie eine wiederaufladbare Batterie sein. Alternativ dazu kann es sich bei diesem Gleichstromanschluss um eine photovoltaische Anordnung handeln. Diese photovoltaische Anordnung kann pulsweitenmoduliert sein, um die an der photovoltaischen Anordnung gemessene Spannung auf dem für diese Anordnung maximalen Leistungspunkt aufrecht zu erhalten. In einer Abwandlung der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Gleichstromanschluss aus einer Wasserstoffbrennstoffzelle, einer Gleichspannungslast, einem Gleichstrom-Wasserkraftgenerator oder einem Gleichstrom-Windgenerator bestehen. Darüber hinaus kann eine an dem Gleichstromanschluss gemessene Spannung als Reaktion auf die Veränderung einer an einer Last gemessenen Spannung schwanken. In Bezug auf die Wasserstoffbrennstoffzelle kann eine solche Reaktion jedoch unwirtschaftlich sein. In dieser Ausführungsform kann die erste bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 100a ebenfalls eine Speicherbank aus wiederaufladbaren Batterien umfassen. Dabei können diese wiederaufladbaren Batterien einen der anderen Gleichstromanschlüsse darstellen. Diese wiederaufladbaren Batterien können als Energiepuffer zwischen der Wasserstoffbrennstoffzelle und der Last dienen und können während Veränderungen der an der Last gemessenen Spannung auch als Ergänzung für die Wasserstoffbrennstoffzelle dienen. Weiterhin kann der zweite bidirektionale Gleichspannungswandler 104a über die Ableitung der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a auch mit dem Mittelspannungskondensator 126 verbunden werden.
  • Mit Bezug auf die 5 können sich die primäre erste Schalteranordnung 106a und die primäre zweite Schalteranordnung 108a in dieser Ausführungsform gegenseitig ergänzen. Wenn die primäre erste Schalteranordnung 106a geöffnet ist kann die primäre zweite Schalteranordnung 108a geschlossen sein, oder alternativ dazu kann die primäre zweite Schalteranordnung 108a geöffnet sein, wenn die primäre erste Schalteranordnung 106a geschlossen ist. Das Öffnen und Schließen der primären ersten Schalteranordnung 106a kann zum Ergebnis haben, dass die primäre erste Schalteranordnung 106a ein zu einem Zeitverhältnis in Bezug stehendes Tastverhältnis aufweist, wobei dieses Zeitverhältnis das Ergebnis ist aus der Zeitdauer, in der die primäre erste Schalteranordnung 106a geschlossen ist, dividiert durch die Zeitdauer in der der erste bidirektional Gleichspannungswandler 102a in Betrieb ist. Wenn die primäre erste Schalteranordnung 106a geschlossen ist, kann ein Strom vom Mittelspannungskondensator 126 zum Anschluß einer Spannungsversorgung 122 fließen, wobei dieser Strom nicht vollständig oder im Wesentlichen ein Gleichstrom sein kann. Die am Mittelspannungskondensator 126 gemessene Spannung kann gleich sein der am Anschluß einer Spannungsversorgung 122 gemessen Spannung dividiert durch das Zeitverhältnis. Auf diese Weise kann das Tastverhältnis der primären ersten Schalteranordnung 106a eine relative Differenz may zwischen der an dem Mittelspannungskondensator 126 und dem Anschluß einer Spannungsversorgung 122 gemessen Spannung bestimmen. Wenn sich weiterhin die an dem Anschluß einer Spannungsversorgung 122 gemessene Spannung verändert, kann sich auch das Tastverhältnis der primären ersten Schalteranordnung 106a auf eine Weise verändern, dass die an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessene Spannung im Wesentlichen konstant bleibt. Diese im Wesentlichen konstante Spannung kann größer sein als die am Ausgang der Spannungsversorgung 122 gemessene Spannung und diese im Wesentlichen konstante Spannung kann etwa 50 Volt betragen. In einer Abwandlung der oben beschriebenen Ausführungsform kann diese im Wesentlichen konstante Spannung zwischen dem etwa 1.01 fachen und etwa 5 fachen der an dem Anschluß einer Spannungsversorgung 122 gemessenen Spannung betragen und diese im Wesentlichen konstante Spannung kann zwischen 50 und 70 Volt liegen. Weiterhin kann die Wandlung von Gleichstrom zwischen der an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessenen Spannung und der an dem Anschluß einer Spannungsversorgung 122 gemessenen Spannung liegen.
  • In Bezug auf den zweiten bidirektionalen Gleichspannungswandler 104a können die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a und die sekundäre zweite Schalteranordnung 108'a auf ähnliche Weise miteinander zusammen arbeiten. Wenn die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a geöffnet ist kann die sekundäre zweite Schalteranordnung 108'a geschlossen sein, oder alternativ dazu kann die sekundäre zweite Schalteranordnung 108'a geöffnet sein, wenn die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a geschlossen ist. Das Öffnen und Schließen der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a kann zum Ergebnis haben, dass die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a ein zu einem Zeitverhältnis in Bezug stehendes Tastverhältnis aufweist, wobei dieses Zeitverhältnis das Ergebnis ist aus der Zeitdauer, in der die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a geschlossen ist, dividiert durch die Zeitdauer in der der erste bidirektional Gleichspannungswandler 104a in Betrieb ist. Wenn die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a geschlossen ist, kann ein Strom vom Mittelspannungskondensator 126 zum Anschluß einer Spannungsversorgung 124 fließen. Die am Mittelspannungs kondensator 126 gemessene Spannung kann gleich sein der am Anschluß einer Spannungsversorgung 124 gemessen Spannung dividiert durch das Zeitverhältnis. Auf diese Weise kann das Tastverhältnis der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a eine relative Differenz zwischen der an dem Mittelspannungskondensator 126 und dem Anschluß einer Spannungsversorgung 124 gemessen Spannung bestimmen. Wenn sich weiterhin die an dem Anschluß einer Spannungsversorgung 124 gemessene Spannung verändert, kann sich auch das Tastverhältnis der primären ersten Schalteranordnung 106'a auf eine Weise verändern, dass die an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessene Spannung im Wesentlichen konstant bleibt. Diese im wesentlichen konstante Spannung kann größer sein als die am Ausgang der Spannungsversorgung 124 gemessene Spannung und diese im Wesentlichen konstante Spannung kann etwa 50 Volt betragen. In einer Abwandlung der oben beschriebenen Ausführungsform kann diese im Wesentlichen konstante Spannung zwischen dem etwa 1.01 fachen und etwa 5 fachen der an dem Anschluß einer Spannungsversorgung 124 gemessenen Spannung betragen und diese im Wesentlichen konstante Spannung kann zwischen 50 und 70 Volt liegen. Weiterhin kann die Wandlung von Gleichstrom zwischen der an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessenen Spannung und der an dem Anschluß einer Spannungsversorgung 124 gemessenen Spannung liegen. Da der erste bidirektionale Wandler 102a und der zweite bidirektionale Wandler 104a darüber hinaus über die primäre erste Schalteranordnung 106a und die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a miteinander verbunden sind, kann Leistung may zwischen diesen Anschlüssen der Spannungsversorgung übertragen werden.
  • Darüber hinaus können die Tastverhältnisse der primären ersten Schalteranordnung 106 und der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a dann gleich sein, wenn der Anschluß einer Spannungsversorgung 122 und der Anschluß einer Spannungsversorgung 124 gleiche Spannungen aufweisen. Wenn jedoch die Spannung am Anschluß einer Spannungsversorgung 122 nicht gleich ist der an dem Anschluß einer Spannungsversorgung 124 gemessenen Spannung, dann können die Tastverhältnisse der primären ersten Schalteranordnung 106a und der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a unterschiedlich sein. Weil weiterhin die primäre erste Schalteranordnung 106 und die sekundäre erste Schalteranordnung 106' ihre eigenen individuellen Tastverhältnisse haben können, können diese Tastverhältnisse individuell angepasst werden, so dass die an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessene Spannung im Wesentlichen konstant bleibt. Daher kann diese Ausführungsform für Anschlüsse an Spannungsversorgungen genutzt werden, die unterschiedliche Werte aufweisen. Darüber hinaus können mehrfache Anschlüsse von Spannungsversorgungen genutzt und mit bidirektionalen Gleichspannungswandlern verbunden werden.
  • Bezug nehmend auf 2 wird ein Schaltbild einer bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Ausführungsform kann die erste bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 100a mit mindestens einer zweiten bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom parallel geschaltet werden. Insbesondere kann in dieser Ausführungsform eine erste bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 100a parallel geschaltet werden mit zweiten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom 100b, 100c, und 100d. Diese zweiten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom 100b–d können jede für sich erste parallele bidirektionale Gleichspannungswandler 102b–d und zweite parallele bidirektionale Gleichspannungswandlern 104b–d beinhalten. Jeder der ersten parallelen bidirektionalen Gleichstrom nach Gleichstrom Wandler 102b–d kann erste primäre, parallele Schalteranordnungen 106b–d und primäre zweite, parallele Schalteranordnungen 108b–d enthalten. Weiterhin kann jeder der zweiten parallelen, bidirektional Gleichspannungswandlern 104b–d sekundäre erste, parallele Schalteranordnungen 106'b–d und sekundäre zweite Schalteranordnungen 108'b–d enthalten. Jede der zweiten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom 100b–d agiert im Wesentlichen gleichartig zur bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom 100a. Weiterhin agieren die Elemente, welche die bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom 100b–d umfassen, im Wesentlichen gleichartig zu denjenigen, welche in Bezug auf die bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 100a beschrieben wurden. Daher konzentriert sich die nachfolgende Erörterung auf die Unterschiede zur vorangegangenen Ausführungsform.
  • In dieser Ausführungsform können die primären ersten, parallelen Schalteranordnungen 106b–d und die sekundären ersten Schalteranordnungen 106'b–d mit der Ableitung der primären ersten Schalteranordnung 106a beziehungsweise der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a verbunden sein. Darüber hinaus können die primären ersten, parallelen Schalteranordnungen 106b–d und die sekundären ersten Schalteranordnungen 106'b–d auch mit den Anschlüssen 122 beziehungsweise 124 der Spannungsversorgungen verbunden sein. Wie oben mit Bezug auf 1 beschrieben, können die primäre erste, parallele Schalteranordnungen 106b–d und die sekundäre erste Schalteranordnungen 106'b–d individuelle Tastverhältnisse aufweisen, welche die relative Differenz zwischen den am Mittelspannungskondensator 126 beziehungsweise an den Anschlüssen 122 beziehungsweise 124 der Spannungsversorgungen gemessenen Spannungen aussteuern. Daher können die primären ersten, parallelen Schalteranordnungen 106b–d und die sekundären ersten Schalteranordnungen 106'b–d das gleiche Tastverhältnis aufweisen wie die primäre erste Schalteranordnung 106a beziehungsweise die sekundäre erste Schalteranordnung 106'a und können ebenso den relativen Wert zwischen der am Mittelspannungskondensator 126 und den Anschlüssen 122 beziehungsweise 124 der Spannungsversorgungen gemessenen Spannung bestimmen. Auf die gleiche Weise können die primären zweiten, parallelen Schalteranordnungen 108b–d und die sekundären zweiten Schalteranordnungen 108'b–d das gleiche Tastverhältnis aufweisen wie die primäre zweite Schalteranordnung 108a und die sekundäre zweite Schalteranordnung 108'a.
  • Darüber hinaus können die primären ersten, parallelen Schalteranordnung 106b–d und die sekundären ersten Schalteranordnungen 106'b–d Tastverhältnisse aufweisen, die nicht in Phase sind mit den Tastverhältnissen der primären ersten Schalteranordnung 106a beziehungsweise der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a. Der Grad der Phasendifferenz zwischen den Tastverhältnissen der primären ersten, parallelen Schalteranordnungen 106b–d und der sekundären ersten Schalteranordnungen 106'b–d und denjenigen der primären ersten Schalteranordnung 106a beziehungsweise der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a kann abhängen von der Anzahl der parallel geschalteten ersten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom 100a und zweiten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom 100b–d. Im Besonderen kann die Phasendifferenz zwischen den Tastverhältnissen der primären erste Schalteranordnung 106a und der primären ersten, parallelen Schalteranordnung 106b gleich sein dem Quotienten von 360 Grad dividiert durch die Anzahl von ersten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstroms 100a und zweiten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstroms 100b–d, die parallel geschaltet sind (z.B. vier (4)). In dieser Ausführungsform kann diese Phasendifferenz 90 Grad betragen. Weiterhin kann die Phasendifferenz zwischen der primären ersten Schalteranordnung 106a und der primären ersten, parallelen Schalteranordnung 106c zwei mal so groß sein wie die Phasendifferenz zwischen der primären ersten Schalteranordnung 106a und der primären ersten, parallelen Schalteranordnung 106b. In dieser Ausführungsform kann diese Phasendifferenz 180 Grad betragen. Zusätzlich kann die Phasendifferenz zwischen der primären ersten Schalteranordnung 106a und der primären ersten, parallelen Schalteranordnung 106d drei mal so groß sein wie die Phasendifferenz zwischen der primären ersten Schalteranordnung 106a und der primären ersten, parallelen Schalteranordnung 106b. In dieser Ausführungsform kann diese Phasendifferenz 270 Grad betragen. Auf die gleiche Weise können die sekundären ersten, parallelen Schalteranordnun gen 106'b–d Tastverhältnisse aufweisen, die nicht in Phase sind mit dem Tastverhältnis der sekundären ersten Schalteranordnung 106'a. Darüber hinaus können die primären zweiten, parallelen Schalteranordnungen 108b–d und die sekundären zweiten, parallelen Schalteranordnungen 108'b–d Tastverhältnisse aufweisen, die nicht in Phase sind mit dem Tastverhältnissen der primären zweiten Schalteranordnung 108a beziehungsweise der sekundären zweiten Schalteranordnung 108'a.
  • In dieser Ausführungsform können die ersten parallelen, bidirektionalen Gleichspannungswandler 102b–d und die zweiten parallelen, bidirektionalen Gleichspannungswandler 104b–d auch primäre erste parallele Drosselspulen 110b–d beziehungsweise sekundäre erste parallele Drosselspulen 110'b–d beinhalten. Mit Bezug auf 6 kann ein durch den Anschluß einer Spannungsversorgung 122 fließender Strom eine Summierung sein des Stromes, der durch die primäre erste Drosselspule 110a und die primären ersten, parallelen Drosselspulen 110b–d fließt. Wie in 6 dargestellt kann ein durch die primäre erste Drosselspule 110a und jede der primären ersten, parallelen Drosselspulen 110b–d fließender Strom die Form eines Sägezahns aufweisen. Weil es eine Phasendifferenz in den Tastverhältnissen der primären ersten Schalteranordnung 106a und den primären ersten, parallelen Schalteranordnungen 106b–d geben kann, kann der durch die primäre erste Drosselspule 110a und die primären ersten, parallelen Drosselspulen 110b–d fließende Strom auch außer Phase sein. Weiterhin kann der durch die primäre erste Drosselspule 110a und die primären ersten, parallelen Drosselspulen 110b–d fließende Strom auf eine Art und Weise außer Phase sein, dass, wenn die durch diese Drosselspulen fließenden Ströme aufsummiert werden, im Wesentlichen oder vollständig ein Gleichstrom durch den Anschluß einer Spannungsversorgung 122 fließen kann. Weiterhin kann ein in den Mittelspannungskondensator 126 fließender Strom immer größer sein als null Ampere. Auf ähnliche Weise kann im Wesentlichen oder vollständig Gleichstrom durch den Anschluß einer Spannungsversorgung 124 fließen.
  • Mit Bezug auf 3 beschreibt ein Schaltbild eine hochfrequente bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform kann eine dritte bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 300 verbunden werden mit einer ersten bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 100a aus 1, oder alternativ dazu, mit einer bidirektionalen Anordnung 100a, die parallel geschaltet ist mit zweiten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom 104b–d, wie in 2 gezeigt. Die dritte bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 300 kann eine Wechselrichterschaltung sein und kann eine erste Vielzahl von Schaltern und eine zweite Vielzahl von Schaltern beinhalten. Die Schalter können MOSFETS sein, oder können alternativ dazu IGBTs sein. Die erste Vielzahl von Schaltern kann die Schalter 302, 304, 306 und 308 beinhalten. Eine Ableitungsseite der Schalter 302 und 306 kann mit einem Mittelspannungskondensator 126 verbunden werden und eine Quellseite der Schalter 302 und 306 kann mit einer Primärseite 320a des Übertragers 320 verbunden werden. Weiterhin kann eine Ableitungsseite der Schalter 304 und 308 mit der Primärseite 320a verbunden werden. Die zweite Vielzahl von Schaltern kann die Schalter 310, 312, 314 und 316 beinhalten. Eine Ableitungsseite der Schalter 310 und 314 kann mit einem Hochspannungskondensator 318 verbunden sein und eine Quellseite der Schalter 310 und 314 kann mit der Sekundärseite 320b des Übertragers 320 verbunden werden. Weiterhin kann eine Ableitungsseite der Schalter 312 und 316 mit der Sekundärseite 320b verbunden werden.
  • In dieser Ausführungsform können Primärseite 320a und Sekundärseite 320b miteinander gekoppelt werden und können eine Isolation darstellen zwischen dem Mittelspannungskondensator 126 und dem Hochspannungskondensator 318. Des Weiteren kann die erste Vielzahl von Schaltern in zwei Arbeitsmodi betrieben werden. In einem ersten Arbeitsmodus können die Schalter 304 und 306 gleichzeitig geschlossen sein. Wenn die Schalter 304 und 306 gleichzeitig geschlossen sind, können die Schalter 302 und 308 gleichzeitig geöffnet bleiben. In einem zweiten Arbeitsmodus können die Schalter 304 und 306 gleichzeitig geöffnet sein. Wenn die Schalter 304 und 306 gleichzeitig geöffnet sind, können die Schalter 302 und 308 gleichzeitig geschlossen bleiben. Die zweite Vielzahl von Schaltern kann auf ähnliche Weise in zwei Arbeitsmodi betrieben werden und kann mit der ersten Vielzahl von Schaltern synchronisiert werden. Auf diese Weise kann die erste Vielzahl von Schaltern eine bidirektionale H-Brücke zwischen dem Mittelspannungskondensator 126 und der Primärseite 320a formen. Die zweite Vielzahl von Schaltern kann auf ähnliche Weise eine bidirektionale H-Brücke zwischen dem Hochspannungskondensator 318 und der Sekundärseite 320b formen. Darüber hinaus kann die erste und die zweite Vielzahl von Schaltern eine bidirektionale H-Brücke zwischen Primärseite 320a und Sekundärseite 320b formen. In dieser Ausführungsform kann die Richtung des Stromflusses zwischen Primärseite 320a und Sekundärseite 320b davon abhängen, ob die erste und die zweite Vielzahl von Schaltern im ersten oder im zweiten Arbeitsmodus betrieben werden. Weiterhin kann die Wandlung von Gleichstrom erfolgen zwischen der Spannung die am Hochspannungskondensator 318 gemessen wird und der Spannung, die am Mittelspannungskondensator 126 gemessen wird.
  • In dieser Ausführungsform ist die am Hochspannungskondensator 318 gemessene Spannung definiert als mindestens das Vierfache der Spannung, die an jedem Gleichstromanschluss gemessen wird und nicht mehr als das Vierfache der Spannung, die an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessen wird. In einer weiteren Ausgestaltung der oben beschriebenen Ausführungsform beträgt die an dem Hochspannungskondensator 318 gemessene Spannung zwischen etwa dem Dreizehnfachen und etwa dem Sechzehnfachen der Spannung, die an jedem Gleichstromanschluss gemessen wird und nicht mehr als das Vierfache der Spannung, die an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessen wird. Weiterhin wird die an dem Hochspannungskondensator 318 gemessene Spannung als eine im Wesentlichen konstante Spannung auf rechterhalten. In einer weiteren Ausführungsform beträgt die an dem Hochspannungskondensator 318 gemessene Spannung etwa 190 Volt. Darüber hinaus weisen die Sekundärseite 320b und die Primärseite 320a ein Wicklungsverhältnis auf. Die Sekundärseite 320b kann mehr Wicklungen haben als die Primärseite 320a und das Wicklungsverhältnis ist gleich dem Spannungsverhältnis zwischen der an dem Hochspannungskondensator 318 gemessenen Spannung und der an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessenen Spannung. Weil weiterhin die an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessene Spannung größer sein kann als die an den Anschlüssen 122 und 124 der Spannungsversorgungen gemessenen Spannungen, kann das Wicklungsverhältnis zwischen der Sekundärseite 320b und der Primärseite 320a wesentlich geringer sein für die Umwandlung zwischen der an dem Hochspannungskondensator 318 gemessenen Spannung und der an dem Mittelspannungskondensator 126 gemessenen Spannung, als dies der Fall wäre für die Umwandlung zwischen der an dem Hochspannungskondensator 318 gemessenen Spannung und der an einem der Gleichstromanschlüsse gemessenen Spannung. Im Besonderen kann das Wicklungsverhältnis geringer sein als etwa vier, was die durch induktiven Blindwiderstand hervorgerufenen Streuverluste des Übertragers verringert.
  • In einer Ausgestaltung der oben beschrieben dritten Ausführungsform wird die dritte bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 300 so abgeändert, dass diese einen Zero Resonant Voltage Switching Technique Schaltkreis umfasst. Solch ein Zero Resonant Voltage Switching Technique Schaltkreis kann zum Beispiel aus miteinander in Serie geschalteter Drosselspule und Wechselstromkondensator bestehen, die in Serie geschaltet sind mit der Primärseite 320a, oder alternativ dazu mit der Sekundärseite 320b. Das Schalten der ersten und zweiten Vielzahl von Schaltern kann miteinander synchronisiert werden. Weiterhin können die Induktivität der Drosselspule und die Kapazität des Kondensators so vorselektiert werden, dass die Resonanzfrequenz der Kombination aus Drosselspule und Kondensator etwa die selbe ist, wie die ge wünschte Schaltfrequenz der ersten und zweiten Vielzahl von Schaltern. Weiterhin ist die gewünschte Schaltfrequenz der ersten und zweiten Vielzahl von Schaltern vom gewünschten Tastverhältnis der ersten und zweiten Vielzahl von Schaltern abhängig. Wenn dann die erste und zweite Vielzahl von Schaltern im ersten Arbeitsmodus eine Spannung an die Drosselspule und den Kondensator anlegen, kann eine Stromspitze durch die Drosselspule und den Kondensator fließen. Da jedoch die Schaltfrequenz und die Resonanzfrequenz etwa gleich sind, fällt der Strom auf Null zurück. Wenn der Strom auf Null zurückfällt, werden die erste und die zweite Vielzahl von Schaltern im zweiten Arbeitsmodus betrieben und die Stromspitze fließt durch die Drosselspule und den Kondensator in einer Richtung umgekehrt zu der Richtung im ersten Arbeitsmodus. Auf diese Weise kann die bidirektionale Übertragung von Leistung durch den Einsatz von Zero Resonant Voltage Switching Technique Schaltkreisen ermöglicht werden.
  • 4 zeigt das Schaltbild und die Anordnung eines bidirektionalen Wandlers von Gleichstrom nach Wechselstrom gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung des bidirektionalen Wandlers von Gleichstrom nach Wechselstrom 400 kann dabei mit der dritten bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 300, beziehungsweise mit einer weiteren Ausführungsform der dritten bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom 300 verbunden sein, die den Zero Resonant Voltage Switching Technique Schaltkreis aufweist. Dabei kann die Anordnung des bidirektionalen Wandlers von Gleichstrom nach Wechselstrom 400 eine dritte Vielzahl von Schaltern aufweisen. Diese dritte Vielzahl von Schaltern können MOSFETS beziehungsweise IGBTs sein. Die dritte Vielzahl von Schaltern kann die Schalter 402, 404, 406, und 408 aufweisen. Dabei können die Ausgänge der Schalter 402 und 406 mit dem Hochspannungskondensator 318 und die Eingänge der Schalter 402 und 406 mit der Induktionsspule 410 verbunden sein. Weiterhin können die Ausgänge der Schalter 404 und 408 mit der Induktionsspule 410 verbunden sein. Dabei kann die Induktions spule 410 als Eingangs- oder Ausgangsdrosselspule ausgeführt und mit dem Filter 422 verbunden sein. Dabei kann Filter 422 die durch die Schaltvorgänge hervorgerufenen Störungen reduzieren, die durch die dritte Vielzahl von Schaltern hervorgerufen werden. Die Induktionsspule 410 kann auch mit den Ausgangsschaltern 412 und 414 verbunden sein. Weiterhin kann die dritte Vielzahl von Schaltern geschlossen sein, wenn die an der Induktionsspule 410 gemessene Spannung phasenstarr und innerhalb eines vorgegebenen Bereiches ist. Dieser vorgegebene Bereich bewegt sich zwischen –180 Volt und +180 Volt. Weiterhin können die Ausgangsschalter 412 und 414 mit den Wechselstromanschlüssen 416, 418 beziehungsweise 420 verbunden sein. In einer der Ausführungsformen können die Ausgangsschalter ein mechanische Relay oder ein Festkörperhalbleiter sein. Weiterhin können die Wechselstromanschlüsse 416, 418 und 420 ein öffentliches Stromnetz, ein Wechselstromgenerator oder eine Wechselstromlast sein.
  • Die dritte Vielzahl von Schaltern kann in dieser Ausführungsform in zwei Betriebsarten arbeiten. In einer ersten Betriebsart kann Schalter 408 geschlossen bleiben, während Schalter 402 und 404 mit einer hohen Frequenz abwechselnd geöffnet und geschlossen werden können auf eine Weise, dass Schalter 404 geschlossen ist wenn Schalter 402 geöffnet ist. Umgekehrt kann Schalter 402 geschlossen sein, wenn Schalter 404 geöffnet ist. Dabei kann das Öffnen und Schließen der Schalter 402 und 404 bei einer hohen Frequenz, beispielsweise 70 KHz erfolgen. In einer zweiten Betriebsart kann Schalter 404 geschlossen bleiben, während Schalter 406 und 408 mit einer hohen Frequenz abwechselnd geöffnet und geschlossen werden können auf eine Weise, dass Schalter 408 geschlossen ist wenn Schalter 406 geöffnet ist. Umgekehrt kann Schalter 408 geöffnet sein, wenn Schalter 406 geschlossen ist. Dabei kann das Öffnen und Schließen der Schalter 406 und 408 wiederum bei einer hohen Frequenz, beispielsweise 70 KHz erfolgen. Zusätzlich kann die dritte Vielzahl von Schaltern eine bidirektionale H-Brücke zwischen dem Hochspannungskondensator 318 und den Wechsel stromanschlüssen 416 und 418 bilden. Die Richtung des Stromflusses zwischen dem Hochspannungskondensator 318 und den Wechselstromanschlüssen 416, 418 und 420 ist davon abhängig, ob sich die dritte Vielzahl von Schaltern in der ersten oder zweiten Betriebsart befindet. Weiterhin kann Leistung zwischen jeder beliebigen Kombination aus den Wechselstromanschlüssen 416, 418 und 420 und den Anschlüssen zur Spannungsversorgung 122 und 124 übertragen werden. Die Richtung der Leistungsübertragung zwischen den Wechselstromanschlüssen 416, 418 und 420 und den Anschlüssen zur Spannungsversorgung 122 und 124 hängt davon ab, ob sich die dritte Vielzahl von Schaltern in der ersten oder zweiten Betriebsart befindet.
  • Weiterhin kann eine Spannung mit der Wellenform der positiven Hälfte einer tieffrequenten Sinuskurve an der Induktionsspule 410 gemessen werden, wenn die dritte Vielzahl von Schaltern sich in der ersten Betriebsart befindet. Befindet sich die dritte Vielzahl von Schaltern in der zweiten Betriebsart, kann eine Spannung mit der Wellenform der negativen Hälfte einer tieffrequenten Sinuskurve an der Induktionsspule 410 gemessen werden. Darüber hinaus kann die dritte Vielzahl von Schaltern pulsweitenmoduliert werden, um den Verlauf und die Amplitude der an der Induktionsspule 410 gemessenen Ausgangsspannung zu bestimmen.
  • 7 zeigt das Blockdiagramm eines bidirektionalen Leistungswandlers 700 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei können alle Elemente, die der bidirektionale Leistungswandler 700 umfasst wie in oben stehender Ausführungsform beschrieben arbeiten. Weiterhin kann der bidirektionale Leistungswandler 700 die Gleichstromanschlüsse 122 und 124 aufweisen. Der Gleichstromanschluss 122 kann dabei verbunden sein mit dem Gleichstromwandler 102a und Gleichstromanschluss 124 kann verbunden sein mit Gleichstromwandler 104a, wie in 1 dargestellt. Weiterhin können die Gleichstromwandler 102a und 104a verbunden sein mit dem Mittelspannungskondensator 126, wie ebenfalls in 1 dargestellt.
  • Der Mittelspannungskondensator 126 kann weiterhin verbunden sein mit der Anordnung 300 zur Umwandlung von Gleichstrom, welche wiederum mit dem Hochspannungskondensator 318 verbunden sein kann, wie in 3 dargestellt. Hochspannungskondensator 318 kann verbunden sein mit der Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom 400, welche weiterhin verbunden sein kann mit den Wechselstromanschlüssen 416, 418 und 420, wie in 4 dargestellt. In dieser Ausführungsform kann Leistung in jeder beliebigen Richtung einer Kombination aus Gleichstromanschlüssen 122 und 124 und aus Wechselstromanschlüssen 416, 418 und 420 übertragen werden.
  • 8 zeigt das Blockdiagramm eines bidirektionalen Leistungswandler 800 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei können alle Elemente, die der bidirektionale Leistungswandler 800 umfasst wie in oben stehender Ausführungsform beschrieben arbeiten. Weiterhin kann der bidirektionale Leistungswandler 800 die Gleichstromanschlüsse 122 und 124 aufweisen. Gleichstromanschluss 122 kann dabei verbunden sein mit den Gleichstromwandlern 102a–d und Gleichstromanschluss 124 kann verbunden sein mit den Gleichstromwandlern 104a–d, wie in 2 dargestellt. Weiterhin können die Gleichstromwandler 102a–d und 104a–d verbunden sein mit dem Mittelspannungskondensator 126, wie in 2 gezeigt. Der Mittelspannungskondensator 126 kann verbunden sein mit der Anordnung zur Umwandlung von Gleichstrom 300, welche wiederum verbunden sein kann mit dem Hochspannungskondensator 318, wie in 3 dargestellt. Hochspannungskondensator 318 kann verbunden sein mit der Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom 400, welche weiterhin verbunden sein kann mit den Wechselstromanschlüssen 416, 418 und 420, wie in 4 dargestellt. In dieser Ausführungsform kann Leistung in jeder beliebigen Richtung einer Kombination aus Gleichstromanschlüssen 122 und 124 und aus Wechselstromanschlüssen 416, 418 und 420 übertragen werden.
  • Obwohl die Erfindung bezugnehmend auf bevorzugte Ausführungsformen und Beispiele dargestellt wurde, werden technisch geschulte Personen nachvollziehen können, dass andere Ausführungsformen und Abänderungen der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen gemacht werden können, ohne vom tatsächlichen Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Andere Ausführungsformen sind offensichtlich für technisch geschulte Personen aus der Betrachtung der Spezifikation oder der Ausführungsformen der hier offengelegten Erfindung. Es ist beabsichtigt, dass die Spezifikation als beispielhaft betrachtet wird, wobei der tatsächliche Schutzumfang der Erfindung durch nachfolgende Ansprüche gekennzeichnet ist.

Claims (36)

  1. Bidirektionaler Leistungswandler (700) der aufweist: eine erste und mindestens eine zweite bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom (100a, 100b, 100c, 100d), wobei die erste und die zweiten bidirektionalen Anordnungen (100a, 100b, 100c, 100d) jeweils eine Vielzahl von bidirektionalen Gleichstromwandlern (102a, 104b, 102b, 104b, 102c, 104c, 102d, 104d) aufweisen, wobei die erste bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom (100a) und jede der zweiten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom (100b, 100c, 100d) parallel geschaltet sind; eine Vielzahl von Anschlüssen zur Spannungsversorgung (122, 124), jeder verbunden mit mindestens einem aus der Vielzahl von bidirektionalen Gleichstromwandlern (102a, 104b; 102b, 104b, 102c, 104c; 102d, 104d); einen Kondensator für die Mittelspannung (126), verbunden mit jedem aus der Vielzahl der bidirektionalen Gleichstromwandler (102a, 104b; 102b, 104b, 102c, 104c; 102d, 104d), wobei eine erste an dem Kondensator für die Mittelspannung (126) gemessene Spannung größer ist als eine zweite, an jedem der Anschlüsse zur Spannungsversorgung (122, 124) gemessen Spannung; eine dritte bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom (300), wobei die dritte bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom (300) mit einem Kondensator für die Mittelspannung (126) verbunden ist; einen Kondensator für die Hochspannung (318), wobei der Kondensator für die Hochspannung (318) mit der dritten bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom (300) verbunden ist; eine bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400), wobei die bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400) mit dem Kondensator für die Hochspannung (318) verbunden ist; und eine Vielzahl von Wechselstromanschlüssen (416, 418, 420) verbunden mit mindestens einer Drosselspule (410), wobei die mindestens eine Drosselspule (410) mit der bidirektionalen Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400) verbunden ist.
  2. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 1, wobei jeder der Anschlüsse zur Spannungsversorgung (122, 124) ein Gleichstromanschluss ist.
  3. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 2, wobei jeder der Gleichstromanschlüsse gewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus einer Batterie, einer photovoltaischen Anordnung, einer Wasserstoffbrennstoffzelle, einer Gleichstromlast, einem Gleichstrom-Wasserkraftgenerator und einem Gleichstrom-Windgenerator.
  4. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 2, wobei mindestens einer der Gleichstromanschlüsse eine photovoltaische Anordnung ist and jede der photovoltaischen Anordnungen pulsweitenmoduliert ist und die Pulsweitenmodulation die an der photovoltaischen Anordnung gemessene Spannung auf dem maximalen Leistungspunkt der Anordnung aufrechterhält.
  5. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 3, wobei jede der Vielzahl der bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom (102a, 104b, 102b, 104b, 102c, 104c, 102d, 104d) über den Kondensator für die Mittelspannung (126) verbunden ist mit jeder der anderen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom (102a, 104b, 102b, 104b, 102c, 104c, 102d, 104d).
  6. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 5, wobei jede der Vielzahl der bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom (102a, 104b, 102b, 104b, 102c, 104c, 102d, 104d) ein erste Schalteranordnung (106a) und eine zweite Schalteranordnung (108a) aufweist.
  7. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 6, wobei jede der ersten und zweiten Schalteranordnungen (106a, 108a) ein Taktverhältnis hat und das Taktverhältnis die relative Differenz bestimmt zwischen der ersten, am Kondensator für die Mittelspannung (126) gemessenen Spannung und den zweiten, mindestens an einem der Gleichstromanschlüsse (122, 124) gemessenen Spannungen.
  8. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 7, wobei jede aus der Vielzahl der bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom (102a, 104b, 102b, 104b, 102c, 104c, 102d, 104d) weiterhin aufweist: mindestens eine Drosselspule (110a) verbunden mit mindestens einer der Schalteranordnungen (106a, 108a) und mit mindestens einem der Gleichstromanschlüsse (122); und mindestens einen Kondensator (112a) verbunden mit mindestens einer Drosselspule (110a) und mit mindestens einem der Gleichstromanschlüsse (122).
  9. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 8, wobei die zweite Spannung, gemessen an mindestens einem der Anschlüsse zur Spannungsversorgung (122, 124), nicht gleich ist mit der zweiten Spannung, gemessen an einem anderen der Gleichstromanschlüsse (122, 124).
  10. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 9, wobei mindestens eine erste Schalteranordnung (106a) geschlossen ist, wenn mindestens einen zweite Schalteranordnung (108a) geöffnet ist.
  11. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 10, wobei die erste an dem Kondensator für die Mittelspannung (126) gemessene Spannung gleich ist einem Quotienten aus jeder der zweiten Spannungen gemessen an mindestens einem der Gleichstromanschlüsse (122, 124) dividiert durch ein Zeitverhältnis, wobei das Zeitverhältnis ein Zeitbereich ist, für den mindestens eine der ersten Schalteranordnung (106a) geschlossen ist, dividiert durch die Betriebszeit von mindestens einem aus der Vielzahl der bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom (102a, 104b, 102b, 104b, 102c, 104c, 102d, 104d).
  12. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 11, wobei die an dem Kondensator für die Mittelspannung (126) gemessene Spannung ein im Wesentlichen konstanter Wert ist.
  13. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 12, wobei der im Wesentlichen konstante Wert etwa 50 Volt ist.
  14. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 12, wobei die dritte bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom (300) eine erste Vielzahl von Schaltern (302, 304, 306, 308) aufweist, wobei mindestens einer aus der ersten Vielzahl von Schaltern (302, 306) mit dem Kondensator für die Mittelspannung (126) und der Primärseite (320a) eines Übertragers (320) verbunden ist, und eine zweite Vielzahl von Schaltern (310, 312, 314, 316) aufweist, wobei mindestens einer aus der zweiten Vielzahl von Schaltern (310, 312, 314, 316) mit der Sekundärseite (320b) des Übertragers (320) verbunden ist; und wobei der Kondensator für die Hochspannung (318) mit mindestens einem aus der zweiten Vielzahl von Schaltern (310, 314) verbunden ist.
  15. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 14, wobei die Primärseite (320a) und die Sekundärseite (320b) miteinander gekoppelt sind und den Kondensator für die Hochspannung (318) von dem Kondensator für die Mittelspannung (126) isolieren.
  16. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 15, wobei ein Verhältnis aus einer Anzahl von Windungen auf der Sekundärseite (320b) zu einer Anzahl von Windungen auf der Primärseite (320a) gleich ist zu einem Verhältnis von einer dritten, an dem Kondensator für die Hochspannung (318) gemessenen Spannung zu der ersten, an dem Kondensator für die Mittelspannung (126) gemessenen Spannung.
  17. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 16, wobei die Anzahl von Windungen auf der Sekundärseite (320b) weniger als das Vierfache der Anzahl von Windungen auf der Primärseite (320a) ist.
  18. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 17, wobei die an dem Kondensator für die Hochspannung (318) gemessene Spannung im Wesentlichen konstant ist.
  19. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 18, wobei die im Wesentlichen konstante Spannung etwa 190 Volt ist.
  20. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 18, wobei die erste Vielzahl von Schaltern (302, 304, 306, 308), eine bidirektionale H-Brücke zur Primärseite (320a) ausbildet, und die zweite Vielzahl von Schaltern (310, 312, 314, 316) eine bidirektionale H-Brücke zur Sekundärseite (320b) ausbildet, wobei mindestens zwei aus der ersten Vielzahl von Schaltern (302, 304, 306, 308) gleichzeitig geschlossen sind, wenn mindestens zwei aus der zweiten Vielzahl von Schaltern (310, 312, 314, 316) geschlossen sind, wobei mindestens zwei aus der ersten Vielzahl von Schaltern (302, 304, 306, 308) gleichzeitig geöffnet sind, wenn mindestens zwei aus der zweiten Vielzahl von Schaltern (310, 312, 314, 316) geöffnet sind, und wobei die erste Vielzahl von Schaltern (302, 304, 306, 308) und die zweite Vielzahl von Schaltern (310, 312, 314, 316) einen Stromfluss ermöglichen von der Primärseite (320a) zu der Sekundärseite (320b) und von der Sekundärseite (320b) to der Primärseite (320a), und eine bidirektionale Brücke zwischen der Primärseite (320a) und der Sekundärseite (320b) ausbilden.
  21. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 20, wobei die bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400) eine dritte Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) aufweist, wobei mindestens einer aus der dritten Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) mit dem Kondensator für die Hochspannung (318) und mit mindestens einer Drosselspule (410) verbunden ist, und wobei die dritte Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) eine bidirektionale Brücke ausbildet zwischen dem Kondensator für die Hochspannung (318) und den Wechselstromanschlüssen (416, 418, 420).
  22. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 21, wobei mindestens zwei aus der dritten Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) gleichzeitig geschlossen sind und die dritte Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) die Form einer an der mindestens einen Drosselspule (410) gemessenen Spannung bestimmt, welche bei einer niedrigen Frequenz eine Wellenform hat mit einer Form ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer positiven Hälfte einer Sinuswelle und einer negativen Hälfte der Sinuswelle.
  23. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 22, wobei die bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400) weiterhin aufweist ein mit der mindestens einen Drosselspule (410) und den Wechselstromanschlüssen (416, 418, 420) verbundenes Filter (422), wobei das Filter (422) ein durch die dritte Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) hervorgerufenes Schaltrauschen reduziert; wobei eine Pulsmodulation von mindestens einem aus der dritten Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) die Form und eine Amplitude der Wellenform der an der mindestens einen Drosselspule (410) gemessenen Spannung bestimmt.
  24. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 23, wobei die bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400) weiterhin eine mit der mindestens einen Drosselspule (410) verbundene Vielzahl von Ausgangsschaltern (412, 414) aufweist, wobei mindestens einer von den Ausgangsschaltern (412, 414) mit mindestens einem von den Wechselstromanschlüssen (416, 418, 420) verbunden ist, wobei die Wechselstromanschlüsse (416, 418, 420) Leistung übertragen zwischen jedem von den Gleichstromanschlüssen (122, 124), und wobei die Wechselstromanschlüsse (416, 418, 420) ausgewählt werden aus einer Gruppe bestehend aus einem öffentlichen Netz zur Energieversorgung, aus einem Wechselstromgenerator und einem Wechselstromverbraucher.
  25. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 24, wobei mindestens einer von den Ausgangsschaltern (412, 414) geschlossen ist, wenn die an der mindestens einen Drosselspule (410) gemessene Spannung phasenstarr und innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist.
  26. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 6, wobei jede von den ersten Schalteranordnungen (106a) ein erstes Tastverhältnis hat und jede von den zweiten Schalteranordnungen (108a) ein zweites Tastverhältnis hat, wobei die ersten Tastverhältnisse und die zweiten Tastverhältnisse eine relative Differenz bestimmen zwischen der ersten, an dem Kondensator für die Mittelspannung (126) gemessenen Spannung und der zweiten, an mindestens einem von den Gleichstromanschlüssen (122, 124) gemessen Spannung.
  27. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 26, wobei mindestens eines von den ersten Tastverhältnissen einem anderen von den ersten Tastverhältnissen gleicht, wobei mindestens eines von den ersten Tastverhältnissen phasenversetzt ist mit einem anderen von den ersten Tastverhältnissen, und wobei eine Phasendifferenz zwischen mindestens einem von den ersten Tastverhältnissen und mindestens einem von den zweiten Tastverhältnissen ein Quotient ist von 360 Grad dividiert durch eine Anzahl von parallel geschalteten ersten und zweiten bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom (100a, 100b, 100c, 100d).
  28. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 27, wobei jeder von der ersten Vielzahl von bidirektionalen Gleichstromwandlern (102a, 104b) weiterhin aufweist: mindestens eine mit mindestens einer der ersten Schalteranordnungen (106a) und mindestens einem von den Gleichstromanschlüssen (122) verbundene erste Drosselspule (110a); und mindestens einen mit der mindestens einen ersten Drosselspule (110a) und mindestens einem von den Gleichstromanschlüssen (122) verbundenen ersten Kondensator (112a), wobei die zweite Vielzahl von bidirektionalen Anordnungen zur Wandlung von Gleichstrom (102b, 104b, 102c, 104c, 102d, 104d) weiterhin aufweist: mindestens eine zweite, mit mindestens einer von den ersten Schalteranordnungen (106b, 106c, 106d) und mindestens einem von den Gleichstromanschlüssen (122) verbundene Drosselspule (110b, 110c, 110d).
  29. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 28, wobei die zweite, an mindestens einem von den Gleichstromanschlüssen (122) gemessene Spannung nicht gleich ist zu der zweiten, an einem anderen Gleichstromanschluss (124) gemessenen Spannung.
  30. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 29, wobei die erste, an dem Kondensator für die Mittelspannung (126) gemessene Spannung gleich ist zu einem Quotienten aus jeder von den zweiten, an mindestens einem von den Gleichstroman schlüssen (122, 124) gemessenen Spannungen dividiert durch ein Zeitverhältnis, wobei das Zeitverhältnis ein Zeitbereich ist, für den mindestens eine der ersten Schalteranordnung (106a) geschlossen ist, dividiert durch die Betriebszeit von mindestens einem aus der ersten Vielzahl von bidirektionalen Gleichstromwandlern (102a, 102b).
  31. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 30, wobei die dritte bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Gleichstrom (300) eine erste Vielzahl von Schaltern (302, 304, 306, 308) aufweist, wobei mindestens einer von der ersten Vielzahl von Schaltern (302, 304, 306, 308) verbunden ist mit dem Kondensator für die Mittelspannung (126) und mindestens einem, ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einer Primärseite eines Übertragers (320a) und einer Zero Resonant Switching Technique Schaltung, und eine zweite Vielzahl von Schaltern (310, 312, 314, 316) aufweist, wobei mindestens einer von der zweiten Vielzahl von Schaltern (310, 312, 314, 316) verbunden ist mit mindestens einem, ausgewählt aus einer Gruppe aufweisend eine Sekundärseite eines Übertragers (320b) und eine Zero Resonant-Switching-Technique-Schaltung; und wobei der Kondensator für die Hochspannung (318) mit mindestens einem aus der zweiten Vielzahl von Schaltern (310, 312, 314, 316) verbunden ist.
  32. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 31, wobei ein Verhältnis einer Anzahl von Windungen auf der Sekundärseite (320b) zu einer Anzahl von Windungen auf der Primärseite (320a) gleich ist zu einem Verhältnis von einer dritten Spannung gemessen an dem Kondensator der Hochspannung (318) zu der ersten Spannung gemessen an dem Kondensator für die Mittelspannung (126), und wobei die Anzahl von Windungen auf der Sekundärseite (320b) weniger ist als das Vierfache der Anzahl von Windungen auf der Primärseite (320a).
  33. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 32, weiterhin aufweisend: eine Vielzahl von mit mindestens einer Drosselspule (410) verbundenen Wechselstromanschlüssen (416, 418, 420); und eine bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400), wobei die bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400) eine dritte Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) aufweist, wobei mindestens einer von der dritten Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) mit dem Zero Resonant-Voltage-Switching-Technique-Schaltkreis und der mindestens einen Drosselspule (410) verbunden ist.
  34. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 33, wobei die dritte Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) eine bidirektional Brücke ausbilden zwischen dem Zero-Resonant-Voltage-Switching-Technique-Schaltkreis und den Wechselstromanschlüssen.
  35. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 34, weiterhin aufweisend einen Zero-Resonant-Voltage-Switching-Technique-Schaltkreis, wobei der Zero-Resonant-Voltage-Switching-Technique-Schaltkreis verbunden ist mit dem Kondensator für die Mittelspannung (126).
  36. Bidirektionaler Leistungswandler nach Anspruch 35, weiterhin aufweisend: eine Vielzahl von Wechselstromanschlüssen (416, 418, 420) verbunden mit mindestens einer Drosselspule (410); und eine bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400), wobei die bidirektionale Anordnung zur Wandlung von Wechselstrom nach Gleichstrom (400) eine dritte Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) aufweist, wobei mindestens einer von der dritten Vielzahl von Schaltern (402, 404, 406, 408) verbunden ist mit dem Zero-Resonant-Voltage- Switching-Technique-Schaltkreis und der mindestens einen Drosselspule (410).
DE60112789T 2000-12-05 2001-12-05 Bidirektionaler leistungswandler mit mehrfachanschlüssen Expired - Lifetime DE60112789T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/729,315 US6344985B1 (en) 2000-12-05 2000-12-05 Multiple port bi-directional power converter
US729315 2000-12-05
PCT/US2001/045660 WO2002047242A2 (en) 2000-12-05 2001-12-05 Multiple port bi-directional power converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60112789D1 DE60112789D1 (de) 2005-09-22
DE60112789T2 true DE60112789T2 (de) 2006-03-16

Family

ID=24930482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60112789T Expired - Lifetime DE60112789T2 (de) 2000-12-05 2001-12-05 Bidirektionaler leistungswandler mit mehrfachanschlüssen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6344985B1 (de)
EP (1) EP1340312B1 (de)
AT (1) ATE302499T1 (de)
AU (1) AU2002228723A1 (de)
DE (1) DE60112789T2 (de)
WO (1) WO2002047242A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220434A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Effizienter Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler mit einem breiten Arbeitsbereich
US9488995B2 (en) 2010-06-28 2016-11-08 Infineon Technologies Austria Ag Voltage converter and voltage conversion method having multiple converter stages
US9660522B2 (en) 2012-07-12 2017-05-23 Hella Kgaa Hueck & Co. DC-DC converter circuit arrangement

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2181606B1 (es) * 2001-08-08 2004-08-16 Lear Automotive (Eeds) Spain, S.L. Sistema y metodo de distribucion electrica para un vehiculo con dos redes a diferentes niveles de tension.
TWI264172B (en) * 2001-08-29 2006-10-11 Oqo Inc Bi-directional DC power conversion system
US6737762B2 (en) 2001-10-26 2004-05-18 Onan Corporation Generator with DC boost for uninterruptible power supply system or for enhanced load pickup
US6725132B2 (en) 2002-06-20 2004-04-20 Minebea Co., Ltd. Intelligent cooling fan
US6931306B2 (en) * 2002-06-20 2005-08-16 Minebea Co., Ltd. System and method of designing cooling fans
US6801004B2 (en) * 2002-06-20 2004-10-05 Minebea Co., Ltd. System and method of controlling cooling fan speeds
US20030234625A1 (en) * 2002-06-20 2003-12-25 Minebea Co., Ltd. Cooling fan capable of providing cooling fan data
DE10235431A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-12 Proton Motor Fuel Cell Gmbh Elektrische Antriebsquelle für motorischen Antrieb und Fahrzeug mit einer solchen Antriebsquelle
US7786616B2 (en) * 2003-02-07 2010-08-31 Cummins Power Generation Inc. Generator with DC boost and split bus bidirectional DC-to-DC converter for uninterruptible power supply system or for enhanced load pickup
US7011902B2 (en) 2003-03-12 2006-03-14 Ballard Power Systems Inc. Black start method and apparatus for a fuel cell power plant, and fuel cell power plant with black start capability
JP4274353B2 (ja) * 2003-03-13 2009-06-03 本田技研工業株式会社 双方向ｄｃ−ｄｃコンバータ
ES2402150T3 (es) * 2003-04-08 2013-04-29 Converteam Gmbh Turbina eólica para la producción de energía eléctrica y procedimiento de funcionamiento
US6949843B2 (en) * 2003-07-11 2005-09-27 Morningstar, Inc. Grid-connected power systems having back-up power sources and methods of providing back-up power in grid-connected power systems
US7002818B2 (en) * 2003-12-19 2006-02-21 Silent Power, Inc. Power converter with improved output switching timing
US7327113B2 (en) * 2004-11-15 2008-02-05 General Electric Company Electric starter generator system employing bidirectional buck-boost power converters, and methods therefor
US7785450B2 (en) * 2006-02-03 2010-08-31 Med-E-Cell “On-site” carbon dioxide generator
JP4501893B2 (ja) * 2006-04-24 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよび車両
US7586769B2 (en) * 2006-05-12 2009-09-08 Astec International Limited Power converters having balanced power rail currents
US9397580B1 (en) * 2006-06-06 2016-07-19 Ideal Power, Inc. Dual link power converter
JP2010508798A (ja) 2006-08-25 2010-03-18 ローソン ラブス，インコーポレーテッド バイポーラ双方向エネルギー平衡化電力変換エンジン
US7899415B1 (en) 2006-09-22 2011-03-01 Rockwell Collins, Inc. Low-frequency power line emissions reduction system and method
DE102007058681A1 (de) * 2007-12-06 2009-06-10 Siemens Ag Hoch-/Tiefsetzsteller, insbesondere zur Einspeisung mit Brennstoffzellen in ein elektrisches Netz, sowie geeignete Verwendungen
WO2009094508A1 (en) * 2008-01-24 2009-07-30 Lawson Labs, Inc. Apparatus and method for recycling the energy from load capacitance
FR2929053B1 (fr) 2008-03-21 2013-08-16 Commissariat Energie Atomique Dispositif de commande d'une alimentation de decoupage dc dc non isolee, du type a n voies entrelacees
US8080973B2 (en) * 2008-10-22 2011-12-20 General Electric Company Apparatus for energy transfer using converter and method of manufacturing same
AU2013206813B2 (en) * 2008-11-12 2015-04-09 Transocean Sedco Forex Ventures Limited Improved DC bus regulator
US7880342B2 (en) * 2008-11-12 2011-02-01 Transocean Sedco Forex Ventures Limited DC bus regulator
US8115446B2 (en) * 2008-11-12 2012-02-14 Ford Global Technologies, Llc Automotive vehicle power system
DE102009008072A1 (de) * 2009-02-10 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung eines 3-Phasen-Moduls als Baueinheit zur Realisierung eines hochverfügbaren Hoch- und Tiefsetzstellers
US8971057B2 (en) 2009-03-25 2015-03-03 Stem, Inc Bidirectional energy converter with controllable filter stage
TW201114148A (en) * 2009-10-15 2011-04-16 Jung-Chieh Su Method and apparatus for power storage of microbial fuel cell
US9502904B2 (en) 2010-03-23 2016-11-22 Eaton Corporation Power conversion system and method providing maximum efficiency of power conversion for a photovoltaic system, and photovoltaic system employing a photovoltaic array and an energy storage device
ITTO20100465A1 (it) * 2010-06-03 2011-12-04 Alenia Aeronautica Spa Metodo di commutazione tra una modalita' di funzionamento a elevazione di tensione e una modalita' di funzionamento a riduzione di tensione per un convertitore dc-dc
US9263967B2 (en) 2010-07-22 2016-02-16 Earl W. McCune AC/DC power conversion methods and apparatus
US8760078B2 (en) 2010-10-04 2014-06-24 Earl W. McCune, Jr. Power conversion and control systems and methods for solid-state lighting
US9265105B2 (en) 2010-10-04 2016-02-16 Earl W. McCune, Jr. Power conversion and control systems and methods for solid-state lighting
WO2012047766A2 (en) * 2010-10-04 2012-04-12 Mobius Power, Llc Power conversion and control systems and methods for solid-state lighting
US8446099B2 (en) 2010-10-04 2013-05-21 Earl W. McCune, Jr. Power conversion and control systems and methods for solid-state lighting
US9290097B2 (en) 2010-11-05 2016-03-22 Robert Louis Steigerwald Apparatus for transferring energy using onboard power electronics with high-frequency transformer isolation and method of manufacturing same
US9118213B2 (en) 2010-11-24 2015-08-25 Kohler Co. Portal for harvesting energy from distributed electrical power sources
US9688152B2 (en) 2011-07-20 2017-06-27 The Penn State Research Foundation Hybrid power and energy for robots
US8811038B2 (en) 2011-11-11 2014-08-19 Gridco, Inc. Apparatus and method for soft switching in a medium voltage to low voltage converter
US8884562B1 (en) * 2011-11-23 2014-11-11 The Boeing Company Current control in brushless DC motors
US8935557B2 (en) 2012-02-28 2015-01-13 Smsc Holdings S.A.R.L. Port power switch based lead compensation
AT511890B1 (de) * 2012-11-14 2016-01-15 Avl List Gmbh Prüfanordnung für einen Energiespeicher
JP5838997B2 (ja) * 2013-05-21 2016-01-06 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置及び電力補正方法
JP6005109B2 (ja) * 2014-08-06 2016-10-12 株式会社ＭｅｒｓＩｎｔｅｌ 太陽光出力オプティマイザ回路
DE102014012154A1 (de) * 2014-08-14 2016-02-18 Man Truck & Bus Ag Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug
US10074981B2 (en) 2015-09-13 2018-09-11 Alpha Technologies Inc. Power control systems and methods
US10381867B1 (en) 2015-10-16 2019-08-13 Alpha Technologeis Services, Inc. Ferroresonant transformer systems and methods with selectable input and output voltages for use in uninterruptible power supplies
US10199833B1 (en) 2016-03-04 2019-02-05 Seagate Technology Llc Power balancing
US10270368B2 (en) * 2016-12-02 2019-04-23 Lawrence Livermore National Security, Llc Bi-directional, transformerless voltage system
EP3652604A4 (de) 2017-07-14 2021-03-17 Alpha Technologies Services, Inc. Spannungsgeregelte wechselstromversorgungssysteme und -verfahren
US11070049B2 (en) * 2017-11-08 2021-07-20 Eaton Intelligent Power Limited System, method, and apparatus for power distribution in an electric mobile application using a combined breaker and relay
US11052784B2 (en) 2017-11-08 2021-07-06 Eaton Intelligent Power Limited Power distribution unit and fuse management for an electric mobile application
US11670937B2 (en) 2019-02-22 2023-06-06 Eaton Intelligent Power Limited Coolant connector having a chamfered lip and fir tree axially aligned with at least one o-ring
US11340677B2 (en) 2020-01-31 2022-05-24 Seagate Technology Llc Data storage device power monitoring
US11397623B2 (en) 2020-03-19 2022-07-26 Seagate Technology Llc Data storage device load sharing
US11597289B2 (en) 2020-07-24 2023-03-07 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle control of bi-directional DC/DC converter for high voltage power assist from low voltage system
US20220393585A1 (en) * 2021-06-08 2022-12-08 Hamilton Sundstrand Corporation Smart power router and protection for medium voltage dc distribution
CN114204815A (zh) * 2022-02-16 2022-03-18 广州疆海科技有限公司 一种多端源协同的能量转换电路及能量转换方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4564896A (en) 1984-06-29 1986-01-14 Heart Interface Corporation Inverter with improved operating efficiencies
US4742441A (en) 1986-11-21 1988-05-03 Heart Interface Corporation High frequency switching power converter
US5047910A (en) 1990-07-09 1991-09-10 Teledyne Inet Ideal sinusoidal voltage waveform synthesis control system
US5155672A (en) 1990-08-09 1992-10-13 Heart Interface Corporation Switched multi-tapped transformer power conversion method and apparatus
GB2294824B (en) * 1991-10-29 1996-07-03 Tai Her Yang Solar power supply unit
US5319536A (en) * 1991-12-17 1994-06-07 International Business Machines Corporation Power system for parallel operation of AC/DC convertrs
US5659465A (en) * 1994-09-23 1997-08-19 Aeroviroment, Inc. Peak electrical power conversion system
US5757633A (en) 1995-12-04 1998-05-26 General Atomics High efficiency multistep sinewave synthesizer
US5710699A (en) * 1996-05-28 1998-01-20 General Electric Company Power electronic interface circuits for batteries and ultracapacitors in electric vehicles and battery storage systems
EP0903841B1 (de) 1996-06-06 2004-08-11 I-Hits Laboratory Corporation Wechselstrom-wechselstrom-umformer
DE19651666A1 (de) * 1996-12-12 1998-06-18 Abb Daimler Benz Transp Stromrichterschaltungsanordnung mit einer Mehrzahl von parallelen Stromrichtern bzw. Stromrichterzweigen und dazwischen geschalteten Ausgleichsdrosseln
US5768116A (en) 1997-01-27 1998-06-16 Honeywell Inc. Bi-directional DC/DC voltage converter
US6021052A (en) 1997-09-22 2000-02-01 Statpower Technologies Partnership DC/AC power converter
US6069804A (en) 1998-07-28 2000-05-30 Condor D.C. Power Supplies, Inc. Bi-directional dc-to-dc power converter
US6084790A (en) * 1999-01-07 2000-07-04 Astec International Limited Circuit to ensure equal current sharing and switching losses between parallel power devices
GB2346744A (en) * 1999-02-11 2000-08-16 Alstom Uk Ltd Heavy duty isolating converter
US6396244B2 (en) * 2000-04-07 2002-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric element control apparatus, battery system, and inverter motor system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9488995B2 (en) 2010-06-28 2016-11-08 Infineon Technologies Austria Ag Voltage converter and voltage conversion method having multiple converter stages
US9660522B2 (en) 2012-07-12 2017-05-23 Hella Kgaa Hueck & Co. DC-DC converter circuit arrangement
DE102014220434A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Effizienter Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler mit einem breiten Arbeitsbereich

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002047242A3 (en) 2003-01-16
ATE302499T1 (de) 2005-09-15
EP1340312A2 (de) 2003-09-03
DE60112789D1 (de) 2005-09-22
EP1340312B1 (de) 2005-08-17
WO2002047242A2 (en) 2002-06-13
AU2002228723A1 (en) 2002-06-18
US6344985B1 (en) 2002-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60112789T2 (de) Bidirektionaler leistungswandler mit mehrfachanschlüssen
EP2515424B1 (de) Gleichspannungswandler
DE102006012164B4 (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung oder eines Wechselstroms
EP2309639B1 (de) Blindleistungsfähiger Wechselrichter
DE60109504T2 (de) Resonanter Leistungsumwandler
DE112012001746T5 (de) Energie-Umwandlungsvorrichtung und mit einer solchen ausgestattete Stromversorgungsvorrichtung in einem Fahrzeug
WO2012113442A1 (de) Gleichspannungswandler und verfahren zum betreiben eines gleichspannungswandlers
DE102011113110A1 (de) Leistungsübertragung zwischen unabhängigen Leistungsanschlüssen unter Verwendung eines einzigen Transformators
EP2144359A2 (de) DC/DC- Wandler
DE102013223332A1 (de) Blindleistungskompensator
DE19750041C1 (de) Halbleitersteller zur Erzeugung einer konstanten Ausgleichspannung U¶a¶ ohne Eingangsstromverzerrung bei variabler oder gleichgerichteter Eingangsgleichspannung U¶e¶
DE102007038960A1 (de) Wechselrichter
DE102014113306A1 (de) Bidirektionaler Wandler mit Vorzugsrichtung und blindleistungsfähige Wechselrichter mit diesem Wandler
WO2019015920A1 (de) Galvanisch gekoppelter elektrischer wandler
DE102011018357A1 (de) Gleichspannungswandler
DE102010060508B4 (de) Spannungswandler mit einer Speicherdrossel mit einer Wicklung und einer Speicherdrossel mit zwei Wicklungen
DE102013102433A1 (de) Wechselrichter für eine variable Eingangsgleichspannung
DE60205058T2 (de) Schaltnetzteil
DE112010003765T5 (de) Modifizierter NuII-Spannung-Übergang-Vollbrückenwandler und selbigen nutzendeFotovoltaikanordnung
DE10303421A1 (de) Strom-/Spannungswandleranordnung
EP3332466B1 (de) Polwender und blindleistungsfähiger wechselrichter sowie polwendeverfahren
DE102019219662A1 (de) Gleichspannungswandler
EP1969708A1 (de) Schaltungsanordnung mit doppeldrossel zur umwandlung einer gleichspannung in eine wechselspannung oder einen wechselstrom
EP2339730A1 (de) Erdungsfähiger DC/DC-Wandler
DE102019116769A1 (de) Brückenschaltkreis und Ladungspumpe

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HEART TRANSVERTER S.A., PUNTARENAS, CR

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Ref document number: 1340312

Country of ref document: EP

Effective date: 20110701

R073 Re-establishment requested

Ref document number: 1340312

Country of ref document: EP

R074 Re-establishment allowed

Ref document number: 1340312

Country of ref document: EP

R074 Re-establishment allowed

Ref document number: 1340312

Country of ref document: EP

Effective date: 20111220

R082 Change of representative

Ref document number: 1340312

Country of ref document: EP

Representative=s name: DEHMEL & BETTENHAUSEN PATENT- UND RECHTSANWAELTE,