WO2003038971A2 - Vorrichtung zum anpassen einer batteriespannung - Google Patents

Vorrichtung zum anpassen einer batteriespannung Download PDF

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    • H—ELECTRICITY
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    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter

Definitions

  • the present invention relates to a device for adapting a battery voltage to an operating voltage provided for a consumer, the energy stored in the battery in particular being able to be optimally utilized.
  • Another aspect is to be able to operate the electrical device as long as possible while the battery is being discharged.
  • the problem arises that the voltage range of a single lithium-ion cell, which is between about 4.2 V in the charged state of the cell and about 3 V in discharged state of the cell, does not match the voltage requirement of high-frequency power output stages of mobile phones, which is approximately 3.2 V today.
  • the voltage supplied by the battery is compared with a threshold value by means of a comparator. If the threshold value and the battery voltage are in a specific relationship to one another, that is, for example if the battery voltage falls below a previously set threshold value, a voltage converter is interposed between the battery and the consumer by means of a switching element.
  • the voltage converter converts the battery voltage into the desired voltage.
  • the desired voltage can be, for example, the voltage required to operate the consumer.
  • the switching element is controlled via the output signal of the threshold comparator.
  • the advantage of such an arrangement is that, on the one hand, the consumer can be supplied with the voltage required in each case and that the voltage converter is only switched between the battery and the consumer when necessary, that is to say if, for example, the battery voltage would be too low to operate the consumer ,
  • the Losses of the overall arrangement - battery and voltage converter - are reduced in contrast to the otherwise usual continuous operation of voltage converters, since voltage converters have a typical efficiency of approximately 85 to 90%.
  • the device can operate with little loss if the voltage converter is activated as a function of the output signal of the threshold value comparator.
  • At least one capacitance connected in parallel is located at the output of the voltage converter.
  • Such a circuit arrangement has particular advantages if the power consumption of the consumer varies. The capacity can then be charged in phases of low power consumption and when the voltage converter is activated. When the power consumption is high, the voltage converter and capacitance then serve as the current source. In this way, the required power supply can still be provided even for consumers with very uneven power consumption, in particular power peaks, when the battery is no longer fully charged and, for example, the battery voltage is already below the threshold value.
  • the switching element is controlled by the output variable of the threshold value comparator and a further variable.
  • This further variable can indicate, for example, the presence of a time period with an increased average power consumption.
  • This device is particularly low-loss if the voltage converter is activated at all depending on these two variables.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of an arrangement for adapting the battery voltage to a desired voltage
  • FIG. 2 shows the schematic structure of an arrangement for adapting the battery voltage, which is particularly suitable for consumers with widely varying power consumption.
  • the battery 2 in FIG. 1 provides the consumer 4 with a certain battery voltage 6 via the connection 8.
  • the consumer 4 is either connected directly to the battery 2, or by changing the
  • the voltage converter 12 has an activation unit 14, via which the voltage converter 12 can be activated.
  • the activation unit 14 is controlled via the output signal 16 of a threshold value comparator 18. It also controls
  • Output signal 16 of the threshold value comparator 18 has the switch 10.
  • a reference voltage signal 22 is present at the first input 20 of the threshold value comparator 18. This is compared with the battery voltage 6, which is present at the second input 24 of the threshold value comparator 18. If, for example, the value of the battery voltage 6 is less than the reference voltage signal 22, the threshold value comparator 18 supplies one Value of the output signal 16, which on the one hand activates the voltage converter 12 via the activation unit 14 and on the other hand switches the switch 10 in such a way that the consumer 4 is connected to the battery 2 via the voltage converter 12. This ensures that the voltage required by the consumer 4 is made available, even if the battery voltage 6 is already below this value. In this case, the value of the reference voltage signal is selected so that it is approximately the same as the voltage required by the consumer.
  • FIG. 2 shows a further development of the arrangement according to FIG. 1, which is particularly suitable for consumers who have a widely varying power consumption. Components or component groups and voltages which correspond to those from FIG. 1 are therefore provided with the same reference symbols and are not considered again here.
  • a capacitance 30 connected in parallel
  • the capacitor 30 is additionally charged at times with a lower power consumption.
  • the current can then be obtained via the voltage converter 12 and additionally the capacitance 30.
  • the voltage converter does not have to provide the entire load current, which means that the requirements for the voltage converter become lower, which is reflected in the corresponding costs.
  • the supply can be ensured even when the discharge is well advanced.
  • Electrolyte capacitors are suitable as capacitance 30, for example, so-called direct current or DC-DC converters are suitable as voltage converters.
  • Typical sizes for the load current in GSM mobile phones are about 0.6 msec pulse duration and about 4 msec pause, that is, a phase of lower power consumption.
  • the current strength can be 2 A during the pulse; this places high demands on the DC-DC converter. This is, of course, reflected in corresponding costs, which is why the capacity located after the voltage converter, which also supplies current during power peaks, can also reduce the requirements for the voltage converter 12.
  • a further signal 32 preferably indicates whether the consumer is in a state of increased power consumption.
  • GSM mobile phones
  • the further signal 32 runs via a diode 36 to an integrator element, which consists of the integrator resistor 38 and the integrator capacitor 40, to an AND element 34.
  • the linkage via the AND element 34 only activates the voltage converter 12 if the threshold comparator 18 responds and the further signal 32 indicates the presence of increased power consumption.
  • the further signal 32 is, for example, logic 1 when there are power peaks and logic 0 in times of low power consumption.
  • the further signal 32 is thus integrated by means of the integrator resistor 38 and the integrator capacitor 40.
  • When there are power peaks for example, a positive signal is then present at the input of the AND gate, with the aid of which the voltage converter 12 can be activated. There are pauses between the power peaks.
  • the capacity 30 is to be charged during this time.
  • a positive signal is present at the input of the AND gate 34 in this case too. This is done by integrating the further signal 32.
  • the integrator capacitance 40 is of course no longer charged in the pauses between power peaks. So that it does not discharge itself undesirably, a diode 36 is connected between the source of the further signal 32 and the integrator element, consisting of integrator resistor 38 and integrator capacitance 40.
  • the integrator capacitance 40 must discharge in longer transmission pauses so that the voltage converter is not activated unnecessarily. This is done via the discharge resistor 42, which is connected in parallel to the integrator capacitance 40. It is dimensioned such that the holding time of the integrator capacitance 40 with respect to the discharge resistor 42, for example in the GSM system, is approximately 10 TDMA (time division multiple access) time frames, ie approximately 46 msec.
  • TDMA time division multiple access
  • FIGS. 1 and 2 can be adapted to any consumer by appropriate dimensioning, for example of the resistors and capacitors.
  • a large number of further configurations which are not described here are also within the scope of the invention.
  • it can of course be any batteries, and not just rechargeable lithium-ion batteries.
  • further embodiments can be easily and simply put into practice by the person skilled in the art using the exemplary embodiments described.
  • activation unit 16 output signal of the threshold comparator

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  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anpassen einer Batteriespannung (6) an eine Betriebsspannung, die sehr verlustarm arbeitet, da der Spannungskonverter (12) nur im Bedarfsfall zugeschaltet wird. In Weiterbildungen wird diese Anordnung für Verbraucher (4) mit starken Leistungsspitzen angepasst.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Anpassen einer Batteriespannung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anpassen einer Batteriespannung an eine für einen Verbraucher vorgesehene Betriebsspannung, wobei insbesondere die in der Batterie gespeicherte Energie optimal ausnutzbar ist.
Mehr und mehr werden elektronische Geräte nicht mehr ortsfest, sondern mobil betrieben, weshalb ihre Energieversorgung mittels wiederaufladbarer Batterien oder Akkumulatoren erfolgt. Natürlich will man die elektrischen Geräte möglichst lange betreiben, ohne die Batterie erneut aufladen zu müssen. Dies hat zu einer verstärkten Forschungstätigkeit insbesondere auf dem Gebiet der Lithium-Ionen-Batterien geführt, welche eine hohe Energiedichte bezogen auf Gewicht und Volumen aufweisen.
Ein anderer Gesichtspunkt ist jedoch, das elektrische Gerät möglichst lange während des Entladevorgangs der Batterie betreiben zu können. Beispielsweise beim Einsatz von Lithium- Ionen-Akkumulatoren in tragbaren elektronischen Geräten wie etwa Mobilfunktelefonen, ergibt sich das Problem, daß der Spannungsbereich einer einzelnen Lithium-Ionen-Zelle, der zwischen circa 4,2 V im geladenen Zustand der Zelle und etwa 3 V im entladenen Zustand der Zelle liegt, nicht mit dem Spannungsbedarf von Hochfrequenz-Leistungs-Endstufen von Mobiltelefonen, der heute bei circa 3,2 V liegt, übereinstimmt. Bei all diesen Überlegungen müssen natürlich zusätzliche
Spannungsverluste an Innen- und Zuleitungswiderständen sowie durch chemische Prozesse miteinbezogen werden.
Somit ist es nicht möglich, die Ausschöpfung der in einer Batterie gespeicherten Energie weitgehend zu erreichen. Dies tritt natürlich auch bei anderen Batterietypen auf, wenn ihr Spannungsbereich nicht mit dem Spannungsbedarf des j eweiligen Verbrauchers übereinstimmt .
Es gibt daher Ansätze , Hochfrequenz-Leistungs-Verstärker zu entwickeln, die schon bei Spannungen von kleiner als 3 V arbeiten . Deren Entwicklung wird zwar gegenwärtig vorangetrieben, ist aber wegen der technischen Schwierigkeiten, die insbesondere durch die fortschreitende Miniaturisierung auftreten, sicherlich nicht kurzfristig abgeschlossen .
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine möglichst optimale Ausschöpfung der in einer Batterie gespeicherten Energie ermöglicht .
Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst . Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen .
Erfindungsgemäß wird die von der Batterie gelieferte Spannung dazu mittels eines Komparators mit einem Schwellwert verglichen . Stehen Schwellwert und Batteriespannung in einem bestimmten Verhältnis zueinander, also unterschreitet beispielsweise die Batteriespannung einen vorher eingestellten Schwellwert , so wird mittels eines Schaltelements ein Span- nungskonverter zwischen Batterie und Verbraucher zwischengeschaltet . Der Spannungskonverter setzt die Batteriespannung in die j eweils gewünschte Spannung um. Die gewünschte Spannung kann beispielsweise die zum Betrieb des Verbrauchers nötige Spannung sein . Die Steuerung des Schaltelements ge- schieht über das Ausgangs signal des Schwel lwertkomparators .
Der Vorteil einer derartigen Anordnung liegt darin, daß zum einen der Verbraucher mit der j eweils gewünschten Spannung versorgt werden kann und daß der Spannungskonverter nur im Bedarfsfall zwischen Batterie und Verbraucher geschaltet wird, also wenn beispielsweise die Batteriespannung zu niedrig wäre , um den Verbraucher zu betreiben. Somit werden die Verluste der Gesamtanordnung - Batterie und Spannungskonverter - im Gegensatz zum sonst üblichen Dauerbetrieb von Spannungskonvertern reduziert, da Spannungskonverter einen typischen Wirkungsgrad von etwa 85 bis 90 % aufweisen . Insbesondere kann die Vorrichtung verlustarm arbeiten, wenn der Spannungskonverter in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Schwellwertkomparators aktiviert wird .
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß sich am Ausgang des Spannungskonverters zumindest eine parallel geschaltete Kapazität befindet . Eine derartige Schaltungsanordnung weist insbesondere Vorteile auf , wenn die Leistungsaufnahme des Verbrauchers variiert . So kann dann in Phasen einer geringen Leistungsaufnahme und bei aktiviertem Spannungskonverter die Kapazität aufgeladen werden. Bei hoher Leistungsaufnahme dienen dann Spannungskonverter und Kapazität als Stromquelle . Auf diese Weise kann auch bei Verbrauchern mit stark ungleichmäßiger Leistungsaufnahme , insbesondere Leistungsspitzen, die erforderliche Stromversorgung noch gewährt werden, wenn die Batterie nicht mehr voll geladen ist , und beispielsweise die Batteriespannung bereits unter dem Schwellwert liegt .
In einer anderen Weiterbildung wird das Schaltelement durch die Ausgangsgröße des Schwellwertkomparators sowie eine weitere Größe gesteuert . Diese weitere Größe kann beispielsweise das Vorliegen eines Zeitabschnittes mit einer im Mittel erhöhten Leistungsaufnahme anzeigen .
Dies weist insbesondere Vorteile auf , wenn die Ausgangsgröße des Schwellwertkomparators und die weitere Größe durch ein logisches UND-Glied miteinander verknüpft sind. In diesem Falle wird also beispielsweise eine leitende Verbindung zwischen Spannungskonverter und Verbraucher nur hergestellt , wenn Batteriespannung und Schwellwert in einem bestimmten
Verhältnis zueinander stehen und beispielsweise eine auf den Zeitabschnitt bezogen im Mittel erhöhte Leistungsaufnahme des Verbrauchers vorliegt.
Besonders verlustarm arbeitet diese Vorrichtung, wenn in Ab- hängigkeit von diesen beiden Größen der Spannungskonverter überhaupt erst aktiviert wird.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung werden im übrigen aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, teilweise anhand der Figuren, deutlich. Es zeigen:
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Anordnung zum Anpassen der Batteriespannung an eine erwünschte Span- nung und
Fig. 2 den schematischen Aufbau einer Anordnung zur Anpassung der Batteriespannung, welcher insbesondere für Verbraucher mit stark variierender Leistungsaufnah- me geeignet ist.
Die Batterie 2 in Figur 1 stellt dem Verbraucher 4 eine gewisse Batteriespannung 6 über die Verbindung 8 zur Verfügung. Mittels eines Schalters 10 wird der Verbraucher 4 entweder an die Batterie 2 direkt angeschlossen, oder durch Ändern der
Stellung des Schalters 10 über den Spannungskonverter 12. Der Spannungskonverter 12' besitzt eine Aktivierungseinheit 14, über die der Spannungskonverter 12 aktiviert werden kann. Die Aktivierungseinheit 14 wird über das Ausgangssignal 16 eines Schwellwertkomparators 18 gesteuert. Außerdem steuert das
Ausgangssignal 16 des Schwellwertkomparators 18 den Schalter 10. Am ersten Eingang 20 des Schwellwertkomparators 18 liegt ein Referenzspannungssignal 22 an. Dieses wird mit der Batteriespannung 6 verglichen, welche am zweiten Eingang 24 des Schwellwertkomparators 18 anliegt. Falls beispielsweise der Wert der Batteriespannung 6 kleiner ist als das Referenzspannungssignal 22, so liefert der Schwellwertko parator 18 einen Wert des AusgangsSignals 16, welcher zum einen den Spannungskonverter 12 über die Aktivierungseinheit 14 aktiviert, und zum anderen den Schalter 10 derartig umlegt, daß der Verbraucher 4 über den Spannungskonverter 12 mit der Batterie 2 ver- bunden ist. Somit wird gewährleistet, daß die Spannung, welche der Verbraucher 4 benötigt, zur Verfügung gestellt wird, auch wenn die Batteriespannung 6 bereits unter diesem Wert liegt. In diesem Fall wird der Wert des Referenzspannungssignals so gewählt, daß er der vom Verbraucher benötigten Span- nung in etwa gleich ist.
Natürlich müssen bei all diesen Überlegungen SpannungsVerluste durch Innen- und Leitungswiderstände sowie durch chemische Prozesse berücksichtigt werden. Des weiteren wird in einer konkreten Realisierung der Schaltung berücksichtigt, daß die Funktion, die Batterie wieder aufzuladen, erhalten bleibt.
In Figur 2 ist eine Weiterbildung der Anordnung gemäß Figur 1 gezeigt, welche insbesondere für Verbraucher geeignet ist, die eine stark variierende Leistungsaufnahme aufweisen. Bauelemente beziehungsweise Bauelementegruppen sowie Spannungen, die mit denen aus Figur 1 übereinstimmen, sind daher mit den selben Bezugszeichen versehen und werden hier nicht erneut betrachtet . Am Ausgang des Spannungskonverters 12 befindet sich eine parallel geschaltete Kapazität 30. Wird der
Verbraucher 4 nun über den Spannungskonverter 12 mit Spannung versorgt, das heißt also, daß der Schalter 10 sich in der im Bild unteren Position befindet, so wird bei Zeiten mit geringerer Leistungsaufnahme zusätzlich die Kapazität 30 aufgela- den. In Zeiten hoher Leistungsaufnahme des Verbrauchers 4 kann dann der Strom über den Spannungskonverter 12 und zusätzlich die Kapazität 30 bezogen werden. Natürlich kann sich auch ein weiteres Baulement zwischen Ausgang des Spannungskonverters 12 und der Kapazität 30 befinden, etwa je nach Ausführung des Schalters 10. Dadurch muß der Spannungskonverter nicht den gesamten Laststrom zur Verfügung stellen, wodurch die Anforderungen an den Spannungskonverter niedriger werden, was sich in den entsprechenden Kosten niederschlägt. Des weiteren kann bei elektro- nischen Geräten, deren Laststrom pulsartig verläuft, wie beispielsweise bei GSM-Mobiltelefonen, auch bei weit fortgeschrittener Entladung die Versorgung sichergestellt werden.
Als Kapazität 30 eignen sich beispielsweise Elektrolytkonden- satoren, als Spannungskonverter beispielsweise sogenannte Gleichstrom oder DC-DC-Konverter .
Typische Größen für den Laststrom bei GSM-Mobiltelefonen sind etwa 0,6 msec Pulsdauer und etwa 4 msec Pause, das heißt eine Phase einer niedrigeren Leistungsaufnahme. Während des Pulses kann die Stromstärke 2 A betragen; das stellt dann hohe Anforderungen an den DC-DC-Wandler . Dies schlägt sich natürlich in entsprechenden Kosten nieder, weshalb die nach dem Spannungskonverter befindliche Kapazität, die zusätzlich bei Leistungsspitzen Strom liefert, auch die Anforderungen an den Spannungskonverter 12 senken kann.
Vorzugsweise wird durch ein weiteres Signal 32 angezeigt, ob sich der Verbraucher in einem Zustand erhöhter Leistungsauf- nähme befindet. Insbesondere ist bei GSM-Mobiltelefönen ein
Signal verfügbar, das die erhöhte Pulsstromaufnahme im Sendebetrieb, dem sogenannten Talkmode, widerspiegelt.
Das weitere Signal 32 läuft über eine Diode 36 zu einem In- tegratorglied, welches aus dem Integratorwiderstand 38 und der Integratorkapazität 40 besteht, zu einem UND-Glied 34. Durch die Verknüpfung über das UND-Glied 34 wird der Spannungskonverter 12 nur aktiviert, wenn der Schwellwertkompara- tor 18 anspricht und das weitere Signal 32 das Vorliegen ei- ner erhöhten Leistungsaufnahme anzeigt. Das weitere Signal 32 betrage beispielsweise logisch 1, wenn Leistungsspitzen vorliegen und logisch 0 in Zeiten geringer Leistungsaufnahme. Das weitere Signal 32 wird also mittels des Integratorwi- derstands 38 und der Integratorkapazität 40 integriert. Am Eingang des UND-Gliedes liegt dann beim Vorliegen von Leistungsspitzen beispielsweise ein positives Signal an, mit Hilfe dessen sich der Spannungskonverter 12 aktivieren läßt. Zwischen den Leistungsspitzen treten Pausen auf. Während dieser Zeit soll die Kapazität 30 aufgeladen werden. Dazu muß sichergestellt sein, daß auch in diesem Fall ein positives Signal am Eingang des UND-Gliedes 34 vorliegt. Dies geschieht eben durch die Integration des weiteren Signals 32. In den Pausen zwischen Leistungsspitzen wird natürlich die Integratorkapazität 40 nicht weiter aufgeladen. Damit sie sich nicht ungewünscht entlädt, ist eine Diode 36 zwischen die Quelle des weiteren Signals 32 und das Integra- torglied, bestehend aus Integratorwiderstand 38 und Integratorkapazität 40, geschaltet.
Andererseits muß sich die Integratorkapazität 40 in längeren Sendepausen entladen, damit der Spannungskonverter nicht unnötigerweise aktiviert ist. Dies geschieht über den Entlade- widerstand 42, der parallel zur Integratorkapazität 40 geschaltet ist. Er ist so dimensioniert, daß die Haltezeit der Integratorkapazität 40 bezüglich des Entladewiderstands 42 beispielsweise im GSM-System etwa 10 TDMA (time division multiple access) Zeitrahmen beträgt, also etwa 46 msec.
Dadurch ist nun einerseits gewährleistet, daß sich die Kapazität 30 während kurzer Sendepausen zwischen den Leistungsspitzen auflädt, andererseits der Spannungskonverter 12 bei längeren Sendepausen nicht aktiviert ist.
Natürlich dient dieses Beispiel aus dem GSM-System nur zur Verdeutlichung und soll auf keine Weise beschränkend wirken. Durch entsprechende Dimensionierung beispielsweise der Widerstände und Kapazitäten lassen sich die Schaltungen gemäß der Figuren 1 und 2 an beliebige Verbraucher anpassen. Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Vielzahl weiterer Ausgestaltungen, die hier nicht beschrieben sind. Insbesondere kann es sich natürlich um beliebige Batterien handeln, und nicht nur um wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Weitere Ausgestaltungen können aber vom Fachmann anhand der beschriebenen Ausführungsbeispiele leicht und einfach in die Praxis umgesetzt werden.
Bezugszeichenliste
2 Batterie
4 Verbraucher 6 Batteriespannung
8 Verbindung
10 Schalter
12 Spannungskonverter
14 Aktivierungseinheit 16 Ausgangssignal des Schwellwertkomparators
18 Schwellwertkomparator
20 erster Eingang des Schwellwertkomparators
22 Referenzspannungssignal
24 zweiter Eingang des Schwellwertkomparators 30 Kapazität
32 weiteres Signal
34 UND-Glied
36 Diode
38 Integratorwiderstand 40 Integratorkapazität
42 Entladewiderstand

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Anpassen einer Batteriespannung an eine zum Betreiben eines Verbrauchers vorgesehene Betriebsspan- nung,
- mit einem Spannungskonverter zum Umwandeln der Batteriespannung in eine Spannung, mit der die Schaltung betrieben wird,
- mit einem Schwellwertkomparator zum Vergleichen der Bat- teriespannung mit einem einstellbaren Spannungs-
Schwellwert, und
- mit einem Schalter, mittels dem der Verbraucher alternativ an die Batterie oder an den Ausgang des Spannungskonverters anschließbar ist und der in Abhängigkeit vom Aus- gangssignal des Schwellwertkomparators steuerbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Spannungskonverter in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Schwellwertkomparators aktivierbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , bei der am Ausgang des
Spannungskonverters zumindest eine parallel geschaltete Kapazität vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Schalter durch die Ausgangsgröße des Schwellwertkomparators und eine weitere Größe steuerbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Ausgangsgröße des Schwellwertkomparators und die weitere Größe durch ein Und-Glied miteinander verknüpft sind. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei dem der Spannungskonverter in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Schwellwertkomparators und der weiteren Größe aktivierbar ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2104200A1 (de) * 2008-03-22 2009-09-23 SMA Solar Technology AG Verfahren zur Ansteuerung eines Multi-String-Wechselrichters für Photovoltaikanlagen
FR2943150A1 (fr) * 2009-03-10 2010-09-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif d'alimentation en courant regule et systeme d'alimentation en tension regulee et courant regule pour au moins un organe electrique connecte a un reseau d'alimentation electrique

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013204238A1 (de) * 2013-03-12 2014-09-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur stabilisierenden Versorgung eines Verbrauchers
CN109073733B (zh) 2016-03-01 2023-04-28 艾尔默斯半导体欧洲股份公司 用于转换在发送器和接收器之间传输的信号的时间延迟的装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0546652A1 (de) * 1991-11-12 1993-06-16 Dia Semicon Systems Incorporated Elektrische Stromversorgungseinheit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0546652A1 (de) * 1991-11-12 1993-06-16 Dia Semicon Systems Incorporated Elektrische Stromversorgungseinheit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2104200A1 (de) * 2008-03-22 2009-09-23 SMA Solar Technology AG Verfahren zur Ansteuerung eines Multi-String-Wechselrichters für Photovoltaikanlagen
US8212409B2 (en) 2008-03-22 2012-07-03 Sma Solar Technology Ag Method for activating a multi-string inverter for photovoltaic plants
FR2943150A1 (fr) * 2009-03-10 2010-09-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif d'alimentation en courant regule et systeme d'alimentation en tension regulee et courant regule pour au moins un organe electrique connecte a un reseau d'alimentation electrique

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