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1. (WO2019043136) ENERGIESPEICHEREMULATOR UND VERFAHREN ZUR EMULATION EINES ENERGIESPEICHERS
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Veröff.-Nr.: WO/2019/043136 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2018/073422
Veröffentlichungsdatum: 07.03.2019 Internationales Anmeldedatum: 31.08.2018
IPC:
G01R 31/36 ,H02M 3/156 (2006.01) ,H02M 3/158 (2006.01) ,G05B 13/04 (2006.01)
G Physik
01
Messen; Prüfen
R
Messen elektrischer Größen; Messen magnetischer Größen
31
Anordnungen zum Prüfen auf elektrische Eigenschaften; Anordnungen zur Bestimmung des Ortes elektrischer Fehler; Anordnungen zum elektrischen Prüfen, gekennzeichnet durch den zu prüfenden Gegenstand, soweit nicht anderweitig vorgesehen
36
Geräte zum Prüfen des elektrischen Zustandes von Akkumulatoren oder elektrischen Batterien, z.B. Kapazität oder Ladungszustand
H Elektrotechnik
02
Erzeugung, Umwandlung oder Verteilung von elektrischer Energie
M
Anlagen zur Umformung von Wechselstrom in Wechselstrom, von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt, oder von Gleichstrom in Gleichstrom und zur Verwendung in Netzen oder ähnlichen Stromversorgungssystemen; Umformung von Gleichstrom- oder Wechselstromeingangsleistung in Stoß-Ausgangsleistung; Steuern oder Regeln derselben
3
Umformung von Gleichstrom in Gleichstrom
02
ohne Zwischenumformung in Wechselstrom
04
durch ruhende Umformer
10
unter Verwendung von Entladungsröhren mit Steuerelektrode oder Halbleiterbauelementen mit Steuerelektrode
145
unter Verwendung von Vorrichtungen von der Art einer Entladungsröhre oder eines Transistors, die ein stetiges Anlegen eines Steuersignals erfordern
155
nur mittels Halbleiterbauelementen
156
mit Regeln der Ausgangsspannung oder des Ausgangsstromes, z.B. Schaltregler
H Elektrotechnik
02
Erzeugung, Umwandlung oder Verteilung von elektrischer Energie
M
Anlagen zur Umformung von Wechselstrom in Wechselstrom, von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt, oder von Gleichstrom in Gleichstrom und zur Verwendung in Netzen oder ähnlichen Stromversorgungssystemen; Umformung von Gleichstrom- oder Wechselstromeingangsleistung in Stoß-Ausgangsleistung; Steuern oder Regeln derselben
3
Umformung von Gleichstrom in Gleichstrom
02
ohne Zwischenumformung in Wechselstrom
04
durch ruhende Umformer
10
unter Verwendung von Entladungsröhren mit Steuerelektrode oder Halbleiterbauelementen mit Steuerelektrode
145
unter Verwendung von Vorrichtungen von der Art einer Entladungsröhre oder eines Transistors, die ein stetiges Anlegen eines Steuersignals erfordern
155
nur mittels Halbleiterbauelementen
156
mit Regeln der Ausgangsspannung oder des Ausgangsstromes, z.B. Schaltregler
158
mit mehreren Halbleiterbauelementen als Stellglied für eine einzige Belastung
G Physik
05
Steuern; Regeln
B
Steuer- oder Regelsysteme allgemein; funktionelle Elemente solcher Systeme; Überwachungs- oder Prüfanordnungen für solche Systeme oder Elemente
13
Selbstanpassende Steuerungs- oder Regelungssysteme, d.h. Systeme, die sich automatisch entsprechend einem vorgegebenen Kriterium auf eine optimale Arbeitsweise einstellen
02
Elektrische selbstanpassende Steuerungs- oder Regelungssysteme
04
die die Verwendung von Modellen oder Simulatoren einschließen
Anmelder:
AVL LIST GMBH [AT/AT]; Hans-List-Platz 1 8020 Graz, AT
Erfinder:
KÖNIG, Oliver; AT
FALMBIGL, Wolfgang; AT
JAKUBEK, Stefan; AT
EDER, Alexander; AT
PROCHART, Günter; AT
Vertreter:
PATENTANWÄLTE PINTER & WEISS OG; Prinz-Eugen-Strasse 70 1040 Wien, AT
Prioritätsdaten:
A50742/201704.09.2017AT
Titel (EN) ENERGY ACCUMULATOR EMULATOR AND METHOD FOR EMULATION OF AN ENERGY ACCUMULATOR
(FR) ÉMULATEUR D'ACCUMULATEUR D'ÉNERGIE ET PROCÉDÉ POUR ÉMULER UNE ACCUMULATEUR D'ÉNERGIE
(DE) ENERGIESPEICHEREMULATOR UND VERFAHREN ZUR EMULATION EINES ENERGIESPEICHERS
Zusammenfassung:
(EN) In order to specify an energy accumulator emulator having a dynamically and flexibly regulatable output voltage (v2), a DC-to-DC converter (1) having a number of circuit breakers (So1, So2, So3, So4, Su1, Su2, Su3, Su4), and a control unit (2) which is configured to calculate a reference current (i2R) from electrical variables (iL1, iL2, iL3, iL v2, iL) of the DC-to-DC converter, are provided according to the invention. A battery model (3) is connected to the control unit (2) and is configured to obtain and process the reference current (i2R) and to provide the control unit (2) with the reference voltage (V2R). The control unit (2) contains a voltage regulator (VR) which processes the reference voltage (v2R) and regulates a current (i1*), on the basis of which the control unit (2) controls the circuit breakers (So1, So2, So3, So4, Su1, Su2, Su3, Su4) via switching pulses (S1, S2, S3, S4) in order to regulate the output voltage (v2). A PPPC unit is connected to the voltage regulator (VR) and comprises a PPPC regulator (201), a pulse generator (202) and a selection unit (200) which provides a number of pulse patterns (A, B, C, D). The PPPC regulator (201) is configured to select a pulse pattern (A, B, C, D) of the selection unit (200) on the basis of the current (i1*) predefined by the voltage regulator (VR) and to control the circuit breakers (So1, So2, So3, So4, Su1, Su2, Su3, Su4) via the pulse generator (202) by means of switching pulses (S1, S2, S3, S4) according to this pulse pattern (A, B, C, D).
(FR) Pour spécifier un émulateur d'accumulateur d’énergie avec une tension de sortie (v2) contrôlable de manière dynamique et flexible, il est proposé selon l’invention un convertisseur continu-continu (1) comportant un certain nombre de commutateurs de puissance (So1, So2, So3, So4, Su1, Su2, Su3, Su4) et une unité de commande (2) destinée à calculer un courant de référence (i2R) à partir de grandeurs électriques (iL1, iL2, iL3, iL v2, iL) du convertisseur continu-continu. Un modèle de batterie (3) est relié à l’unité de commande (2) et conçu pour acquérir, traiter et délivrer le courant de référence (i2R) et la tension de référence (V2R) à l’unité de commande (2). Un régulateur de tension (VR) est prévu dans l’unité de commande (2), qui traite la tension de référence (v2R) et régule un courant (i1*) à partir duquel l’unité de commande (2) les commutateurs de puissance (So1, So2, So3, So4, Su1, Su2, Su3, Su4) par le biais d’impulsions de commutation (S1, S2, S3, S4) pour réguler la tension de sortie (v2). Une unité PPPC est reliée au régulateur de tension (VR) et comprend un régulateur PPPC (201), un générateur d’impulsions (202) et une unité de sélection (200), qui délivre le nombre de motifs d’impulsions (A, B, C, D). Le régulateur PPPC (201) est conçu pour sélectionner un motif d’impulsions (A, B, C, D) de l’unité de sélection (200) sur la base du courant (i1*) fourni par le régulateur de tension (VR), et pour commander les commutateurs de puissance (So1, So2, So3, So4, Su1, Su2, Su3, Su4) par le biais du générateur d’impulsions (202) au moyen d’impulsions de commutation (S1, S2, S3, S4) selon ce modèle d’impulsions (A, B, C, D).
(DE) Um einen Energiespeicheremulator mit einer dynamisch und flexibel regelbaren Ausgangsspannung (v2) anzugeben, sind erfindungsgemäß ein DC/DC-Wandler (1) mit einer Anzahl Leistungsschalter (So1, So2, So3, So4, Su1, Su2, Su3, Su4) eine Steuerungseinheit (2), die ausgestaltet ist aus elektrischen Größen (iL1, iL2, iL3, iL v2, iL) des DC-DC/Wandlers einen Referenzstrom (i2R) zu berechnen, vorgesehen. Ein Batteriemodell (3) ist mit der Steuerungseinheit (2) verbunden und ausgestaltet den Referenzstrom (i2R) zu beziehen, zu verarbeiten und der Steuerungseinheit (2) die Referenzspannung (V2R) zur Verfügung zu stellen. In der Steuerungseinheit (2) ist ein Spannungsregler (VR) vorgesehen, der die Referenzspannung (v2R) verarbeitet und einen Strom (i1*) regelt, auf dessen Basis die Steuerungseinheit (2) die Leistungsschalter (So1, So2, So3, So4, Su1, Su2, Su3, Su4) über Schaltpulse (S1, S2, S3, S4) ansteuert um die Ausgangspannung (v2) zu regeln. Eine PPPC-Einheit ist mit dem Spannungsregler (VR) verbunden und umfasst und einen PPPC-Regler (201), einen Pulsgenerator (202) und eine Selektionseinheit (200), die eine Anzahl an Pulsmustern (A, B, C, D) zur Verfügung stellt. Der PPPC-Regler (201) ist ausgestaltet auf Basis des vom Spannungsregler (VR) vorgegebenen Stroms (i1*) ein Pulsmuster (A, B, C, D) der Selektionseinheit (200) auszuwählen, und die Leistungsschalter (So1, So2, So3, So4, Su1, Su2, Su3, Su4) über den Pulsgenerator (202) mittels Schaltpulsen (S1, S2, S3, S4) nach diesem Pulsmuster (A, B, C, D) anzusteuern.
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Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasische Patentorganisation (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)