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1. (WO2019057245) QUANTUM SERIENRESONANTE LEISTUNGSUMWANDLUNGS- VORRICHTUNG SOWIE INTEGRAL-ZYKLUS ANSTEUERVERFAHREN
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Veröff.-Nr.: WO/2019/057245 Internationale Anmeldenummer PCT/DE2018/100798
Veröffentlichungsdatum: 28.03.2019 Internationales Anmeldedatum: 20.09.2018
IPC:
H02M 3/337 (2006.01) ,H02M 1/00 (2006.01) ,H02M 5/293 (2006.01) ,H02M 7/48 (2007.01)
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
22
mit Zwischenumformung in Wechselstrom
24
durch ruhende Umformer
28
unter Verwendung von Entladungsröhren mit Steuerelektrode oder Halbleiterbauelementen mit Steuerelektrode zum Erzeugen des Wechselstromes im Zwischenkreis
325
unter Verwendung von Vorrichtungen von der Art einer Entladungsröhre oder eines Transistors, die ein stetiges Anlegen eines Steuersignals erfordern
335
nur mittels Halbleiterbauelementen
337
in Gegentaktschaltung
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
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Einzelheiten von Umformer-Apparaten
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
5
Umformung von Wechselstrom in Wechselstrom, z.B. zum Verändern der Spannung, der Frequenz, der Phasenzahl
02
ohne Zwischenumformung in Gleichstrom
04
durch ruhende Umformer
22
unter Verwendung von Entladungsröhren mit Steuerelektrode oder Halbleiterbauelementen mit Steuerelektrode
275
unter Verwendung von Vorrichtungen nach Art einer Entladungsröhre oder eines Transistors, die ein stetiges Anlegen eines Steuersignals erfordern
293
nur mittels Halbleiterbauelementen
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
7
Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom; Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom
42
Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom ohne Umkehrmöglichkeit
44
durch ruhende Umformer
48
unter Verwendung von Entladungsröhren mit Steuerelektrode oder Halbleiterbauelementen
Anmelder:
TECHNISCHE HOCHSCHULE KÖLN [DE/DE]; Gustav-Heinemann-Ufer 54 50968 Köln, DE
Erfinder:
DICK, Christian; DE
Vertreter:
PATENTANWÄLTE FIEDLER, OSTERMANN & SCHNEIDER; Klausheider Str. 31 33106 Paderborn, DE
Prioritätsdaten:
10 2017 121 759.220.09.2017DE
Titel (EN) QUANTUM SERIES RESONANT POWER-CONVERTING DEVICE AND INTEGRAL CYCLE CONTROL METHOD
(FR) DISPOSITIF DE CONVERSION DE PUISSANCE RÉSONANT EN SÉRIE QUANTIQUE AINSI QUE PROCÉDÉ DE COMMANDE À CYCLE INTÉGRAL
(DE) QUANTUM SERIENRESONANTE LEISTUNGSUMWANDLUNGS- VORRICHTUNG SOWIE INTEGRAL-ZYKLUS ANSTEUERVERFAHREN
Zusammenfassung:
(EN) The invention relates to a series resonant power-converting device for electrochemical stored energy sources, comprising a series resonant unit containing a resonant inductor and a resonant capacitor arranged in series with said resonant inductor, a transmission ratio being formed from a quotient between an output voltage and an input voltage of the series resonant unit, and comprising at least one switching unit associated with the series resonant unit, the series resonant unit being able to be controlled in such a way that, on the one hand, the output voltage is switched alternately to a positive voltage value and to a negative value during a first time interval corresponding to a half of the resonance period duration or to a multiple of half of the resonance period duration of the resonant elements of the series resonant unit and the output voltage is switched to zero for a number of halves of the resonance period duration in a second time interval such that a voltage transmission ratio of the series resonant unit of greater than one is formed, and/or, on the other hand, the input voltage is switched alternately to a positive voltage value and to a negative value during the first time interval corresponding to a half of the resonance period duration or to a multiple of half of the resonance period duration of the resonant elements of the series resonant unit and the input voltage is switched to zero for a number of halves of the resonance period duration in a second time interval such that a voltage transmission ratio of the series resonant unit of less than one is formed.
(FR) La présente invention concerne un dispositif de conversion de puissance résonant en série pour un accumulateur d'énergie électrochimique comportant : une unité de résonance en série, comprenant une inductance à résonance et une capacité de résonance agencée en série par rapport à ladite inductance à résonance, un rapport de transmission étant formé d'un quotient entre une tension de sortie et une tension d'entrée de l'unité de résonance en série ; et au moins une unité de commutation, associée à l'unité de résonance en série, l'unité de résonance en série étant commandable de telle sorte que, d'une part, la tension de sortie, pendant un premier intervalle de temps qui correspond à une moitié de la durée de période de résonance ou à un multiple de la moitié de la durée de période de résonance des éléments résonants de l'unité de résonance en série, est commutée alternativement sur une valeur de tension positive et sur une valeur de tension négative, et, dans un deuxième intervalle de temps, la tension de sortie est commutée à zéro pour un nombre de moitiés de la durée de période de résonance de telle sorte que le rapport de transmission de tension de l'unité de résonance en série est supérieur à un ; et / ou d'autre part, la tension d'entrée, pendant le premier intervalle de temps qui correspond à une moitié de la durée de période de résonance ou à un multiple de la moitié de la durée de période de résonance des éléments résonants de l'unité de résonance en série, est commutée alternativement sur une valeur de tension positive et sur une valeur de tension négative, et, dans un deuxième intervalle de temps, la tension d'entrée est commutée à zéro pour un nombre de moitiés de la durée de période de résonance de telle sorte que le rapport de transmission de tension de l'unité de résonance en série est inférieur à un.
(DE) Die Erfindung betrifft eine serienresonante Leistungsumwandlungsvorrichtung für elektrochemische Energiespeicher mit einer Serienresonanzeinheit enthaltend eine Resonanzinduktivität und einer in Reihe zu derselben angeordneten Resonanzkapazität, wobei ein Übersetzungsverhältnis aus einem Quotienten zwischen einer Ausgangsspannung und einer Eingangsspannung der Serienresonanzeinheit gebildet ist, und mit mindestens einer der Serienresonanzeinheit zugeordneten Schalteinheit, wobei die Serienresonanzeinheit derart ansteuerbar ist, dass zum einen die Ausgangsspannung während eines ersten Zeitintervalls, das einer halben Resonanzperiodendauer oder einem Vielfachen der halben Resonanzperiodendauer der Resonanzelemente der Serienresonanzeinheit entspricht, abwechselnd auf einen positiven Spannungswert und auf einen negativen Spannungswert geschaltet wird und die Ausgangsspannung in einem zweiten Zeitintervall für eine Anzahl von halben Resonanzperiodendauern auf null geschaltet wird, so dass ein Spannungsübersetzungsverhältnis der Serienresonanzeinheit von größer Eins gebildet ist, und/oder zum anderen die Eingangsspannung während des ersten Zeitintervalls, das einer halben Resonanzperiodendauer oder einem Vielfachen der halben Resonanzperiodendauer der Resonanzelemente der Serienresonanzeinheit entspricht, abwechselnd auf einen positiven Spannungswert und auf einen negativen Spannungswert geschaltet wird und die Eingangsspannung in einem zweiten Zeitintervall für eine Anzahl von halben Resonanzperiodendauern auf null geschaltet wird, so dass ein Spannungsübersetzungsverhältnis der Serienresonanzeinheit von kleiner Eins gebildet ist.
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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, 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)