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1. WO2014024184 - CONVERTISSEUR À CONDENSATEURS COMMUTÉS AUTO-OSCILLANT À HAUTE EFFICACITÉ AVEC VITESSE DE CONVERSION CONTINUE

Numéro de publication WO/2014/024184
Date de publication 13.02.2014
N° de la demande internationale PCT/IL2013/050661
Date du dépôt international 04.08.2013
CIB
H02M 3/18 2006.01
HÉLECTRICITÉ
02PRODUCTION, CONVERSION OU DISTRIBUTION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
MAPPAREILS POUR LA TRANSFORMATION DE COURANT ALTERNATIF EN COURANT ALTERNATIF, DE COURANT ALTERNATIF EN COURANT CONTINU OU VICE VERSA OU DE COURANT CONTINU EN COURANT CONTINU ET EMPLOYÉS AVEC LES RÉSEAUX DE DISTRIBUTION D'ÉNERGIE OU DES SYSTÈMES D'ALIMENTATION SIMILAIRES; TRANSFORMATION D'UNE PUISSANCE D'ENTRÉE EN COURANT CONTINU OU COURANT ALTERNATIF EN UNE PUISSANCE DE SORTIE DE CHOC; LEUR COMMANDE OU RÉGULATION
3Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu
02sans transformation intermédiaire en courant alternatif
16par convertisseurs dynamiques
18utilisant des condensateurs ou des batteries alternativement chargés ou déchargés, p.ex. chargés en parallèle et déchargés en série
H02M 1/00 2007.01
HÉLECTRICITÉ
02PRODUCTION, CONVERSION OU DISTRIBUTION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
MAPPAREILS POUR LA TRANSFORMATION DE COURANT ALTERNATIF EN COURANT ALTERNATIF, DE COURANT ALTERNATIF EN COURANT CONTINU OU VICE VERSA OU DE COURANT CONTINU EN COURANT CONTINU ET EMPLOYÉS AVEC LES RÉSEAUX DE DISTRIBUTION D'ÉNERGIE OU DES SYSTÈMES D'ALIMENTATION SIMILAIRES; TRANSFORMATION D'UNE PUISSANCE D'ENTRÉE EN COURANT CONTINU OU COURANT ALTERNATIF EN UNE PUISSANCE DE SORTIE DE CHOC; LEUR COMMANDE OU RÉGULATION
1Détails d'appareils pour transformation
H02M 7/04 2006.01
HÉLECTRICITÉ
02PRODUCTION, CONVERSION OU DISTRIBUTION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
MAPPAREILS POUR LA TRANSFORMATION DE COURANT ALTERNATIF EN COURANT ALTERNATIF, DE COURANT ALTERNATIF EN COURANT CONTINU OU VICE VERSA OU DE COURANT CONTINU EN COURANT CONTINU ET EMPLOYÉS AVEC LES RÉSEAUX DE DISTRIBUTION D'ÉNERGIE OU DES SYSTÈMES D'ALIMENTATION SIMILAIRES; TRANSFORMATION D'UNE PUISSANCE D'ENTRÉE EN COURANT CONTINU OU COURANT ALTERNATIF EN UNE PUISSANCE DE SORTIE DE CHOC; LEUR COMMANDE OU RÉGULATION
7Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant continu; Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif
02Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant continu sans possibilité de réversibilité
04par convertisseurs statiques
H02M 3/139 2006.01
HÉLECTRICITÉ
02PRODUCTION, CONVERSION OU DISTRIBUTION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
MAPPAREILS POUR LA TRANSFORMATION DE COURANT ALTERNATIF EN COURANT ALTERNATIF, DE COURANT ALTERNATIF EN COURANT CONTINU OU VICE VERSA OU DE COURANT CONTINU EN COURANT CONTINU ET EMPLOYÉS AVEC LES RÉSEAUX DE DISTRIBUTION D'ÉNERGIE OU DES SYSTÈMES D'ALIMENTATION SIMILAIRES; TRANSFORMATION D'UNE PUISSANCE D'ENTRÉE EN COURANT CONTINU OU COURANT ALTERNATIF EN UNE PUISSANCE DE SORTIE DE CHOC; LEUR COMMANDE OU RÉGULATION
3Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu
02sans transformation intermédiaire en courant alternatif
04par convertisseurs statiques
10utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande
125utilisant des dispositifs du type thyratron ou thyristor exigeant des moyens d'extinction
135utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
137avec commande automatique de la tension ou du courant de sortie, p.ex. régulateurs à commutation
139avec commande numérique
G05F 1/563 2006.01
GPHYSIQUE
05COMMANDE; RÉGULATION
FSYSTÈMES DE RÉGULATION DES VARIABLES ÉLECTRIQUES OU MAGNÉTIQUES
1Systèmes automatiques dans lesquels les écarts d'une grandeur électrique par rapport à une ou plusieurs valeurs prédéterminées sont détectés à la sortie et réintroduits dans un dispositif intérieur au système pour ramener la grandeur détectée à sa valeur ou à ses valeurs prédéterminées, c. à d. systèmes rétroactifs
10Régulation de la tension ou de l'intensité
46là où la variable effectivement régulée par le dispositif de réglage final est du type continu
56utilisant des dispositifs à semi-conducteurs en série avec la charge comme dispositifs de réglage final
563comprenant deux niveaux de régulation, dont l'un au moins est sensible au niveau de sortie, p.ex. réglage grossier et fin
CPC
H02J 1/00
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
1Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
H02M 1/083
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
MAPPARATUS 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
1Details of apparatus for conversion
08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
083for the ignition at the zero crossing of the voltage or the current
H02M 2001/0058
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
MAPPARATUS 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
1Details of apparatus for conversion
0048Circuits or arrangements for reducing losses
0054Transistor switching losses
0058by employing soft switching techniques, i.e. commutation of transistor when voltage applied to it is zero and/or when current flowing through it is zero
H02M 3/07
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
MAPPARATUS 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
3Conversion of dc power input into dc power output
02without intermediate conversion into ac
04by static converters
06using resistors or capacitors, e.g. potential divider
07using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode ; , e.g. charge pumps
H02S 40/30
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRA-RED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
40Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
30Electrical components
Y02E 10/56
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
10Energy generation through renewable energy sources
50Photovoltaic [PV] energy
56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Déposants
  • BEN-GURION UNIVERSITY OF THE NEGEV RESEARCH & DEVELOPMENT AUTHORITY [IL]/[IL]
Inventeurs
  • BEN-YAAKOV, Shmuel
  • CERVERA, Alon
  • BLUMENFELD, Alon
  • PERETZ, Mor Mordechai
Mandataires
  • LUZZATTO & LUZZATTO
Données relatives à la priorité
61/679,73805.08.2012US
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) A HIGH EFFICIENCY RESONANT SWITCHED CAPACITOR CONVERTER WITH CONTINUOUS CONVERSION RATIO
(FR) CONVERTISSEUR À CONDENSATEURS COMMUTÉS AUTO-OSCILLANT À HAUTE EFFICACITÉ AVEC VITESSE DE CONVERSION CONTINUE
Abrégé
(EN)
A power converter, which comprises a resonant Switched Capacitor Converter (SCC) that consists of an input connected to an input voltage source, from which power is delivered to a load; a resonant tank circuit formed by a capacitor connected in series with an inductor and defining a resonant cycle; a first switch connected in series between a first contact of the input voltage source and a first contact of the resonant tank circuit; a second switch connected in series between the first contact of the resonant tank circuit and a first contact of the load; a conducting path connecting between a second contact of the input voltage source, a second contact of the resonant tank circuit and a second contact of the load and a third switch connected in parallel to the resonant tank circuit. The converter is adapted to charge the resonant tank circuit by controlling the first switch to start conducting at a first zero crossing point and allow current to flow from the input voltage source to the tank circuit during a first portion of the cycle; discharge the resonant tank circuit into the load by controlling the first switch to stop conducting and the second switch to start conducting, at a second zero crossing point to thereby allow current to flow from the tank circuit to the load during a second portion of the cycle, and reverse the voltage polarity on the capacitor by controlling the second switch to stop conducting and the third switch to start conducting at a third zero crossing point during the last portion of the cycle.
(FR)
La présente invention porte sur un convertisseur de puissance, qui comprend un convertisseur à condensateurs commutés (SCC) auto-oscillant qui comprend une entrée connectée à une source de tension d'entrée, depuis laquelle une puissance est fournie à une charge; un circuit bouchon résonant formé par un condensateur connecté en série à une inductance et définissant un cycle de résonance; un premier commutateur connecté en série entre un premier contact de la source de tension d'entrée et un premier contact du circuit bouchon résonant; un second commutateur connecté en série entre le premier contact du circuit bouchon résonant et un premier contact de la charge; un chemin de conduction se connectant entre un second contact de la source de tension d'entrée, un second contact du circuit bouchon résonant et un second contact de la charge et un troisième commutateur connecté en parallèle au circuit bouchon résonant. Le convertisseur est adapté pour charger le circuit bouchon résonant par commande du premier commutateur pour démarrer une conduction au niveau d'un premier point de passage par zéro et permettre à un courant de circuler depuis la source de tension d'entrée vers le circuit bouchon durant une première partie du cycle; décharger le circuit bouchon résonant dans la charge par commande du premier commutateur pour arrêter une conduction et du second commutateur pour démarrer une conduction, au niveau d'un second point de passage par zéro pour permettre ainsi à un courant de circuler depuis le circuit bouchon vers la charge durant une seconde partie du cycle, et inverser la polarité de tension sur le condensateur par commande du second commutateur pour arrêter une conduction et du troisième commutateur pour démarrer une conduction au niveau d'un troisième point de passage par zéro durant la dernière partie du cycle.
Également publié en tant que
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