具有第一并联电路的电压转换器制造技术

本发明专利技术描述一种电压转换器(1)，所述电压转换器包括第一电容器(C1)与N>＝1个并联连接的调节器的第一并联电路，所述调节器具有N个输入电压(U1…Un)和N个输入电流(I1…In)。本发明专利技术的特征在于，第二电容器(C2)与所述第一并联电路串联连接，其中，电容器电压(UC2)小于或等于所述调节器的最小输入电压(U1…Un)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有第一并联电路的电压转换器
本专利技术涉及一种电压转换器，所述电压转换器包括第一电容器与N>＝1个并联连接的调节器的第一并联电路，所述调节器具有N个输入电压和N个输入电流。第二电容器与第一并联电路串联连接，其中，第二电容器的电容器电压小于或等于调节器的最小输入电压。
技术介绍
在许多应用中，当电压源和电压宿(Spannungssenke)具有不同的电压时，必须转换电压。为此经常使用电压转换器来将不同的电压源调整到共同的电势上。在许多应用中，例如在由光伏的发电中，这些输入电压是相似高的，但不是相同的。然而，通常使用能够独立运行并且因此能够设计用于总的输入电压范围的调节器。因为任何源需要其自身的调节器来匹配该源的电压范围和电流范围，所以用于调节器的设计耗费并且因此设备的总成本以及损耗功率是相应高的。
技术实现思路
根据本专利技术提供一种电压转换器，其包括第一电容器与N>＝1个并联连接的调节器的第一并联电路，所述调节器具有N个输入电压和N个输入电流。第二电容器与第一并联电路串联连接，其中，电容器电压小于或等于调节器的最小输入电压。根据本专利技术的电压转换器通过所述并联电路具有以下优点：所有的元件具有相同的电势差。此外，在并联电路中能够有利地添加或者去除各个元件，而其他的元件不失效。此外，串联电路能够有利地实现：输入电压的仅仅在源之间不同的部分必须被转换。电压的在所有源中相同的部分不需要被转换。在本专利技术的一个优选的构型中设置，电压转换器如此具有调整器(Regler)，使得平均来说调节器的输入电流的总和等于电压转换器的输出电流的总和并且同时电压转换器的平均输入功率等于电压转换器的平均输出功率。在本专利技术的另一个优选的构型中设置，电压转换器如此具有调整器，使得两个电容器中的能量平均来说保持恒定。通过所述两个构型有利的是，由此改善了电压转换器的输入端布线。在本专利技术的另一个优选的构型中设置，第一电容器的电容器电压与最大的输入电压减去第二电容器的电容器电压至少一样大。通过所述构型，根据本专利技术的电压转换器能够非常有利地实现：全部的调整器仅仅必须设有如下组件：对于电压UC1具有所述组件，而对于总的中间电路电压UZK1＝UC1+UC2不再具有所述组件。在本专利技术的另一个优选的构型中设置，具有输出级的电压转换器能够通过另一个调节器与由第二电容器和第一并联电路组成的串联电路连接。在本专利技术的另一个优选的构型中设置，另一个调节器如此与由第二电容器和第一并联电路组成的串联电路连接；调节器电压在第一配置中相应于第二电容器上的电压而在第二配置中相应于串联电路上的电压。根据本专利技术的电压转换器具有以下优点：通过所述调节器的配置，降低用于调节器的设计耗费，并且因此降低设备/装置的总成本。在本专利技术的另一个优选的构型中设置，输入电流分别通过电感以及二极管和/或并联连接的开关耦合输入电压转换器中。由此有利的是，通过并联电路在所有元件上仅仅施加电势差而不是总电势。在本专利技术的另一个优选的构型中设置，调节器构造为向上调节器和/或向下调节器。由此有利地，产生更高的输出电压，和/或输出电压在输入端小于恒定的电压源，并且因此开关被周期性地断开和闭合。调节器也可以如此实施，使得其能够在两个方向上或者仅仅在反向上转换功率。在此，优点是，使输入调节器改变功能成输出调节器，而使输出调节器改变功能成输入调节器。在本专利技术的另一个优选的构型中设置，至少一个调节器如此实施为二象限调节器(Zweiquadratensteller)，使得电流是可逆反的并且至少一个输入调节器作为输出调节器工作。在本专利技术的另一个优选的构型中设置，输出电压取决于输入参量。由此有利地，产生时间上均匀流经的电流或者能够实现输出电流的变化。在本专利技术的另一个优选的构型中设置，如此改变输出电压，使得在具有需要变化的输入电压的负载的串联电路中输出电压相应于所述变化的输入电压。在本专利技术的另一个优选的构型中电压转换器示出一种用于电压转换的方法，所述方法包括以下步骤：提供第一电容器与N>＝1个并联连接的调节器的第一并联电路，所述调节器具有N个输入电压和N个输入电流；将第二电容器与所述第一并联电路串联连接，其中，第二电容器电压小于或等于调节器的最小输入电压；以及转换N个输入电压的差分电压差。在本专利技术的另一个优选的构型中，设置一种用于电压转换的方法，所述方法包括将第一并联电路的组件设计到第一电容器电压上的步骤。此外，根据本专利技术的用于电压转换的方法通过以上所描述的两个构型非常能够有利地实现：一方面在调节器的输出电压小时利用第二电容器中的能量，而输入变换器对第一电容器充电。随后，在下一个时间区段中，在输出电压较大时，附加地利用第一电容器中的能量。另一个优点在于，通过调节器的配置降低用于调节器的设计耗费并且因此降低设备/装置的总成本并且同时提高效率。本专利技术主要适合于在光伏逆变器中、尤其在单相的和三相的多列光伏逆变器中使用，其中，关键的是产品成本。在从属权利要求中说明并且在说明书中描述本专利技术的有利扩展方案。附图说明根据附图和以下的描述进一步阐述本专利技术的实施例。附图示出：图1：具有两个输入电流和两个输出电流以及两个输出电压的原理电路图；图2：具有一个输出电压和一个输出电流的原理电路图；图3：具有由两个不同的输出电压馈电的后置调节器的原理电路图。具体实施方式图1示出电压转换器1的原理电路图。图1是电压转换器1的根据本专利技术的输入端布线的实施方式。电压转换器1具有顺着第一电感10的第一输入电流I1，并且第一电感10通过连接线路18与两个二极管14和两个开关12相连接。根据运行方式也可以去掉一个开关和/或一个二极管。此外，电压转换器1具有顺着第二电感10的第二输入电流I2，并且第二电感10同样通过连接线路18与两个二极管14和两个开关12相连接。此外，除输入电流I1和I2以外，电压转换器1包括输入电压U1和U2。输入电压是在电路的输入端处由外部的源提供的电压。电容器C1通过连接点16与电容器C2相连接。在此，电容器C1和C2存储电荷并且因此存储与此相关联的能量。所述电容器基于其电荷存储能力对抗电压变化。电压转换器1由至少两个输入电流I1和I2组成，其流向与电容器C1并联连接的多个调节器的装置并且所述装置与电容器C2串联连接。在此，电容器电压UC2最大能够与最小的输入电压U1至Un一样大。此外，电容器电压UC1必须至少与最大的输入电压U1至Un减去电压UC2一样大。由此能够推导出，全部调节器仅仅必须设有如下组件：对于电压UC1＝UZK1－UZK2具有所述组件，而对于总的中间电路电压UZK1＝UC1+UC2不再具有所述组件。调节器是并联连接的，因为所有同名极分别相互连接。在并联电路中所有元件具有相同的电势差。此外，在并联电路中能够添加或者删除各个元件，而其他的元件不失效。串联电路或者级联电路(Hintereinanderschaltung)的特征在于，连接不具有支路。此外，串联电路使得可能的是，在正确的极性(Polung)时产生更高的总电压。此外，调整器负责：平均来说，输入电流的总和等于输出电流的总和并且同时平均输入功率等于平均输出功率，即I1+I2…+In＝IZK1+IZK2以及U1*I1+U2*I2+…+Un*In＝UZK1*I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压转换器(1)，所述电压转换器包括：第一电容器(C1)与N>＝1个并联连接的调节器的第一并联电路，所述调节器具有N个输入电压(U1…Un)和N个输入电流(I1…In)，其特征在于，第二电容器(C2)与所述第一并联电路串联连接，其中，电容器电压(UC2)小于或等于所述调节器的最小输入电压(U1…Un)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.02 DE 102011085559.91.一种电压转换器(1)，所述电压转换器包括：第一电容器(C1)与N>＝2个并联连接的调节器的第一并联电路，所述调节器并联地连接在第一电容器与相应的输入电压源和相应的输入电流源之间，且每个调节器被配置成从相应的输入电压源接收N个输入电压(U1…Un)中的相应的一个输入电压和从相应的输入电流源接收N个输入电流(I1…In)中的相应的一个输入电流，其特征在于，所述调节器用于匹配源的电压范围和电流范围，所述调节器中的每个包括电感(10)、与所述电感(10)串联连接的二极管(14)、以及与二极管(14)并联连接的开关(12)；第二电容器(C2)与所述第一并联电路串联连接，其中，所述第二电容器(C2)的第二电容器电压(UC2)小于或等于所述调节器的最小输入电压(U1…Un)。2.根据权利要求1所述的电压转换器(1)，其中，所述电压转换器(1)如此具有调整器，使得平均来说所述调节器的输入电流(I1…In)的总和等于所述电压转换器(1)的输出电流的总和并且同时所述电压转换器(1)的平均输入功率等于所述电压转换器(1)的平均输出功率。3.根据权利要求1所述的电压转换器(1)，其中，所述电压转换器(1)如此具有调整器，使得两个电容器中的能量平均来说保持恒定。4.根据权利要求1或2所述的电压转换器(1)，其中，第一电容器电压(UC1)与最大的输入电压(U1…Un)减去第二电容器电压(UC2)至少一样大。5.根据权利要求1或2所述的电压转换器(1)，其中，输出级能够通过另一个调节器与由所述第二电容器(C2)和所述第一并联电路组成的串联电路连接。6.根据权利要求1或2所述的电压转换器(1)，其中，另一个变换器如此与由所述第二电容器(C2)和所述第一并联电路组成的串联电路连接，使得调节器电压在第一配置中相应于所述第二电容器(C2)上的电压而在第二配...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·克劳特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE