用于给用电器、尤其是电解装置供给直流电压的设备的制作方法

    专利查询2025-11-04  2


    本发明涉及一种用于给用电器、尤其是电解装置供给直流电压的设备。


    背景技术:

    1、由ep 3752665b1已知一种电路布置、一种用于运行电路布置的方法以及一种电解装置。为了给多个并联连接的电解装置进行直流电流供给,电路布置包括整流器,该整流器将输入侧的交流电压转换为输出侧的第一直流电压,其中,每个电解装置分别经由将第一直流电压转换为第二直流电压的降压转换器这样与整流器的输出端并联连接,使得在电解装置上第二直流电压下降,其中,降压转换器中的每个降压转换器构造为能够被控制和/或能够被调节,用于调整该降压转换器的第二直流电压的高度。电路布置包括多个开关,其中,每个降压转换器能够通过各一个开关被桥接。


    技术实现思路

    1、本发明所基于的任务在于,确保用电器的、尤其是电解装置的高效运行,该用电器优选由多个子用电器组成。该任务通过根据本发明的用于给用电器、尤其是电解装置供给直流电压的设备的特征来解决。

    2、根据本发明的设备用于给至少一个用电器、尤其是电解装置供给直流电压,该设备包括多个子设施,所述子设施分别给至少一个用电器供电。根据本发明,设置有不同子设施,即至少一个单级的子设施和至少一个双级的子设施,所述不同子设施的突出之处在于不同的功率电子装置。与此相比,根据本发明的特征的设备具有如下优点:在高效率的情况下与减少的电子装置耗费相结合地提供期望的功率需求。然而,同样地,在变化的负载运行的情况下,满足相应的动态要求。基于仅两种类型的在技术方面不同的子设施,对于设施的不同设计而言,可以形成子系统,所述子系统能够实现高动态和部分负载运行。因此,产生具有不同部分负载范围的子设施的组合部件(baukasten)。在此,特别是通过巧妙的组合和运行引导,对于总系统而言,能够利用全部的部分负载范围,而并非所有的子设施都映射这些要求。由此能够在效率提高方面实现成本降低。在子设施中的实施方案的优点在于,各个子设施可以在不同电压的情况下运行,这在运行引导方面留出更多活动余地。另外,在各个子设施的适合的运行引导的情况下,可以大幅增大总设施的功率范围。

    3、在一种符合目的的扩展方案中设置,双级单元或双级的子设施能够在比单级单元更大的电压范围和/或更大的功率范围中运行。因此,可以有针对性地覆盖部分负载运行。单级的子设施无需覆盖该运行,并且因此可以在能效和较低的硬件花费的方向上被优化。

    4、在一种符合目的的扩展方案中设置,双级的子设施包括至少一个能够切换的单元,所述能够切换的单元构造为能够可选地在单级的运行中或者在双级的运行中运行。因此,能够进一步提高总设施的灵活性。

    5、在一种符合目的的扩展方案中设置,在达到确定的极限值、尤其是电流极限值的情况下,至少所述单级的子设施构造为能够被激活。因此,单级的子设施可以特别高效地运行,因为该单级的子设施不必覆盖部分负载运行。

    6、在一种符合目的的扩展方案中设置,在达到确定的极限值、尤其是电流极限值的情况下,所述双级的子设施构造为能够被停用或被停用。接下来,在电流的进一步的期望的提高的情况下,这些双级的子设施可以重新被接通,用以覆盖部分负载运行,而已经被激活的单级的子设施可以保留在其额定运行中。因此,所需要的双级的子设施的数量能够保持得小。

    7、在一种符合目的的扩展方案中设置,在达到另外的极限值、尤其是电流极限值的情况下,所述另外的子设施构造为能够以减少的电流输出被操控和/或所述双级的子设施构造为能够被激活。因此,设施可以以尽可能小的单个电流运行,其中,随着电流的降低,电解装置的效率提高。为此,在一种符合目的的扩展方案中设置,所述子设施分别构造为能够以尽可能小的电流运行,用于满足总设施的总电流需求,该总设施包括双级的子设施和单级的子设施。

    8、以下说明其他符合目的的扩展方案。



    技术特征:

    1.用于给至少一个用电器、尤其是电解装置(40)供给直流电压的设备,所述设备包括多个子设施(70.1、...、70.5),所述子设施分别给至少一个用电器(41.1、41.2;42.1、42.2;...;45.1、45.2)供电,其中,至少一个双级的子设施(70.1)包括用于双级的运行(23)的至少一个双级单元(56),其中,所述双级单元(56)包括至少一个整流器(16)和至少一个转换器(30),所述转换器与所述整流器(16)经由中间回路(26)耦合,所述转换器尤其是直流电压转换器和/或降压斩波器,其中,所述双级单元(56)的整流器(16)能够尤其经由线圈(14)与功率源(12)连接,其中,至少一个单级的子设施(70.2、...、70.5)包括用于单级的运行(21)的至少一个单级单元(54),其中,所述单级单元(54)包括用于将由所述功率源(12)提供的交流电压转换为直流电压的至少一个整流器(16),其中,所述单级单元(54)的整流器(16)构造为能够尤其经由线圈(14)与所述功率源(12)连接。

    2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述双级单元(56)或所述双级的子设施(70.1)能够在比所述单级单元(54)更大的电压范围和/或更大的功率范围中运行。

    3.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述双级的子设施(70.1)包括至少一个能够切换的单元(56‘),所述能够切换的单元构造为能够可选地在所述单级的运行(21)中或者在所述双级的运行(23)中运行。

    4.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,在部分负载运行中,尤其是在小于确定的极限值情况下,使用所述双级的子设施(70.1),所述确定的极限值优选是子设施(70)的功率的、电流的的最大值的或者说最大功率的50%,所述最大值例如是额定值。

    5.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,在达到确定的极限值、尤其是电流极限值的情况下,至少所述单级的子设施(70.2、...、70.5)构造为能够被激活。

    6.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,在达到另外的确定的极限值、尤其是电流极限值的情况下,所述双级的子设施(70.1)构造为能够被停用。

    7.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,在达到另外的极限值、尤其是电流极限值的情况下,所述另外的子设施(70.1)构造为能够以减少的电流输出被操控和/或所述双级的子设施(70.1)构造为能够被激活。

    8.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,设置有另外的单级的子设施(70.2、...、70.5),其中,为了满足总设施(68)的总电流需求(iges),通过分别接通另外的单级的子设施(70.2、...、70.5)进行,所述总设施包括所述双级的子设施(70.1)和所述单级的子设施(70.2、...、70.5)。

    9.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,为了满足总设施(68)的总电流需求(iges),所述子设施(70.1、...、70.5)分别构造为能够以尽可能小的电流(i_1、...、i_5)运行,所述总设施包括所述双级的子设施(70.1)和所述单级的子设施(70.2、...、70.5)。

    10.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,在接通另外的单级的子设施(70.3)之前,激活的单级的子设施(70.2)构造为能够以减小的电流运行。

    11.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,多个单级单元(54.1、...、54.n)在单级的子设施(70.2、70.3、70.4、70.5)中彼此并联连接,和/或多个双级单元(56.n+1、56.n+m)在双级的子设施(70.1)中彼此并联连接。

    12.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述一个或者多个单级单元(54)和/或所述一个或者多个双级单元(56)构造为能够被接通或关断、尤其是能够彼此独立地被接通或关断。

    13.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述用电器(40)构造为电解装置,和/或所述用电器(40)包括至少两个子用电器(41.1、41.2;42.1、42.2;...;45.1、45.2)、尤其是分别包括电解装置的堆。

    14.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述单级单元(54)和/或所述双级单元(56)经由至少一个线圈(38、52)与所述用电器(40)连接。


    技术总结
    本发明涉及一种用于给至少一个用电器、尤其电解装置供给直流电压的设备,包括多个子设施,子设施分别给至少一个用电器供电,其中,至少一个双级的子设施包括用于双级的运行的至少一个双级单元,双级单元包括至少一个整流器和至少一个转换器,转换器与整流器经由中间回路耦合,转换器尤其是直流电压转换器和/或降压斩波器,双级单元的整流器能够尤其经由线圈与功率源连接,至少一个单级的子设施包括用于单级的运行的至少一个单级单元,所述单级单元包括至少一个整流器,用于将由所述功率源提供的交流电压转换为直流电压,所述单级单元的整流器构造为能够尤其经由线圈与所述功率源连接。

    技术研发人员:A·乌茨,M·佩里施,P·梅林格,T·蒂特荣格
    受保护的技术使用者:罗伯特·博世有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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