Definition

Die Kombination von DC-DC-Wandlern besteht darin, mehrere Leistungskonvertierungs-Module derselben Referenz in eine elektrische Architektur zu integrieren, um:

• Die insgesamt verteilte Leistung durch die Funktion der Leistungskonvertierung zu erhöhen,
• Leistung in aufeinanderfolgende Spannungsbereiche zu übertragen.

Kontext

Die weltweite Elektrifizierung von Transportmitteln im Land-, Luft- oder Schiffsverkehr erfordert den Einsatz immer komplexerer elektrischer Architekturen und eine zunehmende Anzahl von elektrischen Systemen. Daher wächst der Bedarf an der Kombination von Wandlermodulen innerhalb derselben elektrischen Architektur, nach zwei Modi:

• Parallele Kombination von DC-DC-Wandlern: Um die insgesamt verteilte Leistung zu erhöhen,
• Seriell geschaltete DC-DC-Wandler: Um Leistung auf unterschiedliche Spannungsniveaus zu konvertieren.

Beitrag von Tame-Power

Tame-Power ist sich des wachsenden Energiebedarfs bewusst und bietet die Möglichkeit, bis zu zehn Konverter-Module pro System zu kombinieren, was eine maximale Ausgangsleistung im Megawatt-Bereich ermöglicht.

Tame-Power ist auch der Meinung, dass jede elektrische Architektur unterschiedlich ist und ihre eigenen Anforderungen hat. Daher ermöglicht Tame-Power die Kombination seiner DC-DC-Wandler-Referenzen nach zwei Modellen:

• Parallele Kombination von DC-DC-Wandlern
• Seriell geschaltete DC-DC-Wandler

Parallele Kombination von DC-DC-Wandlern

Wozu dient die parallele Kombination von DC-DC-Wandlern?

Die Kombination mehrerer Wandler in Parallelschaltung innerhalb derselben elektrischen Architektur ermöglicht es, eine höhere insgesamt verteilte Leistung zu erreichen.

Um die gesamte Ausgangsleistung zu erhöhen, können bis zu zehn DC-DC-Wandler-Module derselben Referenz kombiniert werden. Allerdings müssen die parallel geschalteten DC-DC-Wandler von Tame-Power nicht zwangsläufig die gleiche Leistung verteilen.

Eventuelle notwendige Vorlade-Systeme sind nicht dargestellt.

Im gezeigten Anwendungsfall befinden sich die DC-DC-Wandler im Buck-Modus. Der Spannungsregel-Wandler hält die Spannung bei 400V, während die beiden anderen Stromregel-Wandler die Mehrheit der Leistung bereitstellen.

In diesem Fall sind die drei Leistungskonvertierungs-Module so konfiguriert, dass jedes 50 kW verteilt, sodass eine Gesamtleistung von 150 kW erreicht wird. Die Leistung jedes Wandlers muss jedoch nicht zwingend identisch mit den anderen parallel geschalteten DC-DC-Wandler-Modulen sein.

Es ist außerdem vorteilhaft, dass der Strom hauptsächlich von den stromgeregelten Wandlern kommt, auch wenn diese möglicherweise leicht überdimensioniert werden müssen. In diesem Beispiel beträgt der zu liefernde Strom 315 A. Die beiden stromgeregelten Wandler liefern daher jeweils 125 A (50 kW / 400 V), während der Spannungsregel-Wandler die verbleibenden 65 A bereitstellt.

Serielle Kombination von DC-DC-Wandlern

Wozu dient die serielle Kombination von DC-DC-Wandlern?

Die serielle Kombination von DC-DC-Wandlern ermöglicht es, Leistung zu verschiedenen Spannungsbereichen innerhalb derselben elektrischen Architektur zu übertragen.

Sie übernehmen außerdem die Funktion der Leistungskonvertierung in unterschiedliche Richtungen (Buck oder Boost) innerhalb derselben elektrischen Architektur.

Eventuelle notwendige Vorlade-Systeme sind nicht dargestellt.

In der gezeigten Konfiguration ist das Ziel, eine Spannung von 200V auf 300V zu übertragen, indem ein Zwischenspannungsbereich von 600V verwendet wird. Der erste DC-DC-Wandler arbeitet daher im Boost-Modus (200V auf 600V), während der zweite DC-DC-Wandler im Buck-Modus (600V auf 300V) arbeitet.