[发明专利]用于传输能量的电路装置

说明书

本发明说明一种用于传输能量的电路装置，所述电路装置包括能量源(Q)、控制装置以及能量分配网络。能量分配网络(EVN)包括基本元件(GE)和至少一个负载元件(LE)。基本元件(GE)包括第一中间电路蓄能器(Ea)，所述第一中间电路蓄能器为了构成第一能量电路(Ka)能经由两个能够通过控制装置来控制的第一开关元件(Sa1、Sa2)与能量源(Q)电连接或与其电分离。所述至少一个负载元件(LE)包括能量消耗器(V)，所述能量消耗器为了构成第二能量电路(Km)能经由两个能够通过控制装置来控制的第二开关元件(Sm1、Sm2)通过控制装置与第一中间电路蓄能器(Ea)的端子电连接或与其电分离。控制装置构成用于，操控相应的能量分配网络(EVN)的第一和第二开关元件(Sa1、Sa2；Sm1、Sm2)，使得能量从能量源(Q)传输至能量消耗器(V)或反之亦然，其中，在任何时间点不存在能量源(Q)与能量消耗器(V)之间的直接的导电连接。

技术领域

本发明涉及一种用于传输能量的电路装置。

背景技术

为了将两个开关电路彼此电流分离，已知，将所述开关电路通过变压器耦合。能量传输在这里在交流电压运行中进行。如果能量源仅提供直流电压，则在初级侧上设置变流器电路，所述变流器电路将直流电压转换成交流电压。以相应的方式需要的是，在次级侧将交流电压转换成直流电压，如果消耗器要以直流电压运行的话。变压器和也许必需的变压器设备的设置与高的结构空间需求相关联。备选地，两个开关电路的电流分离可以通过包括所谓的隔离变压器(Trennübertrager)的初级脉冲的开关电源件进行。所述隔离变压器也需要相对大的结构空间。

两种变型要求高的电路耗费，由此结果是需要昂贵的空间需求。同样由已知的结构方式造成高的重量。另一个缺点在于，能量传输在两种情况中是频率限制的。

发明内容

本发明的任务是，给出一种用于传输能量的电路装置，所述电路装置在结构上和/或功能上进行改善，从而所述电路装置具有相对较小的结构空间。

该任务通过按照本发明的用于传输能量的电路装置解决。用于传输能量的电路装置包括能量源、控制装置和至少一个能量分配网络。每个能量分配网络包括基本元件和至少一个负载元件。基本元件包括第一中间电路蓄能器，所述第一中间电路蓄能器为了构成第一能量电路能经由两个能够通过控制装置来控制的第一开关元件与能量源电连接或与该能量源电分离。所述至少一个负载元件包括能量消耗器，所述能量消耗器为了构成第二能量电路能经由两个可能够通过控制装置来控制的第二开关元件与第一中间电路蓄能器的端子电连接或与该第一中间电路蓄能器的端子电分离。控制装置构成用于，这样操控相应的能量分配网络的第一和第二开关元件，使得能量从能量源传输至能量消耗器或从能量消耗器传输至能量源，其中，在任何时间点不存在能量源和能量消耗器之间的直接的导电连接。

由此可能的是，将电压或电流在能量源和消耗器之间自由选择地彼此转换。在此通过所述电路装置保证，所述两个电的能量电路并且借此能量消耗器和能量源之间的连接在每个时间点彼此电流分离。能量传输在这里基于一个或――如由后续的说明可看出的那样――多个中间电路蓄能器，所述中间电路蓄能器根据按照本发明的布线不构成变压器。该电路装置的一个优点在于，所述布置结构相对于变压器或初级脉冲的开关电源件具有较小的重量和减少的空间需求。尤其是电路装置可以以小的结构高度和小的体积制造。由此产生成本优势。此外电路装置也可以在高的切换频率中运行。变压器典型地限定到200kHz。提出的布置结构能够以在较高的兆赫范围中的频率运行。

按照一种构造形式，一个或多个所述能量分配网络可以具有至少一个中间元件，所述一个或多个中间元件连接在基本元件和所述至少一个负载元件之间。每个中间元件包括第二中间电路蓄能器，其中，每个第二中间电路蓄能器为了构成相应的第二中间电路能经由两个能够通过控制装置来控制的第三开关元件与相应在前的第一或第二中间电路蓄能器的两个端子或与相应在后的第二中间电路蓄能器或所述至少一个能量消耗器电连接或者与其电分离。由此能够形成能量源和消耗器之间的能量电路的链，沿着所述链，能量包能够与能量源和消耗器电流分离地运输。