Konventionelle Gleichrichterschaltungen erfordern je nach Schaltungstopologie bis zu 14 oder mehr abschaltbare Halbleiterschalter, was mit entsprechend hohen Halbleiterkosten verbunden ist.
Eine Erfindung der Hochschule Bielefeld kommt dagegen mit nur zwei abschaltbaren Halbleiterschaltern aus. In einem Pulsgleichrichter kann sie dennoch eine galvanisch getrennte Ausgangsgleichspannung mit wählbarer Höhe bereitstellen.
Die Gleichrichterschaltung besteht aus drei Transformatoren mit geteilten primärseitigen Wicklungen, einem sekundären Teil pro Phase sowie je drei primär- und sekundärseitigen Schaltern. Die primärseitigen Schalter werden abwechselnd geschaltet, wobei die primärseitige Schaltfrequenz größer als die Netzfrequenz ist. Die sekundärseitigen Schalter werden mit einer Frequenz geschaltet, die höher ist als die primärseitige Schaltfrequenz. Sie werden jeweils mit einer Induktivität, einer Diode und einer gemeinsamen Kapazität als Hochsetzsteller zusammengeschaltet. Weitere Vorteile der Schaltung sind die kostengünstigen und leichten Transformatoren sowie der hohe Wirkungsgrad.
Die Hochschule hat auf Basis dieser Technik ein ganzes Baukastensystem entwickelt, sodass je nach Anwendung die passende Lösung im Hinblick auf den Wirkungsgrad, die Baugröße, die Netzfreundlichkeit oder die Investitionskosten gewählt werden kann.
„BIErectifier” eignet sich für alle Anwendungen, bei denen Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt werden muss. Dazu gehören Batterien von Elektrofahrzeugen, IT-Anwendungen wie Rechenzentren sowie Anwendungen zur Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse. „BIErectifier“ eignet sich für alle Anwendungen, bei denen Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt werden muss. Dazu gehören Batterien von Elektrofahrzeugen, IT-Anwendungen wie Rechenzentren sowie Anwendungen zur Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse.
Erste Labormuster wurden erstellt und an der Hochschule Bielefeld vermessen, wodurch die Funktionstauglichkeit belegt werden konnte. Eine Anmeldung beim DPMA ist erfolgt.
Als zentraler Dienstleister des Verbunds innovation2business.nrw bietet Provendis die Technologie für Kooperationsvorhaben und kommerzielle Lizenzen an. (jr)
