Technologie

Wie VENDOR.Max funktioniert

VENDOR.Max ist ein kontrolliertes elektrodynamisches System, das in Betriebszuständen organisiert ist. Eine kurze Initiierung bildet die Impulsanregung, die das gekoppelte Resonanzregime aufbaut. Impulsanregung, gekoppeltes Resonanzregime, elektromagnetische Auskopplung, Gleichrichtung, der Haupt-DC-Bus und die Regime-Rückführung bilden gemeinsam die Betriebsregime-Schleife, die den Betrieb der Architektur aufrechterhält.

Ohne Verbraucherlast hält das System sein eigenes Betriebsregime aufrecht. Wird eine Last angeschlossen, schließt sich ein neuer Ladungsflusskreis, die Entnahme steigt, und BBMS führt das gesamte System in einen neuen Arbeitspunkt. Die Ausgangsleistung ist das Ergebnis dieses koordinierten Betriebszustands, keine vorab festgelegte Anzahl Kilowatt, die an einer unbelasteten Steckdose wartet.

Zuerst bildet VENDOR.Max sein Betriebsregime. Danach hält die Betriebsregime-Schleife den Betrieb der Architektur aufrecht. Das Anschließen einer Last schafft einen neuen Kreis und erhöht die Entnahme. BBMS passt das Impulspumpen an, während die Puffer den Übergang überbrücken. Resonanzvorrat und Haupt-DC-Bus konvergieren dann auf einen neuen Arbeitspunkt, an dem Leistung am Verbraucherport verfügbar wird.

Die ganze Seite in fünf Sätzen
Physik

Die physikalischen Mechanismen der Architektur

Die Architektur von VENDOR.Max vereint etablierte physikalische Mechanismen der Impulsleistungstechnik, gekoppelter Resonanzsysteme, der elektromagnetischen Übertragung, der Hochfrequenzgleichrichtung und der gesteuerten Leistungselektronik. Die eigene Entwicklung von VENDOR besteht darin, diese Mechanismen zu einem einzigen gesteuerten Betriebszyklus zu organisieren.

Die Verweise auf dieser Seite führen direkt zu den Einträgen der Verlage und zu den DOI-Datensätzen. Sie zeigen den aktuellen Stand der physikalischen und ingenieurtechnischen Klassen, die in der Architektur von VENDOR.Max zusammengeführt sind: Impulsformung, gekoppelte Resonanzregime, elektromagnetische Auskopplung, Betrieb unter Last und Messung der Wirkleistung.

01

Vorbereitung einer lokalen Energiereserve für jedes Anregungsereignis.

02

Im patentoffenbarten gasgefüllten Entladungskanal erhöhen feldgetriebene Ionisation und Elektronenlawine die Zahl der verfügbaren Ladungsträger, indem zusätzliche Elektron-Ion-Paare entstehen.

03

Schnelle Freisetzung des gespeicherten Zustands: Der leitende Kanal konzentriert den Ladungstransport in ein kurzes Zeitfenster.

04

Anregung eines gekoppelten Resonanzsystems durch eine Folge diskreter Energieinjektionen.

05

Kohärente resonante Akkumulation: Aufeinanderfolgende Injektionen bauen einen Regime-Energievorrat auf, der die Energie eines einzelnen Ereignisses um ein Vielfaches übersteigt.

06

Elektromagnetische Übertragung zwischen physikalisch verschiedenen Ladungsträgerensembles.

07

Gesteuerte Auskopplung aus dem Resonanzregime unter Last.

08

Gleichrichtung und Verteilung eines gerichteten Flusses.

Geschützte Lösung

Die geschützte konstruktive Lösung betrifft die Anregungsbaugruppe: mehrere parallele Entladungskanäle mit unterschiedlichen Auslöseschwellen, versetzten und überlappenden Spektren, ein sektionierter Speicher und eine individuelle Gleichrichtung für jeden Kanal. Diese Merkmalskombination ist im unabhängigen Anspruch 1 festgehalten. Patentschutz: ES2950176B2 (Granted), WO2024209235A1 (Published).

Patentoffenbarung und aktuelle Entwicklung

Diese Seite erklärt VENDOR.Max anhand der funktionalen Architektur, die in der veröffentlichten Patentfamilie offenbart ist. Die Patentblocknummern und die Beschreibung des gasgefüllten Entladungskanals beziehen sich auf diese öffentliche Offenbarung. Das aktuelle Prototypenprogramm entwickelt eine neue ingenieurtechnische Umsetzung derselben Funktionsprinzipien und derselben Betriebslogik. Ihre Komponententopologie, Schalttechnik, Werkstoffe, Systemintegration und Steuerungsarchitektur können daher von den in den Patentunterlagen beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen abweichen und sind Teil der eigenen Ingenieurleistung von VENDOR.

Anregung

Wie die Anregungsbaugruppe das Betriebsregime führt

Initiierung

Ein Startenergieimpuls bildet den anfänglichen Ladungszustand und löst die Folge von Impulsereignissen aus. In der Standardarchitektur sitzt der Startspeicher im Inneren des Geräts; die START-Taste ist ein Steuerereignis, das den internen Schaltvorgang freigibt: Befehl → BBMS → Speicher → Anregungsbaugruppe. Die Bewegung beginnt unter Ladungsträgern, die in Leitern, Wicklungen und Kontakten bereits vorhanden sind.

Sobald das Betriebsregime erreicht ist, wechselt der Speicher seine Funktion: von der Quelle der Initiierung zum bidirektionalen Übergangspuffer von BBMS.

Die historische Laborkonfiguration nutzte eine externe Startquelle, die nach der Initiierung physisch getrennt wurde. Die Standardarchitektur integriert den Startspeicher in das Gerät und nutzt ihn nach dem Start als bidirektionalen Regimepuffer von BBMS.

Anregungsbaugruppe

Die Anregungsbaugruppe (Patentblock 3) sammelt getrennte Ladung in einem sektionierten Speicher und bereitet die Energiereserve für ein Ereignis vor. In der im Patent offenbarten Ausführung mit gasgefülltem Entladungskanal löst das Erreichen der Auslöseschwelle die Ionisation und eine Elektronenlawine aus. Die Lawine vervielfacht die Zahl der verfügbaren Ladungsträger im Kanal: Zusätzliche Elektron-Ion-Paare entstehen, und die Entladungsstrecke wird leitend. Das ist Ladungsträgervervielfachung. Die Energie der Trägerbewegung liefert das vom Speicher aufrechterhaltene elektrische Feld.

Mehr bewegliche Ladungsträger → Höhere Kanalleitfähigkeit → Schnellere Freisetzung der gespeicherten Ladung

Die Lawine liefert die Ladungsträger. Das vom Speicher aufrechterhaltene elektrische Feld liefert die Energie ihrer Bewegung.

Der leitende Kanal erlaubt dem Speicher anschließend, einen Teil seiner gespeicherten Energie in einem kurzen Intervall freizusetzen. Er legt den Zeitpunkt, die Anstiegseigenschaften und die zeitliche Wellenform des Injektionsimpulses fest. Die entstehende Folge diskreter Energieinjektionen treibt das Resonanzsystem an:

\(P_{\mathrm{pump}} = \sum_j f_j\,E_{\mathrm{inj},j}\)
(1)

Dabei ist \(E_{\mathrm{inj},j}\) die Energie eines Ereignisses, die die Grenze des Primärkreises tatsächlich überschreitet.

Das Regime wird nicht allein durch die mittlere Pumpleistung bestimmt. Es wird bestimmt durch Energie und Ladung jedes Ereignisses, die Wiederholfrequenz, die Impulsflanken, die Auslösephase relativ zur laufenden Schwingung, die Zahl der aktiven Kanäle und den Zustand des gekoppelten Resonanzsystems vor dem nächsten Ereignis.

Wissenschaftliche Grundlage

Die schnelle Freisetzung eines lokal gespeicherten Zustands und die Steuerung der zeitlichen Wellenform eines Ereignisses sind ein aktives Feld der Impulsleistungstechnik. Zeltser, Schächter und Krasik (2026, IEEE Transactions on Plasma Science) haben experimentell einen kompakten Spiralgenerator mit Schärfungsfunkenstrecke gezeigt, der Stromimpulse mit Anstiegszeiten im Subnanosekundenbereich formt:

Spiral Generator as a Compact Pulse Power Source for Sub-ns Pulses

Die Anregungsbaugruppe führt den Zustand des Resonanzregimes durch eine Folge diskreter Energieinjektionen.

Regime

Wie das Betriebsregime gebildet wird

Gemeinsam bilden die Impuls-Anregungsbaugruppe und das System gekoppelter Hochspannungsresonatoren vom Tesla-Typ das Betriebsregime, das VENDOR Tesla Pump nennt.

Im System gekoppelter Hochspannungsresonatoren vom Tesla-Typ (Patentblock 5) bildet sich ein dynamischer Energievorrat des Regimes — die Summe eines elektrischen und eines magnetischen Terms:

\(E_{\mathrm{mode}} = E_E + E_H\)
(2)

Die Energie wird wiederholt zwischen dem elektrischen und dem magnetischen Zustand umverteilt. Das ist die aufrechterhaltene Zirkulation. Die hohe innere Spannung spiegelt die elektrische Komponente des Regimevorrats wider, der große zirkulierende Strom die magnetische. Zusammen bestimmen sie die Größenordnung der inneren Scheinleistung; die Wirkleistungsübertragung über einen gewählten Port ist durch den synchronen Mittelwert \(\langle u(t)\,i(t) \rangle\) definiert.

Resonanzzirkulation

Im gekoppelten Resonanzregime addieren sich aufeinanderfolgende, auf den Schwingungszustand abgestimmte Energieinjektionen kohärent. Der Regime-Energievorrat baut sich über viele Ereignisse auf und kann ein Vielfaches der Energie erreichen, die eine Referenzinjektion liefert. Das ist resonante Akkumulation: Jeder Zuwachs von \(E_{\mathrm{mode}}\) stammt aus aufeinanderfolgenden Injektionen, während Verluste und Auskopplung den stationären Vorrat begrenzen.

Die beiden Vervielfachungen finden auf unterschiedlichen physikalischen Ebenen statt. In den patentoffenbarten gasgefüllten Entladungskanälen vervielfachen Ionisation und Lawine die Zahl der verfügbaren Ladungsträger. Im Resonanzsystem bauen wiederholte, phasenkohärente Injektionen einen Energievorrat auf, der die Energie eines einzelnen Anregungsereignisses um ein Vielfaches übersteigt.

Wie Pumpen, Verluste und Auskopplung die Bilanz des Betriebsregimes bestimmen, entwickelt die Seite Energiemodell.

Die patentoffenbarten Entladungskanäle vervielfachen die verfügbaren Ladungsträger. Phasenkohärente Injektionen bauen einen resonanten Energievorrat auf, der ein einzelnes Anregungsereignis um ein Vielfaches übersteigt.

Coulomb können vielfach zirkulieren. Joule werden genau einmal verbucht.

Wissenschaftliche Grundlage

Karalis und Mitautoren (2008) haben die Beschreibung der effizienten nichtstrahlenden Energieübertragung zwischen resonanten Objekten mit gekoppelten Moden entwickelt:

Efficient Wireless Non-Radiative Mid-Range Energy Transfer

Eine grundlegende experimentelle Demonstration der Übertragung zwischen stark gekoppelten magnetischen Resonanzen haben Kurs und Mitautoren (2007, Science) veröffentlicht:

Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances

Wang und Ludois (2025) haben die potentialfreie Einleiter-Leistungsübertragung zwischen zwei Punkten im Raum über Tesla-Resonatoren experimentell untersucht:

Floating Single-Wire Power Transfer Between Two Points in Space via Tesla Resonators

Die aktuelle Literatur entwickelt Geometrie, Kopplung und Modenstruktur von Resonatorsystemen vom Tesla-Typ weiter. Wang und Mitautoren (2025) haben ein segmentiertes Gegeninduktivitätsmodell für einen Tesla-Transformator mit extrem hohem Windungsverhältnis veröffentlicht:

Modeling and Design of the Tesla Transformer With an Extremely High Turns Ratio

Chen und Mitautoren (2026) haben einen miniaturisierten Impulsgenerator auf Basis einer Dreifachresonanz vorgestellt:

A High-Efficiency and Miniaturized Pulse Generator Based on a Triple-Resonant Tesla Transformer

Resonanter Energievorrat und gesteuerte Auskopplung

Die zentrale ingenieurtechnische Aufgabe besteht darin, Pumpen, Verluste und Auskopplung so abzustimmen, dass Nutzleistung übertragen werden kann, während der Resonanzzustand in seinem kontrollierten Arbeitsfenster bleibt.

Die Resonanzbaugruppe verfügt über einen eigenen internen Schaltvorgang, der vom schwellenwertgesteuerten Schaltvorgang der Anregungsbaugruppe getrennt ist. Beide Schaltvorgänge erfüllen innerhalb der Architektur unterschiedliche Funktionen.

Regimebilanz:

\(\dfrac{dE_{\mathrm{mode}}}{dt} = P_{\mathrm{pump,mode}} – P_{\mathrm{loss,mode}} – P_{\mathrm{take}}\)
(3)

Arbeitspunkt des Regimes, \(\langle dE_{\mathrm{mode}}/dt \rangle = 0\):

\(P_{\mathrm{pump,mode}} = P_{\mathrm{loss,mode}} + P_{\mathrm{take}}\)
(4)
Grenze des Primärkreises

\(P_{\mathrm{pump}}\)

Der Fluss der Impulsereignisse an der Grenze des Primärkreises, gebildet von der Anregungsbaugruppe.

Regimevorrat

\(P_{\mathrm{pump,mode}}\)

Der Anteil der Pumpleistung, der nach Zwischenübertragung und Verlusten in den Vorrat des gekoppelten Resonanzregimes eingeht. Die Regimebilanz verwendet \(P_{\mathrm{pump,mode}}\).

Zyklus

Wie sich die Betriebsregime-Schleife schließt

Die elektromagnetische Auskopplung überträgt einen Teil der Regimeenergie über das Feld in das eigene Ladungsträgerensemble der Empfangsseite. Die Kopplung ist bidirektional: Die Entnahme auf der Empfangsseite wirkt auf das Regime zurück.

Die Gleichrichtung (Patentblock 12) bildet einen gerichteten Fluss und gibt ihn an den Haupt-DC-Bus weiter — ein Reservoir getrennter Ladung. Der Bus teilt den Fluss auf drei Zweige auf:

  • die Regime-Rückführung zur Anregungsbaugruppe;
  • Steuerung und Hilfsversorgung;
  • die Verbraucherkaskade.

Die Regime-Rückführung bringt einen Teil des Flusses an den Eingang der Anregungsbaugruppe und speist das nächste Ereignis. Die Architektur schließt sich zur Betriebsregime-Schleife:

\(P_{\mathrm{fb}} \rightarrow \text{Anregungsbaugruppe} \rightarrow P_{\mathrm{pump}} \rightarrow E_{\mathrm{mode}} \rightarrow P_{\mathrm{take}} \rightarrow \text{Gleichrichtung} \rightarrow \text{Haupt-DC-Bus} \rightarrow P_{\mathrm{fb}}\)
(5)

Wissenschaftliche Grundlage

Aufrechterhaltene Schwingungen mit aktivem Element und Rückkopplung gehören zur etablierten Klasse selbsterregter Schwingungssysteme. Eine systematische Darstellung der Dynamik selbsterregter Schwingungen ist die Übersicht von Jenkins (2013, Physics Reports 525(2)):

Self-Oscillation

Die galvanisch getrennte Verbraucherschnittstellen-Kaskade (Patentblock 13) — Schaltstufe, Trenntransformator und Gleichrichtung — bildet den geregelten DC-Ausgang. Die Verbraucherschnittstelle besitzt ihr eigenes Ladungsträgerensemble und ist vom internen Regime durch eine magnetische Kopplungsschnittstelle getrennt.

Grenze

Frame 1 — der Arbeitskern

Frame 1 umschließt den Arbeitskern: die Anregungsbaugruppe, das gekoppelte Resonanzregime mit organisierter Auskopplung, die Gleichrichtung und den Leistungsteil der Verbraucherkaskade bis zum geregelten DC-Ausgang. Hier bildet das Impulspumpen das Resonanzregime, hier findet die elektromagnetische Auskopplung statt, und hier entsteht ein geregelter DC-Fluss.

Der Haupt-DC-Bus, BBMS, der Regimezweig und der Rückführungspfad liegen außerhalb von Frame 1, innerhalb des Geräts. Frame 1 ist der Arbeitskern; die vollständige Betriebsregime-Schleife schließt sich auf Geräteebene über den Haupt-DC-Bus und den Regimezweig.

GERÄT FRAME 1 — ARBEITSKERN ANREGUNGS- BAUGRUPPE PATENTBLOCK 3 GEKOPPELTES RESONANZREGIME + ORGANISIERTE AUSKOPPLUNG PATENTBLOCK 5 GLEICHRICHTUNG PATENTBLOCK 12 VERBRAUCHER- KASKADE PATENTBLOCK 13 GEREGELTER DC-AUSGANG HAUPT-DC-BUS LEISTUNGSZWEIG STEUERUNG UND HILFSVERSORGUNG REGIME-RÜCKFÜHRUNG REGIMEZWEIG UND BBMS ANREGUNGSEINGANG Pexc,1

Der Zyklus und der Arbeitskern

Die Betriebsregime-Schleife schließt sich über den Haupt-DC-Bus und den Regimezweig; die Verbraucherkaskade bildet aus dem koordinierten Arbeitspunkt eine eigene Ausgangsentnahme.

Eigenlast

Wie das System ohne Verbraucherlast arbeitet

Die Entnahme aus dem Regime teilt sich in eine interne und eine Verbraucherkomponente:

\(P_{\mathrm{take}} = P_{\mathrm{take,int}} + P_{\mathrm{take,customer}}\)
(6)

Bei getrennter Verbraucherlast gilt \(P_{\mathrm{take,customer}} = 0\), also

\(P_{\mathrm{take}} = P_{\mathrm{take,int}}, \qquad P_{\mathrm{pump,mode}} = P_{\mathrm{loss,mode}} + P_{\mathrm{take,int}}\)
(7)

Die interne Entnahme \(P_{\mathrm{take,int}}\), bezogen auf die Auskopplungsgrenze des Resonanzregimes, umfasst die Regime-Rückführung, die Steuerung, die Hilfsversorgung und die internen Verluste der nachgelagerten Stufen.

Ohne Verbraucherlast ist VENDOR.Max bereits durch seine eigene Architektur belastet: den Regimezweig, die Steuerung, die Hilfskreise und die internen Verluste.

Was der Arbeitspunkt ist

Der Arbeitspunkt ist der Zustand, in dem die mittleren inneren Vorräte nicht driften und die internen Flüsse der aktuellen Entnahme und den Eigenverlusten entsprechen. In ihm konvergieren zwei Ebenen gleichzeitig:

\(\left\langle \dfrac{dE_{\mathrm{mode}}}{dt} \right\rangle \approx 0, \qquad \langle R_{\mathrm{bus}} \rangle = \left\langle \dfrac{dE_{\mathrm{bus}}}{dt} \right\rangle \approx 0\)
(8)

Spannungen, Ströme, Temperaturen und Auskopplungstiefe liegen im Arbeitsfenster. BBMS hält den Arbeitspunkt.

Last

Was das Anschließen einer Last verändert

Solange der Ausgangsport im Leerlauf ist, liegt an ihm eine Spannung an, es gibt keinen geschlossenen Verbraucherkreis, und die Wirkleistungsübertragung über den Port ist null.

Sobald eine Last angeschlossen ist:

  • schließt sich ein neuer Ladungsflusskreis;
  • entsteht eine Verbraucherkomponente der Entnahme \(P_{\mathrm{take,customer}}\);
  • steigt die Gesamtentnahme aus dem Regime;
  • weicht der bisherige Arbeitspunkt \(x^\star_1\) dem belasteten Arbeitspunkt \(x^\star_2\).

Die Last erhält keine Kilowatt, die in der Steckdose gewartet haben. Sie verändert die Bedingungen des gesamten Systems, und VENDOR.Max geht in den entsprechenden belasteten Arbeitspunkt über.

Wie die Last das Regime erreicht

  1. Die Entnahme im Verbraucherensemble steigt.
  2. An der magnetischen Kopplungsschnittstelle der Verbraucherkaskade verstärkt sich das Gegenfeld.
  3. Die Primärseite der Verbraucherkaskade erhöht ihre Entnahme aus dem Haupt-DC-Bus.
  4. Die Ladungstrennung auf dem Bus beginnt sich zu ändern.
  5. BBMS registriert die Zustandsänderung.
  6. Der Regimezweig ändert seine Wirkung auf die Anregungsbaugruppe.
  7. Das Impulspumpen ändert sich.
  8. Das Resonanzregime geht in einen neuen Arbeitszustand über.
  9. Der neue Arbeitspunkt liefert die geforderte Verbraucherentnahme.

Das System liefert keine unterschiedlichen Leistungen aus einem einzigen unveränderten Regime: Ändert sich die Last, passt das gesamte geschlossene System seinen eigenen Arbeitspunkt an — vom Eingang der Anregungsbaugruppe bis zur Leistung, die der Verbraucherkaskade zur Verfügung steht.

Wissenschaftliche Grundlage

Die aktuelle Literatur behandelt belastete gekoppelte Resonanzsysteme als ein einziges dynamisches Problem, das Kompensation, Wahl der Arbeitsfrequenz und Formung der geforderten Ausgangskennlinie umfasst. Chen und Mitautoren (2024, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics) haben die gleichzeitige Resonanz dreier gekoppelter Kreise über ein Kompensationsnetzwerk gezeigt:

Efficiency Improvement and Harmonic Suppression of Single-Wire Power Transmission System Through Compensation Network

Qi und Mitautoren (2024, IEEE Transactions on Circuits and Systems II) haben Konstantspannungs- oder Konstantstromausgang durch Wahl der Arbeitsfrequenz gezeigt:

Frequency Selection to Achieve CV/CC Output for Single-Wire Power Transfer Systems

Übergang

Wie BBMS das System in einen neuen Arbeitspunkt führt

BBMS steuert die Übergänge zwischen Arbeitspunkten. Es koordiniert den Zustand des Haupt-DC-Busses, den Regimezweig, das Impulspumpen und die Pufferspeicher. Die Stellgrößen eines Übergangs sind die Parameter des Pumpens: Energie und Ladung jedes Ereignisses, Wiederholfrequenz, Zahl der aktiven Kanäle, Auslösephase und Speicherspannung. Das System geht von \(x^\star_1\) zu \(x^\star_2\) über.

Übergangslücke und Puffer

Bei einer sprunghaften Änderung fordert die angeschlossene Last zusätzlichen Fluss nahezu augenblicklich im Verhältnis zur Anpassungszeit des Regimes. Entladungskanäle, Resonanzregime, Wandler und Steuerung erreichen den neuen Arbeitspunkt in endlicher Zeit. Während des Übergangs weichen geforderte Leistung und Regimeleistung voneinander ab, \(P_{\mathrm{demand}}(t) \neq P_{\mathrm{mode}}(t)\). Die Energie, die der Puffer vorübergehend liefert, ist die Fläche dieser Lücke:

\(\Delta E_{\mathrm{buffer}} = \displaystyle\int_{t_0}^{t_1} \bigl(P_{\mathrm{demand}}(t) – P_{\mathrm{mode}}(t)\bigr)\,dt\)
(9)
01

Laständerung

Die Verbraucherkomponente der Entnahme steigt.

02

Schneller Transient

Die Kondensatoren des Haupt-DC-Busses geben einen Teil ihrer gespeicherten Energie ab: \(P_C = -\,d\!\left(\tfrac{1}{2}CU^2\right)/dt\).

03

Übergangsintervall

Der BBMS-Batteriepuffer erhöht vorübergehend die dem Regimezweig zugeführte Leistung, \(P_{\mathrm{BBMS}} > 0\), und stabilisiert die Versorgung am Eingang der Anregungsbaugruppe.

04

Anpassung des Pumpens

BBMS ändert die Parameter der Impulsereignisse; \(P_{\mathrm{pump}}\) ändert sich und mit ihr \(P_{\mathrm{pump,mode}}\) und der Vorrat \(E_{\mathrm{mode}}\).

05

Neuer Arbeitspunkt

Regimebilanz und Busbilanz konvergieren erneut; das angepasste Regime versorgt die neue stationäre Last.

06

Wiederherstellung des Puffers

Die Batterie nimmt wieder Energie auf, \(P_{\mathrm{BBMS}} < 0\), und stellt ihren Ladezustand wieder her.

Sinkt die Last, kehrt sich das Vorzeichen der Lücke um, und der Puffer nimmt den Überschuss auf.

Vier Zeitebenen
Zeitskala Funktion
Mikrosekunden bis Millisekunden Die Kondensatoren des DC-Busses decken den schnellen Transienten ab
Millisekunden bis Sekunden Die BBMS-Batterie überbrückt die energetische Übergangslücke
Sekunden und langsamer BBMS führt das System zwischen Arbeitspunkten
Kontinuierlich Das Zweignetz des Busses verteilt den stationären Fluss

Die Leiter der Betriebszustände

Mit wachsender Last steigt das System auf der Leiter der Betriebszustände zu einem Punkt mit größerem \(E_{\mathrm{mode}}\), sodass die Zielentnahme ein kontrollierter Anteil des Regimevorrats bleibt.

ARBEITSPUNKT 1 LAST AUS LAST ANGESCHLOSSEN PUFFER ÜBERBRÜCKEN DEN ÜBERGANG KONDENSATOREN → BBMS BBMS PASST DAS PUMPEN AN ARBEITSPUNKT 2 LAST EIN WIEDERHERSTELLUNG DES PUFFERS

Übergang zwischen Arbeitspunkten

Die Puffer stützen das System während des Übergangs; das angepasste Regime übernimmt die stationäre Last; danach wird der Puffer wiederhergestellt.

Puffer

Der Puffer kauft Zeit, nicht den Arbeitspunkt. Über ein langes stationäres Fenster konvergiert der Pufferaustausch gegen null, \(\Delta E_{\mathrm{battery}} \approx 0\): Der Puffer verschiebt Energie zwischen Zeitpunkten, und das angepasste Regime versorgt die Last.

Steuerung

VENDOR.Max schaltet nicht zwischen vorgefertigten Leistungsstufen um. Es steuert den Zustand der Architektur entsprechend der tatsächlichen Last.

Leistung

Wie der Arbeitspunkt zur Verbraucherleistung wird

Die Ausgangsleistung von VENDOR.Max ist in einem Arbeitspunkt mit angeschlossener Last definiert. Die Spannung legt die je Ladungseinheit übertragene Energie fest, der Strom die Rate des Ladungstransports, und der zeitsynchrone Mittelwert ihres Produkts ergibt die Rate der Energielieferung an die Last:

\(P_{\mathrm{customer}} = \langle u_{\mathrm{port}}(t)\,i_{\mathrm{port}}(t) \rangle\)
(10)

Die Definitionen elektrischer Leistungsgrößen für sinusförmige, nichtsinusförmige, symmetrische und unsymmetrische Bedingungen legt die geltende Norm IEEE Std 1459-2025 fest.

Regimeebene

\(P_{\mathrm{take,customer}}\)

Die Verbraucherkomponente der Entnahme, bezogen auf die Grenze des Resonanzregimes.

Verbraucherport

\(P_{\mathrm{customer}}\)

Die Wirkleistung unmittelbar am Verbraucherport.

Zwischen beiden liegen die Gleichrichtung, der Haupt-DC-Bus, die Verteilung, die Verbraucherkaskade und die Verluste der Produktkaskade. Die Verbraucherkomponente der Entnahme durchläuft diese Wandlungen und wird zur messbaren Leistung am Verbraucherport.

Ein offener Port hat Spannung und keine Wirkleistungsübertragung. Ein angeschlossener Port ist ein Querschnitt eines neuen geschlossenen Kreises. Die maßgebliche Systemkennzahl ist der Bereich der Arbeitspunkte, die die Architektur unter Last bildet und hält.

Die Steckdose

Eine Steckdose ist eine Schnittstelle, kein Leistungsvorrat. Bei offenem Port liegt an ihm Spannung an, aber es gibt keine Wirkleistungsübertragung. Eine angeschlossene Last schließt einen neuen Kreis, und die Ausgangsleistung wird zum Ergebnis des entsprechenden Arbeitspunkts des Systems.

Ein physikalischer Kern, zwei Schnittstellen

Vorrangige Konfiguration

−48 V DC

Geregelter DC ist der Ausgang des physikalischen Kerns. Ein direkter Pfad ohne Wechselrichter; eine Industriestandard-Schnittstelle.

Ergänzende Konfiguration

230 V AC

AC ist eine zusätzliche Schnittstellenkaskade. Die Konfiguration ergänzt das Versorgungsglied des Wechselrichters und den Wechselrichter selbst: eine Wandlungsstufe mehr als der direkte Pfad.

Stand

Projektstand

TRL 4

Die Architektur ist umgesetzt. Der nächste Übergang des Projekts führt vom umgesetzten Betrieb zu unabhängig dokumentierten Nachweisen und anschließend zu einem reproduzierbaren und zertifizierbaren Industrieprodukt.

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Fragen

Häufige Fragen

Was geschieht nach dem Start?

Der Startenergieimpuls aus dem integrierten Speicher baut über die Impulsanregung das gekoppelte Resonanzregime auf, und das System steigt auf der Leiter der Betriebszustände zu seinem Arbeitspunkt. Sobald sich die Betriebsregime-Schleife schließt, wird der Eingang des Anregungspfads vom Regimezweig aus dem Haupt-DC-Bus gespeist, und der integrierte Speicher wird zum bidirektionalen Puffer von BBMS.

Was geschieht, wenn der Verbraucherport im Leerlauf ist?

Am Port liegt eine Spannung an, und die Wirkleistungsübertragung über ihn ist null. Währenddessen arbeitet das System in seinem eigenen Arbeitspunkt und versorgt den Regimezweig, die Steuerung, die Hilfskreise und die internen Verluste.

Ist die Anlage ohne externe Last wirklich unbelastet?

Nein. Die erste Last von VENDOR.Max ist seine eigene Architektur: Ohne Verbraucherlast geht die gesamte Entnahme aus dem Resonanzregime in die internen Zweige und die internen Verluste.

Was ändert sich, wenn eine Last angeschlossen wird?

Die Last schließt einen neuen Ladungsflusskreis und fügt der internen Entnahme eine Verbraucherkomponente hinzu. Das System geht von seinem anfänglichen Arbeitspunkt in einen neuen über, in dem das Regime sowohl den internen Betrieb der Architektur als auch die Verbraucherlast trägt.

Wie führt BBMS das System in einen neuen Arbeitspunkt?

Die Kondensatoren des Haupt-DC-Busses decken den schnellsten Transienten ab, der BBMS-Batteriepuffer überbrückt das längere Übergangsintervall, und BBMS ändert Energie und Ladung der Impulsereignisse, ihre Frequenz, die Zahl der aktiven Kanäle und die Auslösephase, bis sich ein neuer koordinierter Arbeitspunkt einstellt. Nach dem Übergang stellt die Batterie ihren Ladezustand wieder her.

Worin unterscheiden sich die DC- und AC-Schnittstellen?

Der geregelte DC-Ausgang ist die Verbraucherschnittstelle des physikalischen Kerns. Die AC-Konfiguration ergänzt ihn um eine Wechselrichterkaskade.