CN112335163A - 无源的滤波器电路的电容器功能的确定 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定无源滤波器电路(10)的电容器(12)的功能的方法，该滤波器电路至少部分地减小经由滤波器电路(10)与供电网络(14)电耦联的电设备(16)的线路传导干扰，为此目的，滤波器电路(10)包括至少一个具有预设电容值的电容器(12)和至少一个具有预设电感值的扼流圈(18、20)，其中，至少间接地检测在至少一个电容器(12)处的电容器电压(24)。根据本发明提出：‑检测电设备(16)的接口电压(22)，‑为电容器电压(24)和接口电压(22)确定相应的频谱分量(26、28)，以及‑通过在考虑至少一个扼流圈(18)的电感值的情况下借助于至少一个统计处理评估频谱分量(26、28)来确定至少一个电容器(12)的功能。

Description

无源的滤波器电路的电容器功能的确定
技术领域
本发明涉及无源的滤波器电路的电容器功能的确定，该滤波器电路至少部分地减小经由滤波器电路与供电网络电耦联的电设备的线路传导干扰，为此目的，滤波器电路包括至少一个具有预设电容值的电容器和至少一个具有预设电感值的扼流圈，其中，至少间接地检测在至少一个电容器处的电容器电压。本发明还涉及一种用于确定无源的滤波器电路的电容器的功能的确定装置，该滤波器电路设计用于至少部分地减小经由滤波器电路与供电网络电耦联的电设备的线路传导干扰，为此目的，滤波器电路包括至少一个具有预设电容值的电容器和至少一个具有预设电感值的扼流圈，其中，该确定装置设计用于至少间接地检测在至少一个电容器处的电容器电压。本发明最后涉及一种电设备，其具有：用于与供电网络电耦联的接口；无源的滤波器电路，该滤波器电路与该接口连接，并且电设备能够经由该滤波器电路与供电网络电耦联，其中无源的滤波器电路设计用于至少部分地减少线路传导干扰，为此目的，该滤波器电路包括至少一个具有预设电容值的电容器和至少一个具有预设电感值的扼流圈；以及确定装置，其用于确定无源的滤波器电路的至少一个电容器的功能，其中该确定装置设计用于至少间接地检测在至少一个电容器处的电容器电压。
背景技术
电设备在供电网络上的运行要求限制电设备对供电网络的反作用，以便能够确保组件正常运行。
电设备尤其是电气设施、电驱动装置、例如电气逆变器、特别是电网逆变器、能量转换器、例如DC(直流)/DC转换器，但还能是电机、风力涡轮机、光伏设施、内燃机驱动的发电机和/或类似物。
为了能够确保电设备在供电网络上的正常运行，必须遵守关于对供电网络的反作用或有关电磁兼容性的要求。例如，法规或标准中也规定了此类要求，例如关于电磁兼容性的准则2014/30/EU、德国运行设备的电磁兼容性法规以及标准、例如标准系列EN 61000和/或类似标准。
电磁兼容基本表示对其他装置和其他电设备没有影响，例如其中由于电场、磁场或电磁场和工艺而导致无意的或故意的干扰、特别是电气或电子设备中的无线电干扰。这尤其还包括由电流和/或电压引起的影响。
特别是关于线路传导干扰，尤其关于线路传导的无线电干扰，适当的结构和适当的设计对于确保电磁兼容性很重要。为此，电设备通常包括滤波器电路、特别是无源的滤波器电路，借助该滤波器电路可以满足关于电磁兼容性、特别是有关线路传导的无线电干扰的要求。滤波器电路还能设置作为单独的组件或装置，其中，电设备因此经由单独的滤波器电路与供电网络电耦联。
供电网络是如下的装置，该装置尤其用于在与其相连的电设备之间分配电能。供电网络还可以用于例如仅将单个电设备、例如能量转换器电耦联至诸如电机的电源、诸如蓄电池装置的电能存储器和/或类似物。供电网络优选地是公共供电网络。但是，供电网络还能是孤岛网络或类似物。但是，供电网络还能包括一个或多个电机或者至少由电机构成。因此，术语“供电网络”尤其还包括一种设施，其中例如将电机连接到能量转换器，其中能够将电机分配至供电网络并且将能量转换器分配至电设备。
重要的应用领域涉及作为能量转换器或电设备的有源电网逆变器。有源电网逆变器通常用于在交流电网与直流电网或直流电压中间电路之间交换能量。交流电网可以由供电网络形成。因此，有源电网逆变器对于驱动系统非常重要，在该驱动系统中例如马达逆变器使用直流电压中间电路的调节后的直流电压作为输入，并且例如当直流电压中间电路连接至例如高压电池等形式的电池时，有源电网逆变器越来越多地用于能量产生和能量存储。电池通常设计为蓄电池。在这方面还参考标准IEC TS 62578。
有源电网逆变器能够特别地设计用于实现在交流电网和直流电压中间电路之间在双向方向上进行能量交换。因此，利用这种有源电网逆变器，可以将电能从交流电网或供电网络传输到直流电压中间电路，并且反之亦然。以这种方式，例如可以从供电网络为设置在直流电压中间电路侧的驱动装置供应电能。另外，例如当驱动装置的电机以发电机模式运行时，例如为了提供制动效果，或者还当存储在电池中的电能或借助于光伏模块提供的电能要被馈送到供电网络中时，由驱动装置在直流电压中间电路提供的电能可以被馈入供电网络中。有源电网逆变器还能设计成能够在交流电压侧提供无功功率。由此，有源电网逆变器还能用于能够至少部分地补偿供电网络侧或交流电压侧的无功功率。
电设备使用各种形式的能量转换器(例如逆变器)。如今使用所谓的静态能量转换器形式的能量转换器，这表示，其与动态能量转换器不同而不能机械运动，特别是没有用于能量转换的可旋转部件。静态能量转换器通常设计为时钟式的电能转换器并且为此具有至少一个转换器电感和至少一个开关元件，它们被适当地互连并且例如被适当地电耦联到供电网络，从而通过以合适的开关运行方式运行该开关元件能够实现能量转换器的期望的转换功能。
在本公开中，开关元件优选是可控的电子开关元件、例如可控的电子半导体开关、例如晶体管、晶闸管及其组合电路，其优选地具有并联连接的续流二极管、门极可关断晶闸管(GTO)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及其组合等。基本上，开关元件还能由场效应晶体管、特别是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)形成。
为了提供期望的能量转换功能，以开关模式运行至少一个开关元件。关于晶体管类型的半导体开关，这表示在接通的开关状态下在形成开关路径的晶体管的接口之间提供非常小的电阻，从而可以以非常低的残留电压实现大电流。在断开的开关状态下，晶体管的开关路径反而是高阻抗的，也就是说其提供了大电阻，因此即使在开关路径上施加了高电压也基本上没有或只有非常小的、特别是可以忽略的电流。这与晶体管的线性运行不同，但后者在时钟式的能量转换器中通常不被使用。
至少一个开关元件与控制单元耦联。当存在用于能量转换器的多个开关元件时，优选将多个开关元件中的全部都耦联至控制单元。耦联优选地设计为使每个开关元件能被单独控制。该控制单元可以设计为电子电路，该电子电路为至少一个开关元件提供相应的控制信号，从而可以实现该开关元件的期望的开关操作。除了用于能预先提供控制信号的电子部件之外，电子电路还可以包括至少一个由程序控制的计算机单元，以便能够提供控制单元的期望的功能。当然，控制单元还能仅由计算机单元组成。
如果能量转换器由有源电网逆变器形成，则有源电网逆变器可以包括一个或多个由开关元件构成的半桥电路，以实现能量转换功能，半桥电路可以例如以B6式桥电路等的方式彼此互连。通过以开关模式运行开关元件，在该开关模式中可以实现两个或更多个不同的开关状态，相应的电压、例如交流电压的几乎连续的变化曲线可以通过脉冲占空比来近似实现。根据所使用的技术和功率，时钟频率可以在几百Hz至几百kHz之间，优选地通常为约2kHz至约20kHz。
因此，除了基本频率(即例如供电网络的电网频率)以及可能还有低频电网谐波外，有源电网逆变器的交流电压还能包括时钟频率的、特别是边带及其倍数范围内的频谱分量。基本频率优选是应该由有源电网逆变器提供的期望频率。
可以通过适当控制逆变器来减少甚至消除低频电网谐波。由于开关元件的开关运行，这在效果上是不同的。通常必须通过适当的电路技术措施、特别是无源的滤波器电路来减少所产生的频谱分量，以便可以满足在供电网络上的电设备的接口点处的要求，并且使同样连接在供电网络上的其他电气设施或电设备尽可能不受干扰。此外，参考开始时提到的要求、特别是关于标准化的要求。
无源的滤波器电路通常由以适当方式彼此互连的至少一个电容器和至少一个扼流圈形成。通常连接至少一个扼流圈，以使其在正常运行中被电设备的工作电流流过。相反，通常接通至少一个电容器，以使其在正常运行期间被施加工作电压。
对于无源的滤波器电路使用不同的电路拓扑或电路结构。通常，它们共同使用具有至少一个电容器的滤波器跨接分支，其起低通型滤波器或带通型滤波器的作用，并且优选地使高频干扰分量远离供电网络。因此，至少一个电容器形成特别低的阻抗，尤其对于高频干扰分量、例如由开关元件的开关操作引起的高频干扰分量，使得它们在图示中通过滤波器的跨接分支与电容器短路。因此，滤波器电路的滤波效果尤其取决于滤波器跨接分支中电容器的电容值。
至少一个电容器的电容值可以例如由于老化现象而随时间变化，特别是如果该电容器由一个或多个电解电容器形成，则由于在正常运行期间由于至少暂时高和/或低的温度，由于具有供电网络的过压的负荷，由于相邻电设备的过载，供电网络产生的过电压可能会在滤波器电路的工作区域中引起过大的、特别是不允许的干扰功率，并由于滤波器电路的区域中的机械损坏以及由于滤波器跨接分支与供电网络的有意的临时隔离，例如在特定运行情况下为保护电容器而引起的情况，进而导致至少一个电容器中的大电流。为此尤其可以提供用于具有低无源衰减的LCL电路结构的滤波器电路，该滤波器电路还可能需要有源衰减，例如在逆变器的调节开关操作的帮助下，用于符合标准的和本质上安全的操作。如果逆变器的这种调节不起作用，则可能有必要以另一种方式、例如借助于隔离保护和/或类似方式来确保防止滤波器电路的不允许的谐振。
为了能够确定滤波器电路的至少一个电容器的功能，迄今为止，现有技术不仅检测电容器电压，而且检测通过至少一个电容器的电流。使用复杂的交流计算的计算方法，可以根据以下公式计算出到电容值：
Figure BDA0002846426090000061
如果供电网络是三相交流电网，则上述公式适用于交流电网的每一相。
在许多情况下，滤波器电路以及电设备、特别是逆变器是独立的设备，使得在逆变器侧为此所需的电流测量表现为外部测量。这需要大量的材料、制造和成本支出。由于与至少一个电容器上的电压的测量不同，通常出于其他控制和/或调节目的或监视目的而不需要前述电流测量，因此产生了不利的成本效益比。因此，在现有技术中仅将对滤波器电路的至少一个电容器的这种监视作为昂贵的附加选项提供。因此，在现有技术中通常不使用这种监视功能，使得需要接受有关至少一个电容器具有相应的间接损坏的缺陷风险。
此外，应该注意的是，在监视附加设置在过滤器跨接分支中的隔离开关的特殊情况下，通常使用带反馈触点的接触器。这使得断路器的成本很高。另外，这导致在生产和布线方面的高成本。
例如在EP 3 232 217 A1中公开了对滤波电容器的监视。根据该教导，滤波电容器以短脉冲充电并且测量在此出现的电压或电流。为此，滤波器电路的一个接口与供电网络分隔开。通过评估振荡，可以得出关于滤波电容器状态的结论。但是，该教导只能在电设备的正常运行之外使用。
此外，文献US 9,819,255 B2公开了一种主动衰减滤波器电路中的谐振的可行方案。为此，可通过改变脉冲频率来确定网络阻抗。基于滤波器电路的反应，例如通过确定滤波器电路的谐振，可以计算网络阻抗并且设置调节器电路和其他参数以进行调节。必要时，可以依次激活不同的电阻以进行衰减。根据该教导，未提供对滤波器电路、特别是至少一个电容器的状态的监视。在该方法中，必须改变脉冲频率。但是，这可能导致增加或不允许的网络反作用、特别是增加的开关损耗。除了增加或不允许的网络反作用外，这还会导致逆变器上的热负荷增加。还应该注意的是，至少一个衰减电阻的可能的、特别是选择性的接通能表现为额外的高成本。
总体上期望确定至少一个电容器的功能，以便能持久确保遵守关于电磁兼容性的要求、特别是关于线路传导干扰的要求。另外，如果在滤波器的跨接分支中提供隔离开关，通过该隔离开关能激活或停用至少一个电容器，则还能同时实现监控隔离开关的功能。在此所需的成本应尽可能少。
发明内容
因此，本发明的目的是，尽量利用电设备的现有功能来确定滤波器电路的至少一个电容器的功能，从而尽量避免附加的成本。
作为解决方案，本发明提出了根据独立权利要求的方法、确定装置和电设备。
有利的改进方案由从属权利要求的特征给出。
关于一般的方法特别提出，检测电设备的接口电压，为电容器电压和接口电压确定相应的频谱分量，以及通过在考虑至少一个扼流圈的电感值的情况下借助于至少一个统计处理评估频谱分量来确定至少一个电容器的功能。
关于一般的确定装置特别提出，该确定装置设计用于，检测电设备的接口电压，为电容器电压和接口电压确定相应的频谱分量，并且通过在考虑至少一个扼流圈的电感值的情况下借助于至少一个统计处理评估频谱分量，确定装置确定至少一个电容器的功能。
关于一般的电设备特别提出，该电设备包括根据本发明的确定装置。
本发明基于如下认识，即在电设备的正常运行中，在高于时钟频率的频谱范围内，无源的滤波器电路的滤波效果基本上取决于无源的滤波器电路的至少一个电容器，而且在很宽的范围内几乎不管是否有电设备以及哪些电设备附加连接到供电网络。这使得可以基于电容器电压和接口电压的频谱分量并且使用至少一个扼流圈的电感值以及至少一种统计处理来确定电容器的功能，至少以可预设的可靠性对其进行估计。与现有技术不同，由此不再需要检测通过无源的滤波器电路的至少一个电容器的电流。与现有技术不同，为了能够确定滤波器电路的至少一个电容器的功能，本发明因此不需要昂贵且复杂的电流传感器。
由此，本发明不仅能以特别简单和成本高效的方式实施，还因此特别适合于后续改造已经存在的电设备。特别地，还能用根据本发明的该功能来改装电设备，其中出于成本的原因已经省去了相应的功能。总体上，本发明实现以小的开销显著改善在供电网络上的电设备的正常运行中的可靠性和安全性。
即使本发明特别用于具有LCL电路结构的无源的滤波器电路，然而其不限于此。当然还能几乎任意修改无源的滤波器电路的电路结构，以便能够实现期望的滤波器功能，其中还能在很大程度上应用本发明。
电容器电压以及接口电压可以通过一个或多个合适的电压传感器单元来检测。电压传感器单元可以连接到控制单元并且必要时甚至可以包含在其中。另外，当然还能使用电压传感器单元，其已经在电设备中提供用于其正常运行。在这种情况下，不需要为电压检测提供单独的电压传感器单元。当然，还能提供这些的组合。
例如，如果电设备包括电网逆变器，则接口电压可以是电网逆变器在供电网络侧提供的电压。优选地，该电压是在设备侧施加到滤波器电路上的电压。
然后处理电容器电压和接口电压，以首先确定相应的频谱分量。相应的频谱分量的确定可以借助于合适的数学变换等来实现，例如借助于傅立叶变换、拉普拉斯变换、其导数和/或类似方法。
然后，在考虑至少一个扼流圈的电感值的情况下，借助于至少一个统计处理对于电容器电压和接口电压评估由此确定的频谱分量。为此可以提出，要么通过提供测得的扼流圈电感值来预设用于评估的至少一个扼流圈的电感，要么以其他合适的方式来确定扼流圈的电感值，例如使用传感器测定合适的电参量，由这些电参量可以确定扼流圈的电感值等。
然后可以根据频谱分量和至少一个扼流圈的电感值来确定无源的滤波器电路的与频率有关的衰减，其使得能够计算用于至少一个电容器的电容值的估计值。然后，可以根据估计值得出至少一个电容器的功能。然后，将以这种方式确定的至少一个电容器的功能例如提供给具有使用警告和/或故障停机的滤波器监视单元。例如，当不再确保至少一个电容器的功能用于无源的滤波器电路的正常运行时，使用警告可以是发出信号的输出。相应地还可以提供故障停机，当存在相应的信号时其可以将电设备停用。
本发明利用以下事实，即由于无源滤波器电路的电路结构，在极限频率以上的滤波器衰减基本取决于滤波器跨接分支中的阻抗并因此取决于至少一个电容器。该特性使得可以对至少一个电容器的电容值进行足够准确的估计，而无需相应的电流测量。尽管能够将其他未知类型的以及必要时具有强烈改变的网络属性的电设备连接到供电网络，但这是可能的。
根据一种有利的改进方案提出，至少一个电容器具有施加到其一个接口处的参考电位和施加到其另一个接口处的相电位。该改进方案特别针对以下事实，即供电网络是交流电网。如果供电网络是多相交流电网，则可以为多相交流电网的每个相提供相应的无源的滤波器电路。可以特别有利地提出，提供三相交流电网，其中相应的滤波器电路的相应至少一个电容器通过它们的接口之一彼此电连接，从而能够形成参考电位。通过这种配置，根据本发明还能以特别简单的方式在三相交流电网中作为供电网络实现期望的功能。
此外提出，以离散方式检测接口电压和/或电容器电压，并且以数字方式进行评估。在目前情况下，离散的检测表示优选使用离散的值和离散的时间来检测相应的电压。这就提供了将相应的检测的电压提供给数字信号处理的可能性。由此可以实现本发明的改进的实施方式。特别地，该实施方式允许以简单的方式对本发明进行改进，即使对于已经进行了数字信号处理的现有电设备也是如此。可以提出相应电压的时间离散的检测，从而在预设的、优选等距的时间点对要检测的电压进行采样。优选地，相应的采样率至少是待采样的相应电压的最高频率的两倍。然后，可以通过使用例如关于相应的频谱分量的数字变换，将以这种方式离散化的各个电压馈送到数字信号处理器。
评估优选地包括对至少一个电容器的电容值的确定。这也使得可以确定由至少一个电容器明确的、在工作周期期间无源滤波器电路中的逐渐变化。这使得无源滤波器电路能够根据其预期功能被更精确地监控。该改进方案还特别针对以下事实，即无源的滤波器电路在正常运行期间可能会老化，这可能导致所期望的滤波器效果随着工作时间的增加而降低。至少一个电容器的电容值的确定随后允许检查滤波器电路在正常的当前运行中是否仍然提供足够的滤波效果。
例如，如果确定电容值已减小到使得滤波器电路刚好还能或刚好不再能提供预期的滤波效果，则可以例如触发维护信号。但是，还能触发禁用信号，然后借助该禁用信号来禁用电设备。通过维护，也就是例如通过更换至少一个电容器，可以将滤波器电路重置为其预期功能，从而可以恢复电设备的运行。
这例如可以由此实现，即借助确定装置确定所保持的无源滤波器电路对于至少一个电容器再次提供足够的电容值，并且因此能够在正常的运行中提供预期的滤波效果。然后可以提供用于电设备的相应的激活信号，从而甚至可以产生自动释放。
此外提出，评估包括将确定的电容值与电容比较值进行比较。由此，在无源的滤波器电路的正常运行期间，可以实现在正常运行期间或在可预设的时间几乎可以连续地进行监视，其中，通过将所确定的电容值与电容比较值进行比较，可以确定当前已经确定的、至少一个电容器的电容值是否足以实现滤波器电路的正常功能。
进一步提出，为了进行评估，仅考虑频谱分量的、在由滤波器电路确定的极限频率之上的部分。由此，尤其基于以下认识可以减少评估的工作量，即至少一个电容器对于滤波器特性的影响通常在无源的滤波器电路的极限频率以上会特别明显地出现。这考虑到无源滤波器电路通常提供低通和/或带通作用。因此，可以在极限频率以上的范围内特别好地确定在至少一个电容器的电容值方面的变化的影响。
根据一个改进方案提出，确定与至少一个电容器串联连接的开关元件的开关状态。如在开始部分已提出的那样，至少一个开关元件可以用于激活或者禁用无源滤波器电路的至少一个电容器，还取决于无源滤波器电路的相应的负载状态工作。开关元件通常由机电开关元件构成，例如由以继电器、接触器等形式的断路器构成。然而，其还能由以开关模式运行的电子开关元件、例如晶体管等构成。然而，开关元件也可能在正常运行方面受到干扰，尤其如果要激活至少一个电容器，则开关元件中的缺陷可能导致至少一个电容器仍未被激活。这还能由本发明以相同的方式确定。因此，没有必要提供额外的专用硬件，该专用硬件可以实现监视开关元件的开关功能。确切地说，本发明同样还能同时检查开关元件的功能。
如果该方法用于具有逆变器的电设备中，则证明是特别有利的。因为通常逆变器已经包括至少部分数字化的控制，所以本发明还能容易地在这种电设备中进行改进或补充的实施。已经证明本发明在有源电网逆变器中的使用是特别有利的。
此外，本发明还能特别有利地用于包括LCL电路结构的滤波器电路。然而，本发明不限于这种电路结构。
此外提出，评估包括抗混叠滤波。通过抗混叠滤波实现了减少、甚至完全避免例如由于实施变换而引起的干扰，尤其在至少部分数字信号处理或至少部分数字评估的情况下。关于混叠请参阅例如Steinbuch、Rupprecht的由出版公司Springer Verlag在1982出版的通信技术(Nachrichtenentechnik)的第3版第2卷等。
对于根据本发明的方法提出的优点和效果自然同样适用于根据本发明的确定装置和根据本发明的电设备，并且反之亦然。由此，装置特征当然还能转用于方法特征，并且反之亦然。
附图说明
参考附图，由下面的实施例得出另外的优点和特征。在附图中，相同的附图标记表示相同的特征和功能。
附图示出：
图1示出了通过无源滤波器电路连接到三相交流电网的电网逆变器的示意性框图；
图2示出了LCL滤波器形式的无源滤波器电路的第一设计方案的示意性电路图；
图3示出了具有衰减的扼流的LCL滤波器形式的无源滤波器电路的第二设计方案的示意性电路图；
图4示出了具有衰减的LZ滤波器形式的无源滤波器电路的第三设计方案的示意性电路图；
图5示出了用于根据图2的无源滤波器电路的滤波器衰减的示意图；
图6示出了类似于图1但具有根据本发明的确定装置的示意性框图；
图7示出了在没有无源滤波器电路的情况下根据图1的逆变器的接口电压的频谱分析的示意图；
图8示出了系统的示意性等效电路图，该系统包括根据图1的逆变器、根据图2的LCL滤波器以及用于交流电网的三相之一的供电网络的示意性表示的变量；
图9-图13示出了用于根据图2的LCL滤波器的不同设计或工作状态的、类似于图5的示意图。
具体实施方式
图1以框图示出了电设备，该电设备在当前情况下具有有源电网逆变器16，该有源电网逆变器经由作为无源的滤波器电路的LCL滤波器10电耦联至作为供电网络的三相交流电网14。电网逆变器16用于将交流电网14电耦联至直流电压中间电路48。
电网逆变器16设计用于直流电压中间电路48与交流电网14之间的双向能量耦联。为此，电网逆变器16包括具有开关元件的半桥电路(未进一步示出)，这些开关元件在当前情况下由晶体管构成，这些晶体管以合适的方式借助于同样未示出的控制单元以开关模式运行。
在交流电压侧，电网逆变器16经由LCL滤波器10电耦联至交流电网14。对于交流电网14的三相交流电压的每个相，提供了LCL滤波器10的相应分支，每个分支各自包括两个串联连接的扼流圈18、20和滤波器跨接分支中的电容器12。电容器12以其接口之一电耦联到对于所有相都相同的参考电位38并且以第二接口与对应的相电位40电连接，该相电位对于交流电网14的每个相都是独立的。电网逆变器16与LCL滤波器10一起经由电接口44电耦联到供电网络14。
LCL滤波器10设计为至少部分地减小线路传导干扰，为此，LCL滤波器10包括具有预设电容值的电容器12，并且在该配置中包括具有各自预设电感值的两个扼流圈18、20。
在图1中，对于交流电网14示出了网络电感86以将其作为交流电网14的相应相的单独元件。实际上，该网络电感基本上由交流电网14的线路电感确定。
在这种情况下，电网逆变器16的开关元件以大约4kHz的时钟频率在开关模式下运行。然而，时钟频率还可以在几百Hz到几百kHz之间选择，优选地在大约2kHz到大约20kHz之间。其不需要是恒定的。
提供LCL滤波器10，以便可以在接口44处满足电磁兼容性方面的要求、特别是线路传导干扰方面的要求。通过适当地确定扼流圈18、20和电容器12的规格，可以遵守在接口44处预设的要求。
图2至图4示出了无源滤波器电路的不同可能的配置，如其可以用于根据图1的配置那样。然而这些电路结构不是限定的并且仅示出了一些可选实施例，其在电路结构方面当然也可以彼此几乎任意地组合。
图2示出了通常的LCL滤波器10，其具有两个扼流圈18、20和一个电容器12，其中在当前情况下接触器42与电容器12串联连接，借助该接触器，可以根据接触器42的相应开关状态来激活或禁用电容器12。
图3示出了根据图2的电路结构的替代配置，然而该替代配置基于根据图2的电路结构。与根据图2的配置相比，在根据图3的配置中，代替图2中的接触器42，提供了由另外的扼流圈52和电阻器54组成的串联电路。在此，其是具有衰减的扼流的LCL滤波器。
图4示出了根据图3的配置的变型，其中代替扼流圈20设置了短路。由此形成一个具有衰减的LZ滤波器。
当然，上述滤波器电路还能彼此组合，以便能够得出在本发明范围内的其他无源的滤波器电路。当然还能提出相应的无源的滤波器电路不仅包括单个电容器12。还能设置多个电容器12，它们还能至少部分地并联。
图5示出了示意图，其用于示出当接触器42处于接通状态时根据图1或图2的LCL滤波器10的滤波器衰减。根据图5的图表的横坐标被分配给以赫兹为单位的频率。根据图5的图表的纵坐标被分配给频谱分量26、28的比。如将在下面解释的那样，这些相应由借助于电压传感器单元36检测到的电压、以及电网逆变器16的输出电压22和电容器12的电容器电压24确定。为了便于说明，假设特别小的衰减电阻在1mΩ的范围内。电网侧的电感值约为30μH。在这种情况下，扼流圈18、20的电感值约为300μH。借助曲线图56至70示出了电容器12在不同电容值情况下的滤波效果。曲线图56能对应于1mF的电容值。曲线图58对应于900μF的电容值。曲线图60对应于800μF的电容值。曲线图62对应于700μF的电容值。曲线图64对应于600μF的电容值，曲线图66对应于500μF的电容值，曲线图68对应于400μF的电容值，曲线图70对应于300μF的电容值。
在此，LCL滤波器10的规格通常确定为，根据电网逆变器16的时钟运行，将频谱分量被减小到高于滤波器谐振频率的例如约5kHz的时钟频率范围内，从而在接口44处基本上仅能检测到标准化的小的频谱分量。从图5可以看出，将电容器12的电容值减半将导致网络扰动加倍，并因此可能导致相邻的电设备的故障或损坏。
因此，本发明实现了持久地确保电容器12的电容值，并且因此符合网络扰动的要求。通过接触器42与电容器12串联的补充布置，还能尤其同时实现对接触器42的关闭功能的监视。
图6现在在图1的基础上示出了在本发明的范畴内的补充方案，借助该补充方案可以监视LCL滤波器10的电容器12，而不必另外设置电流测量。为此，从图6可以看出，除了由电网逆变器16直接在交流电压侧提供的接口电压22之外，还检测电容器12处的电容器电压24。这通过电压传感器单元36完成，该电压传感器单元分别以数字形式检测这些电压。虽然在当前情况下提供数字信号处理，本发明的功能当然还能至少部分模拟地实现。
从图6可以看出，电网逆变器16包括控制单元72，借助于该控制单元，电网逆变器16的未示出的开关元件以合适的方式在切换模式下运行，从而可以实现期望的能量转换功能。
为了离散地检测电压22、24，选择高采样率，使得尤其对于电网逆变器16的时钟频率的频率分量仍然能被可靠地检测。因此，通常电压传感器单元36的采样率至少是电网逆变器16的最高时钟频率的两倍。考虑采样定理能够确保基于电网逆变器16的时钟对频谱分量的可靠检测。
借助于傅立叶变换单元32、在当前情况下的数字傅立叶变换单元、特别是FFT(傅立叶变换)，可以确定关于检测的电压22、24的频谱分量26、28。虽然在此提供了傅立叶变换，还能在此使用其他合适的变换、例如拉普拉斯变换等。
至少以高采样率检测接口电压22，以能够基于电网逆变器16的时钟运行可靠地检测频谱分量并且由傅立叶变换单元32对其进行处理。
在可替代的设计方案中可以提出，还能根据通常存在的和通常相对缓慢变化的直流电压中间电路48处的中间电路直流电压的电压值、以及对时间信号序列的认知来以足够的精度计算接口电压22。因此可以节省用于检测接口电压22的电压传感器。
为了能够确定电容器12的功能，还需要扼流圈18的至少一个电感值。这是一个已知值，其可以在外部预设或者必要时还能借助合适的测量设备检测。例如，这可以通过外部测量设备来实现，或者优选地在先前的测量方法步骤中借助电网逆变器16本身来实现。
使用处理单元30，对频谱分量26、28和扼流圈18的电感值进行处理，以便计算与频率相关的滤波器衰减或电容器12的电容值的估计值。处理单元30用于处理频谱分量26、28和扼流圈18的电感值，以计算与频率相关的滤波器衰减或电容器12的电容值的估计值。能够利用电网逆变器16的使用警告和/或故障停机将相应的方法结果提供给其他滤波器监视。为此，除了处理单元30之外，还提供确定相应的估计值的统计评估单元34。为此目的，统计评估单元34能使用适当的统计评估方法、特别是估计理论领域中的方法。特别地，存在将电容器12的估计电容值与电容比较值比较的可能性，以便能够提供用于滤波器监视等的对应控制信号。
关于功能，特别地利用以下事实，即由于所选择的LCL电路结构、滤波器电路在极限频率以上的衰减几乎完全取决于滤波器跨接分支中的阻抗，并且因此取决于电容器12。该特性使得能够在无需进行电流测量的情况下实现对电容值的足够准确的估计。尽管供电网络14和与供电网络14连接的任何其他电设备的特性未知并且可能具有高度可变性，但仍实现了该目标。
根据本发明的另一设计方案，上述方法还能用于确定接触器42的开关状态。由于在这种情况下仅需要做出是/否的决定，因此即使在强烈的干扰、特别是强烈干扰的测量值、组件值的参数误差较大的情况下，例如在关于扼流圈18、20的组件值相对于其他滤波器拓扑有大的参数误差的情况下，和/或在例如由于谐振点或有源干扰电压源等引起的来自交流电网14的强烈干扰的情况下，本发明也能可靠地实施。
图7以示意性的图表示例性地示出了不具有LCL滤波器10的电网逆变器16的接口电压22的频谱。该图表的横坐标对应于以赫兹为单位的频率，而纵坐标对应于相对干扰电压。
可以看出，在该图的最左侧区域中将交流电网14的交流电压的频率示为基本振荡，该频率例如由电网逆变器16提供，并且在当前情况下约为50Hz。另外，可以看出，在大约4kHz的频率附近的区域76中，借助曲线图78示出了频谱分量的多个幅值，它们是由电网逆变器16的时钟运行引起的。调制类型PWM的平均时钟频率约为4kHz。随着距该时钟频率大约4kHz的距离增加和减少，曲线图78的幅值基本减小。在区域80中，可以再次记录曲线图78的较大振幅值，而且在大约8kHz的频率下，这大约相当于电网逆变器16的时钟频率的两倍。
应当注意的是，在第一近似中改变电网逆变器16的时钟频率只会导致频谱分量发生相应的偏移，其中，各个频谱分量的以及基本振荡的振幅值基本上保持不变。此外，这也解释了为什么当使用具有根据图5的衰减特性的LCL滤波器10时随着时钟频率增大衰减率也变大，尤其在LCL滤波器10的谐振频率之上，如其已经根据图5所描述的那样。由此，可以在接口44处减小朝交流电网14的方向的干扰发射。
从图5还可以看出，衰减取决于电容器12的电容值，尤其当施加到LCL滤波器10的电压的频率明显大于零Hz时。这样的施加可以借助合适的测试信号来实现。基本上，具有足够高的频率的信号分量的任何接口电压22都可以作为测试信号。但是，不需要提供单独的测试信号，特别是这本身可能导致到交流电网14中的附加干扰发射，并且还可能在电网逆变器16和LCL滤波器10中引起附加损耗。作为替换方案，仅把电网逆变器16的接口电压22用作测试信号，如参考图7所示。因此，不需要单独的附加测试信号。
通过在两个或更多个不同的电压电平之间快速改变，电网逆变器16可以平均地随时间产生几乎连续的电压曲线。电压电平之间的快速变化优选地使用PWM调制来执行。然而，基本上可以相应地使用其他调制方法。另外，还能使用扫频、即电网逆变器16的时钟频率的连续变化。
应该注意的是，以相应的时间分辨率检测电容器电压24以及可能还有接口电压22，从而可以确定接口电压22的频谱分量，其中，这些电压分量的频率很高，以致电容器电压24以及接口44处的电压可以很大程度上由电容器12的电容值确定。在这里要注意香农采样定理。对于电压检测，因此采样率应该至少是最高频率的两倍，直到应该能够达到关于所检测电压的频谱分辨率。例如，如果要检测大约10kHz的频率范围，则应选择小于50μs的采样周期来检测电压。
另外，应当注意的是，在频谱分量26、28的情况中也可能出现时钟频率的倍数，因此，如果采样率不是很高，则可能违反采样定理。然后会出现与测量值有关的镜像频率，这可能会从整体上篡改测量结果。因此，在采样之前，还应提供一个此处未示出的抗混叠滤波器，以限制待数字化的信号的带宽。一个优选的实施方式是在PWM调制的时钟周期上利用所谓的Sigma-Delta转换器进行积分测量。
在三相交流电网14的情况下，与电容器电压24有关的测量变量是各个相电压40，而且是相对于参考电位38而言。可以提出，至少两个相被检测并且根据零和条件计算第三相的电容器电压24，或者检测相之间的至少两个电压并且基于零和条件计算第三对应的电压。在具有零线连接的四线系统中，相应地必须多测量一个参量，而对于两线系统，则必须相应少测量一个参量。
参考图2至图4，还应当注意，不同的滤波器结构在其组件成本和频率响应方面不同，并且可以相应地根据逆变器类型、时钟频率或调制方法来选择。借助于电阻器54的被动衰减可以减小过度共振，这将在下面说明。借助于扼流圈52的节流可以提供新的动态特性，并且例如在频率响应方面产生最小值，由此可以实现在相应的设计频率或极限频率之上的减小的衰减。在根据图4的电路结构中，还假设可以省略电网侧扼流圈20，因为供电网络14提供了合适的最小电感。
总体而言，可以确定的是，过滤器效果或滤波器电路的滤波器衰减在合适选择的频率范围内主要取决于电容器12的电容值和扼流圈18的电感值。在此适当地选择频率范围，从而获得尽可能明确的对应关系，并且接口电压22在该频率范围中包含足够大的电压分量。所提出的方法优选地应用于具有小的或没有衰减电阻器54的LCL滤波器。
原则上，本发明当然不仅限于在电网逆变器和供电网络之间的滤波器电路中的应用，而是还可以同样用于机器逆变器和与其连接的电机之间。在这种情况下，电机将被视为供电网络14。于是，这里的目的可以是保护电机，如果电容器12的电容值减小，则电机可能被损坏，从而可能导致严重的破坏。
以下，示例性地说明可行方案，并通过实例来估计特性和可达到的测量精度。
为此，得出根据图8的示意性等效电路图，该等效电路图基于根据图2的滤波器电路。该等效电路图以简化的方式示出了电网逆变器16。为了清楚起见，未示出直流电压中间电路48和与其连接的任何电单元。
电网逆变器16提供接口电压22，这就是为什么电网逆变器16在根据图8的等效电路图中仅被示出为电压源的原因。根据图8的等效电路图此外仅示出了三相交流电网14的单一相。相同的考虑适用于三相交流电网14的其他两相。
根据图8的等效电路图表示整个三相系统的近似，该近似尤其在执行逆变器侧的电压电平之间的电网逆变器16的切换运行的实施期间模拟脉冲频率切换运行。借助于表现为换向扼流圈的扼流圈18以及与包括电容器12和电阻器54的滤波器跨接分支，由于接口电压22中的开关操作，开关频率分量已经强烈减小。滤波器衰减量由滤波器频率响应确定，滤波器频率响应可以由以下公式确定：
Figure BDA0002846426090000221
UF在此与对应于配属于电容器电压24的频谱分量26，Uw在此对应于配属于接口电压22的频谱分量28。
利用扼流圈20，可以进一步改善滤波效果，并且可以在接口44和电容器12之间实现限定的最小电感值。
在网络侧，通常存在例如可以具有电容性输入滤波器的相邻组件，例如具有电容器82和电阻器84的EMC滤波器，以及具有到供电网络14的远程电压源88的其他电感性组件或传输元件，它们在等效电路图中与扼流圈86一起被检测。
例如，对于具有复变量s的频谱评估，参考拉普拉斯传递函数H的以下关系式：
Figure BDA0002846426090000231
其中，
L2N＝L2+LN；
a5＝L1L2LNCFCE；
a4＝L2LNCFCERF+L1CFCEREL2N+L1LNCFCERF；；
a3＝L1LNCE+L1CFCERFRE+L2LNCE+L2NCFCERFRE+L1L2NCF；
a2＝L1CERE+L1CFRF+L2NCFRF+L2NCERE；
a1＝L1+L2+LN；
a0＝0；
CF对应于电容器12，RF对应于电阻器54，L1对应于扼流圈18，L2对应于扼流圈20，LN对应于扼流圈86，RE对应于电阻器84，CE对应于电容器82。在没有带电容器82和电阻器84的电网侧分支的情况下，这会引起额外的谐振点，传输表现简化为
Figure BDA0002846426090000232
对于在此提出的功能的确定的功能性，必须尤其注意系统参数的典型工作范围和值范围内的特定对应关系。
参考下面的图9至图13进一步解释。在这些图中，将横坐标对应于以赫兹为单位的频率，将纵坐标对应于相对的频谱分量26、28的比。
图9再次借助曲线图56至70示出了取决于电容器12的电容值的衰减。曲线图56至70再次对应于针对图5所解释的相同的电容值。在该设计方案中，扼流圈18具有70μH的电感值。电阻器54具有1mΩ的电阻。电阻84通过中断来实现，并且供电网络侧的串联电阻为零。
从图9可以看出，基于曲线图56至70，可以看出滤波器效果在较高频率下对电容器12的电容值的强烈依赖性。这尤其也适用于高于谐振点的工作范围，其在这里约为5kHz。图10示出了如图9的示意图，但是这里电容器12的电容值为600μF。曲线图90至108示出了扼流圈20与扼流圈86的电感值之和的不同电感值的衰减值。曲线图90对应于300μH的电感值，曲线图92对应于270μH的电感值，曲线图94对应于240μH的电感值，曲线图96对应于210μH的电感值，曲线图98对应于180μH的电感值，曲线图100对应于电感值为150μH，曲线图102对应于120μH，曲线图104对应于90μH，曲线图106对应于60μH，曲线图108对应于30μH。扼流圈18在此具有70μH的电感值。电阻器54具有1mΩ的电阻。假定电网侧阻抗为零并且通过中断来实现电阻器84。
从图10中可以看出，在更高的频率下，几乎不依赖于以扼流圈86为特征的网络电感，当电网逆变器16工作时，该扼流圈的变化可能很大。这同样适用于网络阻抗的欧姆分量(未显示)。应该注意的是，有效的网络电感确定接口44处的供电网络14的短路功率，并且有效的网络电感通常还能取决于接口44的额定功率。
图11在类似于图10的示意图中示出，在电网逆变器16附近引入的未衰减的电容、例如另外的滤波器的电容器可以在电网逆变器16的时钟频率的范围内引入额外的谐振点，其会严重干扰对自身的滤波器电容的(即电容器12的)监控。这由电容器82和电阻器84实现。
在图11中，扼流圈18再次具有70μH的电感值，而扼流圈20具有30μH的电感值。电容器12具有600μF的电容值，并且电阻器54还具有1mΩ的电阻值。电阻器84由短路形成。在这种情况下，电容器82的电容值为100nF。
借助曲线图110至126示出网络电感或扼流圈86的不同电感值的衰减。曲线图110对应于290μH的电感值。曲线图112对应于255μH的电容值。曲线图114对应于220μH的电感值。曲线图116对应于185μH的电感值。曲线图118对应于150μH的电容值。曲线图120对应于115μH的电容值。曲线图122对应于80μH的电感值。曲线图124对应于45μH的电感值，并且曲线图126对应于10μH的电感值。
从图11可以看出，在这种情况下，由电容器82引起的这种无衰减电容会妨碍对电容器12的功能的确定。但是通常必须避免这种无衰减的电容、例如由电容器82提供的电容，因为电网逆变器16的正常运行也可能在网络中引起严重的干扰。另外，在交流电网14上具有未衰减的电容器的这种设备配置将违反网络准则，其因此通常是不允许的或不需要按照给定的原则进行配置。
图12以类似于图11的图示出了关于电容器82的衰减的表现。与根据图11的图示相反，在根据图12的图示中提出，电阻器84不再由短路形成，而是具有0.2Ω的电阻值。如图12所示，该衰减继而导致其自己的LCL滤波器10在较高频率下与网络参数解耦，从而可以以显著改善的方式确定根据本发明的电容器12的功能。
图13示出了类似于先前的根据图9至图12的图的另一示意图，但是这里要示出电阻54的作用。基本上如图9所解释的那样选择参数，其中，为电容器12设置600μF的电容值。电阻器54的不同电阻值的衰减值通过曲线图128至142表示。曲线图128对应于71mΩ的电阻值，曲线图130对应于61mΩ的电阻值，曲线图132对应于51mΩ的电阻值，曲线图134对应于41mΩ的电阻值，曲线图136对应于31mΩ的电阻值，曲线图138对应于21mΩ的电阻值，曲线图140对应于11mΩ的电阻值，曲线142对应于1mΩ的电阻值。
从图13中可以看出，当确定电容器12的功能时，电阻值可能并不总是可以忽略不计的，但是它是已知的并且仅轻微地波动，因此在必要时可以相应地将其考虑在内。
考虑上述拉普拉斯变换，对于通常的滤波器设计来说，对于足够大的s值可获得足够小的比
Figure BDA0002846426090000261
其中L1对应于扼流圈18，L2对应于扼流圈20。假设衰减电阻趋于零，则得出衰减H的简单近似：
Figure BDA0002846426090000262
这表示，可以在足够高的测量或开关频率fa中借助对应于频谱电压幅值|UF(fa)|和|UW(fa)|的频谱分量26、28来确定电容器12的电容值的估计值
Figure BDA0002846426090000271
Figure BDA0002846426090000272
为了提高测量精度，可以在测量中包括多条频率线或整个频率范围。然后例如可以如上所述通过对几个单独的测量求平均值来获得估计值，或者还能借助于估计误差的最小值的平方来进行优化。还能考虑在频率范围或频谱范围内进行平均。例如，为此首先可以针对频谱分量26、28计算频率范围内或频谱范围内的各个幅值的平方和，然后求根。然后可以适用以下公式：
Figure BDA0002846426090000273
其中频率平均值
Figure BDA0002846426090000274
在观察到的频率范围内具有等距的单个幅值，其中fn＝nfBasis至fk＝kfBasis和n＜k。
如果在所谓的摆频的情况下，电网逆变器16中的时钟频率几乎连续地变化，并且因此与图7相反，在频谱中看不到单独的单个幅值，则特别推荐在频率范围内的平均值形成。
为了使外部干扰变量的影响最小化，可以有针对性地改变开关频率以及测量频率。测量可以在时间上与开关频率或时钟频率的变化同步地实现。然后可以以很大的可能性将接口电压22的频率分量在第二开关频率处的变化对应于电网逆变器16和LCL滤波器10的作用。
为了计算估计值
Figure BDA0002846426090000281
不使用绝对电压，而是使用由于时钟频率的变化而引起的电压变化。然后适用
Figure BDA0002846426090000282
如果电阻器54的电阻值明显大于零，则应在评估中予以考虑。在这种情况下，优选方程组的数值求解方法。另外，在这种情况下，不仅应评估电压22、24的值的频谱，而且还应考虑相应的相位角。
可替换地，在这种情况下还能提出，例如在调试、维护等期间，根据电网逆变器16的已知设备数据或通过一次性的基准测量来确定电网滤波器的频率响应
Figure BDA0002846426090000283
的参考值或参考曲线，以及定义滤波器效果的可靠的误差范围或监控范围。如果超出误差范围，则例如能进行警告、例如电网逆变器16的停机等。
为了避免立即停机，还能提出增加电网逆变器16的时钟频率，使得尽管电容器12的电容值太小，LCL滤波器10仍然能实现足够的衰减效果。
从图11可以看出，电容器12的监视系统还可以用于检测供电网络14区域中不允许的变化。例如，这可能是由于在相邻连接的用电器中安装了不合适的滤波器、相邻连接的设备中的故障、由于网络中的切换过程或网络故障等在供电网络14中形成了关键的谐振点等。
在电容器12的电容值被认为是不可接受的情况下，可以输出的警告消息或电网逆变器16的反应还能明确地指出可能的外部原因。如有必要，可以使用其他措施或测量来发现外部故障。然而，借助于时钟频率和采样率的前述变化，通常可以在电容器12的电容值的变化或外部影响之间做出明显的区分。因此，对于本发明，原则上不需要选择时钟频率和/或采样率为恒定的。如果需要，其还能在根据本发明的过程中以合适的方式进行修改或改变。
外部原因、例如外部附加连接的衰减有问题的滤波器，通常只能在相对较窄的频率范围内导致过高的电压。相反，在更高和更低的测量频率或时钟频率下，仍然可以确定有意义的估计值
Figure BDA0002846426090000291
因此，本发明实现了避免相对于诸如电容器12之类的滤波电容器的电流而言在材料和制造方面昂贵的测量。对于本发明，仅需要一个用于电容器12的电容器电压测量的测量装置，其在没有该测量的情况下通常已经包括在通常的电设备、特别是电网逆变器中。电容器的功能因此可以基本上实现，而没有材料和生产上的额外费用。接口电压22通常在设备侧也已经可用，因此在这方面也不需要额外的开销。
因此，本发明实现了确定无源的滤波器电路的电容器的功能并且因此还能对其进行监视。这利用了以下认识，即在高频下电容器12两端的电压主要由电容器12的电容值确定，并且很大程度上与未知外部影响无关，特别是不受供电网络14的影响。因此，频谱分量26、28的比可以用作在适当的高频范围内估计电容器12的电容值的良好工具。还提出使用足够高的采样率来检测电压，并优选抑制由高频干扰引起的混叠效应。不需要单独的测试信号来评估电容器12的电容。
前述的实施例仅用于描述本发明并且不应被视为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种用于确定无源的滤波器电路(10)的电容器(12)的功能的方法，所述滤波器电路至少部分地减小经由所述滤波器电路(10)与供电网络(14)电耦联的电设备(16)的线路传导干扰，为了至少部分地减小该线路传导干扰，所述滤波器电路(10)包括至少一个具有预设电容值的所述电容器(12)和至少一个具有预设电感值的扼流圈(18、20)，其中，至少间接地检测在至少一个所述电容器(12)处的电容器电压(24)，
其特征在于，
-检测所述电设备(16)的接口电压(22)，
-为所述电容器电压(24)和所述接口电压(22)确定相应的频谱分量(26、28)，以及
-通过在考虑至少一个所述扼流圈(18)的电感值的情况下借助于至少一个统计处理对于所述电容器电压(24)和所述接口电压(22)评估所述频谱分量(26、28)，确定至少一个所述电容器(12)的功能，其中确定无源的所述滤波器电路(10)的与频率相关的衰减，所述衰减使得能够计算用于至少一个所述电容器(12)的电容值的估计值，以由所述估计值推导出至少一个所述电容器(12)的所述功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个所述电容器(12)在所述电容器的一个接口处与参考电位(38)耦联，并且在所述电容器的另一个接口处与相电位(40)耦联。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以离散方式检测所述接口电压(22)和/或所述电容器电压(24)，并且以数字方式进行所述评估。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估包括对至少一个所述电容器(12)的电容值的确定。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述评估包括将所确定的电容值与电容比较值进行比较。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了进行所述评估，仅考虑所述频谱分量(26、28)的、在由所述滤波器电路(10)确定的极限频率之上的部分。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述评估来确定与至少一个所述电容器(12)串联连接的开关元件(42)的开关状态。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法被应用于包括逆变器的电设备(16)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法被应用于包括LCL电路结构的滤波器电路(10)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估包括抗混叠滤波。
11.一种用于确定无源的滤波器电路(10)的电容器(12)的功能的确定装置(46)，所述滤波器电路设计用于至少部分地减小经由所述滤波器电路(10)与供电网络(14)电耦联的电设备(16)的线路传导干扰，为了至少部分地减小该线路传导干扰，所述滤波器电路(10)包括至少一个具有预设电容值的所述电容器(12)和至少一个具有预设电感值的扼流圈(18、20)，其中，所述确定装置(46)设计用于至少间接地检测在至少一个所述电容器处的电容器电压(24)，
其特征在于，
所述确定装置(46)设计用于，
-检测所述电设备(16)的接口电压(22)，
-为所述电容器电压(24)和所述接口电压(22)确定相应的频谱分量(26、28)，以及
-通过在考虑至少一个所述扼流圈(18)的电感值的情况下借助于至少一个统计处理对于所述电容器电压(24)和所述接口电压(22)评估所述频谱分量(26、28)，确定至少一个所述电容器(12)的功能，为了确定该功能，所述确定装置(46)确定无源的所述滤波器电路(10)的与频率相关的衰减，所述衰减使得能够计算用于至少一个所述电容器(12)的电容值的估计值，以由所述估计值推导出至少一个所述电容器(12)的所述功能。
12.一种电设备，具有：
-用于与供电网络(14)电耦联的接口(44)；
-无源的滤波器电路(10)，所述滤波器电路与所述接口(44)连接，并且所述电设备能够经由所述滤波器电路与所述供电网络(14)电耦联，其中，无源的所述滤波器电路(10)设计用于至少部分地减少线路传导干扰，为了至少部分地减小该线路传导干扰，所述滤波器电路(10)包括至少一个具有预设电容值的电容器(12)和至少一个具有预设电感值的扼流圈(18、20)；以及
-确定装置(46)，所述确定装置用于确定无源的所述滤波器电路(10)的至少一个电容器(12)的功能，其中，所述确定装置(46)设计用于至少间接地检测在至少一个所述电容器(12)处的电容器电压(24)，
其特征在于，
根据权利要求11设计所述确定装置(46)。
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