DE102013111231A1

DE102013111231A1 - Wechselrichter mit einer Anpassschaltung für hohe variable Eingangsgleichspannungen und Verwendung der Anpassschaltung

Info

Publication number: DE102013111231A1
Application number: DE102013111231.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Falk
Original assignee: SMA Solar Technology AG
Current assignee: SMA Solar Technology AG
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2014-05-15
Also published as: WO2014060302A3; WO2014060302A2

Abstract

Bei einer tiefsetzenden Anpassschaltung (1) mit zwei Eingangsanschlüssen (2, 3) für eine Eingangsgleichspannung und zwei Ausgangsanschlüssen (4, 5) für eine Ausgangsgleichspannung sind zwei Kondensatoren (8, 9) zwischen die Eingangsanschlüsse (2, 3) in Reihe geschaltet. Ein DC/DC-Wandler (10), der eine galvanische Trennung (11) zwischen seiner Eingangsseite und seiner Ausgangsseite aufweist, ist eingangsseitig an den ersten (8) und ausgangsseitig an den zweiten (9) der beiden Kondensatoren angeschlossen. Die beiden Ausgangsanschlüsse (4, 5) der Anpassschaltung sind an den zweiten Kondensator (9) angeschlossen, und für den ersten Kondensator (8) ist ein aktivierbarer Bypass vorgesehen.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselrichter mit einer Anpassschaltung für hohe variable Eingangsgleichspannungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und auf die Verwendung einer solchen Anpassschaltung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 15.
Auch bei der Verwendung kann die Anpassschaltung insbesondere Teil eines Wechselrichters sein und zum Anschluss eines Gleichstromgenerators, der eine variable Eingangsgleichspannung bereitstellt, wie beispielsweise eines Photovoltaikgenerators, an einen DC/AC-Wandler dienen, der elektrische Energie von dem Gleichstromgenerator in ein Wechselstromnetz einspeist.
Photovoltaikgeneratoren, aber auch elektrische Maschinen von Windkraftanlagen und dergleichen, wie sie zur Gewinnung regenerativer Energien eingesetzt werden, stellen variable Eingangsspannungen bereit, die insbesondere vom Wetter und bei Photovoltaikgeneratoren auch vom Sonnenstand abhängen. Um die von einem derartigen Gleichstromgenerator bereitgestellte elektrische Energie dennoch möglichst vollständig nutzen zu können, ist häufig eine Spannungsanpassung zwischen einem DC/AC-Wandler, der die elektrische Energie in ein Wechselstromnetz einspeist, und dem Gleichstromgenerator notwendig. Diese Spannungsanpassung erfolgt häufig hochsetzstellend, d. h. durch Erhöhung der von dem jeweiligen Gleichstromgenerator bereitgestellten Spannung auf ein von dem DC/AC-Wandler benötigtes Spannungsniveau.
Bei der vorliegenden Erfindung geht es jedoch um eine Spannungsanpassung in umgekehrter Richtung, d. h. eine tiefsetzende oder tiefsetzstellende Spannungsanpassung. Diese hat das Ziel, eine vorübergehend höhere Spannung eines Gleichstromgenerators möglicht verlustfrei so weit herab zu setzen, dass Obergrenzen für die Eingangsspannung eines nachgeschalteten DC/AC-Wandler nicht überschritten werden. So sind beispielsweise sogenannte 1500 Volt-Halbleiter einer Wechselrichterbrücke nur bis maximal 1200 Volt sicher belastbar. Wenn die Maximalspannung eines Gleichstromgenerators, dessen elektrische Energie mit einer solchen Wechselrichterbrücke in ein Wechselstromnetz eingespeist werden soll, bis zu 1500 Volt beträgt, muss daher eine Tiefsetzstellung der Spannungen von 1200 bis 1500 Volt auf maximal 1200 Volt erfolgen.
STAND DER TECHNIK
Eine mögliche Anpassschaltung, um eine höhere Spannung eines Gleichstromgenerators an eine maximale Eingangsspannung eines DC/AC-Wandlers anzupassen, ist ein Tiefsetzsteller. Selbst wenn es zu den bekannten Maßnahmen bei einem solchen Tiefsetzsteller zählt, ihn zu überbrücken, wenn er nicht benötigt wird, fließt doch die gesamte Leistung von dem Gleichstromgenerator zu dem DC/AC-Wandler über den Tiefsetzsteller, solange dieser in Betrieb ist. Entsprechend müssen alle Komponenten des Tiefsetzstellers für diese volle Leistung ausgelegt sein. Außerdem tritt deshalb im Betrieb des Tiefsetzstellers eine erhebliche Verlustleistung auf.
Aus der DE 10 2008 030 814 A1 ist ein Wechselrichter mit einer Anpassschaltung und den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 bekannt. Hier ist der erste Kondensator zwischen die beiden Eingangsanschlüsse geschaltet, während zwischen den Ausgangsanschlüssen beide Kondensatoren in Reihe geschaltet sind. Ein DC/DC-Wandler in Form eines invertierenden Tiefsetzstellers ist eingangsseitig ebenfalls an die Eingangsanschlüsse und damit an den ersten Kondensator angeschlossen. Ausgangsseitig ist er an den zweiten Kondensator angeschlossen und legt im Betrieb an diesen zweiten Kondensator eine Spannung vom umgekehrten Vorzeichen wie die Spannung über dem ersten Kondensator an. Um diese von dem invertierenden Tiefsetzsteller an den zweiten Kondensator angelegte Spannung wird die zwischen den Ausgangsanschlüssen über beide Kondensatoren hinweg anliegende Spannung reduziert. Im Betrieb des Tiefsetzstellers fließt der gesamte Strom zwischen den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüssen der Tiefsetzsteller in Anpassschaltung durch den Tiefsetzsteller. Entsprechend sind alle Komponenten des Tiefsetzstellers für diesen Strom auszulegen. Zudem wird bei aktiviertem Tiefsetzsteller häufig eine Geräuschentwicklung beobachtet, da er nicht ohne weiteres mit gutem Wirkungsgrad bei Schaltfrequenzen oberhalb des hörbaren Bereichs betrieben werden kann. Wenn der Tiefsetzsteller nicht benötigt wird, weil die Eingangsspannung ein für die Ausgangsspannung gewünschtes Niveau nicht überschreitet, wird der Tiefsetzsteller deaktiviert und ein Bypass zu dem zweiten Kondensator durch Schließen eines darin angeordneten Schalters aktiviert.
Aus der DE 100 20 537 A1 ist ein Solarwechselrichter mit einer Anpassschaltung bekannt, die drei Eingangsanschlüsse für zwei Eingangsspannungen und drei Ausgangsanschlüsse für zwei Ausgangsspannungen aufweist, wobei jeweils ein Eingangsanschluss direkt mit einem Ausgangsanschluss verbunden ist. Zwischen jeweils zwei Eingangsanschlüsse ist einer von zwei Kondensatoren geschaltet; und ein DC/DC-Wandler ist eingangsseitig an den einen und ausgangsseitig an den anderen der beiden Kondensatoren angeschlossen. Der DC/DC-Wandler dient für den Ausgleich einer unterschiedlichen Belastung von zwei Photovoltaikgeneratoren, die die beiden Eingangsspannungen bereitstellen, wenn ein an alle drei Ausgangsanschlüsse angeschlossener DC/AC-Wandler eine Stromformung phasenabschnittsweise unter Verwendung nur einer Ausgangsspannung und phasenabschnittsweise unter Verwendung der Summe der Ausgangsspannungen vornimmt.
Aus der DE 11 2006 003 143 T5 ist die Verwendung eines bidirektionalen Gleichspannungswandlers mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 15 bekannt. Der Gleichspannungswandler ist Teil eines Hybrid-Energieversorgungssystems, bei dem über den Gleichspannungswandler ein Kondensator mit großer Kapazität als Energiepuffer vorgesehen ist. Dabei ist der Kondensator für eine geringere Spannung ausgelegt als ein Gleichspannungszwischenkreis, an den er über den Gleichspannungswandler angeschlossen ist. Der Gleichspannungswandler ist ein Wechselstrombrücken-Gleichspannungswandler mit zwei Spannungsinvertern, deren Gleichstromanschlüsse in additiver Polarität miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei der als Energiezwischenspeicher dienende Kondensator an den einen Gleichstromanschluss angeschlossen ist, während ein kleinerer Kondensator an den anderen Gleichstromanschluss angeschlossen ist. Die Wechselstromanschlüsse der beiden Spannungsinverter sind an die Primärseite und die Sekundärseite eines Transformators angeschlossen. Die an den Gleichstromanschlüssen des bidirektionalen Wechselstrombrücken-Gleichspannungswandlers anliegende Zwischenkreisspannung des Gleichspannungszwischenkreises wird durch die Spannungsinverter geteilt.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wechselrichter mit einer tiefsetzenden Anpassschaltung und den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, bei dem eine tiefsetzende Spannungsanpassung einer variablen Eingangsgleichspannung in sowohl kostengünstiger als auch effizienter Weise möglich ist. Zudem soll eine darauf abgestimmte Verwendung der Anpassschaltung aufgezeigt werden.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Wechselrichter mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und die Verwendung einer tiefsetzenden Anpassschaltung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 15 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 14 sind auf bevorzugte Ausführungsformen des neuen Wechselrichters gerichtet; die abhängigen Patentansprüche 16 bis 20 auf bevorzugte Ausführungsformen der neuen Verwendung der Anpassschaltung. Der neue Wechselrichter ist insbesondere zum Anschluss eines Photovoltaikgenerators und zum Einspeisen elektrischer Energie in ein Wechselstromnetz vorgesehen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei einem erfindungsgemäßen Wechselrichter weist die tiefsetzende Anpassschaltung zwei Eingangsanschlüsse für die Eingangsgleichspannung und zwei Ausgangsanschlüssen für eine Ausgangsgleichspannung auf, wobei zwei Kondensatoren zwischen die Eingangsanschlüsse in Reihe geschaltet sind. Ein DC/DC-Wandler, der eine galvanische Trennung zwischen seiner Eingangsseite und seiner Ausgangsseite aufweist, ist eingangsseitig an den ersten und ausgangsseitig an den zweiten der beiden Kondensatoren angeschlossen. Die beiden Ausgangsanschlüsse der Anpassschaltung sind an den zweiten Kondensator angeschlossen, und für den ersten Kondensator ist ein aktivierbarer Bypass vorgesehen.
Bei der tiefsetzenden Anpassschaltung fällt die Eingangsgleichspannung über den zwischen den Eingangsanschlüssen in Reihe geschalteten Kondensatoren ab. Wenn der Bypass zu dem ersten Kondensator aktiviert ist, so dass der erste Kondensator durch den Bypass kurzgeschlossen ist, bedeutet dies jedoch, dass die gesamte Eingangsspannung über den zweiten Kondensator abfällt und entsprechend vollständig zwischen den Ausgangsanschlüssen als Ausgangsgleichspannung anliegt.
Wenn hingegen der Bypass deaktiviert ist, lädt sich auch der erste Kondensator auf. Ein Strom kann in diesem Fall aber nur dann fließen, wenn der DC/DC-Wandler betrieben wird. Dies erfolgt insbesondere so, dass ein solcher Spannungsabfall über dem ersten Kondensator eingestellt wird, dass der verbleibende, über dem zweiten Kondensator abfallende Anteil der Eingangsgleichspannung der gewünschten Ausgangsgleichspannung entspricht. Dazu wandelt der DC/DC-Wandler die über dem ersten Kondensator abfallende Spannung in die über den zweiten Kondensator abfallende Spannung um und lässt so auch Leistung von dem ersten Kondensator zu den Ausgangsanschlüssen hin fließen.
Typischerweise reduziert die Anpassschaltung die Eingangsgleichspannung nur um einen kleineren Teil von etwa 10 % bis maximal 50 %, häufig nicht mehr als 25 %. Entsprechend wird der DC/DC-Wandler so betrieben, dass über dem ersten Kondensator nur dieser Anteil der Eingangsgleichspannung abfällt und dass dieser Anteil der Eingangsgleichspannung auf den verbleibenden Rest der Eingangsgleichspannung, d. h. die gewünschte Ausgangsgleichspannung, hochgesetzt wird. Dabei fließt über den DC/DC-Wandler nur der diesem Anteil der Eingangsgleichspannung entsprechende Teil der insgesamt über die Anpassschaltung fließenden Leistung. Je nach Ausbildung des DC/DC-Wandlers ist es auch möglich, den über ihn fließenden Strom auf diesen Anteil zu begrenzen.
So kann der DC/DC-Wandler eingangsseitig einen eine hochfrequente Wechselspannung erzeugenden DC/AC-Teilwandler, einen die hochfrequente Wechselspannung hochspannenden Transformator und ausgangsseitig einen die hochgespannte hochfrequente Wechselspannung gleichrichtenden AC/DC-Teilwandler aufweisen. In diesem Fall fließt der volle Strom auch im Betrieb des DC/DC-Wandlers nur durch seinen eingangsseitigen DC/AC-Teilwandler und die Primärwicklung des Transformators. Der Transformator kann zugleich durch seine hochfrequente Ansteuerung und die begrenzte durch ihn fließende Leistung sehr kompakt gehalten werden. Weiterhin können die hochfrequenten Wechselspannungen, die über dem Transformator anliegen, ohne weiteres eine Frequenz oberhalb des hörbaren Bereichs aufweisen, so dass eine Geräuschentwicklung bei der Anpassschaltung auch wirksam unterdrückt werden kann. Konkret können die Schalter des DC/AC-Teilwandlers mit einer Frequenz von mindestens 16 kHz, vorzugsweise mindestens 30 kHz und noch mehr bevorzugt mindestens 45 kHz außerhalb des hörbaren Frequenzbereichs getaktet werden.
Der Wirkungsgrad des DC/DC-Wandlers ist besonders hoch, wenn er als Resonanzwandler betrieben wird, wozu der DC/AC-Teilwandler mit einer Frequenz im Bereich von ±20 % um eine Resonanzfrequenz des AC/DC-Wandlers zu betreiben ist und natürlich der AC/DC-Teilwandler so auszubilden ist, dass er eine geeignete Resonanzfrequenz aufweist. Zu den hierfür anzuwendenden Maßnahmen zählt es, dass der AC/DC-Teilwandler eine Resonanzkapazität in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators aufweist.
Der AC/DC-Teilwandler des DC/DC-Wandlers kann ein passiver Gleichrichter mit zwei Halbbrücken sein, wobei Mittelpunkte der beiden Halbbrücken mit jeweils einem der beiden Enden der Sekundärwicklungen des Transformators verbunden sind. Mindestens eine dieser beiden Halbbrücken weist dann zwei Gleichrichterdioden auf. Die andere Brücke kann zwei Kondensatoren zur Ausbildung der Resonanzkapazität des AC/DC-Teilwandlers aufweisen. Alternativ kann sie zwei weitere Gleichrichterdioden aufweisen. Dann ist mindestens ein zusätzlicher Kondensator zur Ausbildung der Resonanzkapazität mit der Sekundärwicklung des Transformators in Reihe zu schalten.
Bei der Anpassschaltung muss beim Aktivieren des DC/DC-Wandlers dafür Sorge getragen werden, dass keine zu großen Ströme fließen, wenn sich der erste Kondensator vorher weit aufgeladen hat. Sobald sich jedoch die gewünschte Spannung über dem ersten Kondensator eingestellt hat, kann der DC/AC-Teilwandler konstant mit einem Tastverhältnis seiner Schalter von 50 % betrieben werden, womit ein maximaler Wirkungsgrad erreicht wird. Die sich unter diesen Bedingungen über dem ersten Kondensator einstellende Spannung hängt nur von dem Übersetzungsverhältnis des Transformators, der Ausbildung des AC/DC-Teilwandlers und der Eingangsspannung der Anpassschaltung ab. Beträgt beispielsweise das Übersetzungsverhältnis 1:4 und die Eingangsgleichspannung 1500 Volt, so stellt sich bei Verwendung eines passiven Gleichrichters mit je zwei Gleichrichterdioden in beiden Halbbrücken eine Ausgangsgleichspannung, d. h. eine Spannung über dem zweiten Kondensator von 1.200 Volt und eine Spannung über dem ersten Kondensator von 300 Volt ein. Bei Verwendung eines Gleichrichters mit zwei Kondensatoren statt Gleichrichterdioden in der zweiten Halbbrücken werden dieselben Spannungsverhältnisse bei einem Übersetzungsverhältnis des Transformators von 1:2 erzielt, da die beiden Kondensatoren in der zweiten Halbbrücke durch den DC/AC-Teilwandler jeweils auf die halbe Ausgangsgleichspannung aufgeladen werden und sich diese halbe Ausgangsgleichspannung zu der hochfrequenten Wechselspannung über der Sekundärwicklung des Transformators addiert.
Konkret kann der DC/AC-Teilwandler einen Mittelpunktanzapf einer Primärwicklung des Transformators mit der einen Seite des ersten Kondensators und die beiden Enden der Primärwicklung über zwei taktbare Schalter mit der anderen Seite des ersten Kondensators verbinden. Durch diese primärseitige Unterteilung des Transformators wird sein Übersetzungsverhältnis grundsätzlich verdoppelt, was bei einem typischen Übersetzungsverhältnis von 1:4 durchaus erwünscht ist. Zudem kann der Stromrippel des durch die Primärwicklung des Transformators fließenden Stroms und damit der Stromrippel des insgesamt zwischen den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüssen fließenden Stroms durch die wechselweise Bestromung der beiden Hälften der Primärwicklung reduziert werden. Außerdem wird der Strom und damit die Leistung auf zwei Schalter aufgeteilt, die entsprechend kleiner dimensioniert werden können.
Letzteres gilt auch dann, wenn der der Bypass zu dem ersten Kondensator durch Schließen von Schaltern des DC/AC-Teilwandlers aktiviert wird, d. h. durch die Primärwicklung des Transformators führt. So bilden die beiden Hälften der Primärwicklung des Transformators zwei parallele Zweige des Bypasspfads aus, der durch gleichzeitiges Schließen der beiden taktbaren Schalter aktivierbar ist.
Ganz allgemein kann mit dem DC/DC-Wandler ein Verhältnis von über dem ersten und dem zweiten Kondensator abfallenden Teilspannungen der Eingangsgleichspannung von 1:2 bis 1:10, vorzugsweise von 1:3 bis 1:9 einstellbar sein. D. h. die Anpassschaltung setzt bei aktiviertem DC/DC-Wandler die Eingangsgleichspannung um höchstens ein Drittel, typischerweise um etwa ein Fünftel, in jedem Fall aber um einen wesentlichen Anteil von vorzugsweise mindestens etwa 10 % herab.
Es versteht sich, dass es sich auch dann, wenn hier nur von dem ersten oder dem zweiten Kondensator die Rede ist, jeweils auch um eine Reihen- und/oder Parallelschaltung mehrerer Teilkondensatoren handeln kann, um die jeweils gewünschte Kapazität bereitzustellen.
Bei der Anpassschaltung können auch mehrere DC/DC-Wandler eingangsseitig an den ersten Kondensator und ausgangsseitig an den zweiten Kondensator angeschlossen sein. Diese mehreren DC/DC-Wandler können alle Details aufweisen, wie sie bislang für den einen DC/DC-Wandler beschrieben wurden. Vorzugsweise werden diese mehreren DC/DC-Wandler in einem gemeinsam aktivierten Zustand in einem Interleavingmode betrieben, so dass ein Rippel des Stroms durch die Anpassschaltung noch weiter reduziert wird.
Es ist auch möglich, einen weiteren DC/DC-Wandler eingangsseitig an einen mit dem ersten und zweiten Kondensator zwischen die Eingangsanschlüsse in Reihe geschalteten dritten Kondensator und ausgangsseitig an den zweiten Kondensator anzuschließen, um beispielsweise die Eingangsgleichspannung durch Aktivieren dieses weiteren DC/DC-Wandlers um noch eine weitere Stufe tief zu setzen. Auch der weitere DC/DC-Wandler kann zu allen anderen DC/DC-Wandlern im Interleavingmode betrieben werden.
Wie bereits erläutert wurde, ist die erfindungsgemäße Anpassschaltung insbesondere für einen Wechselrichter einsetzbar, um einen Gleichstromgenerator, insbesondere einen Photovoltaikgenerator, an einen DC/AC-Wandler anzuschließen, der elektrische Energie von dem Gleichstromgenerator in ein Wechselstromnetz einspeist, um diesen DC/AC-Wandler vor zu hohen Eingangsgleichspannungen des Gleichstromgenerators zu schützen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anpassschaltung angeschlossen an einen Photovoltaikgenerator.
2 zeigt eine Konkretisierung der Ausführungsform der Anpassschaltung gemäß 1, wobei an deren Ausgang ein DC/AC-Wandler angeschlossen ist.
3 zeigt eine Erweiterung der Anpassschaltung gemäß 2 um einen weiteren DC/DC-Wandler mit galvanischer Trennung; und
4 zeigt eine Variante der Ausführungsform der Anpassschaltung gemäß 3 in Bezug auf AC/DC-Teilwandler der DC/DC-Wandler.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt eine Anpassschaltung 1, die zwei Eingangsanschlüsse 2 und 3 für eine Eingangsgleichspannung und zwei Ausgangsanschlüsse 4 und 5 für eine Ausgangsgleichspannung aufweist. An die Eingangsanschlüsse 2 und 3 ist ein Gleichstromgenerator 6 in Form eines Photovoltaikgenerators 7 angeschlossen. In der Anpassschaltung 1 sind zwei Kondensatoren 8 und 9 zwischen die Eingangsanschlüsse 2 und 3 in Reihe geschaltet. An den Kondensator 8, der hier auch als erster Kondensator bezeichnet wird, ist ein DC/DC-Wandler 10 angeschlossen, der ausgangsseitig an den anderen Kondensator 9 angeschlossen ist, der hier auch als zweiter Kondensator bezeichnet wird. Die Ausgangsanschlüsse 4 und 5 sind ebenfalls an den zweiten Kondensator 9 angeschlossen.
Die von dem Photovoltaikgenerator 7 bereitgestellte Eingangsgleichspannung fällt über den beiden in Reihe geschalteten Kondensatoren 8 und 9 ab. Die Ausgangsgleichspannung zwischen den Ausgangsanschlüssen 4 und 5 wird dabei nur von dem Teil der Eingangsgleichspannung gebildet, der über dem zweiten Kondensator 9 abfällt. Damit jedoch von den Eingangsanschlüssen 2 und 3 zu den Ausgangsanschlüssen 4 und 5 überhaupt ein Strom fließen kann, muss dieser auch über den ersten Kondensator 8 fließen. Dies ist aufgrund des DC/DC-Wandlers 10 möglich, der zudem aus dem ersten Kondensator 8 einen zusätzlichen Strom mit der Ausgangsgleichspannung zwischen den Ausgangsanschlüssen 4 und 5 fließen lässt. Hierzu muss das Bezugspotential zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite des DC/DC-Wandlers 10 um die Ausgangsgleichspannung verschoben werden. Dies ist aufgrund einer galvanischen Trennung des DC/DC-Wandlers 10 möglich, die durch einen Transformator 11 bewirkt wird. Dabei ist dem Transformator 11 ein DC/AC-Teilwandler 12 vorgeschaltet und ein AC/DC-Teilwandler 13 nachgeschaltet. Der DC/AC-Teilwandler 12 wandelt die Gleichspannung über dem Kondensator 8 in eine hochfrequente Wechselspannung um. Diese hochfrequente Wechselspannung wird von dem Transformator 11 hochtransformiert und von dem AC/DC-Teilwandler 13 in die Ausgangsgleichspannung umgewandelt. Das Hochtransformieren durch den Transformator 11 erfolgt deshalb, weil über dem Kondensator 8 nur ein kleinerer Teil der Eingangsgleichspannung abfallen soll, während der wesentliche Teil über dem Kondensator 9 abfällt. Anders gesagt soll die Anpassschaltung 1 die Ausgangsgleichspannung gegenüber der Eingangsgleichspannung nur um einen kleinen Teil der Eingangsgleichspannung von typischerweise wenigen 10 %, wie beispielsweise einem Fünftel tiefsetzen, so dass die Ausgangsgleichspannung beispielsweise 80 % der Eingangsgleichspannung beträgt.
Indem der DC/AC-Teilwandler 12 eine hochfrequente Wechselspannung bereitstellt, kann der Transformator 11 kompakt gehalten werden, und insbesondere kann die hochfrequente Wechselspannung im nicht hörbaren Frequenzbereich liegen, so dass von dem Transformator 11 keine Geräuschentwicklung ausgeht. Zudem ist ein von dem DC/DC-Wandler 10 verursachter Stromrippel dann auch hochfrequent und kann entsprechend leicht durch eine puffernde Kapazität, wie sie bereits durch den Kondensator 9 bereitgestellt wird, weggefiltert werden.
Neben dem Betrieb der Anpassschaltung 1 mit aktivem DC/DC-Wandler 10 ist auch ein Betrieb mit deaktiviertem DC/DC-Wandler 10 und stattdessen aktiviertem Bypass zu dem Kondensator 8 vorgesehen. Ein solcher Bypass kann durch Schalter des DC/AC-Teilwandlers 12 bereitgestellt werden, wie im Folgenden noch näher erläutert wird. Es kann hierfür aber auch ein separater Bypass mit darin angeordnetem Schalter vorgesehen werden. In jedem Fall fällt bei durch den aktivierten Bypass überbrücktem Kondensator 8 die gesamte Eingangsgleichspannung über dem Kondensator 9 und damit zwischen den Ausgangsanschlüssen 4 und 5 als Ausgangsgleichspannung ab.
Damit weist die Anpassschaltung 1 einerseits einen tiefsetzenden Betriebsmodus und andererseits einen Betriebsmodus auf, in dem sie die Eingangsspannung als Ausgangsspannung durchreicht. Auch in dem tiefsetzenden Betriebsmodus sind die Verluste der Anpassschaltung 1 jedoch nur gering, da nur der dem Spannungsabfall über dem Kondensator 8 entsprechende Leistungsanteil der insgesamt über die Anpassschaltung 1 fließenden Leistung durch den DC/DC-Wandler 10 fließt. Zwar muss der gesamte Strom, der zwischen dem Eingangsanschluss 2 und dem Ausgangsanschluss 4 fließt, durch den DC/DC-Wandler 10 hindurch, aber nur durch die Eingangsseite seines DC/AC-Teilwandlers 12.
2 zeigt eine Konkretisierung des DC/DC-Wandlers 10 bezüglich seines DC/AC-Teilwandlers 12 und seiner AC/DC-Teilwandlers 13. Weiterhin ist dargestellt, dass an die Ausgangsanschlüsse 4 und 5 ein DC/AC-Wandler 14 angeschlossen ist, der die elektrische Energie von dem Gleichstromgenerator 6 in ein Wechselstromnetz 15 einspeist. Die Anpassschaltung 1 dient in diesem Fall insbesondere dazu, eine für die Schalter des DC/AC-Wandlers 14 tolerable Maximalspannung nicht zu überschreiten, obwohl die von dem Gleichstromgenerator 6 bereitgestellte Eingangsgleichspannung zwischen den Eingangsanschlüssen 2 und 3 über dieser Maximalspannung liegt. Der DC/AC-Teilwandler 12 ist dadurch realisiert, dass die eine Seite des Kondensators 8 mit einem Mittelpunktanzapf 16 auf der Primärseite 17 des Transformators 11 verbunden ist, während die beiden Enden der Primärwicklung 18 des Transformators 11 über zwei Schalter 19 und 20 mit der anderen Seite des Kondensators 8 verbunden sind. Durch wechselweises Schließen der Schalter 19 und 20 treibt die Spannung über dem Kondensator 8 jeweils einen Strom durch eine Hälfte der Primärwicklung 18. Hierdurch wird eine Wechselspannung über der Sekundärwicklung 21 induziert, wobei das Übersetzungsverhältnis des Transformators durch die Aufteilung der Primärwicklung 18 gegenüber seinem Wicklungsverhältnis verdoppelt ist. Die über der Sekundärwicklung 21 induzierte Wechselspannung wird von dem AC/DC-Teilwandler 13 in die Ausgangsgleichspannung umgewandelt. Hierzu weist der AC/DC-Wandler 13 zwei Halbbrücken 22 und 23 zwischen den Ausgangsanschlüssen 4 und 5 auf. Die Halbbrücke 22 besteht aus Gleichrichterdioden 24 und 25, während die Halbbrücke 23 aus Kondensatoren 26 und 27 aufgebaut ist. Diese Kondensatoren 26 und 27 werden jeweils auf die halbe Ausgangsgleichspannung aufgeladen, wodurch dass effektive Übersetzungsverhältnis des Transformators verdoppelt wird. Zudem stellen die Kondensatoren 26 und 27 eine Resonanzkapazität bereit, die zusammen mit der Streuinduktivität des Transformators 11 einen Resonanzkreis ausbildet. Wenn die Schalter 19 und 20 mit der Frequenz dieses Resonanzkreises getaktet werden, wird die durch den DC/DC-Wandler 10 fließende Leistung nahezu verlustfrei übertragen. Die Ausbildung des DC/AC-Teilwandlers 12 mit zwei wechselweise stromführenden Schaltern 19 und 20 hat auch Vorteile in Bezug auf den Stromrippel, weil bei einem Tastverhältnis der Schalter 19 und 20 von jeweils 50 %, das auch im Resonanzbetrieb des DC/DC-Wandlers 10 in Bezug auf eine hohe Effizienz vorteilhaft ist, der Stromrippel des insgesamt zwischen dem Eingangsanschluss 2 und dem Ausgangsanschluss 4 fließenden Stroms begrenzt wird. Darüber hinaus kann durch Schließen beider Schalter 19 und 20 der Bypass für den Kondensator 8 aktiviert werden, wobei auch dann über jeden der Schalter 19 und 20 und jede Hälfte der Primärwicklung 18 des Transformators 11 nur die Hälfte des Stroms fließt.
Bei der Ausführungsform der Anpassschaltung 1 gemäß 3 sind zwei DC/DC-Wandler 10 gemäß 2 eingangsseitig an den ersten Kondensator 8 und ausgangsseitig an den zweiten Kondensator 9 bzw. die Ausgangsanschlüsse 4 und 5 angeschlossen. Dabei werden die beiden DC/DC-Wandler 10 bzw. die Schalter 19 und 20 ihrer DC/AC-Teilwandler 12 so versetztphasig getaktet, dass der Stromrippel des Stroms zwischen dem Eingangsanschluss 2 und dem Ausgangsanschluss 4 minimiert wird. Zudem sind gemäß 3 den beiden Kondensatoren 8 und 9 Widerstände 28 und 29 parallel geschaltet, die den Strom begrenzen, mit dem der Kondensator 8 aufgeladen wird, nachdem sein Bypass durch Öffnen der Schalter 19 und 20 deaktiviert wurde.
In der Variante gemäß 4 weist die jeweils zweite Halbbrücke 23 der beiden DC/DC-Wandler 10 jeweils ebenfalls zwei Gleichrichterdioden 30 und 31 auf, und die Resonanzkapazität auf der Sekundärseite 33 der Transformatoren 11 wird von einem separaten Kondensator 32 bereitgestellt. Hierdurch kann die Amplitude des Stroms durch die Gleichrichterdioden reduziert werden, da sich der Strom auf insgesamt vier Gleichrichterdioden 24, 25, 30 und 31 je AC/DC-Teilwandler 13 aufteilt.
Zwischen den beiden Betriebsmodi der Anpassschaltung 1 wird in Abhängigkeit von der aktuellen Eingangsgleichspannung gewechselt, wobei die Eingangsgleichspannung wiederum anhand eines MPP-Trackings derart eingestellt werden kann, dass eine maximale Leistung aus dem angeschlossenen Photovoltaikgenerator 7 entnommen wird. Der tiefsetzende Betriebsmodus wird insbesondere dann aktiviert, wenn die Eingangsgleichspannung die maximal zulässige Ausgangsgleichspannung, d. h. die zulässige Maximalspannung für den nachgeschalteten DC/AC-Wandler 14 übersteigt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird hingegen der Betriebsmodus gewählt, in dem der erste Kondensator 8 mit aktiviertem Bypass überbrückt wird, d. h. kurzgeschlossen ist. Dazwischen kann ein Übergangsbereich der Eingangsgleichspannung liegen, um das Umschalten zwischen den Betriebsmodi zahlenmäßig zu begrenzen. Der Übergangsbereich kann so realisiert sein, dass der Bypass-Betriebsmodus erst dann aktiviert wird, wenn die Eingangsgleichspannung eine unter der maximal zulässigen Ausgangsgleichspannung der Anpassschaltung liegende vorgegebene Umschaltspannung unterschreitet. Der Abstand zwischen der maximal zulässigen Ausgangsgleichspannung und der Umschaltspannung kann an die tatsächlich auftretenden Schwankungen der Eingangsspannung so angepasst werden, dass einerseits eine bestimmte Anzahl von Umschaltvorgängen pro Zeiteinheit nicht überschritten wird und dass andererseits der Bypass-Betriebsmodus mit seinem besonders hohen Wirkungsgrad bei fallender Eingangsspannung möglichst bald eingeschaltet wird.
Wenn die Eingangsgleichspannung die zulässige Ausgangsgleichspannung überschreitet, wird der Bypass deaktiviert. Dadurch steigt die Spannung über dem Kondensator 8. Nun werden die Schalter 19 und 20 getaktet, wobei das Tastverhältnis von 0 auf 50 % rampenförmig erhöht wird. Dadurch wird ein Strom in Form von Sinushalbwellen in der Primärwicklung 18 des Transformators 11 erzeugt. Die Amplitude dieses Stroms steigt solange an, bis das Verhältnis der Spannungen über den Kondensatoren 8 und 9 bei den Ausführungsformen der 2 und 3 – wegen der Aufteilung der Primärwicklung 18 und der Halbbrücke 23 aus Kondensatoren 26 und 27 – gerade dem Vierfachen des Wicklungsverhältnisses der Transformatorwicklungen 18 und 21 und in einer Ausführungsform gemäß 4, weil hier die zweiten Halbbrücken 23 der beiden DC/DC-Wandler 10 zwei Gleichrichterdioden 30 und 31 aufweisen, gerade dem Doppelten des Wicklungsverhältnisses der Transformatorwicklungen 18 und 21 entspricht. Über den DC/DC-Wandler 10 fließt dabei nur der dem Spannungsabfall über dem Kondensator 8 entsprechende Anteil der Gesamtleistung.
Wenn die Eingangsgleichspannung wieder unter die zulässige Ausgangsgleichspannung abfällt, wird der DC/DC-Wandler 10 deaktiviert. Dazu werden alle Schalter 19 und 20 gleichzeitig eingeschaltet. Dies kann zunächst getaktet geschehen, um den Kondensator 8 nicht schlagartig zu entladen, wodurch entsprechend große Ströme fließen würden, oder die Kapazität des Kondensators 8 wird gezielt klein gehalten, um diese Entladeströme zu begrenzen. Da jeder DC/DC-Wandler 10 hochfrequent getaktet wird, ist eine derart kleine Kapazität des Kondensators 8 grundsätzlich unproblematisch, insbesondere dann, wenn mehrere DC/DC-Wandler 10 versetzt getaktet werden. Grundsätzlich kann die Kapazität des ersten Kondensators aber sogar größer als die Kapazität des zweiten Kondensators sein. So können die Kapazitäten derart aufeinander abgestimmt werden, dass sich trotz der unterschiedlichen Spannungen über den beiden Kondensatoren gleich große Ladungen an den äußeren Seiten der beiden Kondensatoren ansammeln.
Bezugszeichenliste

1: Anpassschaltung
2: Eingangsanschluss
3: Eingangsanschluss
4: Ausgangsanschluss
5: Ausgangsanschluss
6: Gleichstromgenerator
7: Photovoltaikgenerator
8: Kondensator
9: Kondensator
10: DC/DC-Wandler
11: Transformator
12: DC/AC-Teilwandler
13: AC/DC-Teilwandler
14: DC/AC-Wandler
15: Wechselstromnetz
16: Mittelpunktanzapf
17: Primärseite
18: Primärwicklung
19: Schalter
20: Schalter
21: Sekundärwicklung
22: Halbbrücke
23: Halbbrücke
24: Gleichrichterdiode
25: Gleichrichterdiode
26: Kondensator
27: Kondensator
28: Widerstand
29: Widerstand
30: Gleichrichterdiode
31: Gleichrichterdiode
32: Kondensator
33: Sekundärseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008030814 A1 [0006]
DE 10020537 A1 [0007]
DE 112006003143 T5 [0008]

Claims

Wechselrichter mit einer tiefsetzenden Anpassschaltung (1) zum Anschluss eines Gleichstromgenerators (6), der eine variable Eingangsgleichspannung bereitstellt, an einen DC/AC-Wandler (14) zum Einspeisen von elektrischer Energie von dem Gleichstromgenerator (6) in ein Wechselstromnetz (15), wobei die Anpassschaltung (1) – zwei Eingangsanschlüsse (2, 3) für die Eingangsgleichspannung, – zwei an den DC/AC-Wandler (14) angeschlossene Ausgangsanschlüsse (4, 5) für eine Ausgangsgleichspannung, – zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren (8, 9), – einen DC/DC-Wandler (10), der eingangsseitig an den ersten (8) und ausgangsseitig an den zweiten (9) der beiden Kondensatoren angeschlossen ist, und – einen aktivierbaren Bypass zu einem der beiden Kondensatoren (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass die beiden Kondensatoren (8, 9) zwischen die Eingangsanschlüsse (2, 3) in Reihe geschaltet sind, – dass die beiden Ausgangsanschlüsse (4, 5) an den zweiten Kondensator (9) angeschlossen sind, – dass der DC/DC-Wandler (10) eine galvanische Trennung zwischen seiner Eingangsseite und seiner Ausgangsseite aufweist und – dass der aktivierbare Bypass für den ersten Kondensator (8) vorgesehen ist.
Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der DC/DC-Wandler (10) der Anpassschaltung (1) eingangsseitig einen eine hochfrequente Wechselspannung erzeugenden DC/AC-Teilwandler (12), einen die hochfrequente Wechselspannung hochspannenden Transformator (11) und ausgangsseitig einen die hochgespannte hochfrequente Wechselspannung gleichrichtenden AC/DC-Teilwandler (13) aufweist.
Wechselrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hochfrequente Wechselspannung eine Frequenz oberhalb des hörbaren Bereichs aufweist.
Wechselrichter nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der AC/DC-Teilwandler (13) der Anpassschaltung (1) eine Resonanzkapazität (26, 27; 32) in Reihe mit einer Sekundärwicklung (21) des Transformators (11) aufweist.
Wechselrichter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der AC/DC-Teilwandler (13) der Anpassschaltung (1) ein passiver Gleichrichter mit zwei Halbbrücken (22, 23) ist, wobei Mittelpunkte der beiden Halbbrücken (22, 23) mit jeweils einem der beiden Enden einer Sekundärwicklung (21) des Transformators (11) verbunden sind und wobei mindestens eine der beiden Halbbrücken (22) zwei Gleichrichterdioden (24, 25) aufweist.
Wechselrichter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der DC/AC-Teilwandler (12) der Anpassschaltung (1) einen Mittelpunktanzapf (16) einer Primärwicklung (18) des Transformators (11) mit der einen Seite des ersten Kondensators (8) und die beiden Enden der Primärwicklung (18) des Transformators (11) über zwei taktbare Schalter (19, 20) mit der anderen Seite des ersten Kondensators (8) verbindet.
Wechselrichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Schließen von Schaltern des DC/AC-Teilwandlers (12) der Anpassschaltung (1) der Bypass zu dem ersten Kondensator (8) aktiviert wird.
Wechselrichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem DC/DC-Wandler (10) der Anpassschaltung (1) ein Verhältnis von über dem ersten Kondensator (8) und dem zweiten Kondensator (9) abfallenden Teilspannungen der Eingangsgleichspannung von 1:2 bis 1:10, vorzugsweise von 1:3 bis 1:9 einstellbar ist.
Wechselrichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere DC/DC-Wandler (10) der Anpassschaltung (1) eingangsseitig an den ersten Kondensator (8) und ausgangsseitig an den zweiten Kondensator (9) angeschlossen sind.
Wechselrichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer DC/DC-Wandler (10) der Anpassschaltung (1) eingangsseitig an einen mit dem ersten und zweiten Kondensator (8, 9) zwischen die Eingangsanschlüsse (2, 3) in Reihe geschalteten dritten Kondensator und ausgangsseitig an den zweiten Kondensator (9) angeschlossen ist.
Verwendung einer Anpassschaltung (1), insbesondere eines Wechselrichters nach einem der Ansprüche 1 bis 10, – wobei die Anpassschaltung (1) – zwei Eingangsanschlüsse (2, 3) für eine Eingangsgleichspannung, – zwei Ausgangsanschlüsse (4, 5) für eine Ausgangsgleichspannung, – zwei zwischen die Eingangsanschlüsse (2, 3) in Reihe geschaltete Kondensatoren (8, 9), – einen DC/DC-Wandler (10), der eingangsseitig an den ersten (8) und ausgangsseitig an den zweiten (9) der beiden Kondensatoren angeschlossen ist, und – einen aktivierbaren Bypass für den ersten Kondensator (8), – wobei die beiden Ausgangsanschlüsse (4, 5) an den zweiten Kondensator (9) angeschlossen sind, – wobei der DC/DC-Wandler (10) eine galvanische Trennung zwischen seiner Eingangsseite und seiner Ausgangsseite aufweist, und – wobei in einem tiefsetzenden Betriebsmodus der Anpassschaltung (1) der DC/DC-Wandler (10) die über dem ersten Kondensator (8) abfallende Spannung in die über dem zweiten Kondensator (9) abfallende Spannung umwandelt und so Leistung von dem ersten Kondensator (9) zu den Ausgangsanschlüssen (4, 5) hin fließen lässt, dadurch gekennzeichnet, – dass in einem Bypass-Betriebsmodus der Anpassschaltung (1) der Bypass für den ersten Kondensator (8) aktiviert ist, so dass der erste Kondensator (8) durch den Bypass kurzgeschlossen ist und die gesamte Eingangsspannung über dem zweiten Kondensator (9) abfällt und entsprechend vollständig zwischen den Ausgangsanschlüssen (4, 5) als Ausgangsgleichspannung anliegt.
Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der tiefsetzende Betriebsmodus aktiviert wird, wenn die Eingangsgleichspannung eine maximal zulässige Ausgangsgleichspannung der Anpassschaltung (1) übersteigt, und dass der Bypass-Betriebsmodus aktiviert wird, wenn die Eingangsgleichspannung eine maximal zulässige Ausgangsgleichspannung der Anpassschaltung (1) oder eine darunter liegende vorgegebene Umschaltspannung unterschreitet.
Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, wobei der DC/DC-Wandler (10) der Anpassschaltung (1) eingangsseitig einen eine hochfrequente Wechselspannung erzeugenden DC/AC-Teilwandler (12), einen die hochfrequente Wechselspannung hochspannenden Transformator (11) und ausgangsseitig einen die hochgespannte hochfrequente Wechselspannung gleichrichtenden AC/DC-Teilwandler (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Schalter (19, 20) des DC/AC-Teilwandlers (12) der Anpassschaltung (1) mit einer Frequenz von mindestens 16 kHz, vorzugsweise mindestens 30 kHz und noch mehr bevorzugt mindestens 45 kHz getaktet werden.
Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der DC/AC-Teilwandler (12) der Anpassschaltung (1) bei aktiviertem DC/DC-Wandler (10) mit einer festen Frequenz im Bereich von ±20 % um eine Resonanzfrequenz des AC/DC-Teilwandlers (13) betrieben wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der DC/AC-Teilwandler (12) der Anpassschaltung (1) nach dem Aufbauen einer Spannung über dem ersten Kondensator (8) mit einem Tastverhältnis seiner Schalter (19, 20) von 50 % betrieben wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass zu dem ersten Kondensator (8) durch Schließen von Schaltern des DC/AC-Teilwandlers (12) der Anpassschaltung (1) aktiviert wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei – mehrere DC/DC-Wandler (10) der Anpassschaltung (1) eingangsseitig an den ersten Kondensator (8) und ausgangsseitig an den zweiten Kondensator (9) angeschlossen sind und/oder ein weiterer DC/DC-Wandler (10) der Anpassschaltung (1) eingangsseitig an einen mit dem ersten und zweiten Kondensator (8, 9) zwischen die Eingangsanschlüsse (2, 3) in Reihe geschalteten dritten Kondensator und ausgangsseitig an den zweiten Kondensator (9) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die DC/DC-Wandler (10) der Anpassschaltung (1) in einem gemeinsamen aktivierten Zustand in einem Interleavingmode betrieben werden.