DE102013221444B4

DE102013221444B4 - Inverter system and power supply device

Info

Publication number: DE102013221444B4
Application number: DE102013221444.8A
Authority: DE
Inventors: Frank Seybold
Original assignee: Kaco New Energy GmbH
Current assignee: Kaco New Energy GmbH
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: DE102013221444A1

Abstract

Wechselrichter-System (15), aufweisend:- ein Gehäuse (60) mit einer Öffnung,- ein der Öffnung zugeordnetes Schließmittel (61), wobei das Schließmittel (61) einen offenen Zustand aufweist, bei dem ein Gehäuseinneres für einen Benutzer zugänglich ist, und das Schließmittel (61) einen geschlossenen Zustand aufweist, bei dem das Gehäuseinnere für den Benutzer nicht zugänglich ist,- eine Wechselrichtereinheit (40) mit einer Gleichspannungsseite und einer Wechselspannungsseite,- einen AC-Schalter (Tr2), der zwischen die Wechselspannungsseite der Wechselrichtereinheit (40) und ein Wechselspannungsnetz eingeschleift ist und der einen geschlossenen und einen offenen Schaltzustand aufweist,- einen Schließmittelsensor (63) in Wirkverbindung mit dem AC-Schalter (Tr2), der den Zustand des Schließmittels (63) detektiert und den AC-Schalter (Tr2) bei einem detektierten offenen Zustand des Schließmittels (61) in den offenen Schaltzustand versetzt, und- einen DC-Trennschalter (Tr1), der zwischen eine DC-Spannungsquelle (20) und die Gleichspannungsseite der Wechselrichtereinheit (40) eingeschleift ist und der einen geschlossenen und einen offenen Schaltzustand aufweist, wobei ein Schaltzustand des DC-Trennschalters (Tr1) mittels eines im Gehäuseinneren angeordneten Bedienmittels (30) einstellbar ist.Inverter system (15), comprising: - a housing (60) having an opening, - a closing means (61) associated with the opening, the closing means (61) having an open state in which a housing interior is accessible to a user, and the closing means (61) has a closed state in which the housing interior is inaccessible to the user, - an inverter unit (40) having a DC side and an AC side, - an AC switch (Tr2) connected between the AC side of the inverter unit (40) and an alternating voltage network is looped and having a closed and an open switching state, - a Schließmittelsensor (63) in operative connection with the AC switch (Tr2), which detects the state of the closing means (63) and the AC switch ( Tr2) is placed in the open switching state at a detected open state of the closing means (61), and - a DC disconnecting switch (Tr1), the between a DC voltage source (20) and the DC side of the inverter unit (40) is looped and having a closed and an open switching state, wherein a switching state of the DC disconnector (Tr1) by means of a housing arranged inside the operating means (30) is adjustable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wechselrichter-System, welches unter anderem eine Wechselrichtereinheit mit einer Gleichspannungs(DC)-Seite und einer Wechselspannungs(AC)-Seite aufweist. Eine solche Wechselrichtereinheit wird insbesondere verwendet, um eine DC-seitig gelieferte Gleichspannung in eine Wechselspannung zur Verwendung auf der AC-Seite umzuwandeln. Damit kann beispielsweise mittels einer typischen Gleichspannungsquelle wie einer Batterie oder einer Solarzelle bzw. einem Photovoltaik(PV)-Generator eine Einspeisung in ein öffentliches Wechselspannungsnetz oder der Aufbau einer Inselstromversorgung ermöglicht werden.The invention relates to an inverter system which, inter alia, has an inverter unit with a DC (DC) side and an AC (AC) side. Such an inverter unit is used, in particular, to convert a DC-side DC voltage into an AC voltage for use on the AC side. Thus, for example, by means of a typical DC voltage source such as a battery or a solar cell or a photovoltaic (PV) generator, a feed into a public AC voltage network or the construction of an island power supply can be made possible.

Typischerweise weisen gattungsgemäße Wechselrichter-Systeme sowohl auf der DC-Seite wie auch auf der AC-Seite Trennorgane auf, welche eine Unterbrechung des jeweiligen Stromflusses ermöglichen. Grundsätzlich kann es sich dabei sowohl um Trennschalter wie auch um Lastschalter oder auch um Lasttrennschalter handeln. Zur Erhöhung der Sicherheit wird zur Bedienung solcher Schaltorgane häufig ein jeweiliger Schalter verwendet, welcher nur durch eine so genannte bewusste Handlung betätigbar ist. Eine solche bewusste Handlung kann beispielsweise darin bestehen, dass ein Drehschalter zunächst um einen bestimmten Winkelabschnitt gedreht, anschließend eingedrückt und dann nochmals gedreht werden muss. Dies verhindert eine unbeabsichtigte Trennung oder Verbindung, wobei eine unbeabsichtigte Trennung beispielsweise bei einem reinen Trennschalter zur unkontrollierten Bildung eines Lichtbogens führen kann, wohingegen eine unbeabsichtigte elektrische Verbindung zur Gefährdung von Personen führen kann, wenn beispielsweise ein dadurch mit Spannung beaufschlagtes Bauteil gerade gewartet wird.Typically, generic inverter systems have on both the DC side and on the AC side separating members, which allow an interruption of the respective current flow. Basically, these can be both circuit breakers as well as load switches or load-disconnectors. To increase safety, a respective switch is often used to operate such switching devices, which can only be actuated by a so-called conscious action. Such a deliberate action may be, for example, that a rotary switch first rotated by a certain angle section, then pressed and then rotated again. This prevents unintentional disconnection or connection, and inadvertent disconnection, for example, in a pure circuit breaker, can lead to the uncontrolled formation of an arc, whereas an inadvertent electrical connection can endanger persons if, for example, a component subjected to voltage is being serviced.

Für die DC-Seite hat es sich aufgrund eines Anstiegs der typischerweise verwendeten Spannungen, welche beispielsweise aus großen Anordnungen von Photovoltaikmodulen oder aus Hochvolt-Batterien stammen, herausgestellt, dass die Verwendung einer Kombination eines Niederspannungs-Hochleistungs(NH)-Trenners mit entsprechenden Niederspannungs-Hochleistungs(NH)-Sicherungen vorteilhaft wäre. Eine solche Kombination kann in geeigneter Weise den auf der DC-Seite in der Regel nötigen Kurzschlussschutz sicherstellen, wohingegen es sich gezeigt hat, dass auf der DC-Seite in der Praxis keine Überlastfehler auftreten. Jedoch besteht bei der Verwendung der beschriebenen Kombination aus NH-Trenner und NH-Sicherungen auf der DC-Seite grundsätzlich die Gefahr, dass für den Fall, dass eine Trennung auf der DC-Seite unter Last vorgenommen wird, bevor die AC-Seite getrennt wird, ein Lichtbogen entsteht, welcher mangels Nulldurchgang nicht mehr gelöscht werden kann. Dies führt zu Brandgefahr und zu weiteren Gefahren für Geräte und Personen.For the DC side, the use of a combination of a low voltage high performance (NH) separator with corresponding low voltage High performance (NH) fuses would be advantageous. Such a combination can suitably ensure the short-circuit protection usually required on the DC side, whereas it has been found that in practice no overload errors occur on the DC side. However, when using the above-described combination of NH disconnectors and NH fuses on the DC side, there is a general risk that, in the event that a disconnection is made on the DC side under load, before the AC side is disconnected , an arc is created, which can not be deleted due to a zero crossing. This leads to the risk of fire and other hazards for equipment and people.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Energieversorgungsvorrichtung mit einer DC-Spannungsquelle und einem Wechselrichter-System. Sofern für eine solche Energieversorgungsvorrichtung ein gattungsgemäßes Wechselrichter-System verwendet wird, treten die bereits beschriebenen Probleme auch bei einer solchen Energieversorgungsvorrichtung auf.The invention further relates to a power supply device with a DC voltage source and an inverter system. If a generic inverter system is used for such a power supply device, the problems already described also occur in such a power supply device.

Die US 2013/0058140 A1 zeigt ein Wechselrichter-System für eine Photovoltaikanlage mit einem Gehäuse und einer Wechselrichtereinheit mit einer Gleichspannungsseite und einer Wechselspannungsseite. Aus dieser Druckschrift ist weiter bekannt, dass eine gefährliche Situation dann entsteht, wenn ein Lichtbogen in der Photovoltaikanlage entsteht.The US 2013/0058140 A1 shows an inverter system for a photovoltaic system with a housing and an inverter unit with a DC side and an AC side. From this document is also known that a dangerous situation arises when an arc is created in the photovoltaic system.

Die US 2010/0133922 A1 zeigt ein Gehäuse mit einer Öffnung, ein der Öffnung zugeordnetes Schließmittel, wobei das Schließmittel einen offenen Zustand aufweist, bei dem das Gehäuseinnere für einen Benutzer zugänglich ist, und das Schließmittel einen geschlossenen Zustand aufweist, bei dem das Gehäuseinnere für den Benutzer nicht zugänglich ist, ein Wechselspannungs-Schalter der zwischen der Wechselspannungs-Seite der Wechselrichtereinheit und einem Wechselspannungsnetz geschaltet ist und der einen geschlossenen und einen offenen Schaltzustand aufweist, und einen Schließmittelsensor in Wirkverbindung mit dem Wechselspannungs-Schalter, der den Zustand des Schließmittels detektiert und den Wechselspannungs-Schalter bei einem detektierten offenen Zustand des Schließmittels in den offenen Schaltzustand versetzt.The US 2010/0133922 A1 shows a housing with an opening, a closing means associated with the opening, the closing means having an open state in which the housing interior is accessible to a user, and the closing means has a closed state in which the housing interior is not accessible to the user, an AC switch connected between the AC side of the inverter unit and an AC power network and having a closed and an open switching state; and a closing means sensor operatively connected to the AC switch detecting the state of the closing means and the AC switch a detected open state of the closing means in the open switching state.

Die Firmenschrift Doepke: Fernantrieb mit eigener Intelligenz - DFA DFA-DI - Fernantrieb - die 2. Generation. 26506 Norden, 2003 zeigt einen Fernantrieb mit eigener Intelligenz.The company brochure Doepke: Remote control with its own intelligence - DFA DFA-DI - remote control - the 2nd generation. 26506 Norden, 2003 shows a remote drive with its own intelligence.

Aufgabe und LösungTask and solution

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Wechselrichter-System insoweit zu verbessern, dass die Entstehung eines Lichtbogens auf der DC-Seite verhindert wird. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine Energieversorgungsvorrichtung vorzusehen, welche mit einem entsprechend verbesserten Wechselrichter-System ausgestattet ist.It is therefore an object of the invention to improve an inverter system in that the formation of an arc on the DC side is prevented. It is a further object of the invention to provide a power supply device which is equipped with a correspondingly improved inverter system.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Wechselrichter-System gemäß Anspruch 1 sowie eine Energieversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 9 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This is inventively achieved by an inverter system according to claim 1 and a power supply device according to claim 9. Advantageous embodiments, for example, the respective subclaims be removed. The content of the claims is made by express reference to the content of the description.

Die Erfindung betrifft ein Wechselrichter-System, welches Folgendes aufweist:

- ein Gehäuse mit einer Öffnung,
- ein der Öffnung zugeordnetes Schließmittel, wobei das Schließmittel einen offenen Zustand aufweist, bei dem ein Gehäuseinneres für einen Benutzer zugänglich ist und das Schließmittel einen geschlossenen Zustand aufweist, bei dem das Gehäuseinnere für den Benutzer nicht zugänglich ist,
- eine Wechselrichtereinheit mit einer DC-Seite und einer AC-Seite,
- mindestens einen ein- oder mehrpoligen AC-Schalter (AC-Schaltmittel, AC-Leistungsschalter, AC-Trennschalter, AC-Leistungstrennschalter), der zwischen der AC-Seite der Wechselrichtereinheit und ein Wechselspannungsnetz eingeschleift ist, der einen geschlossenen und einen offenen Schaltzustand aufweist und der zum Schalten einer Wechselspannung (AC-Spannung) unter Last ausgebildet ist, und
- einen Schließmittelsensor in Wirkverbindung mit dem AC-Schalter, der den Zustand des Schließmittels detektiert und den AC-Schalter bei einem detektierten offenen Zustand des Schließmittels in den offenen Schaltzustand versetzt.

The invention relates to an inverter system comprising:

a housing with an opening,
a closure means associated with the opening, the closure means having an open condition in which a housing interior is accessible to a user and the closure means has a closed condition in which the interior of the housing is inaccessible to the user,
an inverter unit with a DC side and an AC side,
- at least one single or multi-pole AC switch (AC switching means, AC breaker, AC disconnect switch, AC breaker) connected between the AC side of the inverter unit and an AC mains system with a closed and an open switching state and which is designed to switch an AC voltage (AC voltage) under load, and
a closure means sensor operatively connected to the AC switch which detects the state of the closure means and places the AC switch in the open switching state at a detected open state of the closure means.

Durch das erfindungsgemäße Wechselrichter-System wird erreicht, dass bereits beim Öffnen des Schließmittels der AC-Schalter des Wechselrichter-Systems geöffnet wird. Das Öffnen bzw. Trennen erfolgt auf der AC-Seite somit ohne eine davon ausgehende Gefahr eines nicht selbst verlöschenden Lichtbogens. Bei einer nachfolgenden Trennung auf der DC-Seite, welche typischerweise erst nach Öffnen des Schließmittels möglich ist, da sich der entsprechende Schalter in dem Gehäuse befindet, ist somit eine Gefährdung beispielsweise aufgrund von Lichtbogenbildung auf der DC-Seite ausgeschlossen, da das System bereits nicht mehr unter Last steht.As a result of the inverter system according to the invention, the AC switch of the inverter system is already opened when the closing means is opened. The opening or separating takes place on the AC side thus without the risk of a not self-extinguishing arc emanating therefrom. In a subsequent separation on the DC side, which is typically possible only after opening the closing means, since the corresponding switch is located in the housing, thus a risk, for example due to arcing on the DC side is excluded because the system is not already more is under load.

Die AC-Seite ist bevorzugt elektrisch mit einem Netz gekoppelt. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein öffentliches Stromnetz, insbesondere ein Wechselspannungsnetz, oder um das Netz einer Inselstromversorgung handeln. Unter einer Inselstromversorgung wird typischerweise verstanden, dass es sich um ein lokal begrenztes Stromnetz zur Versorgung einer überschaubaren Menge von Verbrauchern handelt, wie es beispielsweise in abgelegenen Gebieten, auf Berghütten oder an anderen Orten ohne Anschluss an ein überregionales Stromnetz vorkommt.The AC side is preferably electrically coupled to a network. This may, for example, be a public power grid, in particular an AC power grid, or the grid of an island power supply. Under island power supply is typically understood that it is a local power grid to supply a manageable amount of consumers, such as occurs in remote areas, in mountain huts or other places without connection to a national grid.

Vorteilhaft handelt es sich bei dem AC-Schalter um einen AC-Leistungstrennschalter. Ein solcher ermöglicht zusätzlich zur Möglichkeit des Schaltens unter Last insbesondere eine erkennbare Trennung zur Vermeidung einer unabsichtlichen Inbetriebnahme und zur Erhöhung des Sicherheitsgefühls von Arbeitern.Advantageously, the AC switch is an AC circuit breaker. Such, in addition to the possibility of switching under load, in particular allows a recognizable separation to avoid unintentional start-up and to increase the sense of security of workers.

Unter einem offenen Schaltzustand des AC-Schalters wird insbesondere verstanden, dass die AC-Seite elektrisch vom Netz getrennt ist. Damit werden eine Spannungsübertragung und/oder ein Stromfluss zwischen der Wechselrichtereinheit und dem Netz verhindert.An open switching state of the AC switch is understood in particular to mean that the AC side is electrically isolated from the mains. This prevents a voltage transmission and / or a current flow between the inverter unit and the network.

Die Wechselrichtereinheit und der AC-Schalter können Bestandteil eines Wechselrichters sein, d.h. diese können beispielsweise in einem Gehäuse enthalten und für einen Betrachter nicht separat voneinander wahrnehmbar sein. Dies ändert nichts an deren jeweiliger Funktionalität.The inverter unit and the AC switch may be part of an inverter, i. these may for example be contained in a housing and not be separately perceivable by a viewer. This does not change their respective functionality.

Gemäß einer Ausführung weist der AC-Schalter einen Fernantrieb auf. Ein solcher kann beispielsweise durch einen manuell und/oder elektrisch betätigbaren, beispielsweise schwenkbaren Hebel ausgebildet sein, bei dessen Verschwenken aus einer geschlossenen Position, welche dem geschlossenen Schaltzustand entspricht, der AC-Schalter seinen offenen Schaltzustand einnimmt. Bevorzugt steht dann der Schließmittelsensor in Wirkverbindung mit dem Fernantrieb und der Schließmittelsensor bewirkt den offenen Schaltzustand des AC-Schalters mittels des Fernantriebs, wenn ein offener Zustand des Schließmittels detektiert wird.According to one embodiment, the AC switch has a remote drive. Such can be formed, for example, by a manually and / or electrically operable, for example, pivotable lever, in its pivoting from a closed position, which corresponds to the closed switching state, the AC switch assumes its open switching state. Preferably, then the Schließmittelsensor is in operative connection with the remote drive and the Schließmittelsensor causes the open switching state of the AC switch by means of the remote drive when an open state of the closing means is detected.

Gemäß einer weiteren Ausführung, welche mit der eben beschriebenen Ausführung mit einem Fernantrieb kombinierbar ist oder auch alternativ zu dieser sein kann, weist der AC-Schalter eine Unterspannungsabschalteinrichtung bzw. eine Unterspannungserkennung auf. Eine Unterspannungsabschalteinrichtung ist typischerweise so ausgebildet, dass sie den AC-Schalter besonders schnell abschalten kann, beispielsweise mittels einer vorgespannten Feder, welche zum Abschalten freigegeben bzw. gelöst wird, so dass sie sich entspannen kann. Bevorzugt steht dann der Schließmittelsensor in Wirkverbindung mit der Unterspannungsabschalteinrichtung und der Schließmittelsensor bewirkt den offenen Schaltzustand des AC-Schalters mittels der Unterspannungsabschalteinrichtung, wenn ein offener Zustand des Schließmittels detektiert wird.According to a further embodiment, which can be combined with the previously described embodiment with a remote drive or can also be an alternative to this, the AC switch has an undervoltage cut-off device or an undervoltage detection. An undervoltage shut-off device is typically designed so that it can switch off the AC switch particularly quickly, for example by means of a preloaded spring, which is released for disengaging so that it can relax. Preferably, the closure means sensor is then in operative communication with the undervoltage shutdown means and the closure means sensor effects the open switching state of the AC switch by means of the undervoltage shutdown means when an open condition of the closure means is detected.

Besonders bevorzugt bewirkt der Schließmittelsensor den offenen Schaltzustand sowohl mit dem Fernantrieb wie auch mit der Unterspannungsabschalteinrichtung. Damit kann die Sicherheit weiter erhöht werden.Particularly preferably, the closing means sensor effects the open switching state both with the remote drive and with the undervoltage shut-off device. Thus, the security can be further increased.

Alternativ und/oder zusätzlich kann der Schließmittelsensor auf einen Mikroprozessoreingang wirken oder auf eine andere Art mit dem AC-Schalter verschaltet sein, um bei einem offenen Zustand des Schließmittels und/oder beim Übergang des Schließmittels in den offenen Zustand den AC-Schalter in seinen offenen Schaltzustand zu versetzen. Ein Mikroprozessor, der mit dem Schließmittelsensor wirkverbunden ist, kann beispielsweise wiederum auf den Fernantrieb und/oder die Unterspannungsabschalteinrichtung wirken bzw. diese geeignet in Abhängigkeit vom Zustand des Schließmittelsensors ansteuern. Alternatively, and / or additionally, the closure means sensor may act on a microprocessor input or be otherwise connected to the AC switch to open the AC switch into its open state at an open state of the closure means and / or at the transition of the closure means to the open state To shift the switching state. For example, a microprocessor operatively connected to the closure means sensor may, in turn, operate on the remote operator and / or the undervoltage shut-off means, or may appropriately control them in response to the state of the closure means sensor.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist der AC-Schalter ein manuell betätigbares Bedienmittel auf, beispielsweise in Form eines Schalters. Dies ermöglicht typischerweise eine Betätigung des AC-Schalters auch von einer entfernten Position, also beispielsweise ein Versetzen des AC-Schalters in den offenen oder geschlossenen Schaltzustand. Hierfür kann beispielsweise eine elektrische Verbindung oder eine andere Möglichkeit der Kommunikation zwischen dem Bedienmittel und dem AC-Schalter vorhanden sein.According to a preferred embodiment, the AC switch has a manually operable operating means, for example in the form of a switch. This typically allows actuation of the AC switch also from a remote position, such as, for example, shifting the AC switch to the open or closed switching state. For this purpose, for example, an electrical connection or another possibility of communication between the operating means and the AC switch may be present.

Das Bedienmittel des AC-Schalters bzw. der AC-Schalter selbst ist bevorzugt im Inneren des Gehäuses angeordnet. Damit kann beispielsweise durch eine Sicherung des Schließmittels gegen unbefugtes Öffnen auch eine unbefugte Betätigung des Bedienmittels und damit des AC-Schalters verhindert werden.The operating means of the AC switch or the AC switch itself is preferably arranged in the interior of the housing. Thus, for example, by securing the closing means against unauthorized opening and unauthorized operation of the operating means and thus the AC switch can be prevented.

Das Gehäuse ist bevorzugt als Schaltschrank ausgebildet. Hierfür kann auf bekannte Ausführungen zurückgegriffen werden. Das Schließmittel ist dabei weiter bevorzugt als Schaltschranktür ausgebildet, wobei ebenfalls auf bekannte Ausführungen zurückgegriffen werden kann. Mittels einer Schaltschranktür und eines Schaltschranks ist es insbesondere möglich, bekannte Sicherheitsvorrichtungen wie beispielsweise geeignete Schlösser mit definierter Sicherheit zum Verhindern von unbefugtem Zugriff zu verwenden.The housing is preferably designed as a control cabinet. For this purpose, recourse can be had to known embodiments. The closing means is further preferably designed as a cabinet door, which can also be used on known designs. By means of a cabinet door and a control cabinet, it is particularly possible to use known security devices such as suitable locks with defined security to prevent unauthorized access.

Der Schließmittelsensor ist bevorzugt als Türendschalter ausgebildet. Hierbei handelt es sich um eine bewährte und zuverlässige Ausführung.The closing means sensor is preferably designed as a door limit switch. This is a proven and reliable design.

Das Wechselrichter-System weist einen DC-Trennschalter auf, welcher bevorzugt als Niedervolt-Hochleistungs(NH)-Trenner ausgeführt ist, der zwischen eine DC-Spannungsquelle und die DC-Seite der Wechselrichtereinheit eingeschleift ist und der einen geschlossenen und einen offenen Schaltzustand aufweist. Bei der Spannungsquelle kann es sich beispielsweise um eine Batterie, insbesondere um eine Hochvolt-Batterie, um ein Photovoltaikmodul oder um eine entsprechende Anordnung von Photovoltaikmodulen handeln, beispielsweise in Form mehrerer so genannter paralleler PV-Strings.The inverter system has a DC disconnect switch, which is preferably designed as a low-voltage high-performance (NH) separator, which is looped between a DC voltage source and the DC side of the inverter unit and having a closed and an open switching state. The voltage source can be, for example, a battery, in particular a high-voltage battery, a photovoltaic module or a corresponding arrangement of photovoltaic modules, for example in the form of a plurality of so-called parallel PV strings.

Unter einem offenen Schaltzustand des DC-Trennschalters wird dabei ein Schaltzustand verstanden, in welchem die DC-Spannungsquelle und die DC-Seite der Wechselrichtereinheit nicht elektrisch miteinander verbunden sind. Unter einem geschlossenen Schaltzustand wird demgemäß ein Schaltzustand verstanden, in welchem die DC-Spannungsquelle und die DC-Seite der Wechselrichtereinheit elektrisch miteinander verbunden sind.An open switching state of the DC disconnector is understood to be a switching state in which the DC voltage source and the DC side of the inverter unit are not electrically connected to one another. A closed switching state is accordingly understood as a switching state in which the DC voltage source and the DC side of the inverter unit are electrically connected to one another.

Ein Schaltzustand des DC-Trennschalters ist mittels eines im Gehäuseinneren angeordneten manuell betätigbaren Bedienmittels einstellbar. Das Bedienmittel kann Bestandteil des DC-Trennschalters sein, wobei für diesen Fall der DC-Trennschalter und sein Bedienmittel im Gehäuseinneren angeordnet sind. Das Bedienmittel kann beispielsweise eine Drehhandhabe sein, die mechanisch auf Schaltkontakte des DC-Trennschalters wirkt. In einer ersten Drehstellung können beispielswiese die Schaltkontakte des DC-Trennschalters geöffnet sein und einer zweiten Drehstellung können die Schaltkontakte des DC-Trennschalters geschlossen sein. Mittels des Bedienmittels kann der DC-Trennschalter von solchen Benutzern betätigt bzw. bedient werden, welche auch sonstige Einrichtungen innerhalb des Gehäuses benutzen dürfen. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Schaltzustand des DC-Trennschalters ausschließlich mittels des im Gehäuseinneren angeordneten Bedienmittels einstellbar ist. Damit kann verhindert werden, dass die Betätigung des DC-Trennschalters erfolgt, obwohl die AC-Seite der Wechselrichtereinheit nach wie vor unter Last steht. Bei geeigneter Zutrittskontrolle zu einem Schaltschrank, beispielsweise mittels eines schlüsselbetätigten Schlosses, kann somit auch eine unbefugte Betätigung des DC-Trennschalters verhindert werden.A switching state of the DC disconnector is adjustable by means of a manually operable control means arranged inside the housing. The operating means may be part of the DC disconnector, in which case the DC disconnector and its operating means are arranged inside the housing. The operating means may for example be a rotary handle which acts mechanically on switching contacts of the DC disconnector. In a first rotational position, for example, the switching contacts of the DC disconnector can be opened and a second rotational position, the switching contacts of the DC disconnector can be closed. By means of the operating means, the DC disconnector can be operated or operated by those users who may also use other devices within the housing. It is particularly preferred if the switching state of the DC disconnector switch is adjustable exclusively by means of the operating means arranged inside the housing. This prevents the operation of the DC disconnector, although the AC side of the inverter unit is still under load. With suitable access control to a cabinet, for example by means of a key-operated lock, thus an unauthorized operation of the DC disconnector can be prevented.

Der DC-Trennschalter weist ferner bevorzugt eine Anzahl von DC-Sicherungen als Kurzschlussschutz auf. Damit kann eine zusätzliche Sicherheit gegen Kurzschlüsse erreicht werden.The DC disconnect switch also preferably has a number of DC fuses as short-circuit protection. Thus, an additional security against short circuits can be achieved.

Der DC-Trennschalter weist ferner bevorzugt ein Mittel zum Detektieren einer fehlerhaften Abschaltung auf, das mit dem AC-Schalter in Wirkverbindung steht und das den AC-Schalter in den offenen Schaltzustand versetzt, wenn eine fehlerhafte Abschaltung detektiert wird. Damit kann eine noch weitergehende Sicherheit derart erreicht werden, dass der AC-Schalter nicht nur dann zwangsweise in seinen offenen Schaltzustand versetzt wird, wenn das Schließmittel, also beispielsweise die Schaltschranktür, geöffnet wird, sondern auch dann, wenn eine Fehlfunktion des DC-Trennschalters erkannt wird. Bei einer solchen Fehlfunktion kann es sich beispielsweise um einen Lichtbogen, um eine Überhitzung oder um einen Kurzschluss handeln.The DC disconnect switch also preferably includes a means for detecting a faulty trip that is operatively connected to the AC switch and that places the AC switch in the open switch state when an erroneous trip is detected. In this way, even further safety can be achieved such that the AC switch is not forced into its open switching state only when the closing means, for example the control cabinet door, is opened, but also when a malfunction of the DC disconnecting switch is detected becomes. Such a malfunction can happen for example, an arc, overheating or short circuit.

Die Wirkverbindung zwischen dem Mittel zum Detektieren einer fehlerhaften Abschaltung und dem AC-Schalter kann wie oben mit Bezug auf den Schließmittelsensor beschrieben ausgeführt sein. Die Abschaltung kann also beispielsweise mittels eines Fernantriebs, mittels einer Unterspannungsabschalteinrichtung oder mit beiden erfolgen.The operative connection between the erroneous shutdown detection means and the AC switch may be carried out as described above with respect to the closure means sensor. The shutdown can thus be done for example by means of a remote operator, by means of an undervoltage shut-off device or with both.

Das Schließmittel weist bevorzugt einen lösbaren Verriegelungsmechanismus auf, welcher dazu ausgebildet ist, das Schließmittel im geschlossenen Zustand zu halten, und welcher nur durch eine bewusste Handlung lösbar ist. Bei einer solchen bewussten Handlung kann es sich beispielsweise um bestimmte Kombinationen von Dreh- und Drückbewegungen handeln, welche mittels eines Schalters, beispielsweise eines Drehschalters, durchzuführen sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Drehschalter zunächst um einen bestimmten Winkel gedreht wird, anschließend eingedrückt wird und dann nochmals gedreht wird. Grundsätzlich wird unter einer bewussten Handlung insbesondere verstanden, dass es sich um eine Handlung handelt, welche nur dann mit dem Schalter durchgeführt wird, wenn sich ein Mensch bewusst dazu entscheidet, diese Handlung durchzuführen. Insbesondere soll damit also vermieden werden, dass die Betätigung eines solchen Schalters oder Verriegelungsmechanismus unbeabsichtigt, beispielsweise also als Folge eines Ausrutschens des Bedieners, einer Verwechslung oder Ähnlichem erfolgt.The closing means preferably comprises a releasable locking mechanism, which is designed to hold the closing means in the closed state, and which can only be released by a conscious action. Such a conscious action may be, for example, certain combinations of rotational and pushing movements which are to be performed by means of a switch, for example a rotary switch. For example, it can be provided that the rotary switch is first rotated by a certain angle, is then pressed and then rotated again. Basically, a conscious act is understood to mean, in particular, that it is an action which is performed with the switch only when a person consciously decides to perform this action. In particular, it should thus be avoided that the operation of such a switch or locking mechanism unintentionally, for example, as a result of slipping of the operator, a confusion or the like.

Bevorzugt weist die Wechselrichtereinheit eine Nennleistung von mindestens 100 kW auf. Bei einer solchen Leistung kommen die weiter oben beschriebenen Vorteile durch die erfindungsgemäße Ausführung in besonderer Weise zum Tragen, da bei derartigen Leistungen besondere Anforderungen an die Sicherheit des Systems gestellt werden und Bauelemente, welche derartigen Leistungen standhalten, nur äußerst begrenzt verfügbar sind.Preferably, the inverter unit has a rated power of at least 100 kW. With such a performance, the advantages described above come through the embodiment of the invention in a special way to bear, as in such services special demands on the security of the system are made and components that withstand such performance, are available only very limited.

Der AC-Schalter weist bevorzugt einen induktiven Überlastschutz, einen thermischen Überlastschutz und/oder einen Kurzschlussschutz auf. Damit kann die Sicherheit des Systems noch weiter verbessert werden, indem beispielsweise zusätzliche Sicherheiten gegen Überlast oder Kurzschluss vorgesehen werden.The AC switch preferably has an inductive overload protection, a thermal overload protection and / or a short-circuit protection. Thus, the security of the system can be further improved by, for example, additional security against overload or short circuit are provided.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Energieversorgungsvorrichtung, welche Folgendes aufweist: eine DC-Spannungsquelle (Gleichspannungs-Quelle), beispielsweise in Form eines Energiespeichers und/oder eines oder mehrerer PV-Module, und ein erfindungsgemäßes Wechselrichter-System, wobei die DC-Seite der Wechselrichtereinheit mit der DC-Spannungsquelle elektrisch verbunden ist.The invention further relates to a power supply device, comprising: a DC voltage source (DC source), for example in the form of an energy storage device and / or one or more PV modules, and an inventive inverter system, wherein the DC side of Inverter unit is electrically connected to the DC voltage source.

Durch eine erfindungsgemäße Energieversorgungsvorrichtung können die bereits mit Bezug auf das erfindungsgemäße Wechselrichter-System erläuterten Vorteile erreicht werden. Dabei kann auf alle beschriebenen Varianten und Ausführungsformen des Wechselrichter-Systems zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend.By means of an energy supply device according to the invention, the advantages already explained with reference to the inverter system according to the invention can be achieved. It can be used on all described variants and embodiments of the inverter system. Illustrated benefits apply accordingly.

Bei dem Energiespeicher kann es sich insbesondere um eine Batterie oder einen Akkumulator, insbesondere eine Hochvolt-Batterie, welche auch ladefähig sein kann, handeln. Damit kann eine sichere und zuverlässige Einspeisung in ein öffentliches Netz und/oder eine Inselstromversorgung erreicht werden.The energy store may in particular be a battery or a rechargeable battery, in particular a high-voltage battery, which may also be capable of charging. Thus, a safe and reliable feed into a public network and / or an island power supply can be achieved.

Sofern es sich bei dem für die Energieversorgungsvorrichtung verwendeten Wechselrichter-System um ein solches handelt, welches wie weiter oben beschrieben einen DC-Trennschalter aufweist, ist der Energiespeicher bevorzugt mit dem DC-Trennschalter verbunden. Somit wird eine Energieübertragung von dem Energiespeicher über den DC-Trennschalter zu der Wechselrichtereinheit ermöglicht. Diese Energieübertragung ist mittels des DC-Trennschalters schaltbar.If the inverter system used for the energy supply device is one which, as described above, has a DC disconnect switch, the energy store is preferably connected to the DC disconnect switch. Thus, a transfer of energy from the energy storage is enabled via the DC disconnect switch to the inverter unit. This energy transfer is switchable by means of the DC disconnector.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Hierbei zeigen schematisch:

1 eine Energieversorgungsvorrichtung mit einem Wechselrichter-System und
2 einen schematischen Schaltplan.

The invention will be described in detail below with reference to the drawings. Here are shown schematically:

1 a power supply device with an inverter system and
2 a schematic circuit diagram.

Detaillierte Beschreibung des AusführungsbeispielsDetailed description of the embodiment

1 zeigt eine Energieversorgungsvorrichtung 10 mit einem Wechselrichter-System 15. Die Energieversorgungsvorrichtung 10 weist einen Energiespeicher in Form einer Hochvolt-Batterie 20 auf. Die Hochvolt-Batterie 20 weist einen ersten Anschlusspol 21, einen zweiten Anschlusspol 22 und einen dritten Anschlusspol 23 auf. An dem ersten Anschlusspol 21 liegt eine positive Spannung DC+ an. An dem zweiten Anschlusspol 22 liegt ein Bezugspotential N, auch als Masse bezeichnet, an. An dem dritten Anschlusspol 23 liegt ein negatives Potential DC- an. Es sei verstanden, dass die erwähnten Potentiale typischerweise zumindest dann anliegen, wenn die Hochvolt-Batterie 20 wenigstens teilweise geladen ist. 1 shows a power supply device 10 with an inverter system 15 , The power supply device 10 has an energy storage in the form of a high-voltage battery 20 on. The high-voltage battery 20 has a first terminal pole 21 , a second terminal pole 22 and a third terminal pole 23 on. At the first connection pole 21 is a positive voltage DC + on. At the second terminal pole 22 is a reference potential N, also referred to as mass, at. At the third terminal pole 23 if there is a negative potential DC-. It should be understood that the mentioned potentials are typically present at least when the high-voltage battery 20 at least partially charged.

Das Wechselrichter-System 15 weist einen DC-Trennschalter Tr1, eine Wechselrichtereinheit 40 sowie einen AC-Schalter in Form eines AC-Leistungstrennschalters oder AC-Trennschalters Tr2 auf. Die Wechselrichtereinheit 40 ist dazu ausgebildet, an einer DC-Seite gelieferte Gleichspannung in eine Wechselspannung an einer AC-Seite zu transformieren. Die Wechselrichtereinheit 40 ist DC-seitig elektrisch mit den Anschlusspolen 21, 22, 23 der Hochvolt-Batterie 20 verbunden.The inverter system 15 has a DC disconnector Tr1, an inverter unit 40 and an AC switch in the form of an AC circuit breaker or AC disconnector Tr2. The inverter unit 40 is configured to transform DC voltage supplied at a DC side into an AC voltage at an AC side. The inverter unit 40 is DC-side electrical with the connection poles 21 . 22 . 23 the high-voltage battery 20 connected.

Zwischen der Hochvolt-Batterie 20 und der Wechselrichtereinheit 40 ist der DC-Trennschalter Tr1 eingeschleift. Dieser weist drei Unterbrecherstellen 31, 32, 33 auf, welche jeweiligen Anschlusspolen 21, 22, 23 der Hochvolt-Batterie 20 zugeordnet sind. Damit ist es durch den DC-Trennschalter Tr1 möglich, eine elektrische Verbindung zwischen der Hochvolt-Batterie 20 und der Wechselrichtereinheit 40 zu trennen oder auch wieder herzustellen.Between the high-voltage battery 20 and the inverter unit 40 is the DC disconnector Tr1 looped. This has three breakpoints 31 . 32 . 33 on which respective connection poles 21 . 22 . 23 the high-voltage battery 20 assigned. This makes it possible through the DC disconnector Tr1, an electrical connection between the high-voltage battery 20 and the inverter unit 40 to separate or restore.

Der DC-Trennschalter Tr1 weist ferner eine erste Sicherung 34 und eine zweite Sicherung 36 auf, welche dem ersten Anschlusspol 21 bzw. dem dritten Anschlusspol 23 der Hochvolt-Batterie 20 zugeordnet sind. Damit wird ein Kurzschlussschutz erreicht. Dem zweiten Anschlusspol 22 der Hochvolt-Batterie 20 ist demgegenüber ein N-Messer 35 zur Überbrückung zweier Kontakte im Pfad zwischen dem zweiten Anschlusspol 22 der Hochvolt-Batterie 20 und der Wechselrichtereinheit 40 zugeordnet.The DC disconnector Tr1 further includes a first fuse 34 and a second backup 36 on which the first terminal pole 21 or the third connection pole 23 the high-voltage battery 20 assigned. This achieves short-circuit protection. The second terminal pole 22 the high-voltage battery 20 is in contrast an N-knife 35 for bridging two contacts in the path between the second terminal pole 22 the high-voltage battery 20 and the inverter unit 40 assigned.

Zwischen dem DC-Trennschalter Tr1 und der Wechselrichtereinheit 40 ist des Weiteren ein optionales erstes weiteres Schaltorgan S1 vorgesehen, welches ebenfalls eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen der Hochvolt-Batterie 20 und der Wechselrichtereinheit 40 erreichen kann. Mittels des Schaltorgans S1 kann beispielsweise ein automatisches Wegschalten bzw. Trennen der Hochvolt-Batterie 20 von der Wechselrichtereinheit 40 erfolgen.Between the DC disconnector Tr1 and the inverter unit 40 is also an optional first further switching device S1 provided, which also has an interruption of the electrical connection between the high-voltage battery 20 and the inverter unit 40 can reach. By means of the switching element S1 For example, an automatic disconnection or disconnection of the high-voltage battery 20 from the inverter unit 40 respectively.

Auf der AC-Seite der Wechselrichtereinheit 40 ist der AC-Leistungstrennschalter Tr2 angeordnet, welcher drei Schaltkontakte 51, 52, 53 aufweist. Die Schaltkontakte 51, 52, 53, sind jeweiligen Anschlussleitungen L1, L2, L3 der Wechselrichtereinheit 40 zugeordnet, wobei diese Anschlussleitungen dazu dienen, eine von der Wechselrichtereinheit 40 gelieferte Wechselspannung in ein öffentliches Netz einzuspeisen oder für eine Inselstromversorgung zu verwenden. Mit einem solchen Netz oder einer solchen Inselstromversorgung ist auch ein Neutralleiter N verbunden, welcher wiederum mit dem zweiten Anschlusspol 22 der Hochvolt-Batterie 20 verbunden ist.On the AC side of the inverter unit 40 is the AC power circuit breaker Tr2 arranged, which three switching contacts 51 . 52 . 53 having. The switching contacts 51 . 52 . 53 , are respective connecting cables L1 . L2 . L3 the inverter unit 40 assigned, these connecting lines serve, one from the inverter unit 40 supplied alternating voltage in a public grid or to use for a stand-alone power supply. With such a network or such island power supply and a neutral conductor N is connected, which in turn connected to the second terminal pole 22 the high-voltage battery 20 connected is.

Der AC-Leistungstrennschalter Tr2 ist so ausgebildet, dass er auch unter Last geschaltet werden und somit eine Trennung herbeiführen kann. Hierzu kann er geeignete Einrichtungen zum Löschen von Lichtbögen aufweisen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Der AC-Leistungstrennschalter Tr2 weist ferner drei Sicherungen 54, 55, 56 zum Kurzschluss- und Überlastschutz auf der AC-Seite auf.The AC power disconnect switch Tr2 is designed so that it can also be switched under load and thus bring about a disconnection. For this purpose, it can have suitable devices for extinguishing arcing, as are known in the prior art. The AC circuit breaker Tr2 also has three fuses 54 . 55 . 56 for short-circuit and overload protection on the AC side.

Die Energieversorgungsvorrichtung 10 weist ferner ein Gehäuse in Form eines Schaltschranks 60 auf. Der Schaltschrank 60 weist ein Schließmittel in Form einer Schaltschranktür 61 auf.The power supply device 10 further includes a housing in the form of a cabinet 60 on. The control cabinet 60 has a closing means in the form of a cabinet door 61 on.

Innerhalb des Schaltschranks 60 sind ein erster Schalter 30 und ein zweiter Schalter 50 angeordnet, wobei es sich bei den Schaltern 30, 50 um jeweilige Bedienmittel handelt. Der erste Schalter 30 ist dem DC-Trennschalter Tr1 zugeordnet, wobei mittels des ersten Schalters 30 der DC-Trennschalter Tr1 zwischen einem offenen Schaltzustand und einem geschlossenen Schaltzustand umgeschaltet werden kann. Der zweite Schalter 50 ist dem AC-Leistungstrennschalter Tr2 zugeordnet, wobei mittels des zweiten Schalters 50 der AC-Leistungstrennschalter Tr2 zwischen einem offenen Schaltzustand und einem geschlossenen Schaltzustand umgeschaltet werden kann. Das Bedienmittel in Form des Schalters 30 kann Bestandteil des DC-Trennschalters Tr1 sein und beispielsweise als Drehhandhabe ausgebildet sein.Inside the cabinet 60 are a first switch 30 and a second switch 50 arranged, it being at the switches 30 . 50 is about respective operating means. The first switch 30 is assigned to the DC disconnector Tr1, wherein by means of the first switch 30 the DC disconnector Tr1 can be switched between an open switching state and a closed switching state. The second switch 50 is assigned to the AC power disconnector Tr2, wherein by means of the second switch 50 the AC power disconnect switch Tr2 can be switched between an open switching state and a closed switching state. The operating means in the form of the switch 30 may be part of the DC disconnector Tr1 and be designed for example as a rotary handle.

An der Schaltschranktür 61 ist ein Verriegelungsmechanismus in Form einer Türverriegelung 62 vorgesehen, welche derart ausgebildet ist, dass lediglich befugte Personen die Schaltschranktür 61 öffnen können. Hierzu ist ein nur mit einem Schlüssel zu öffnendes Schloss vorgesehen. Des Weiteren bedarf es zur Öffnung der Schaltschranktür 61 einer bewussten Handlung an der Türverriegelung. Diese besteht aus einem Drehen eines Drehschalters um einen Winkel, anschließendes Eindrücken des Drehschalters, und wiederum anschließendes nochmaliges Drehen des Drehschalters. Damit wird eine unbeabsichtigte Öffnung der Schaltschranktür 61, beispielsweise bei steckendem Schlüssel, verhindert.At the cabinet door 61 is a locking mechanism in the form of a door lock 62 provided, which is designed such that only authorized persons the control cabinet door 61 can open. For this purpose, a lock to be opened only with a key is provided. Furthermore, it requires the opening of the cabinet door 61 a conscious action on the door lock. This consists of turning a rotary switch by an angle, then pressing in the rotary switch, and then turning the rotary switch again. This will cause an unintentional opening of the cabinet door 61 , for example, with a stuck key prevented.

Der Schaltschrank 60 weist ferner einen Schließmittelsensor in Form eines Türendschalters 63 auf, welcher detektiert, ob die Schaltschranktür 61 geschlossen oder offen ist. Der Türendschalter 63 steht ebenso wie der zweite Schalter 50 elektrisch mit dem AC-Leistungstrennschalter Tr2 in Wirkverbindung, und zwar derart, dass der AC-Leistungstrennschalter Tr2 unabhängig von der Stellung des zweiten Schalters 50 auf jeden Fall einen offenen Schaltzustand einnimmt, wenn der Türendschalter 63 detektiert, dass die Schaltschranktür 61 geöffnet ist. Insbesondere wird beim Öffnen der Schaltschranktür 61 ausgehend von einem geschlossenen Zustand der Schaltschranktür 61 ein Signal erzeugt, welches den AC-Leistungstrennschalter Tr2 unmittelbar in den offenen Schaltzustand versetzt. Damit wird erreicht, dass die Stromversorgungsvorrichtung 10 auf jeden Fall lastfrei ist, nachdem die Schaltschranktür 61 geöffnet wird. Es kann auf diese Weise verhindert werden, dass durch eine Fehlbedienung ein Lichtbogen entsteht und Brandgefahr besteht. Eine solche Fehlbedienung könnte beispielsweise in einem Versetzen des DC-Trennschalters Tr1 in den offenen Schaltzustand vor Versetzen des AC-Leistungstrennschalters Tr2 in den offenen Schaltzustand bestehen. Ohne den Türendschalter 63 mit seiner eben beschriebenen Funktionalität könnte eine solche Fehlbedienung seitens eines Benutzers beispielsweise dadurch verursacht werden, dass er zuerst den ersten Schalter 30 und erst danach den zweiten Schalter 50 betätigt. Genau dies wird durch die erfindungsgemäße Ausführung verhindert.The control cabinet 60 also has a closing means sensor in the form of a door limit switch 63 on, which detects if the cabinet door 61 closed or open. The door limit switch 63 stands as well as the second switch 50 electrically connected to the AC power disconnect switch Tr2 in such a manner that the AC power disconnector Tr2 regardless of the position of the second switch 50 definitely assumes an open switching state when the door limit switch 63 detects that the cabinet door 61 is open. In particular, when opening the cabinet door 61 starting from a closed state of the cabinet door 61 generates a signal which puts the AC power disconnect switch Tr2 directly in the open switching state. This ensures that the power supply device 10 in any case, is load-free, after the cabinet door 61 is opened. It can be prevented in this way that an electric arc is caused by a faulty operation and there is a risk of fire. Such a malfunction could, for example, consist of putting the DC disconnector Tr1 in the open circuit state before putting the AC power disconnector Tr2 in the open circuit state. Without the door limit switch 63 with its functionality just described, such misoperation could be caused by a user, for example, by first turning on the first switch 30 and only then the second switch 50 actuated. This is precisely what is prevented by the inventive design.

Der DC-Trennschalter Tr1 weist ferner eine Überwachungseinrichtung 37 auf, welche ebenfalls elektrisch mit dem AC-Leistungstrennschalter Tr2 verbunden ist. Die Überwachungseinrichtung 37 detektiert, ob eine Fehlfunktion in dem DC-Trennschalter Tr1 auftritt. Beispielsweise kann es sich bei einer solchen Fehlfunktion um einen Lichtbogen oder um einen Kurzschluss handeln. Sofern sie eine solche Fehlfunktion detektiert, wirkt sie durch die beschriebene elektrische Verbindung auf den AC-Leistungstrennschalter Tr2 derart ein, dass dieser unabhängig von der Stellung des zweiten Schalters 50 und des Türendschalters 63 in den offenen Schaltzustand versetzt wird. Damit kann für den Fall einer Fehlfunktion innerhalb des DC-Trennschalters Tr1 eine Abschaltung des Systems erreicht werden und ein eventueller Lichtbogen kann auf diese Weise gelöscht werden.The DC disconnector Tr1 further comprises a monitoring device 37 which is also electrically connected to the AC power disconnect switch Tr2. The monitoring device 37 detects whether a malfunction occurs in the DC isolation switch Tr1. For example, such a malfunction may be an arc or a short circuit. If it detects such a malfunction, it acts through the described electrical connection to the AC power circuit breaker Tr2 such that this regardless of the position of the second switch 50 and the door limit switch 63 is placed in the open switching state. Thus, in the event of a malfunction within the DC disconnector Tr1 a shutdown of the system can be achieved and a possible arc can be deleted in this way.

Zwischen der Wechselrichtereinheit 40 und dem AC-Leistungstrennschalter Tr2 ist ferner ein optionales zweites weiteres Schaltorgan S2 angeordnet, mit welchem ein AC-seitiges Schalten erreicht werden kann. Das erste und zweite weitere Schaltorgan S1 und S2 bilden eine redundante Schaltstelle zur Implementierung einer so genannten 1-Fehlersicherheit.Between the inverter unit 40 and the AC power disconnect switch Tr2 is further an optional second further switching device S2 arranged, with which an AC-side switching can be achieved. The first and second further switching device S1 and S2 form a redundant switching point for the implementation of a so-called 1-fault safety.

Das zweite Schaltorgan S2 und der AC-Leistungstrennschalter Tr2 können, anders als dargestellt, in einer gemeinsamen Komponente integriert sein, z.B. einem kombinierten Schaltmittel, welches eine Trennfunktion und eine Leistungsschaltfunktion verwirklicht.The second switching element S2 and the AC power cut-off switch Tr2 may, unlike the illustrated ones, be integrated in a common component, eg, a combined switching means which realizes a disconnecting function and a power switching function.

2 zeigt schematisch einen Teil der Verschaltung des AC-Leistungstrennschalters Tr2 in größerer Detailliertheit. Der AC-Leistungstrennschalter Tr2 weist zwei Mittel zum Versetzen des AC-Leistungstrennschalters Tr2 in seinen offenen bzw. geschlossenen Schaltzustand auf, nämlich einen Fernantrieb 57 und eine Unterspannungsabschalteinrichtung 58. Bei dem Fernantrieb 57 und der Unterspannungsabschalteinrichtung 58 handelt es sich um an sich bekannte Elemente. Insoweit sei daher auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen. 2 schematically shows a part of the interconnection of the AC power circuit breaker Tr2 in greater detail. The AC power cut-off switch Tr2 has two means for putting the AC power cut-off switch Tr2 in its open or closed switching state, namely, a remote drive 57 and an undervoltage shut-off device 58 , In the remote drive 57 and the undervoltage shut-off device 58 are known elements. In that regard, reference should therefore also be made to the relevant specialist literature.

Der Fernantrieb 57 ist mittels eines schwenkbaren elektrisch leitfähigen Balkens ausgebildet, welcher manuell und elektrisch verschwenkt werden kann, wobei eine Stellung des Balkens einer geschlossenen Schaltposition des AC-Leistungstrennschalters Tr2 entspricht. Wird er aus dieser Stellung heraus verschwenkt, so befindet sich der AC-Leistungstrennschalter Tr2 in seiner offenen Schaltposition. Typischerweise erfolgt die Trennung, also der Übergang in den offenen Schaltzustand, mittels des Fernantriebs 57 vergleichsweise langsam.The remote operator 57 is formed by means of a pivotable electrically conductive beam, which can be manually and electrically pivoted, wherein a position of the beam corresponds to a closed switching position of the AC power circuit breaker Tr2. If it is pivoted out of this position, the AC circuit breaker Tr2 is in its open switching position. Typically, the separation, ie the transition to the open switching state, by means of the remote drive 57 comparatively slow.

Die Unterspannungsabschalteinrichtung ist mittels einer Feder ausgebildet, welche bei Erkennen eines Signals eines bestimmten Pegels zur Entspannung freigegeben wird und somit eine sehr schnelle Trennung ermöglicht.The undervoltage shut-off device is formed by means of a spring, which is released upon detection of a signal of a certain level for relaxation and thus enables a very fast separation.

Der zweite Schalter 50, der Türendschalter 63 und die Überwachungseinrichtung 37 sind mittels einer logischen ODER-Verknüpfung miteinander verschaltet. Die logische ODER-Verknüpfung ist mittels eines Mikrokontrollers realisiert. Ausgangsseitig ist die ODER-Verknüpfung sowohl mit dem Fernantrieb 57 wie auch mit der Unterspannungsabschalteinrichtung 58 in Wirkverbindung. Sofern auch nur eines der drei Elemente 50, 63, 37 ein Signal ausgibt, welches eine Trennung des AC-Leistungstrennschalters Tr2 erfordert, wird ein entsprechendes Signal sowohl an den Fernantrieb 57 wie auch an die Unterspannungsabschalteinrichtung 58 ausgegeben. Im Normalfall bring somit die Unterspannungsabschalteinrichtung 58 den AC-Leistungstrennschalter Tr2 sehr schnell in seinen offenen Schaltzustand. Sollte die Unterspannungsabschalteinrichtung 58 versagen, ist immer noch der Fernantrieb 57 als Sicherheit vorhanden, welcher für den offenen Schaltzustand sorgt.The second switch 50 , the door limit switch 63 and the monitoring device 37 are interconnected by means of a logical OR operation. The logical OR operation is realized by means of a microcontroller. On the output side, the OR link is both with the remote drive 57 as well as with the undervoltage shut-off device 58 in active connection. If only one of the three elements 50 . 63 . 37 outputs a signal requiring disconnection of the AC power disconnect switch Tr2, a corresponding signal is sent both to the remote operator 57 as well as the undervoltage shut-off device 58 output. In the normal case thus bring the undervoltage shutdown 58 the AC power disconnect Tr2 very quickly in its open switching state. Should the undervoltage shutdown device 58 fail, is still the remote drive 57 as a security exists, which ensures the open switching state.

Claims

Inverter system (15), comprising: - a housing (60) having an opening, - a closing means (61) associated with the opening, the closing means (61) having an open state in which a housing interior is accessible to a user, and the closing means (61) has a closed state in which the housing interior is inaccessible to the user, - an inverter unit (40) having a DC side and an AC side, - an AC switch (Tr2) connected between the AC side of the inverter unit (40) and an alternating voltage network is looped and having a closed and an open switching state, - a Schließmittelsensor (63) in operative connection with the AC switch (Tr2), which detects the state of the closing means (63) and the AC switch ( Tr2) at a detected open state of the Closing means (61) in the open switching state, and - a DC circuit breaker (Tr1), which is looped between a DC voltage source (20) and the DC side of the inverter unit (40) and having a closed and an open switching state, wherein a switching state of the DC disconnector (Tr1) is adjustable by means disposed in the housing interior operating means (30).

Inverter system (15) after Claim 1 , wherein the housing (60) is designed as a control cabinet and the closing means (61) is designed as a cabinet door.

Inverter system (15) according to one of the preceding claims, wherein the closing means sensor (63) is designed as a door limit switch.

An inverter system (15) according to any one of the preceding claims, wherein the AC switch (Tr2) comprises a remote operator (57), wherein the closure means sensor (63) is in operative communication with the remote operator (57) and the closure means sensor (63) is open Switching state of the AC switch (Tr2) causes by the remote drive (57) when an open state of the closing means (61) is detected.

An inverter system (15) according to any one of the preceding claims, wherein the AC switch (Tr2) comprises undervoltage shut-off means (58), wherein the closure means sensor (63) is in operative communication with the undervoltage shut-off means (58) and the closure means sensor (63) is open Switching state of the AC switch (Tr2) by means of the undervoltage switch-off (58) causes when an open state of the closing means (61) is detected.

An inverter system (15) as claimed in any one of the preceding claims, wherein the DC disconnect switch (Tr1) comprises means (37) for detecting a faulty disconnection operatively connected to the AC switch (Tr2) and the AC switch (Tr2) is set in the open state when a faulty shutdown is detected.

An inverter system (15) according to any one of the preceding claims, wherein the closure means (61) comprises a releasable locking mechanism (62) adapted to hold the closure means (61) in the closed state and which is releasable only by a conscious action ,

Inverter system (15) according to one of the preceding claims, wherein the inverter unit (40) has a rated power of at least 100 kW.

A power supply device (10), comprising: a DC voltage source (20), and - An inverter system (15) according to any one of the preceding claims, wherein the DC side of the inverter unit (40) with the DC voltage source (20) is electrically connected.