DE102013221446A1 - Inverter system and PV system - Google Patents

Inverter system and PV system Download PDF

Info

Publication number
DE102013221446A1
DE102013221446A1 DE201310221446 DE102013221446A DE102013221446A1 DE 102013221446 A1 DE102013221446 A1 DE 102013221446A1 DE 201310221446 DE201310221446 DE 201310221446 DE 102013221446 A DE102013221446 A DE 102013221446A DE 102013221446 A1 DE102013221446 A1 DE 102013221446A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inverter
switching
arc
switching means
inverter unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201310221446
Other languages
German (de)
Inventor
Tobias Müller
Steffen Knapp
Christoph Kipphan
Heiko Fasshauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaco New Energy GmbH
Original Assignee
Kaco New Energy GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaco New Energy GmbH filed Critical Kaco New Energy GmbH
Priority to DE201310221446 priority Critical patent/DE102013221446A1/en
Priority to PCT/EP2014/072661 priority patent/WO2015059195A1/en
Publication of DE102013221446A1 publication Critical patent/DE102013221446A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1222Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the input circuit, e.g. transients in the DC input
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wechselrichter-System, bei welchem eine Wechselrichtereinheit bei Erkennen eines Lichtbogens durch eine Lichtbogenerkennungseinrichtung AC-seitig getrennt wird.The invention relates to an inverter system in which an inverter unit is separated on the AC side when an arc is detected by an arc detection device.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art

Die Erfindung betrifft ein Wechselrichter-System, welches eine Wechselrichtereinheit aufweist. Die Wechselrichtereinheit weist eine DC-Seite zum elektrischen Verbinden mit mindestens einem Photovoltaik(PV)-Generator und/oder einem elektrischen Energiespeicher sowie eine AC-Seite mit mindestens einem Anschlusspol zum elektrischen Verbinden mit einer Phase eines Wechselspannungsnetzes auf. The invention relates to an inverter system having an inverter unit. The inverter unit has a DC side for electrical connection to at least one photovoltaic (PV) generator and / or an electrical energy store and an AC side with at least one connection pole for electrical connection to a phase of an AC voltage network.

Derartige Wechselrichter-Systeme werden bevorzugt mit einer Sicherheitseinrichtung ausgestattet, die beispielsweise als Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung bezeichnet wird, welche beim Auftreten eines Lichtbogens in einer Verkabelung auf der DC-Seite oder in einem Photovoltaikgenerator einen Stromfluss unterbricht und dadurch den Lichtbogen verlöschen lässt. Üblicherweise erfolgt dies bei gattungsgemäßen Wechselrichter-Systemen durch Trennung auf der DC-Seite mit einem hierfür geeigneten DC-Schalter oder mit einem Halbleiterschalter. DC-Schalter, welche für derartige Zwecke geeignet sind, sind üblicherweise aufwändig und teuer. Halbleiterschalter wiederum haben den Nachteil, dass sie verlustbehaftet sind. Such inverter systems are preferably equipped with a safety device, which is referred to, for example, as a fault arc protection device, which interrupts a current flow in the event of an arc in a wiring on the DC side or in a photovoltaic generator and thereby extinguish the arc. This is usually done in generic inverter systems by separation on the DC side with a DC switch suitable for this purpose or with a semiconductor switch. DC switches that are suitable for such purposes are usually expensive and expensive. In turn, semiconductor switches have the disadvantage that they are lossy.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Photovoltaik(PV)-System, welches einen PV-Generator und/oder einen elektrischen Energiespeicher und ein beschriebenes Wechselrichter-System aufweist. Bei einem solchen PV-System treten die gleichen Probleme wie eben beschrieben auf.The invention furthermore relates to a photovoltaic (PV) system which has a PV generator and / or an electrical energy store and a described inverter system. In such a PV system, the same problems as just described occur.

Aufgaben und Lösung Tasks and solution

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Wechselrichter-System vorzusehen, bei welchem beim Auftreten eines Lichtbogens eine Unterbrechung des Stromflusses ohne die eingangs erwähnten Probleme möglich ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, ein PV-System vorzusehen, welches ein solches verbessertes Wechselrichter-System aufweist. It is therefore an object of the invention to provide an inverter system in which an interruption of the current flow is possible without the problems mentioned at the occurrence of an arc. It is a further object of the invention to provide a PV system having such an improved inverter system.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Wechselrichtersystem gemäß Anspruch 1 sowie ein PV-System gemäß Anspruch 5 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind beispielsweise in den Unteransprüchen beschrieben. Der Inhalt der Ansprüche wird hiermit durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This is inventively achieved by an inverter system according to claim 1 and a PV system according to claim 5. Advantageous embodiments are described for example in the subclaims. The content of the claims is hereby incorporated by express reference to the content of the description.

Die Erfindung betrifft ein Wechselrichter-System, welches Folgendes aufweist: eine Wechselrichtereinheit, aufweisend: eine DC-Seite zum elektrischen Verbinden mit mindestens einem Photovoltaik(PV)-Generator und/oder einem elektrischen Energiespeicher, und eine AC-Seite mit mindestens einem Anschlusspol zum elektrischen Verbinden mit einer Phase eines Wechselspannungsnetzes, mindestens ein ansteuerbares Schaltmittel mit einem Schaltkontakt, der zwischen den Anschlusspol der Wechselrichtereinheit und die Phase des Wechselspannungsnetzes eingeschleift ist und der einen geschlossenen und einen offenen Schaltzustand aufweist, und eine Lichtbogenerkennungseinrichtung zur Detektion eines Lichtbogens, die derart mit dem Schaltmittel in Wirkverbindung steht, dass der Schaltkontakt bei einem detektierten Lichtbogen den offenen Schaltzustand einnimmt und somit die Wechselrichtereinheit von der oder den Phasen trennt, wodurch der Lichtbogen verlöscht.The invention relates to an inverter system, comprising: an inverter unit, comprising: a DC side for electrically connecting to at least one photovoltaic (PV) generator and / or an electrical energy store, and an AC side having at least one connection pole to electrical connection to a phase of an alternating voltage network, at least one controllable switching means with a switching contact, which is looped between the terminal pole of the inverter unit and the phase of the alternating voltage network and having a closed and an open switching state, and an arc detection device for detecting an arc, with such the switching means is in operative connection, that the switching contact occupies the open switching state in a detected arc and thus separates the inverter unit of the phase or phases, whereby the arc extinguished.

Es versteht sich, dass die Wechselrichtereinheit mehrere Anschlusspole aufweisen kann, denen jeweils genau ein ansteuerbares Schaltmittel zugeordnet ist. Insbesondere kann die Wechselrichtereinheit drei Anschlusspole aufweisen, wobei entsprechend drei Schaltmittel vorgesehen sind. Ein jeweiliger Schaltkontakt der Schaltmittel ist für diesen Fall zwischen einen zugehörigen Anschlusspol und eine zugehörige Phase eines Drehstromnetzes eingeschleift.It is understood that the inverter unit may have a plurality of terminal poles, each of which is assigned exactly one controllable switching means. In particular, the inverter unit may have three connection poles, wherein correspondingly three switching means are provided. A respective switching contact of the switching means is looped in this case between an associated terminal pole and an associated phase of a three-phase network.

Mittels des erfindungsgemäßen Wechselrichter-Systems können kostengünstigere und einfacher zu handhabende Komponenten verwendet werden als bei Ausführungen gemäß dem Stand der Technik, die beispielsweise DC-seitig eine Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung mit DC-seitiger Trennung aufweisen. Dies liegt insbesondere daran, dass Bauelemente, welche eine Trennung bzw. ein Schalten auf der AC-Seite ermöglichen, deutlich günstiger sind als entsprechende Bauelemente, welche eine Trennung bzw. ein Schalten auf der DC-Seite ermöglichen. Auf den Einsatz von verlustbehafteten Halbleiterschaltern kann verzichtet werden. Erfindungsgemäß wird durch die Trennung bzw. das (Ab-)Schalten auf der AC-Seite der Wechselrichtereinheit die Einspeisefunktion der Wechselrichtereinheit beendet und somit eine Stromaufnahme auf der DC-Seite unterbrochen. Dies führt zu einem zuverlässigen Verlöschen des Lichtbogens. By means of the inverter system according to the invention can be used more cost-effective and easier-to-use components than in embodiments according to the prior art, which have, for example on the DC side an arc fault protection device with DC side separation. This is due in particular to the fact that components which enable separation or switching on the AC side are significantly cheaper than corresponding components which enable separation or switching on the DC side. The use of lossy semiconductor switches can be dispensed with. According to the feed-in function of the inverter unit is terminated by the separation or the (Ab-) switching on the AC side of the inverter unit and thus interrupted a power consumption on the DC side. This leads to a reliable extinction of the arc.

Die Wechselrichtereinheit ist typischerweise derart ausgebildet, dass sie eine auf der DC-Seite gelieferte Gleichspannung in eine an der AC-Seite abzugebende Wechselspannung umwandelt. Dabei kann auch eine Transformation der Spannung zu einer niedrigeren oder höheren Spannung erfolgen. The inverter unit is typically configured to convert a DC voltage supplied on the DC side to an AC voltage to be output on the AC side. It can also be a transformation of the voltage to a lower or higher voltage.

Bei dem Wechselspannungsnetz kann es sich beispielsweise um ein typisches öffentliches dreiphasiges Stromnetz oder auch um eine Inselstromversorgung handeln. Eine Inselstromversorgung kann beispielsweise zur Versorgung eines lokal begrenzten, nicht mit überregionalen Stromnetzen verbundenen Bereichs verwendet werden, beispielsweise einer Berghütte oder eines abgelegenen Gebiets in einem wenig erschlossenen Land.The AC voltage network can be, for example, a typical public three-phase power grid or else an island power supply. An island power supply, for example, to supply a local limited, not with supraregional Connected to power grid connected area, such as a mountain lodge or a remote area in a poorly developed land.

Bei dem Schaltmittel kann es sich bevorzugt um einen Leistungsschalter oder einen Leistungstrennschalter handeln. Derartige Schaltmittel ermöglichen ein Schalten unter Last.The switching means may preferably be a circuit breaker or a circuit breaker. Such switching means enable switching under load.

Bei dem Schaltmittel kann es sich um ein bistabiles Relais handeln. Dieses weist im Vergleich zu monostabilen Relais oder anderen monostabilen Schaltmitteln insbesondere den Vorteil auf, dass keiner der beiden Schaltzustände einen permanenten Stromfluss zu seiner Aufrechterhaltung erfordert. Das bistabile Relais kann auch als Leistungsschalter oder Leistungstrennschalter ausgeführt sein, so dass die im vorhergehenden Absatz beschriebenen Vorteile zusätzlich erreicht werden.The switching means may be a bistable relay. This has in comparison to monostable relays or other monostable switching means in particular the advantage that neither of the two switching states requires a permanent current flow to its maintenance. The bistable relay can also be designed as a circuit breaker or circuit breaker, so that the advantages described in the preceding paragraph are additionally achieved.

Es sei erwähnt, dass es sich bei der Ausführung des Schaltmittels als bistabiles Relais, insbesondere auf der AC-Seite der Wechselrichtereinheit, um eine selbständig und unabhängig von den sonstigen beschriebenen Merkmalen ausführbare erfinderische Idee handelt. Diese Idee kann auch mit allen sonstigen hierin beschriebenen Merkmalen kombiniert werden.It should be noted that the design of the switching means as a bistable relay, in particular on the AC side of the inverter unit, is an independent idea which can be carried out independently of the other features described. This idea can also be combined with any other features described herein.

Die Lichtbogenerkennungseinrichtung kann beispielsweise mittels einer Kamera, eines Spannungsmessers, eines Temperatursensors oder anderweitig ausgeführt sein. Bevorzugt ist sie der DC-Seite der Wechselrichtereinheit zugeordnet. Beispielsweise kann sie einem Schalter, einer Verkabelung oder einer anderen elektrischen Komponente auf der DC-Seite zugeordnet sein. Zur Ermittlung, ob ein Lichtbogen vorliegt, kann die Lichtbogenerkennungseinrichtung sowohl einen Spannungsverlauf als auch einen Stromverlauf über der Zeit messen und auswerten. Insbesondere der Stromverlauf weist bei Lichtbögen charakteristische, hochfrequente Anteile auf. Bei Lichtbögen in Reihe zum Verbraucher kann ein Strom unter einer Auslösegrenze von Leitungsschutzschaltern liegen. Im Übrigen sei auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.The arc detection device can be embodied, for example, by means of a camera, a voltmeter, a temperature sensor or otherwise. Preferably, it is associated with the DC side of the inverter unit. For example, it may be associated with a switch, wiring or other electrical component on the DC side. In order to determine whether an arc exists, the arc detection device can measure and evaluate both a voltage curve and a current profile over time. In particular, the current profile has arcing characteristic, high-frequency components. For arcs in series with the load, a current may be below a tripping limit of circuit breakers. It should also be noted in the relevant literature to avoid repetition.

Unter einer Wirkverbindung kann sowohl eine unmittelbare wie auch eine mittelbare Verbindung bzw. Kopplung zwischen der Lichtbogenerkennungseinrichtung und dem Schaltmittel verstanden werden, welche dazu führt, dass der Schaltkontakt bei einem detektierten Lichtbogen den offenen Schaltzustand einnimmt. Beispielsweise kann bei einer unmittelbaren Verbindung eine direkte Steuerleitung vorhanden sein. Bei einer mittelbaren Verbindung kann beispielsweise ein Ausgangssignal der Lichtbogenerkennungseinrichtung zunächst einer Steuereinrichtung zugeführt werden, welche dann wiederum das Schaltmittel steuert. Damit können zusätzliche Funktionen implementiert werden.Under an operative connection can be understood both an immediate and an indirect connection or coupling between the arc detection device and the switching means, which leads to the fact that the switching contact occupies the open switching state in a detected arc. For example, in a direct connection, a direct control line may be present. In the case of an indirect connection, for example, an output signal of the arc detection device can first be supplied to a control device, which in turn controls the switching device. This allows additional functions to be implemented.

Gemäß einer Ausführung weist das Wechselrichter-System einen Photovoltaikwechselrichter auf, wobei die Wechselrichtereinheit, das Schaltmittel und die Lichtbogenerkennungseinrichtung in den Photovoltaikwechselrichter integriert sind. Damit wird eine kompakte und gegen unbefugten Zugriff auf Einzelteile geschützte Anordnung erreicht. According to one embodiment, the inverter system has a photovoltaic inverter, wherein the inverter unit, the switching means and the arc detection device are integrated in the photovoltaic inverter. This achieves a compact arrangement which is protected against unauthorized access to individual parts.

Gemäß einer hierzu alternativen Ausführung weist das Wechselrichter-System eine von der Wechselrichtereinheit getrennte Schalteinrichtung auf, wobei das Schaltmittel und die Lichtbogenerkennungseinrichtung in die Schalteinrichtung integriert sind. Dies ermöglicht eine separate Anordnung der Wechselrichtereinheit relativ zum Schaltmittel und zur Lichtbogenerkennungseinrichtung. Dies ermöglicht die Verwendung der Erfindung auch mit herkömmlichen Wechselrichtern.According to an alternative embodiment, the inverter system has a separate from the inverter unit switching device, wherein the switching means and the arc detection device are integrated into the switching device. This allows a separate arrangement of the inverter unit relative to the switching means and the arc detection device. This allows the use of the invention even with conventional inverters.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Photovoltaik(PV)-System, welches Folgendes aufweist: einen Photovoltaik(PV)-Generator und/oder einen elektrischen Energiespeicher, und ein erfindungsgemäßes Wechselrichter-System, wobei die DC-Seite der Wechselrichtereinheit mit dem PV-Generator und/oder dem Energiespeicher elektrisch verbunden ist. The invention further relates to a photovoltaic (PV) system, comprising: a photovoltaic (PV) generator and / or an electrical energy storage, and an inverter system according to the invention, wherein the DC side of the inverter unit with the PV generator and / or the energy store is electrically connected.

Bei dem PV-Generator kann es sich beispielsweise um ein Photovoltaikmodul oder um eine Anordnung von mehreren Photovoltaikmodulen handeln. Bei dem elektrischen Energiespeicher kann es sich beispielsweise um eine Batterie, eine wiederaufladbare Batterie, einen Akkumulator, eine Brennstoffzelle oder um einen anderen geeigneten Energiespeicher handeln. The PV generator can be, for example, a photovoltaic module or an arrangement of a plurality of photovoltaic modules. The electrical energy store may be, for example, a battery, a rechargeable battery, an accumulator, a fuel cell or another suitable energy store.

Das erfindungsgemäße PV-System ermöglicht es, die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Wechselrichter-System beschriebenen Vorteile für ein komplettes PV-System zu realisieren, welches beispielsweise zur Einspeisung in ein öffentliches Netz und/oder zum Aufbau einer Inselstromversorgung verwendet werden kann. The PV system according to the invention makes it possible to realize the advantages described with respect to the inverter system according to the invention for a complete PV system which can be used, for example, for feeding into a public grid and / or establishing a stand-alone power supply.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Hierbei zeigen schematisch: The invention will be described in detail below with reference to the drawings. Here are shown schematically:

1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines PV-Systems und 1 a first embodiment of a PV system and

2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines PV-Systems. 2 : a second embodiment of a PV system.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments

1 zeigt ein Photovoltaik(PV)-System 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das PV-System 1 weist einen PV-Generator 3 und einen Photovoltaik(PV)-Wechselrichter 7 auf, welcher eine Wechselrichtereinheit 2, eine Lichtbogenerkennungseinrichtung 6 und ein Schaltmittel 5 mit einem Schaltkontakt 5a aufweist. Diese Komponenten sind in einem Gehäuse des PV-Wechselrichters 7 untergebracht. Vorliegend bildet der PV-Wechselrichter 7 ein Wechselrichter-System gemäß der Erfindung. 1 shows a photovoltaic (PV) system 1 according to a first embodiment. The PV system 1 has a PV generator 3 and a photovoltaic (PV) inverter 7 on which an inverter unit 2 , an arc detection device 6 and a switching means 5 with a switching contact 5a having. These components are in a housing of the PV inverter 7 accommodated. In the present case, the PV inverter forms 7 an inverter system according to the invention.

Die Wechselrichtereinheit 2 ist DC-seitig mit dem PV-Generator 3 elektrisch gekoppelt, welcher vorliegend als Anordnung von Photovoltaikmodulen ausgebildet ist. Wie gezeigt, ist die Lichtbogenerkennungseinrichtung 6 einer Verkabelung zwischen dem PV-Generator 3 und der Wechselrichtereinheit 2 zugeordnet. Wie gezeigt, kann die Lichtbogenerkennungseinrichtung 6 beispielsweise elektrisch zwischen den PV-Generator 3 und eine DC-Seite der Wechselrichtereinheit 2 eingeschleift sein. Somit kann mittels der Lichtbogenerkennungseinrichtung 6 ein Lichtbogen auf der DC-Seite erkannt werden. The inverter unit 2 is DC-side with the PV generator 3 electrically coupled, which is in the present case designed as an array of photovoltaic modules. As shown, the arc detection device 6 a wiring between the PV generator 3 and the inverter unit 2 assigned. As shown, the arc detection device 6 for example, electrically between the PV generator 3 and a DC side of the inverter unit 2 be looped. Thus, by means of the arc detection device 6 an arc can be detected on the DC side.

Die Wechselrichtereinheit 2 ist des Weiteren AC-seitig über den Schaltkontakt 5a mit einer Phase 4 eines Wechselspannungsnetzes elektrisch gekoppelt. Der Schaltkontakt 5a ist zwischen einen Anschlusspol 2a der Wechselrichtereinheit 2 und die Phase 4 des Wechselspannungsnetzes eingeschleift. Das Schaltmittel 5 weist bei offenem Schaltkontakt 5a einen offenen Schaltzustand und bei geschlossenem Schaltkontakt 5a einen geschlossenen Schaltzustand auf. Somit wird bei geschlossenem Schaltzustand des Schaltkontakts 5a eine elektrische Verbindung zwischen der Wechselrichtereinheit 2 bzw. deren Anschlusspol 2a und der Phase 4 des Wechselspannungsnetzes erreicht, was eine Einspeisung von elektrischer Energie in das Wechselspannungsnetz ermöglicht. Ebenso ist es möglich, durch Übergang des Schaltkontakts 5a in seinen offenen Schaltzustand diese Einspeisung zu unterbrechen.The inverter unit 2 is furthermore on the AC side via the switching contact 5a with a phase 4 an alternating voltage network electrically coupled. The switching contact 5a is between a terminal pole 2a the inverter unit 2 and the phase 4 the AC voltage network looped. The switching means 5 indicates with open switching contact 5a an open switching state and with closed switching contact 5a a closed switching state. Thus, when the switching state of the switching contact is closed 5a an electrical connection between the inverter unit 2 or their connection pole 2a and the phase 4 achieved the AC voltage network, which allows an injection of electrical energy into the AC mains. It is also possible by transition of the switching contact 5a in its open switching state interrupt this feed.

Das Schaltmittel 5 steht in einer Wirkverbindung mit der Lichtbogenerkennungseinrichtung 6, so dass bei Detektion eines Lichtbogens durch die Lichtbogenerkennungseinrichtung 6 der Schaltkontakt 5a in seinen offenen Schaltzustand versetzt wird. Hierzu kann beispielsweise ein Steuersignal von der Lichtbogenerkennungseinrichtung 6 über eine nicht dargestellte Steuerleitung an einen nicht dargestellten Steuereingang des Schaltmittels 5 übertragen werden. Alternativ kann beispielsweise eine zentrale Steuereinrichtung in Form eines Mikroprozessors oder digitalen Signalprozessors vorgesehen sein, die bzw. der beispielsweise den Betrieb der Wechselrichtereinheit 2 und den Schaltzustand des Schaltmittels 5 steuert bzw. regelt. Die Lichtbogenerkennungseinrichtung 6 kann ein Detektionssignal an die Steuereinrichtung liefern, wobei die Steuereinheit das Schaltmittel 5 in Abhängigkeit von dem Detektionssignal steuert, insbesondere bei einem detektierten Lichtbogen in den offenen Schaltzustand versetzt.The switching means 5 is in operative connection with the arc detection device 6 such that upon detection of an arc by the arc detection device 6 the switching contact 5a is placed in its open switching state. For this purpose, for example, a control signal from the arc detection device 6 via a control line, not shown, to a control input, not shown, of the switching means 5 be transmitted. Alternatively, for example, a central control device in the form of a microprocessor or digital signal processor may be provided which, for example, the operation of the inverter unit 2 and the switching state of the switching means 5 controls or regulates. The arc detection device 6 may provide a detection signal to the controller, the controller controlling the switching means 5 controlled in response to the detection signal, in particular in a detected arc offset in the open switching state.

Damit kann eine wirkungsvolle AC-seitige Trennung erzielt werden, wobei in diesem Fall im Ergebnis ein DC-seitig detektierter Lichtbogen gelöscht wird, da das System dann nicht mehr unter Last steht. Das Schaltmittel 5 ist vorliegend als Leistungsschalter ausgebildet und ist daher für ein Schalten unter Last geeignet. Thus, an effective AC-side separation can be achieved, in which case the result is a DC side detected arc is deleted, since the system is then no longer under load. The switching means 5 is presently designed as a circuit breaker and is therefore suitable for switching under load.

2 zeigt ein im Vergleich zu demjenigen von 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines PV-Systems 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine separate Schalteinrichtung 8 vorgesehen, die sowohl die Lichtbogenerkennungseinrichtung 6 wie auch das Schaltmittel 5 mit seinem Schaltkontakt 5a in einem Gehäuse beinhaltet. Im Übrigen sei auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel von 1 verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden. 2 shows one in comparison to that of 1 modified embodiment of a PV system 1 , In this embodiment, a separate switching device 8th provided, both the arc detection device 6 as well as the switching means 5 with its switching contact 5a contained in a housing. Incidentally, the description of the embodiment of 1 directed to avoid repetition.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine herkömmliche Wechselrichtereinheit 2 um eine Lichtbogenerkennungsfunktionalität zu ergänzen, wobei bei einem detektierten Lichtbogen ein sicherer Zustand herstellbar ist.At the in 2 In the embodiment shown, it is possible to use a conventional inverter unit 2 to supplement an arc detection functionality, wherein in a detected arc a safe state can be produced.

Es versteht sich, dass zusätzlich zu der einzelnen Phase 4 weitere Phasen, beispielsweise zwei weitere Phasen, vorhanden sein können, die entsprechend mit weiteren Ausgangspolen des Wechselrichters 2 über weitere ansteuerbare Schaltmittel elektrisch verbunden sind. Bei einem detektierten Lichtbogen wird mindestens eines der Schaltmittel geöffnet. Bevorzugt bleibt jedoch mindesten eines der Schaltmittel geschlossen, um eine Versorgung des Wechselrichters 2 mit elektrischer Energie aufrecht zu erhalten.It is understood that in addition to the single phase 4 further phases, for example two further phases, may be present, corresponding to further output terminals of the inverter 2 are electrically connected via further controllable switching means. When a detected arc at least one of the switching means is opened. Preferably, however, at least one of the switching means remains closed to supply the inverter 2 to maintain with electrical energy.

Claims (5)

Wechselrichter-System, aufweisend: – eine Wechselrichtereinheit (2), aufweisend: – eine DC-Seite zum elektrischen Verbinden mit mindestens einem Photovoltaik(PV)-Generator (3) und/oder einem elektrischen Energiespeicher, und – eine AC-Seite mit mindestens einem Anschlusspol (2a) zum elektrischen Verbinden mit einer Phase (4) eines Wechselspannungsnetzes, – mindestens ein ansteuerbares Schaltmittel (5) mit einem Schaltkontakt (5a), der zwischen den Anschlusspol (2a) der Wechselrichtereinheit (2) und die Phase (4) des Wechselspannungsnetzes eingeschleift ist und der einen geschlossenen und einen offenen Schaltzustand aufweist, und – eine Lichtbogenerkennungseinrichtung (6) zur Detektion eines Lichtbogens, die derart mit dem Schaltmittel (5) in Wirkverbindung steht, dass der Schaltkontakt (5a) bei einem detektierten Lichtbogen den offenen Schaltzustand einnimmt. Inverter system, comprising: - an inverter unit ( 2 ), comprising: - a DC side for electrically connecting to at least one photovoltaic (PV) generator ( 3 ) and / or an electrical energy store, and - an AC side with at least one connection pole ( 2a ) for electrically connecting to a phase ( 4 ) of an AC voltage network, - at least one controllable switching means ( 5 ) with a switching contact ( 5a ) connected between the terminal pole ( 2a ) of the inverter unit ( 2 ) and the phase ( 4 ) is connected to the AC voltage network and having a closed and an open switching state, and An arc detection device ( 6 ) for detecting an arc, which in such a way with the switching means ( 5 ) is in operative connection that the switching contact ( 5a ) assumes the open switching state in the case of a detected arc. Wechselrichter-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (5) ein bistabiles Relais ist.Inverter system according to claim 1, characterized in that the switching means ( 5 ) is a bistable relay. Wechselrichter-System nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend einen Photovoltaik(PV)-Wechselrichter (7), wobei die Wechselrichtereinheit (2), das Schaltmittel (5) und die Lichtbogenerkennungseinrichtung (6) in den PV-Wechselrichter (7) integriert sind.An inverter system according to claim 1 or 2, comprising a photovoltaic (PV) inverter ( 7 ), wherein the inverter unit ( 2 ), the switching means ( 5 ) and the arc detection device ( 6 ) in the PV inverter ( 7 ) are integrated. Wechselrichter-System nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend eine von der Wechselrichtereinheit (2) getrennte Schalteinrichtung (8), wobei das Schaltmittel (5) und die Lichtbogenerkennungseinrichtung (6) in die Schalteinrichtung (8) integriert sind.Inverter system according to claim 1 or 2, comprising one of the inverter unit ( 2 ) separate switching device ( 8th ), wherein the switching means ( 5 ) and the arc detection device ( 6 ) in the switching device ( 8th ) are integrated. PV-System (1), aufweisend: – einen PV-Generator (3) und/oder einen elektrischen Energiespeicher, und – ein Wechselrichter-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die DC-Seite der Wechselrichtereinheit (2) mit dem PV-Generator (3) und/oder dem Energiespeicher elektrisch verbunden ist.PV system ( 1 ), comprising: - a PV generator ( 3 ) and / or an electrical energy store, and - an inverter system according to one of the preceding claims, wherein the DC side of the inverter unit ( 2 ) with the PV generator ( 3 ) and / or the energy store is electrically connected.
DE201310221446 2013-10-22 2013-10-22 Inverter system and PV system Ceased DE102013221446A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310221446 DE102013221446A1 (en) 2013-10-22 2013-10-22 Inverter system and PV system
PCT/EP2014/072661 WO2015059195A1 (en) 2013-10-22 2014-10-22 Inverter system and pv system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310221446 DE102013221446A1 (en) 2013-10-22 2013-10-22 Inverter system and PV system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013221446A1 true DE102013221446A1 (en) 2015-04-23

Family

ID=51830290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310221446 Ceased DE102013221446A1 (en) 2013-10-22 2013-10-22 Inverter system and PV system

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013221446A1 (en)
WO (1) WO2015059195A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018054675A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Dc overvoltage protection for an energy storage system
WO2019076152A1 (en) * 2017-10-20 2019-04-25 浙江昱能科技有限公司 Method and system for safety protection of photovoltaic system

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10757485B2 (en) 2017-08-25 2020-08-25 Honda Motor Co., Ltd. System and method for synchronized vehicle sensor data acquisition processing using vehicular communication
US11163317B2 (en) 2018-07-31 2021-11-02 Honda Motor Co., Ltd. System and method for shared autonomy through cooperative sensing
US11181929B2 (en) 2018-07-31 2021-11-23 Honda Motor Co., Ltd. System and method for shared autonomy through cooperative sensing
DE102018219293A1 (en) 2018-11-12 2020-05-14 Kaco New Energy Gmbh Inverter
CN113938039A (en) * 2021-09-09 2022-01-14 华为数字能源技术有限公司 Photovoltaic system, inverter and direct current arc detection method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130058140A1 (en) * 2010-05-03 2013-03-07 Sma Solar Technology Ag Method for limiting the generator voltage of a photovoltaic installation in case of danger and photovoltaic installation
DE102012203006A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Kaco New Energy Gmbh PV inverter, NA protection and PV system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070258179A1 (en) * 2006-05-02 2007-11-08 Yoon Seong-Hee Power supply device having surge protection function
ES2509142T5 (en) * 2009-05-26 2018-06-04 Sma Solar Technology Ag Surge protection for converters with EMV input filter
PL2671297T3 (en) * 2011-02-01 2018-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Method for clearing a fault on a hvdc line, arrangement for transmission of electrical current over a hvdc line and converter
JP5876938B2 (en) * 2011-12-05 2016-03-02 アーベーベー・テクノロジー・アーゲー Method for eliminating an arc excited by at least one phase voltage source of a converter circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130058140A1 (en) * 2010-05-03 2013-03-07 Sma Solar Technology Ag Method for limiting the generator voltage of a photovoltaic installation in case of danger and photovoltaic installation
DE102012203006A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Kaco New Energy Gmbh PV inverter, NA protection and PV system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018054675A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Dc overvoltage protection for an energy storage system
WO2019076152A1 (en) * 2017-10-20 2019-04-25 浙江昱能科技有限公司 Method and system for safety protection of photovoltaic system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015059195A1 (en) 2015-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013221446A1 (en) Inverter system and PV system
DE102013110240B4 (en) Circuit arrangement for a photovoltaic inverter for off-load relief with short-circuit switches and uses of the circuit arrangement
EP2927044B1 (en) Method for operating parallel auxiliary converters in a railway vehicle
WO2017125375A1 (en) Isolator apparatus for a photovoltaic string, solar installation and operating method for a solar installation with a photovoltaic string
DE102014115601B3 (en) Combinerbox with motor overcurrent protection
EP2256822A2 (en) Safety switching assembly for solar assemblies
WO2018172134A1 (en) Method for controlling a direct current switch, direct current switch, and dc voltage system
DE102012109012B4 (en) Circuit arrangement for a solar power plant with a DC voltage source for an offset voltage
EP1841050A2 (en) Method of converting a DC voltage into a three-phase voltage
DE102013103753A1 (en) PHOTOVOLIC POWER GENERATION PLANT AND METHOD FOR OPERATING A PV PLANT
DE102010049293B3 (en) Arrangement for safe shutdown of photovoltaic system attached to building, charges voltage-limiting diode, voltage divider and freewheeling diode connected to string poles by terminal
EP2511956B1 (en) Three-circuit voltage spike protection for a photovoltaic system
EP2960945A2 (en) Generator connection cabinet connected with a central inverter for arc free switching of PV-modules
DE102013111869A1 (en) Photovoltaic system i.e. outdoor system, for producing current, has alternating current-shortcircuit switch arranged before alternating current-separating element in energy flow direction, and diode associated to photovoltaic-sub generators
WO2013178413A1 (en) Switching system
WO2012175319A1 (en) Switching device
DE102011000737B4 (en) Protective device for a photovoltaic system, photovoltaic module with such a protective device and operating method for such a protective device
DE102017127082A1 (en) A method for changing an operating state of a power supply device and power supply device
EP2500208A2 (en) Protective circuit assembly
EP2498300A1 (en) Photovoltaic assembly, control device and switching device
EP2611645B1 (en) Method and arrangement for supplying voltage to an electrical contact-forming means
DE102015115284B3 (en) Protective device for an electrical power supply device and electrical power supply device with such a protective device
DE102017124567B4 (en) Battery system, local power supply and disconnector
EP2672595A2 (en) Switching assembly and method for interrupting direct current
DE102016218242A1 (en) DC overvoltage protection for an energy system

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final