DE102016119877A1 - Device for detection and communication - Google Patents

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DE102016119877A1 DE102016119877.3A DE102016119877A DE102016119877A1 DE 102016119877 A1 DE102016119877 A1 DE 102016119877A1 DE 102016119877 A DE102016119877 A DE 102016119877A DE 102016119877 A1 DE102016119877 A1 DE 102016119877A1
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Markus Hopf
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Detektion von AC-Signalen aus einem Gleichstromkreis einer Schaltungseinheit und zur Kommunikation aufweisend,einen ersten (2.1) und einem zweiten Anschluss (2.2) zum Anschluss an den Gleichstromkreis der Schaltungseinheit,einen Übertrager (7) mit einer auf einer Primärseite (7p) des Übertragers (7) angeordneten Primärwicklung (71p) und einer auf einer Sekundärseite (7s) des Übertragers (7) angeordneten Sekundärwicklung (71s), wobei der erste Anschluss (2.1) über eine Reihenschaltung aus einem Kondensator (6) und der Sekundärwicklung (71s) des Übertragers (7) mit dem zweiten Anschluss (2.2) verbunden ist,eine Kommunikationseinheit (8), die ausgelegt ist, ein AC-Signal als Kommunikationssignal zu erzeugen und über den Übertrager (7) in den Gleichstromkreis der Schaltungseinheit einzukoppeln,eine Detektionseinheit (9), die ausgelegt ist, ein über den Übertrager (7) aus dem Gleichstromkreis ausgekoppeltes AC-Signals zu empfangen und zu verarbeiten,wobei die Kommunikationseinheit (8) und die Detektionseinheit (9) gemeinsam an die Primärseite (7p) des Übertragers (7) angeschlossen sind, undeiner Steuerung (10) zur Steuerung der Kommunikationseinheit (8) und der Detektionseinheit (9),dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerung (10) ausgelegt ist, die Kommunikationseinheit (8) und die Detektionseinheit (9) jeweils in einen aktivierten und einen deaktivierten Zustand zu versetzen,wobei eine Einkopplung des Kommunikationssignales nur im aktivierten Zustand der Kommunikationseinheit (8) erfolgt,wobei ein Empfang und/oder eine Verarbeitung des AC-Signales nur im aktivierten Zustand der Detektionseinheit (9) erfolgt, undThe invention relates to a device (1) for detecting AC signals from a DC circuit of a circuit unit and having communication, a first (2.1) and a second terminal (2.2) for connection to the DC circuit of the circuit unit, a transformer (7) a primary winding (71p) arranged on a primary side (7p) of the transformer (7) and a secondary winding (71s) arranged on a secondary side (7s) of the transformer (7), wherein the first terminal (2.1) is connected via a series circuit of a capacitor (7) 6) and the secondary winding (71s) of the transformer (7) to the second terminal (2.2) is connected, a communication unit (8) which is designed to generate an AC signal as a communication signal and via the transformer (7) in the DC coupling circuit of the circuit unit, a detection unit (9) which is designed to receive a via the transformer (7) coupled out of the DC circuit AC signal n and to process, wherein the communication unit (8) and the detection unit (9) are connected in common to the primary side (7p) of the transformer (7), anda controller (10) for controlling the communication unit (8) and the detection unit (9) , characterized in that the controller (10) is adapted to put the communication unit (8) and the detection unit (9) respectively in an activated and a deactivated state, wherein a coupling of the communication signal only in the activated state of the communication unit (8) wherein reception and / or processing of the AC signal takes place only in the activated state of the detection unit (9), and

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Detektion von AC-Signalen aus einem Gleichstromkreis einer Schaltungseinheit und zur Kommunikation mit Hilfe von zum Zweck der Kommunikation in den Gleichstromkreis der Schaltungseinheit eingekoppelten AC-Signalen. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Photovoltaik (PV) - Anlage als Schaltungseinheit mit einem Gleichstromkreis, der eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist.The invention relates to a device for detecting AC signals from a DC circuit of a circuit unit and for communication by means of coupled for the purpose of communication in the DC circuit of the circuit unit AC signals. The invention further relates to a photovoltaic (PV) system as a circuit unit with a DC circuit having a device according to the invention.

Herkömmliche Messgeräte bieten oftmals die Möglichkeit, neben einem Detektieren bzw. Messen einer physikalischen Größe, die Messergebnisse und/oder ein aus den Messergebnissen resultierendes Signal an eine übergeordnete Steuerungseinheit zu kommunizieren. Daher weisen derartige Messgeräte neben einer Detektionseinheit, die operativ die Detektion und Auswertung der zu messenden Größe übernimmt, zusätzlich eine Kommunikationseinheit auf, die zum Zweck eines Datenaustausches mit der übergeordneten Steuerungseinheit verbunden ist und mit dieser Messergebnisse, Signale aber auch Steuerungsanweisungen kommuniziert. Insbesondere ist die Detektionseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgelegt, ein aus dem Gleichstromkreis der Schaltungseinheit ausgekoppeltes AC-Signal zu empfangen und zu verarbeiten. Eine derartige Detektionseinheit kann beispielsweise durch eine Lichtbogendetektionseinheit gebildet werden, die den Gleichstromkreis der an die Vorrichtung angeschlossenen Schaltungseinheit auf das evtl. Auftreten eines Lichtbogens hin überwacht. Hierbei wird die Eigenschaft ausgenutzt, dass ein Lichtbogen ein hochfrequentes AC-Signal - das sogenannte Lichtbogenrauschen - in dem vom Lichtbogen betroffenen Stromkreis erzeugt. Gleichfalls ist die Kommunikationseinheit dazu ausgelegt, ein AC—Signal zum Zweck der Kommunikation als Kommunikationssignal in den Gleichstromkreis der Schaltungseinheit einzukoppeln. Eine derartige Kommunikationseinheit kann beispielsweise zur Durchführung einer sogenannten Power-Line-Kommunikation (PLC) ausgelegt sein, wobei eine zu kommunizierende Information über ein geeignetes Modulationsverfahren - z.B. eine Frequenz- und/oder Amplitudenmodulation - dem eingekoppelten AC-Signal aufgeprägt wird. Eine zur PLC ausgelegte Kommunikationseinheit nutzt ohnehin zur Energieübertragung vorhandene Leitungen des Gleichstromkreises, weswegen keine zusätzlichen Kommunikationsleitungen zur Verbindung der Vorrichtung vorzusehen sind.Conventional measuring devices often offer the possibility, in addition to detecting or measuring a physical quantity, to communicate the measurement results and / or a signal resulting from the measurement results to a higher-order control unit. Therefore, such measuring devices in addition to a detection unit, which operatively takes over the detection and evaluation of the variable to be measured, additionally a communication unit which is connected for the purpose of data exchange with the parent control unit and communicates with these measurement results, signals but also control instructions. In particular, the detection unit of the device according to the invention is designed to receive and process an AC signal coupled out of the DC circuit of the circuit unit. Such a detection unit can be formed, for example, by an arc detection unit which monitors the DC circuit of the circuit unit connected to the device for the eventual occurrence of an electric arc. Here, the property is exploited that an arc generates a high-frequency AC signal - the so-called arc noise - in the arc affected by the electric circuit. Likewise, the communication unit is adapted to couple an AC signal for the purpose of communication as a communication signal in the DC circuit of the circuit unit. Such a communication unit can be designed, for example, to carry out a so-called power-line communication (PLC), wherein information to be communicated is transmitted via a suitable modulation method - e.g. a frequency and / or amplitude modulation - the injected AC signal is impressed. A communication unit designed for the PLC uses lines of the DC circuit already present for energy transmission, which is why no additional communication lines have to be provided for connecting the device.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die DE 10 2013 108 166 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Erfassung von Wechselstromanteilen eines in einem Gleichstromkreis fließenden elektrischen Stromes. Die Vorrichtung umfasst eine in dem Gleichstromkreis angeordnete Induktivität, einen elektrisch parallel zu der Induktivität angeordneten AC-Pfad, der eine Reihenschaltung aus einer Kapazität und einer primärseitigen Wicklung eines Übertragers umfasst, und eine Spannungsmesseinrichtung. Eine sekundärseitige Wicklung des Übertragers ist über eine Tiefpassschaltung mit der Spannungsmesseinrichtung verbunden. Die Vorrichtung kann zur Detektion von Lichtbögen und/oder Kommunikationssignalen in einer Photovoltaikanlage verwendet werden.The DE 10 2013 108 166 A1 discloses an apparatus for detecting AC components of an electrical current flowing in a DC circuit. The device comprises an inductance arranged in the DC circuit, an AC path arranged electrically parallel to the inductance, which comprises a series connection of a capacitance and a primary-side winding of a transformer, and a voltage measuring device. A secondary-side winding of the transformer is connected via a low-pass circuit with the voltage measuring device. The device can be used for the detection of arcs and / or communication signals in a photovoltaic system.

Aus der DE 10 2012 112 921 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Einkopplung eines Hochfrequenz (HF) - Signals zur Datenübertragung auf Gleichstromleitungen einer Photovoltaik - Anlage bekannt. Die Schaltungsanordnung umfasst einen Signalgenerator zur Erzeugung eines HF-Signals, einen Einkoppelübertrager mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, sowie ein in den Gleichstromkreis eingeschleiftes Sperrglied, beispielsweise eine Induktivität. Der Signalgenerator ist mit der Primärwicklung verbunden, eine Reihenschaltung aus der Sekundärwicklung und einem Kondensator ist parallel zu dem Sperrglied geschaltet.From the DE 10 2012 112 921 A1 a circuit arrangement for coupling a high frequency (RF) signal for data transmission on DC lines of a photovoltaic system is known. The circuit arrangement comprises a signal generator for generating an RF signal, a coupling transformer having a primary winding and a secondary winding, and a looped into the DC circuit blocking member, such as an inductor. The signal generator is connected to the primary winding, a series circuit of the secondary winding and a capacitor is connected in parallel with the blocking member.

Werden sowohl die Vorrichtung zur Detektion von Lichtbögen als auch die Schaltungsanordnung zur Einkopplung von Hochfrequenz Signalen zusammen in einem Gleichstromkreis einer Photovoltaik - Anlage betrieben, so können die eingekoppelten HF-Signale die Lichtbogendetektion störend beeinflussen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine Frequenz des HF-Signals zur Datenübertragung zumindest in etwa einer Frequenz des zu detektierenden Wechselstromanteils zur Lichtbogendetektion entspricht. Des Weiteren beansprucht ein gleichzeitiges Vorhalten sowohl der Vorrichtung als auch der Schaltungsanordnung einen großen Bauraum und ist zudem mit relativ hohen Kosten verbunden.If both the device for detecting electric arcs and the circuit arrangement for coupling high-frequency signals are operated together in a DC circuit of a photovoltaic system, then the coupled-in RF signals can interfere with the arc detection. This is the case in particular when a frequency of the RF signal for data transmission corresponds at least approximately to a frequency of the alternating current component to be detected for arc detection. Furthermore, a simultaneous provision of both the device and the circuit arrangement requires a large space and is also associated with relatively high costs.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Detektion und zur Kommunikation gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, die einerseits ausgelegt ist, ein AC-Signal aus einem Gleichstromkreis einer an die Vorrichtung angeschlossenen Schaltungseinheit auszukoppeln und zu verarbeiten, und andererseits ausgelegt ist, ein AC-Signal als Kommunikationssignal zu erzeugen und in den Gleichstromkreis der Schaltungseinheit einzukoppeln. Dabei soll eine störende Beeinflussung zwischen der Detektions- und der Kommunikationseinheit möglichst ausgeschlossen, zumindest jedoch signifikant reduziert sein. Zudem soll die Vorrichtung eine möglichst kompakte Bauform aufweisen und möglichst kostengünstig sein. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Photovoltaik (PV) - Anlage mit einer derartigen Vorrichtung aufzuzeigen.The invention has for its object to provide a device for detection and communication according to the preamble of independent claim 1, which is designed on the one hand to decouple and process an AC signal from a DC circuit of a circuit unit connected to the device, and on the other hand is designed to generate an AC signal as a communication signal and to couple it into the DC circuit of the circuit unit. In this case, a disturbing influence between the detection and the communication unit should be excluded as far as possible, or at least significantly reduced. In addition, the device should be as possible have compact design and be as inexpensive as possible. The invention is further based on the object to show a photovoltaic (PV) system with such a device.

LÖSUNGSOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 13 sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung gerichtet. Der nebengeordnete Patentanspruch 14 betrifft eine Photovoltaik (PV) - Anlage als Schaltungseinheit mit einem Gleichstromkreis und einer an den Gleichstromkreis angeschlossenen erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die abhängigen Patentansprüche 15 bis 16 betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der Photovoltaik (PV)-Anlage.The object of the invention is achieved by a device having the features of independent claim 1. The dependent claims 2 to 13 are directed to preferred embodiments of the device. The independent claim 14 relates to a photovoltaic (PV) system as a circuit unit with a DC circuit and a device connected to the DC circuit according to the invention. The dependent claims 15 to 16 relate to advantageous embodiments of the photovoltaic (PV) system.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Detektion von AC-Signalen aus einem Gleichstromkreis einer Schaltungseinheit und zur Kommunikation beinhaltet:

  • - einen ersten und einen zweiten Anschluss zum Anschluss an den Gleichstromkreis der Schaltungseinheit,
  • - einen Übertrager mit einer auf einer Primärseite des Übertragers angeordneten Primärwicklung und einer auf einer Sekundärseite des Übertragers angeordneten Sekundärwicklung, wobei der erste Anschluss über eine Reihenschaltung aus einem Kondensator und der Sekundärwicklung des Übertragers mit dem zweiten Anschluss verbunden ist,
  • - eine Kommunikationseinheit, die ausgelegt ist, ein AC-Signal als Kommunikationssignal zu erzeugen und über den Übertrager in den Gleichstromkreis der Schaltungseinheit einzukoppeln,
  • - eine Detektionseinheit, die ausgelegt ist, ein über den Übertrager aus dem Gleichstromkreis ausgekoppeltes AC-Signal zu empfangen und zu verarbeiten,
  • - wobei die Kommunikationseinheit und die Detektionseinheit gemeinsam an die Primärseite des Übertragers angeschlossen sind. Die Vorrichtung weist weiterhin eine Steuerung zur Steuerung der Kommunikationseinheit und der Detektionseinheit auf und ist dadurch gekennzeichnet,
  • - dass die Steuerung ausgelegt ist, die Kommunikationseinheit und die Detektionseinheit jeweils in einen aktivierten und einen deaktivierten Zustand zu versetzen,
  • - wobei eine Einkopplung des Kommunikationssignales durch die Kommunikationseinheit nur im aktivierten Zustand der Kommunikationseinheit erfolgt, und
  • - wobei ein Empfang und/oder eine Verarbeitung des AC-Signales durch die Detektionseinheit nur im aktivierten Zustand der Detektionseinheit erfolgt. Dabei ist die Steuerung ausgelegt, die Zustände der Kommunikationseinheit und der Detektionseinheit derart zu steuern, dass zu jedem Zeitpunkt höchstens eine Einheit aus Kommunikationseinheit und Detektionseinheit in dem aktivierten Zustand ist.
An inventive device for detecting AC signals from a DC circuit of a circuit unit and for communication includes:
  • a first and a second terminal for connection to the DC circuit of the circuit unit,
  • a transformer having a primary winding arranged on a primary side of the transformer and a secondary winding arranged on a secondary side of the transformer, the first connection being connected to the second connection via a series connection of a capacitor and the secondary winding of the transformer,
  • a communication unit which is designed to generate an AC signal as a communication signal and to couple it via the transformer into the DC circuit of the circuit unit,
  • a detection unit which is designed to receive and process an AC signal coupled out of the DC circuit via the transformer,
  • - Wherein the communication unit and the detection unit are connected in common to the primary side of the transformer. The apparatus further comprises a controller for controlling the communication unit and the detection unit, and is characterized
  • in that the controller is designed to set the communication unit and the detection unit respectively in an activated and a deactivated state,
  • - Wherein a coupling of the communication signal by the communication unit takes place only in the activated state of the communication unit, and
  • - Receiving and / or processing of the AC signal by the detection unit is carried out only in the activated state of the detection unit. In this case, the controller is designed to control the states of the communication unit and of the detection unit in such a way that at most one unit of communication unit and detection unit is in the activated state at any one time.

Indem die Detektionseinheit und die Kommunikationseinheit gemeinsam an die Primärseite desselben Übertragers angeschlossen sind, erfolgt die Auskopplung des zu detektierenden AC-Signals, als auch die Einkopplung des zu kommunizierenden AC-Signals über denselben Übertrager. Daher ist der Übertrager innerhalb der Vorrichtung lediglich einmal vorzusehen. Dies bedingt jedoch, dass die Einkopplung eines durch die Kommunikationseinheit erzeugten AC-Signales als Kommunikationssignal über den Übertrager gleichzeitig ein evtl. vorhandenes und von der Detektionseinheit zu detektierendes AC-Signal überlagert. Aufgrund dessen kann einerseits das Kommunikationssignal als Lichtbogensignal fehlinterpretiert werden. Zusätzlich entsteht auch das Risiko, dass ein tatsächlich vorhandener Lichtbogen aufgrund der Überlagerung des Kommunikationssignales und des vom Lichtbogen ausgesandten AC-Signales nicht erkannt wird. In jedem Fall ergibt sich ein Risiko einer Fehlinterpretation der von der Detektionseinheit detektierten AC-Signale. Erfindungsgemäß wird diese Fehlinterpretation der von der Detektionseinheit detektierten AC-Signale in der Vorrichtung durch die beiden Einheiten gemeinsame Steuerung eliminiert. So ist die Steuerung zur Steuerung der Detektionseinheit und der Kommunikationseinheit ausgelegt, die Kommunikationseinheit und die Detektionseinheit jeweils in einen aktivierten und einen deaktivierten Zustand zu versetzen, so, dass zu jedem Zeitpunkt höchstens eine Einheit aus Kommunikations- und Detektionseinheit in dem aktivierten Zustand ist. Auf diese Weise werden erste Zeitspannen generiert, in denen die Detektionseinheit, nicht aber die Kommunikationseinheit aktiviert ist. Weiterhin werden zweite Zeitspannen generiert, in denen die Kommunikationseinheit, nicht aber die Detektionseinheit aktiviert ist. Dabei erfolgt die Einkopplung des Kommunikationssignales durch die Kommunikationseinheit nur in deren aktivierten - nicht aber in deren deaktivierten Zustand. Entsprechend erfolgt ein Empfang und/oder eine Verarbeitung des AC-Signales durch die Detektionseinheit nur im aktivierten - nicht aber im deaktivierten Zustand der Detektionseinheit. So wird innerhalb der ersten Zeitspanne ein Einkoppeln des Kommunikationssignales unterdrückt und kann daher auch keine Fehlinterpretation bei dem Empfang und/oder der Verarbeitung des aus dem Gleichstromkreis ausgekoppelten AC-Signales innerhalb der Detektionseinheit verursachen. In gleicher Weise ist gewährleistet, dass innerhalb der zweiten Zeitspannen, innerhalb der ein eine Erzeugung und ein Einkoppeln des Kommunikationssignales über den Übertrager erfolgt, kein Empfang und/oder keine Verarbeitung eines eventuell empfangenen AC-Signals durch die Detektionseinheit erfolgt. Ein deaktivierter Zustand der Detektionseinheit kann in einfacher Weise über die Steuerung herbeigeführt werden, indem die Steuerung die Verarbeitung von AC-Signalen durch die Detektionseinheit für die entsprechende Zeitspanne blockiert. Dabei kann prinzipiell ein Empfang von AC-Signalen seitens der Detektionseinheit bestehen bleiben. Entsprechend kann ein aktivierter Zustand der Detektionseinheit über die Steuerung herbeigeführt werden, indem die Steuerung die Verarbeitung für die entsprechende Zeitspanne freigibt beziehungsweise erlaubt. Entsprechend kann die Steuerung den deaktivierten Zustand der Kommunikationseinheit herbeiführen, indem sie die Erzeugung des Kommunikationssignales innerhalb der entsprechenden Zeitspanne blockiert. Gleichfalls kann sie den deaktivierten Zustand der Kommunikationseinheit herbeiführen, indem sie die Erzeugung des Kommunikationssignales innerhalb der jeweiligen Zeitspanne erlaubt. Alternativ oder kumulativ dazu kann eine Aktivierung und Deaktivierung der Detektions- und/oder Kommunikationseinheit auch über entsprechend Schalter erfolgen, die beispielsweise den Empfang des AC-Signals an der Detektionseinheit oder eine Ausgabe beziehungsweise das Übertragen des Kommunikationssignals der Kommunikationseinheit verhindern.By the detection unit and the communication unit are connected in common to the primary side of the same transformer, the decoupling of the AC signal to be detected, as well as the coupling of the AC signal to be communicated via the same transmitter takes place. Therefore, the transformer is to be provided only once within the device. However, this requires that the coupling of an AC signal generated by the communication unit as a communication signal via the transmitter at the same time superimposed on any existing and to be detected by the detection unit AC signal. Due to this, on the one hand the communication signal can be misinterpreted as an arcing signal. In addition, there is also the risk that an actually existing arc is not detected due to the superimposition of the communication signal and the arc signal emitted by the arc. In any case, there is a risk of misinterpretation of the AC signals detected by the detection unit. According to the invention, this misinterpretation of the AC signals detected by the detection unit in the device is eliminated by the two common control units. Thus, the controller for controlling the detection unit and the communication unit is configured to respectively set the communication unit and the detection unit in an activated and a deactivated state, such that at most one unit of communication and detection unit is in the activated state. In this way, first time periods are generated in which the detection unit, but not the communication unit is activated. Furthermore, second time periods are generated in which the communication unit, but not the detection unit is activated. The coupling of the communication signal through the communication unit takes place only in their activated - but not in their deactivated state. Accordingly, the detection and / or processing of the AC signal by the detection unit takes place only in the activated - but not in the deactivated state of the detection unit. Thus, a coupling of the communication signal is suppressed within the first period and therefore can not be misinterpreted in the reception and / or processing of the DC circuit cause disconnected AC signals within the detection unit. In the same way, it is ensured that within the second time periods within which a generation and coupling of the communication signal via the transmitter takes place, no reception and / or no processing of a possibly received AC signal by the detection unit takes place. A deactivated state of the detection unit can be easily brought about via the controller by the controller blocking the processing of AC signals by the detection unit for the corresponding period of time. In principle, a reception of AC signals by the detection unit can remain. Accordingly, an activated state of the detection unit can be brought about via the controller by the controller enabling or allowing the processing for the corresponding period of time. Accordingly, the controller may bring about the deactivated state of the communication unit by blocking the generation of the communication signal within the corresponding period of time. Likewise, it can bring about the deactivated state of the communication unit by allowing the generation of the communication signal within the respective period of time. Alternatively or cumulatively thereto, an activation and deactivation of the detection and / or communication unit can also take place via corresponding switches which, for example, prevent the reception of the AC signal at the detection unit or an output or the transmission of the communication signal of the communication unit.

Die ersten und zweiten Zeitspannen folgen abwechselnd nacheinander. Dabei kann die wechselweise Aktivierung bzw. Deaktivierung beider Einheiten - also das Umschalten von einem Zustand in den jeweils anderen - simultan und ohne Zeitversatz zueinander erfolgen. In diesem Fall ist quasi zu jedem Zeitpunkt stets eine Einheit aus Kommunikations- und Detektionseinheit aktiviert. Die wechselweise Aktivierung bzw. Deaktivierung der Detektions- und der Kommunikationseinheit kann jedoch auch mit einem Zeitversatz zueinander erfolgen. In diesem Fall ergeben sich Zeiträume, in denen keine Einheit aus Detektions- und Kommunikationseinheit aktiviert ist. Die ersten und die zweiten Zeitspannen liegen vorteilhafterweise in einem Bereich von 1 ms - 2000 ms, besonders vorteilhafterweise in einem Bereich von 5 ms - 1000 ms. Sie können relativ zueinander gleiche Zeitdauern, aber auch unterschiedliche Zeitdauern aufweisen.The first and second periods follow one after the other alternately. In this case, the alternate activation or deactivation of both units - ie the switching from one state to the other - simultaneously and without time offset to each other. In this case, virtually every time a unit of communication and detection unit is activated. However, the alternate activation or deactivation of the detection and the communication unit can also be done with a time offset to each other. In this case, there are periods in which no unit of detection and communication unit is activated. The first and the second time periods are advantageously in a range from 1 ms to 2000 ms, particularly advantageously in a range from 5 ms to 1000 ms. They can have the same time durations relative to one another but also different durations of time.

Sowohl die Anzahl als auch die Gestaltung des Übertragers beeinflussen in erheblicher Weise die Bauform und somit auch die Kosten der Detektions- und Kommunikationsvorrichtung. Ein in den in Frage stehenden Gleichstromkreisen fließender Strom setzt sich üblicherweise aus einem relativ hohen Gleichstromanteil und einem vergleichsweise geringen Wechselstromanteil zusammen. Obwohl innerhalb des Gleichstromkreises ein hoher Gleichstromanteil fließen kann, wird bei der Vorrichtung das Fließen eines Gleichstromanteiles durch die Sekundärwicklung des Übertragers aufgrund des seriell hierzu verschalteten Kondensators verhindert. Vielmehr werden durch die Serienschaltung aus Kondensator und Sekundärwicklung des Übertragers lediglich AC-Signale, deren Frequenz innerhalb eines bevorzugten Frequenzbereiches liegt, durch die Sekundärwicklung des Übertragers geleitet. Da es sich hierbei typischerweise um AC-Signale mit lediglich geringer Stromstärke handelt, kann die Bauform des Übertragers kompakt und kostengünstig gehalten werden. Da zudem lediglich ein Übertrager innerhalb der Vorrichtung vorzuhalten ist, kann die gesamte Vorrichtung ebenfalls kompakt und kostengünstig gehalten werden. Weitere Bauteile, die eine Aktivierung und Deaktivierung in vorteilhafter Weise beeinflussen führen nur scheinbar zu einem höheren Aufwand, da dies durch die vorteilhafte Bauweise des Übertragers überkompensiert wird.Both the number and the design of the transformer significantly affect the design and thus the cost of the detection and communication device. A current flowing in the DC circuits in question is usually composed of a relatively high DC component and a comparatively small AC component. Although a high DC component can flow within the DC circuit, the device prevents the flow of a DC component through the secondary winding of the transformer due to the capacitor connected in series thereto. Rather, only AC signals whose frequency is within a preferred frequency range, passed through the secondary winding of the transformer by the series circuit of capacitor and secondary winding of the transformer. Since these are typically low-current AC signals, the transformer design can be made compact and inexpensive. In addition, since only one transformer is to be provided within the device, the entire device can also be kept compact and inexpensive. Other components that affect an activation and deactivation in an advantageous manner lead only apparently to a higher cost, as this is overcompensated by the advantageous construction of the transformer.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung weist der Übertrager zusätzlich zu der Primärwicklung eine weitere Primärwicklung auf der Primärseite auf. Dabei ist die Kommunikationseinheit an die Primärwicklung und die Detektionseinheit an die weitere Primärwicklung angeschlossen. Die Ausführungsform kann - muss jedoch nicht notwendigerweise - eine galvanische Verbindung zwischen der Primärwicklung und der weiteren Primärwicklung aufweisen. Eine derartige Verbindung kann beispielsweise durch ein gemeinsames Bezugspotential gebildet werden.In one embodiment of the device, the transformer has, in addition to the primary winding, a further primary winding on the primary side. In this case, the communication unit is connected to the primary winding and the detection unit to the further primary winding. The embodiment may, but not necessarily, have a galvanic connection between the primary winding and the further primary winding. Such a connection can be formed for example by a common reference potential.

In einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung weist der Übertrager lediglich eine Primärwicklung auf dessen Primärseite auf. Hierbei sind die Kommunikationseinheit und die Detektionseinheit an dieselbe Primärwicklung des Übertragers angeschlossen. Dabei ist es möglich, dass die Kommunikationseinheit und die Detektionseinheit parallel zueinander an dieselbe Primärwicklung des Übertragers angeschlossen sind. Alternativ dazu ist es möglich, dass die Kommunikationseinheit und die Detektionseinheit als Reihenschaltung mit derselben Primärwicklung des Übertragers verbunden sind. Da die Detektionseinheit und die Kommunikationseinheit mit derselben Primärwicklung verbunden sind, ist üblicherweise eine galvanische Verbindung zwischen der Detektionseinheit und der Kommunikationseinheit vorhanden, die beispielsweise als gemeinsames Bezugspotential genutzt werden kann.In an alternative embodiment of the device, the transformer has only a primary winding on its primary side. In this case, the communication unit and the detection unit are connected to the same primary winding of the transformer. It is possible that the communication unit and the detection unit are connected in parallel to each other to the same primary winding of the transformer. Alternatively, it is possible that the communication unit and the detection unit are connected in series with the same primary winding of the transformer. Since the detection unit and the communication unit are connected to the same primary winding, a galvanic connection between the detection unit and the communication unit is usually present, which can be used, for example, as a common reference potential.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist die Detektionseinheit ausgelegt, einen Lichtbogen in dem Gleichstromkreis der Schaltungseinheit zu detektieren. Hierbei wird ausgenutzt, dass ein Lichtbogen ein sogenanntes Lichtbogenrauschen in dem von ihm betroffenen Stromkreis generiert. Bei dem Lichtbogenrauschen handelt es sich um ein Gemisch hochfrequenter AC - Signale mit Frequenzen innerhalb eines Frequenzbereiches von ca. 1 kHz - 500 kHz. Zur Lichtbogendetektion wird der auf einen Lichtbogen hin zu überwachende Gleichstromkreis auf eine Existenz eines AC-Signales oder mehrerer AC-Signale unterschiedlicher Frequenz innerhalb dieses Frequenzbereiches überwacht. Bei dem hochfrequenten AC-Signal kann es sich sowohl um ein Wechselstromsignal oder ein Wechselspannungssignal handeln. Das eine beziehungsweise die mehreren evtl. vorhandenen AC-Signale werden durch den Übertrager aus dem an die Vorrichtung angeschlossenen Gleichstromkreis ausgekoppelt und über die Primärwicklung oder die weitere Primärwicklung der Detektionseinheit zur Verarbeitung bereitgestellt. Wird nun ein entsprechendes AC-Signal bzw. werden entsprechende AC-Signale detektiert, so wird dies als Hinweis für die Existenz eines Lichtbogens in dem Gleichstromkreis interpretiert. Vorteilhafterweise ist innerhalb der Detektionseinheit ein Schwellwert hinterlegt, wobei dann, wenn ein von der Detektionseinheit detektiertes AC-Signal hinsichtlich seiner Intensität (z.B. Stromstärke oder Spannung) den Schwellwert überschreitet, dies als Existenz eines Lichtbogens in dem Gleichstromkreis gewertet wird. Dabei kann als Plausibilisierung für die Existenz eines Lichtbogens eine Mustererkennung der von der Detektionseinheit detektierten AC-Signale durchgeführt werden. Hierdurch kann unterschieden werden, ob die von der Detektionseinheit detektierten AC-Signale tatsächlich einem Lichtbogen oder einem anderem Störereignis zuzuordnen sind. Vorteilhafterweise ist die Detektionseinheit wie in der WO 2015 / 014683 A1 offenbart ausgelegt, und weist einen parallel zu einem Eingang der Detektionseinheit geschalteten Terminierungswiderstand und einen Tiefpass auf. Der Ausgang des Tiefpasses ist mit einer Spannungsmesseinrichtung verbunden, die wiederum an eine Auswerteeinrichtung gekoppelt ist. Die Detektionseinheit kann konfiguriert sein, ein Ergebnis der Verarbeitung der Steuerung zu signalisieren. Die Steuerung wiederum kann bei vorliegenden Hinweisen auf einen Lichtbogen die Kommunikationseinheit veranlassen, ein Alarmsignal an eine übergeordnete Steuerung zu kommunizieren.In an advantageous embodiment of the device, the detection unit is designed to detect an arc in the DC circuit of the circuit unit. This is exploited that an arc generates a so-called arc noise in the circuit affected by it. The arc noise is a mixture of high-frequency AC signals with frequencies within a frequency range of about 1 kHz - 500 kHz. For arc detection, the DC circuit to be monitored for an arc is monitored for the existence of one AC signal or several AC signals of different frequencies within this frequency range. The high-frequency AC signal may be either an AC signal or an AC signal. The one or more possibly existing AC signals are decoupled by the transformer from the DC circuit connected to the device and provided for processing via the primary winding or the further primary winding of the detection unit. If a corresponding AC signal or corresponding AC signals are detected, this is interpreted as an indication of the existence of an arc in the DC circuit. Advantageously, a threshold value is stored within the detection unit, wherein when an AC signal detected by the detection unit exceeds the threshold value with respect to its intensity (eg, current or voltage), this is considered to be an arc in the DC circuit. In this case, a pattern recognition of the AC signals detected by the detection unit can be carried out as a plausibility check for the existence of an arc. In this way, a distinction can be made as to whether the AC signals detected by the detection unit are in fact to be assigned to an arc or to another interference event. Advantageously, the detection unit is designed as disclosed in WO 2015/014683 A1, and has a termination resistor connected in parallel with an input of the detection unit and a low-pass filter. The output of the low-pass filter is connected to a voltage measuring device, which in turn is coupled to an evaluation device. The detection unit may be configured to signal a result of the processing of the control. The controller, in turn, may cause the communication unit to communicate an alarm signal to a higher-level controller if there is an indication of an arc.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist die Kommunikationseinheit oder die Detektionseinheit zusätzlich zum Empfang und zur Verarbeitung eines über den Übertrager aus dem Gleichstromkreis ausgekoppelten weiteren Kommunikationssignales ausgelegt. Bei dem Kommunikationssignal handelt es sich ebenfalls um ein AC-Signal, welches von einer anderen Einheit, beispielsweise einer übergeordneten Steuerung in den Gleichstromkreis eingekoppelt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine bidirektionale Kommunikation der Vorrichtung mit der übergeordneten Steuerung, bei der die Vorrichtung sowohl als Empfänger als auch als Sender im Rahmen der Kommunikation operieren kann. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Detektionseinheit zum Empfang und zur Verarbeitung des weiteren Kommunikationssignales ausgelegt ist, und sie quasi im Rahmen der bidirektionalen Kommunikation als Empfänger des weiteren Kommunikationssignales operiert, während die Kommunikationseinheit im Rahmen der bidirektionalen Kommunikation der Vorrichtung mit der anderen Einheit als Sender des Kommunikationssignales operiert. Diese Auslegung ist besonders einfach und kostengünstig zu realisieren, da die Detektionseinheit ohnehin ausgelegt ist, das zu detektierende AC-Signal zu empfangen und zu verarbeiten. Aus diesem Grund ist nur wenig Aufwand erforderlich, die Detektionseinheit zum Empfang und zur Verarbeitung des weiteren Kommunikationssignales zu ertüchtigen.In an advantageous embodiment of the device, the communication unit or the detection unit is additionally designed for receiving and processing a decoupled via the transformer from the DC circuit further communication signal. The communication signal is also an AC signal, which is coupled from another unit, such as a higher-level controller in the DC circuit. In this way results in a bidirectional communication of the device with the higher-level control, in which the device can operate both as a receiver and as a transmitter in the context of communication. It is particularly advantageous if the detection unit is designed for receiving and processing the further communication signal, and it operates quasi in the context of bidirectional communication as a receiver of the further communication signal, while the communication unit as part of the bidirectional communication of the device with the other unit Sender of the communication signal operates. This design is particularly simple and inexpensive to implement, since the detection unit is designed anyway to receive and process the AC signal to be detected. For this reason, only little effort is required to get the detection unit to receive and process the further communication signal.

Sofern die Vorrichtung zur bidirektionalen Kommunikation ausgelegt ist, ist in einer vorteilhaften Ausführungsform die Kommunikationseinheit oder die Detektionseinheit ausgelegt, das weitere Kommunikationssignal an die Steuerung weiterzugeben. Gleichfalls ist die Steuerung ausgelegt, die Detektionseinheit und/oder die Kommunikationseinheit in Abhängigkeit des weiteren Kommunikationssignals zu steuern. So kann beispielsweise die übergeordnete Steuerung über ein Senden von Steuerungsbefehlen in Verbindung mit der Steuerung die Vorrichtung fernsteuern. Entsprechende Steuerungsbefehle können die Zeitpunkte zum Aktivieren und/oder Deaktivieren der Detektionseinheit und/oder der Kommunikationseinheit betreffen. Gleichfalls können weitere Parameter der Detektionseinheit - beispielsweise der oben genannte Schwellwert - kommuniziert und eingestellt werden. Die übergeordnete Steuerung kann gleichfalls weitere in der Vorrichtung vorhandene Komponenten gegebenenfalls zusammen mit der Steuerung fernsteuern. Dies kann z.B. evtl. in der Vorrichtung vorhandene Schalter betreffen.If the device is designed for bidirectional communication, in an advantageous embodiment, the communication unit or the detection unit is designed to pass on the further communication signal to the controller. Likewise, the controller is designed to control the detection unit and / or the communication unit as a function of the further communication signal. For example, the superordinate controller can remotely control the device by sending control commands in conjunction with the controller. Corresponding control commands may relate to the times for activating and / or deactivating the detection unit and / or the communication unit. Likewise, further parameters of the detection unit - for example the above-mentioned threshold value - can be communicated and set. The higher-level control can likewise remotely control further components present in the device, if appropriate together with the control. This can e.g. possibly existing in the device switch.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung weiterhin ein Sperrglied auf, das parallel zu der Reihenschaltung aus Kondensator und Sekundärwicklung verschaltet ist. Bei dem Sperrglied kann es sich um eine Induktivität oder eine Bandsperre handeln. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn ein Gleichstrom möglichst niederimpedant vom ersten zum zweiten Anschluss der Vorrichtung, nicht aber über die Sekundärwicklung des Übertragers geleitet werden soll. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Vorrichtung innerhalb einer Gleichstromleitung des Gleichstromkreises angeordnet ist und den in der Gleichstromleitung fließenden Gleichstrom nicht unterbrechen soll. Innerhalb der in Frage stehenden Gleichstromkreise fließt typischerweise ein Strom mit einem relativ hohen Gleichstromanteil und einem relativ geringen Wechselstromanteil. Dabei resultiert der Wechselstromanteil beispielsweise aus der bewussten Einkopplung des AC-Signals als Kommunikationssignal und/oder aus der Existenz eines zu detektierenden AC-Signals in dem Gleichstromkreis - beispielsweise in Folge eines Lichtbogens. Bei dem zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss geschalteten Sperrglied fließt der Gleichstromanteil durch das für ihn niederimpedante Sperrglied, während der Wechselstromanteil - also die zu detektierenden AC-Signale, das Kommunikationssignal und das weitere Kommunikationssignal - über die Reihenschaltung aus Kondensator und Sekundärwicklung des Übertragers geleitet werden.In one embodiment, the device further comprises a blocking member, which is connected in parallel to the series circuit of capacitor and secondary winding. The blocking member may be an inductance or a band-stop filter. This is particularly advantageous if a direct current as low impedance as possible from the first to the second terminal of the device, but not to be routed through the secondary winding of the transformer. This is the case, for example, if the device is arranged within a DC line of the DC circuit and should not interrupt the DC current flowing in the DC line. Within the DC circuits in question, a current typically flows with a relatively high DC component and a relatively low AC component. In this case, the alternating current component results, for example, from the deliberate coupling of the AC signal as a communication signal and / or from the existence of an AC signal to be detected in the DC circuit-for example as a result of an electric arc. In the case of the blocking element connected between the first and the second terminal, the DC component flows through the blocking element which is low-impedance for it, while the alternating current component-that is to say the AC signals to be detected, the communication signal and the further communication signal-is conducted via the series circuit of capacitor and secondary winding of the transformer become.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung sind der Kondensators und die Sekundärwicklung des Übertragers derart gewählt, dass deren Reihenschaltung bei einer Frequenz des Kommunikationssignals und/oder des weiteren Kommunikationssignals eine Resonanzfrequenz - also ein Impedanzminimum - aufweist. Auf diese Weise ist die Reihenschaltung besonders niederimpedant für AC-Signale mit der Frequenz nahe der Frequenz des Kommunikationssignals oder der des weiteren Kommunikationssignals. Daher können die Kommunikationssignale die Vorrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss möglichst ungehindert passieren. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass das Kommunikationssignal eine Frequenz aufweist, die sich von der Resonanzfrequenz der Reihenschaltung aus Kondensator und Sekundärwicklung des Übertragers unterscheidet. In diesem Fall erfolgt eine etwas größere Dämpfung des Kommunikationssignales und/oder des weiteren Kommunikationssignales durch die Impedanz der Reihenschaltung. Weiterhin wird jedoch durch den Kondensator ein Gleichstromanteil durch die Sekundärwicklung des Übertragers verhindert.In an advantageous embodiment of the device, the capacitor and the secondary winding of the transformer are selected such that their series circuit at a frequency of the communication signal and / or the further communication signal has a resonant frequency - that is, an impedance minimum. In this way, the series connection is particularly low-impedance for AC signals having the frequency near the frequency of the communication signal or that of the further communication signal. Therefore, the communication signals can pass through the device between the first and the second connection as unhindered as possible. However, it is also within the scope of the invention that the communication signal has a frequency which differs from the resonant frequency of the series circuit of capacitor and secondary winding of the transformer. In this case, there is a somewhat greater attenuation of the communication signal and / or the further communication signal through the impedance of the series connection. Furthermore, however, a DC component is prevented by the secondary winding of the transformer by the capacitor.

Für den Fall, dass die Detektionseinheit und die Kommunikationseinheit in Form einer Reihenschaltung mit derselben Primärwicklung des Übertragers verschaltet sind, weist die Vorrichtung in einer vorteilhaften Ausführungsform zusätzlich einen durch die Steuerung ansteuerbaren ersten Schalter auf, der ausgelegt ist, einen ersten und einen zweiten Signalanschluss der Detektionseinheit miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Dabei kann die Vorrichtung optional zusätzlich einen durch die Steuerung ansteuerbaren zweiten Schalter aufweisen, der ausgelegt ist, einen ersten und einen zweiten Signalanschluss der Kommunikationseinheit miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Auf diese Weise lässt sich ein deaktivierter Zustand der Detektionseinheit auf einfache Weise durch ein Kurzschließen des ersten und zweiten Signalanschlusses der Detektionseinheit über ein Schließen des ersten Schalters realisieren. Der Empfang entsprechender AC-Signale seitens der Detektionseinheit ist somit blockiert. Umgekehrt ist im aktivierten Zustand der Detektionseinheit der erste Schalter geöffnet und der Empfang evtl. vorhandener AC-Signale durch die Detektionseinheit gewährleistet. Gleiches gilt in entsprechender Weise für die Kommunikationseinheit in Verbindung mit dem zweiten Schalter. Im deaktivierten Zustand der Kommunikationseinheit blockiert ein geschlossener zweiter Schalter eine Einkopplung des Kommunikationssignales, während im aktivierten Zustand der Kommunikationseinheit ein geöffneter zweiter Schalter dies erlaubt.In the event that the detection unit and the communication unit are connected in the form of a series circuit with the same primary winding of the transformer, the device in an advantageous embodiment additionally has a controllable by the controller first switch, which is designed, a first and a second signal terminal of Detection unit to connect or disconnect from each other. In this case, the device can optionally additionally have a second switch that can be controlled by the controller and that is designed to connect or disconnect a first and a second signal terminal of the communication unit. In this way, a deactivated state of the detection unit can be realized in a simple manner by short-circuiting the first and second signal terminals of the detection unit by closing the first switch. The reception of corresponding AC signals by the detection unit is thus blocked. Conversely, in the activated state of the detection unit, the first switch is opened and the reception of possibly existing AC signals by the detection unit is ensured. The same applies in a corresponding manner for the communication unit in conjunction with the second switch. In the deactivated state of the communication unit, a closed second switch blocks an injection of the communication signal, while in the activated state of the communication unit an opened second switch permits this.

In einer alternativen Ausführungsform bei Reihenschaltung zwischen Detektionseinheit und Kommunikationseinheit weist die Vorrichtung zusätzlich einen durch die Steuerung ansteuerbaren ersten Schalter auf, der ausgelegt ist, einen ersten und einen zweiten Signalanschluss der Detektionseinheit über einen zweiten Kondensator miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Weiterhin weist die Vorrichtung zusätzlich einen durch die Steuerung ansteuerbaren zweiten Schalter auf, der ausgelegt ist, einen ersten Signalanschluss der Kommunikationseinheit über eine Diode und einen dritten Kondensator mit einer Gleichspannungsquelle zu verbinden oder voneinander zu trennen. Die Gleichspannungsquelle dient in Verbindung mit dem zweiten Schalter dazu, zu bestimmten Zeiten ein Potential auf der Primärseite des Übertragers relativ zu einem Bezugspotential um eine Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle zu verschieben. So erfolgt ein Anheben bei geschlossenem zweiten Schalter bei aktivierter Detektionseinheit, während bei aktivierter Kommunikationseinheit der zweite Schalter geöffnet ist und ein Anheben des Potentials auf der Primärseite nicht erfolgt. Wie auch in der Figurenbeschreibung zur 1b detailliert erläutert wird, lassen sich auf diese Weise die ersten und zweiten Schalter besonders kostengünstig realisieren. Dabei ist die Gleichspannungsquelle in den meisten Fällen kein separates Bauteil, sondern - beispielsweise zur Versorgung der Vorrichtung - ohnehin vorhanden.In an alternative embodiment, when the detection unit and the communication unit are connected in series, the apparatus additionally has a first switch which can be controlled by the controller and is designed to connect or disconnect a first and a second signal terminal of the detection unit via a second capacitor. Furthermore, the device additionally has a controllable by the controller second switch, which is designed to connect a first signal terminal of the communication unit via a diode and a third capacitor to a DC voltage source or to separate from each other. The DC voltage source is used in conjunction with the second switch to shift at certain times a potential on the primary side of the transformer relative to a reference potential by an output voltage of the DC voltage source. Thus, lifting takes place when the second switch is closed when the detection unit is activated, while when the communication unit is activated the second switch is open and there is no lifting of the potential on the primary side. As in the description of the figures for 1b is explained in detail, can be realized in this way, the first and second switch particularly cost. In this case, the DC voltage source is not a separate component in most cases, but - for example, to supply the device - already exists.

Generell kann es sich bei dem ersten und dem zweiten Schalter um elektromechanische Schalter - z.B. Relais - oder Halbleiterschalter handeln. Im Falle von Halbleiterschaltern ist zu beachten, dass diese während ihres Betriebes ausgelegt sind, in beide Richtungen zu sperren. Gegebenenfalls ist es hierfür notwendig, den ersten und den zweiten Schalter jeweils in Form von zwei Halbleiterschaltern umzusetzen, die in Bezug auf ihre intrinsische Diode antiseriell miteinander verschaltet sind. Allerdings ist es in der letztgenannten Ausführungsform aufgrund der zeitweisen Potentialverschiebung möglich, den ersten und den zweiten Schalter in Form lediglich eines Halbleiterschalters zu realisieren.Generally, the first and second switches may be electromechanical switches - e.g. Act relay or semiconductor switch. In the case of semiconductor switches, it should be noted that these are designed during their operation to block in both directions. If necessary, it is necessary for this purpose to implement the first and the second switch in each case in the form of two semiconductor switches which are connected in antiserial manner with respect to their intrinsic diode. However, in the latter embodiment, due to the temporary potential shift, it is possible to realize the first and second switches in the form of only one semiconductor switch.

Für den Fall, dass die Detektionseinheit und die Kommunikationseinheit parallel an dieselbe Primärwicklung des Übertragers angeschlossen sind, weist eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung zusätzlich einen durch die Steuerung ansteuerbaren dritten Schalter auf, der ausgelegt ist, die Detektionseinheit, insbesondere einen Signalanschluss der Detektionseinheit, mit der Primärwicklung zu verbinden oder voneinander zu trennen. Für den Fall, dass die Kommunikationseinheit an die Primärwicklung und die Detektionseinheit an die weitere Primärwicklung des Übertragers angeschlossen sind, weist eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung zusätzlich einen durch die Steuerung ansteuerbaren dritten Schalter auf, der ausgelegt ist, die Detektionseinheit, beziehungsweise einen Signalanschluss der Detektionseinheit, mit der weiteren Primärwicklung zu verbinden oder voneinander zu trennen. In beiden Ausführungsformen kann die Vorrichtung dabei optional zusätzlich einen durch die Steuerung ansteuerbaren vierten Schalter aufweisen, der ausgelegt ist, die Kommunikationseinheit, insbesondere einen Signalanschluss der Kommunikationseinheit, mit der Primärwicklung zu verbinden oder voneinander zu trennen. In diesen Fällen wird jeweils ein deaktivierter Zustand der Detektionseinheit über einen geöffneten dritten Schalter herbeigeführt, wodurch der Empfang eines zu detektierenden AC-Signals durch die Detektionseinheit verhindert wird. Ein aktivierter Zustand der Detektionseinheit liegt dann vor, wenn der dritte Schalter geschlossen ist. Analoge Überlegungen gelten für den aktivierten Zustand der Kommunikationseinheit in Verbindung mit dem vierten Schalter. Ein aktivierter Zustand der Kommunikationseinheit liegt bei geschlossenem vierten Schalter, ein deaktivierter Zustand der Kommunikationseinheit bei geöffnetem vierten Schalter vor. Bei dem dritten und dem vierten Schalter kann es sich um elektromechanische Schalter - z.B. Relais - oder Halbleiterschalter handeln.In the event that the detection unit and the communication unit are connected in parallel to the same primary winding of the transformer, an advantageous embodiment of the device in addition to a controllable by the controller third switch, which is designed to connect the detection unit, in particular a signal terminal of the detection unit to the primary winding or to separate from each other. In the event that the communication unit to the primary winding and the detection unit are connected to the further primary winding of the transformer, an advantageous embodiment of the device additionally comprises a controllable by the third control switch, which is designed, the detection unit, or a signal terminal of the detection unit to connect or disconnect with the other primary winding. In both embodiments, the device may optionally additionally comprise a controllable by the controller fourth switch which is designed to connect the communication unit, in particular a signal terminal of the communication unit to the primary winding or separate from each other. In these cases, in each case a deactivated state of the detection unit is brought about via an open third switch, whereby the reception of an AC signal to be detected by the detection unit is prevented. An activated state of the detection unit is present when the third switch is closed. Analogous considerations apply to the activated state of the communication unit in conjunction with the fourth switch. An activated state of the communication unit is present when the fourth switch is closed, a deactivated state of the communication unit when the fourth switch is open. The third and the fourth switch may be electromechanical switches - eg relays - or semiconductor switches.

Eine erfindungsgemäße Photovoltaik (PV) - Anlage weist einen Gleichstromkreis auf. Der Gleichstromkreis umfasst einen Photovoltaik (PV) - Generator, eine positive DC-Verbindungsleitung, eine negative DC-Verbindungsleitung und einen DC-Eingang eines Wechselrichters. Dabei ist der DC-Eingang des Wechselrichters über die positive und die negative DC-Verbindungsleitung mit dem PV-Generator verbunden. Der Wechselrichter ist zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom ausgelegt und ausgangsseitig mit einem Wechselstromnetz verbunden. Die Photovoltaik (PV) - Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstromkreis der Photovoltaik (PV) - Anlage weiterhin eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist. Es ergeben sich die bereits in der Beschreibung der Vorrichtung angeführten Vorteile.A photovoltaic (PV) plant according to the invention has a DC circuit. The DC circuit includes a photovoltaic (PV) generator, a positive DC link, a negative DC link and a DC input of an inverter. The DC input of the inverter is connected to the PV generator via the positive and the negative DC connection line. The inverter is designed to convert DC to AC and has its output connected to an AC grid. The photovoltaic (PV) system is characterized in that the DC circuit of the photovoltaic (PV) system further comprises a device according to the invention. This results in the advantages already mentioned in the description of the device.

In einer Ausführungsform der PV - Anlage ist die Vorrichtung innerhalb einer der DC-Verbindungsleitungen angeordnet, die einen Pol des PV-Generators mit einem DC-Eingangsanschluss des Wechselrichters verbindet. In diesem Fall ist der erste und der zweite Anschluss der Vorrichtung lediglich mit einer der DC-Verbindungsleitungen, entweder ausschließlich mit der positiven oder ausschließlich mit der negativen DC-Verbindungsleitung, verbunden. In diesem Fall ist es gewünscht, dass der Gleichstromanteil die Vorrichtung vom ersten Anschluss zum zweiten Anschluss möglichst ungehindert passieren kann. Daher weist die Vorrichtung in dieser Ausführungsform der PV-Anlage ein Sperrglied auf, dass den ersten Anschluss mit dem zweiten Anschluss der Vorrichtung verbindet und parallel zu der Reihenschaltung aus Kondensator und Sekundärwicklung verschaltet ist. Das Sperrglied kann durch eine Induktivität oder eine Bandsperre gebildet sein.In one embodiment of the PV system, the device is arranged within one of the DC connection lines, which connects one pole of the PV generator to a DC input connection of the inverter. In this case, the first and the second terminal of the device is only connected to one of the DC connection lines, either exclusively with the positive or exclusively with the negative DC connection line. In this case, it is desired that the DC component can pass through the device from the first terminal to the second terminal as unhindered as possible. Therefore, in this embodiment of the PV system, the device has a blocking member which connects the first terminal to the second terminal of the device and is connected in parallel with the series circuit of capacitor and secondary winding. The blocking member may be formed by an inductance or a band-stop filter.

In einer alternativen Ausführungsform der PV - Anlage ist die Vorrichtung mit dem ersten Anschluss an die positive DC-Verbindungsleitung und mit dem zweiten Anschluss an die negative DC-Verbindungsleitung angeschlossen. In dieser Ausführungsform der PV-Anlage ist es unerwünscht, dass der Gleichstromanteil ungehindert die Vorrichtung vom ersten Anschluss zu dem zweiten Anschluss passiert, da auf diese Weise ein Kurzschluss des PV-Generators erzeugt würde. Entsprechend ist es hier erwünscht, dass die Vorrichtung für den Gleichstromanteil eine möglichst hohe Impedanz aufweist. Lediglich AC-Signale, beispielsweise das Kommunikationssignal, das weitere Kommunikationssignal und das zu detektierende AC-Signal sollen die Vorrichtung möglichst ungehindert passieren können. Daher weist die Vorrichtung in dieser Ausführungsform der PV-Anlage kein Sperrglied parallel zu der Reihenschaltung aus Kondensator und Sekundärwicklung auf. Auf diese Weise verhindert der Kondensator, dass der Gleichstromanteil die Vorrichtung vom ersten Anschluss zum zweiten Anschluss ungehindert passiert und die Vorrichtung weist für den Gleichstromanteil eine hohe Impedanz auf.In an alternative embodiment of the PV system, the device is connected with the first connection to the positive DC connection line and with the second connection to the negative DC connection line. In this embodiment of the PV system, it is undesirable for the DC component to pass unimpededly through the device from the first connection to the second connection, since in this way a short circuit of the PV generator would be generated. Accordingly, it is desirable here that the device for the DC component has the highest possible impedance. Only AC signals, for example the communication signal, the further communication signal and the AC signal to be detected should be able to pass through the device as unhindered as possible. Therefore, in this embodiment of the PV system, the device does not have a blocking member in parallel with the series circuit of capacitor and secondary winding. In this way, the capacitor prevents the DC component from passing unimpeded from the first terminal to the second terminal and the device has a high impedance for the DC component.

Figurenlistelist of figures

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

  • 1a zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Detektionseinheit und die Kommunikationseinheit in Form einer Reihenschaltung mit derselben Primärwicklung verbunden sind in einer ersten Variante; und
  • 1b zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Detektionseinheit und die Kommunikationseinheit in Form einer Reihenschaltung mit derselben Primärwicklung verbunden sind; und
  • 2a zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Detektionseinheit und die Kommunikationseinheit parallel zueinander an dieselbe Primärwicklung angeschlossen sind; und
  • 2b zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Detektionseinheit und die Kommunikationseinheit parallel zueinander an dieselbe Primärwicklung angeschlossen sind; und
  • 3 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ein Übertrager auf einer Primärseite eine Primärwicklung und eine weitere Primärwicklung aufweist; und
  • 4 zeigt Zustandsverläufe der Kommunikationseinheit und der Detektionseinheit; und
  • 5a zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Photovoltaik (PV)-Anlage; und
  • 5b zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Photovoltaik (PV)-Anlage
In the following the invention will be further explained and described with reference to preferred embodiments shown in the figures.
  • 1a shows a first embodiment of the device according to the invention, in which the detection unit and the communication unit are connected in the form of a series circuit with the same primary winding in a first variant; and
  • 1b shows a further embodiment of the device according to the invention, in which the detection unit and the communication unit are connected in the form of a series circuit with the same primary winding; and
  • 2a shows a second embodiment of the device according to the invention, in which the Detection unit and the communication unit are connected in parallel to each other to the same primary winding; and
  • 2 B shows a third embodiment of the device according to the invention, in which the detection unit and the communication unit are connected in parallel to each other to the same primary winding; and
  • 3 shows a fourth embodiment of the device according to the invention, wherein a transformer on a primary side has a primary winding and a further primary winding; and
  • 4 shows state curves of the communication unit and the detection unit; and
  • 5a shows a first embodiment of a photovoltaic (PV) plant according to the invention; and
  • 5b shows a second embodiment of a photovoltaic (PV) plant according to the invention

FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES

In 1a ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Detektion von AC-Signalen aus einem Gleichstromkreis einer Schaltungseinheit und zur Kommunikation gezeigt. Die Vorrichtung 1 weist einen ersten 2.1 und einen zweiten Anschluss 2.2 zum Anschluss des Gleichstromkreises auf. Die Vorrichtung 1 weist weiterhin eine Kommunikationseinheit 8 mit einem ersten 18.1 und einem zweiten Signalanschluss 18.2, eine Detektionseinheit 9 mit einem ersten 19.1 und einem zweiten Signalanschluss 19.2 und einen Übertrager 7 mit einer Primärwicklung 71p auf einer Primärseite 7p und einer Sekundärwicklung 71s auf einer Sekundärseite 7s des Übertragers 7 auf. Der Übertrager 7 ist zur Ein- und Auskopplung von AC-Signalen in beziehungsweise aus dem Gleichstromkreis der Schaltungseinheit ausgelegt ist. Die Kommunikationseinheit 9 ist ausgelegt, ein AC-Signal als Kommunikationssignal zu erzeugen und über den Übertrager 7 in den Gleichstromkreis einzukoppeln. Die Detektionseinheit 9 ist ausgelegt, ein aus dem Gleichstromkreis über den Übertrager 7 ausgekoppeltes AC-Signal zu empfangen und zu verarbeiten. Die Kommunikationseinheit 8 und die Detektionseinheit 9 sind in Form einer Reihenschaltung mit derselben Primärwicklung 71p des Übertragers 7 verbunden. Weiterhin beinhaltet die Vorrichtung 1 eine Steuerung 10 zur Steuerung der Kommunikationseinheit 9 und der Detektionseinheit 8, die ausgelegt ist, jede der Einheiten 8, 9 jeweils in einen aktivierten und einen deaktivierten Zustand zu versetzen. Die Vorrichtung 1 weist einen durch die Steuerung 10 ansteuerbaren ersten Schalter 11.1 auf. Der erste Schalter 11.1 ist ausgelegt, den ersten Signalanschluss 19.1 und den zweiten Signalanschluss 19.2 der Detektionseinheit 9 niederimpedant miteinander zu verbinden - und somit die Signalanschlüsse 19.1, 19.2 der Detektionseinheit 9 zu überbrücken - oder voneinander zu trennen. Weiterhin weist die Vorrichtung 1 einen durch die Steuerung 10 ansteuerbaren zweiten Schalter 11.2 auf, der ausgelegt ist, den ersten 18.1 und den zweiten Signalanschluss 18.2 der Kommunikationseinheit 8 niederimpedant miteinander zu verbinden - und somit die Signalanschlüsse 18.1, 18.2 der Kommunikationseinheit 8 zu überbrücken - oder voneinander zu trennen. Der erste 11.1 und zweite Schaltern 11.2 kann jeweils einen Halbleiterschalter oder einen elektromechanischen Schalter umfassen.In 1a is a first embodiment of the device according to the invention 1 for detecting AC signals from a DC circuit of a circuit unit and for communication. The device 1 has a first 2.1 and a second connection 2.2 for connecting the DC circuit. The device 1 also has a communication unit 8th with a first 18.1 and a second signal terminal 18.2, a detection unit 9 with a first 19.1 and a second signal terminal 19.2 and a transformer 7 with a primary winding 71p on a primary page 7p and a secondary winding 71s on a secondary side 7s of the transformer 7 on. The transformer 7 is designed for coupling and decoupling of AC signals in and out of the DC circuit of the circuit unit. The communication unit 9 is designed to generate an AC signal as a communication signal and via the transmitter 7 to couple into the DC circuit. The detection unit 9 is designed, one from the DC circuit via the transformer 7 receive and process the decoupled AC signal. The communication unit 8th and the detection unit 9 are in the form of a series connection with the same primary winding 71p of the transformer 7 connected. Furthermore, the device includes 1 a controller 10 for controlling the communication unit 9 and the detection unit 8th that is designed, each of the units 8th . 9 to put each in an activated and a deactivated state. The device 1 has one through the controller 10 controllable first switch 11.1. The first switch 11.1 is designed, the first signal terminal 19.1 and the second signal terminal 19.2 of the detection unit 9 low-impedance connection to each other - and thus the signal terminals 19.1, 19.2 of the detection unit 9 to bridge - or to separate from each other. Furthermore, the device 1 one by the controller 10 drivable second switch 11.2, which is designed, the first 18.1 and the second signal terminal 18.2 of the communication unit 8th low-impedance connection to each other - and thus the signal terminals 18.1, 18.2 of the communication unit 8th to bridge - or to separate from each other. The first 11.1 and second switches 11.2 may each comprise a semiconductor switch or an electromechanical switch.

Im dargestellten Fall ist der erste Signalanschluss 19.1 der Detektionseinheit 9 und der zweite Signalanschluss 18.2 der Kommunikationseinheit 8 an ein Bezugspotential 21 angeschlossen. Der dargestellte Anschluss des Bezugspotentials 21 ist jedoch nur beispielhaft und nicht limitierend zu verstehen. Alternativ zur dargestellten Variante ist es ebenfalls möglich, dass das Bezugspotential 21 mit dem ersten Signalanschluss 18.1 der Kommunikationseinheit oder mit dem zweiten Signalanschluss 19.2 der Detektionseinheit 9 verbunden ist. Der erste Anschluss 2.1 ist über eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 6 und der Sekundärwicklung 71s des Übertragers 7 mit dem zweiten Anschluss 2.2 der Vorrichtung 1 verbunden. Parallel zu der Reihenschaltung aus Kondensator 6 und Sekundärwicklung 71s ist ein Sperrglied 5 geschaltet. Das Sperrglied 5 ist hier in Form einer Induktivität realisiert. Es ist jedoch auch möglich, dass das Sperrglied 5 durch eine Bandsperre gebildet wird. Gleichfalls ist es möglich, dass die Vorrichtung 1 kein Sperrglied 5 aufweist, das den ersten Anschluss 2.1 mit dem zweiten Anschluss 2.2 verbindet.In the illustrated case, the first signal terminal 19.1 of the detection unit 9 and the second signal terminal 18.2 of the communication unit 8th to a reference potential 21 connected. The illustrated connection of the reference potential 21 However, this is only an example and not limiting. Alternatively to the illustrated variant, it is also possible that the reference potential 21 with the first signal terminal 18.1 of the communication unit or with the second signal terminal 19.2 of the detection unit 9 connected is. The first connection 2.1 is via a series connection of a capacitor 6 and the secondary winding 71s of the transformer 7 with the second connection 2.2 the device 1 connected. Parallel to the series connection of capacitor 6 and secondary winding 71s is a locking member 5 connected. The locking member 5 is realized here in the form of an inductance. However, it is also possible that the locking member 5 is formed by a band-stop filter. Likewise it is possible that the device 1 no locking link 5 that has the first port 2.1 with the second connection 2.2 combines.

Im Betrieb der Vorrichtung 1 werden die Kommunikationseinheit 8 und die Detektionseinheit 9 durch die Steuerung 10 jeweils abwechselnd in einen aktivierten und einen deaktivierten Zustand versetzt, so, dass dann, wenn die Detektionseinheit 9 im aktivierten Zustand ist, die Kommunikationseinheit 8 im deaktivierten Zustand vorliegt. Insbesondere liegt zu jedem Zeitpunkt höchstens eine der Einheiten 8, 9 im aktivierten Zustand vor. Dabei ist die Kommunikationseinheit 8 ausgelegt, eine Erzeugung und/oder Einkopplung des Kommunikationssignales nur im aktivierten Zustand - nicht aber im deaktivierten Zustand durchzuführen. Zu diesem Zweck wird im deaktivierten Zustand der Kommunikationseinheit 8 der zweite Schalter 11.2 durch die Steuerung 10 geschlossen, während er im aktivierten Zustand der Kommunikationseinheit 8 durch die Steuerung 10 geöffnet ist. Hierdurch wird eine Einkopplung des Kommunikationssignals über den Übertrager 7 in den Gleichstromkreis verhindert. Zusätzlich kann durch die Steuerung 10 eine Erzeugung des Kommunikationssignales durch die Kommunikationseinheit 8 unterdrückt werden. Beide Maßnahmen (i.e. „Unterdrückung der Erzeugung des Kommunikationssignals“ und „Schließen des zweiten Schalters 11.2“) führen jeweils für sich allein zu einer Deaktivierung der Kommunikationseinheit 8 und sind insofern redundant zueinander. Obwohl im Rahmen der Erfindung bereits eine der Maßnahmen zur Deaktivierung der Kommunikationseinheit 8 ausreicht, dient hier die Redundanz einer Ein-Fehler-Sicherheit, die auch bei Ausfall einer der Maßnahmen zu einer Deaktivierung der Kommunikationseinheit 8 führt.In operation of the device 1 become the communication unit 8th and the detection unit 9 through the controller 10 are alternately set to an activated and a deactivated state, so that when the detection unit 9 in the activated state is the communication unit 8th is in the deactivated state. In particular, there is at most one of the units at any one time 8th . 9 in the activated state. Here is the communication unit 8th designed to perform a generation and / or coupling of the communication signal only in the activated state - but not in the deactivated state. For this purpose, in the deactivated state of the communication unit 8th the second switch 11.2 through the controller 10 closed while in the activated state of the communication unit 8th through the controller 10 is open. As a result, a coupling of the communication signal via the transformer 7 prevented in the DC circuit. In addition, through the controller 10 a generation of the communication signal by the communication unit 8th be suppressed. Both measures (ie "suppression of Generation of the communication signal "and" closing the second switch 11.2 ") each lead to a deactivation of the communication unit 8th and are so far redundant to each other. Although within the scope of the invention already one of the measures for deactivating the communication unit 8th is sufficient here, the redundancy of a one-fault security, which also in case of failure of one of the measures to deactivate the communication unit 8th leads.

Weiterhin ist die Detektionseinheit 9 ausgelegt, ein aus dem Gleichstromkreis ausgekoppeltes AC-Signal nur in ihrem aktivierten Zustand, nicht aber in ihrem deaktivierten Zustand zu empfangen und/oder zu verarbeiten. Zu diesem Zweck wird im deaktivierten Zustand der Detektionseinheit 9 die Verarbeitung eines eventuell über den Übertrager 7 ausgekoppelten AC-Signals durch die Steuerung 10 unterdrückt. Zusätzlich wird der erste Schalter 11.1 - angesteuert durch die Steuerung 10 - geschlossen, während er im aktivierten Zustand der Detektionseinheit 9 - angesteuert durch die Steuerung 10 - geöffnet ist. Auch bei der Detektionseinheit 9 führen beide Maßnahmen (i.e. „Unterdrückung der Verarbeitung“ und „Schließen des ersten Schalters 11.1“) jeweils für sich allein schon zu einer Deaktivierung der Detektionseinheit 9, weswegen im Rahmen der Erfindung bereits eine der Maßnahmen ausreicht. Die Redundanz ist hier - analog zur Kommunikationseinheit 8 - aufgrund der Ein-Fehler-Sicherheit gewählt.Da die von der Detektionseinheit 9 zu detektierenden AC-Signale üblicherweise klein im Vergleich zu den von der Kommunikationseinheit 8 erzeugten Kommunikationssignalen sind, wird die Detektionseinheit 9 durch den geschlossenen ersten Schalter 11.1 gleichzeitig vor einer Übersteuerung und einer damit verbundenen eventuellen Schädigung geschützt. Weiterhin wird das von der Kommunikationseinheit 8 erzeugte Kommunikationssignal nicht zusätzlich durch eine Eingangsimpedanz der Detektionseinheit 9 gedämpft. Vielmehr wird das erzeugte Kommunikationssignal über den geschlossenen ersten Schalter 11.1 niederimpedant an der Detektionseinheit 9 vorbei geleitet.Furthermore, the detection unit 9 designed to receive and / or process a decoupled from the DC circuit AC signal only in its activated state, but not in its deactivated state. For this purpose, in the deactivated state of the detection unit 9 the processing of possibly over the transformer 7 decoupled AC signal by the controller 10 suppressed. In addition, the first switch 11.1 - driven by the controller 10 - closed while in the activated state of the detection unit 9 - controlled by the controller 10 - is open. Also with the detection unit 9 Both measures (ie "suppression of processing" and "closing the first switch 11.1") in each case already lead to a deactivation of the detection unit 9 Therefore, one of the measures is already sufficient in the context of the invention. The redundancy is here - analogous to the communication unit 8th - chosen due to the one-fault-safety. That's the one from the detection unit 9 AC signals to be detected are usually small compared to those of the communication unit 8th generated communication signals is the detection unit 9 protected by the closed first switch 11.1 at the same time against overdriving and an associated eventual damage. Furthermore, this is done by the communication unit 8th not additionally generated by an input impedance of the detection unit 9 attenuated. Rather, the generated communication signal via the closed first switch 11.1 low-impedance to the detection unit 9 passed by.

Auf diese Weise entstehen erste Zeitspannen, innerhalb derer die Detektionseinheit 8 eventuell in dem Gleichstromkreis vorhandene und ausgekoppelte AC-Signale empfängt und verarbeitet. Darauf folgen zweite Zeitspannen, in denen die Detektionseinheit 8 deaktiviert ist und aufgrund des geschlossenen ersten Schalters 11.1 keine AC-Signale empfangen kann, während die Kommunikationseinheit 8 im aktivierten Zustand Kommunikationssignale über den Übertrager 7 in den Gleichstromkreis einkoppelt. Da der erste 19.1 und der zweite Signalanschluss 19.2 der Detektionseinheit 8 durch den ersten Schalter 11.1 niederimpedant gebrückt ist, wird eine Dämpfung des Kommunikationssignales durch eine Eingangs-Impedanz der Detektionseinheit 9 verhindert. Gleichfalls ist der Eingang der Detektionseinheit 9 vor einer Übersteuerung und einer damit verbundenen eventuellen Schädigung durch das Kommunikationssignal geschützt.In this way, first time periods arise, within which the detection unit 8th possibly received and processed in the DC circuit and decoupled AC signals. This is followed by second periods in which the detection unit 8th is disabled and due to the closed first switch 11.1 can not receive AC signals while the communication unit 8th in the activated state communication signals via the transmitter 7 coupled into the DC circuit. Since the first 19.1 and the second signal terminal 19.2 of the detection unit 8th is bridged low impedance by the first switch 11.1, an attenuation of the communication signal by an input impedance of the detection unit 9 prevented. Likewise, the input of the detection unit 9 protected against overdriving and associated eventual damage by the communication signal.

Die 1b zeigt eine weitere Variante der Vorrichtung 1, die weitgehend der Ausführungsform der 1a ähnelt, weswegen im Folgenden nur die Unterschiede zur Ausführungsform gemäß 1a dargestellt werden. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in der 1b wie auch den folgenden Figuren gleiche oder gleichwirkende Elemente. Im Unterschied zur 1a weist die Vorrichtung 1 eine Gleichspannungsquelle 12 auf, die ausgelegt ist, in Verbindung mit dem zweiten Schalter 11.2 ein Potential auf der Primärseite 7p des Übertragers 7 relativ zu einem Spannungswert U21 des Bezugspotentials 21 zeitweise zu verschieben. Hierzu ist der erste Signalanschluss 18.1 der Kommunikationseinheit 8 über eine Reihenschaltung aus einem drittem Kondensator 24, einer Diode 13 und dem zweiten Schalter 11.2 mit einem Ausgang der Gleichspannungsquelle 12 verbunden. Weiterhin weist die Vorrichtung einen mit dem zweiten Signalanschluss 19.2 der Detektionseinheit 9 verbundenen zweiten Kondensator 23 auf. Der erste Schalter 11.1 ist auf einer Seite mit dem ersten Signalanschluss 19.1 der Detektionseinheit 9 und auf der anderen Seite mit dem Kondensator 23 verbunden. Bei geschlossenem zweiten Schalter 11.2 wird das Potential der Primärseite 7p des Übertragers 7 relativ zu dem Spannungswert U21 des Bezugspotentials 21 verschoben. Dabei blockieren der zweite 23 und der dritte Kondensator 24 einen Gleichspannungsanteil der potentialverschobenen Primärseite 7p gegenüber dem ersten Signalanschluss 18.1 der Kommunikationseinheit 8 und dem zweiten Signalanschluss 19.2 der Detektionseinheit 9 und verhindern somit eine Übersteuerung der Einheiten (8, 9).The 1b shows a further variant of the device 1 , which is largely the embodiment of the 1a is similar, so in the following only the differences from the embodiment according to 1a being represented. The same reference numbers indicate in the 1b as well as the following figures the same or equivalent elements. In contrast to 1a has the device 1 a DC voltage source 12 on, which is designed in conjunction with the second switch 11.2 a potential on the primary side 7p of the transformer 7 relative to a voltage value U 21 of the reference potential 21 to move temporarily. For this purpose, the first signal terminal 18.1 of the communication unit 8th via a series connection of a third capacitor 24 , a diode 13 and the second switch 11.2 with an output of the DC voltage source 12 connected. Furthermore, the device has a with the second signal terminal 19.2 of the detection unit 9 connected second capacitor 23 on. The first switch 11.1 is on one side with the first signal terminal 19.1 of the detection unit 9 and on the other side with the capacitor 23 connected. When the second switch 11.2 is closed, the potential of the primary side 7p of the transformer 7 relative to the voltage value U 21 of the reference potential 21 postponed. The second 23 and the third capacitor block 24 a DC component of the potential-shifted primary side 7p opposite the first signal terminal 18.1 of the communication unit 8th and the second signal terminal 19.2 of the detection unit 9 and thus prevent an override of the units ( 8th . 9 ).

Im Gegensatz zur Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß 1a lassen sich in der Ausführungsform gemäß 1b sowohl der erste 11.1 als auch der zweite Schalter 11.2 in Form lediglich eines Halbleiterschalters - beispielsweise eines MOSFET - realisieren. Zum besseren Verständnis der Funktionsweise der Vorrichtung 1 sind jeweils intrinsische Dioden der jeweiligen Halbleiterschalter 11.1, 11.2 dargestellt. Die Diode 13 ist in Bezug auf ihre Durchlassrichtung antiseriell mit der intrinsischen Diode des zweiten Halbleiterschalters 11.2 verbunden. Die bidirektionale Sperrung im geöffneten Zustand des ersten Schalters 11.1 wird dadurch gewährleistet, dass die Potentialverschiebung die intrinsische Diode des ersten Halbleiterschalters 11.1 in dessen geöffnetem Zustand in Sperrrichtung polt. Zu diesem Zweck ist vorteilhafterweise die Potentialverschiebung und damit die Ausgangsspannung U12 der Gleichspannungsquelle 12 so gewählt, dass ein zu detektierendes AC-Signal zu jeder Zeit vollständig oberhalb des Bezugspotentials 21 mit dem Spannungswert U21 liegt. Dabei ist der Spannungsfall über der Diode 13 mit der Durchlassspannung UD,13 und ggf. der des zweiten Schalters 11.2 im leitenden Zustand zu berücksichtigen. Für die Ausgangsspannung U12 der Gleichspannungsquelle 12 gilt somit U12 ≥ U0,AC + UD,13 + U21 wobei U0,AC eine maximal erlaubte Amplitude des zu detektierenden AC-Signales kennzeichnet, Die maximal erlaubte Amplitude U0,AC des zu detektierenden AC-Signales ergibt sich aus der individuellen Auslegung der Detektionseinheit 9 und entspricht einem Spannungswert, dessen Überschreitung an den Signaleingängen 19.1, 19.2 beispielsweise eine Übersteuerung der Detektionseinheit 9 zur Folge hat. Konkret kann die Ausgangsspannung U12 der Gleichspannungsquelle 12 beispielsweise um mindestens 3,3V oberhalb des Spannungswertes U21 des Bezugspotentials 21 liegen. Bei derartiger Wahl der Ausgangsspannung U12 der Gleichspannungsquelle 12 ist gewährleistet, dass bei einer maximal erlaubten Amplitude U0,AC in Höhe von 3V des zu detektierenden AC-Signales die intrinsische Diode des dem ersten Schalter 11.1 zugeordneten Halbleiterschalters stets in Sperrrichtung gepolt ist, wenn die Durchlassspannung UD,13 der Diode 13 unterhalb von 0,3 V liegt. Daher kann hier der erste Schalter 11.1 in Form lediglich eines Halbleiterschalters realisiert werden. Eine bidirektionale Sperrung des zweiten Halbleiterschalters 11.2 in dessen geöffnetem Zustand erfolgt über die Diode 13, insbesondere über deren Durchlassrichtung relativ zur intrinsischen Diode des zweiten Halbleiterschalters 11.2.In contrast to the embodiment of the device 1 according to 1a can be in the embodiment according to 1b Both the first 11.1 and the second switch 11.2 in the form of only one semiconductor switch - for example, a MOSFET - realize. To better understand the operation of the device 1 each intrinsic diodes of the respective semiconductor switches 11.1, 11.2 are shown. The diode 13 is antiserially connected to the intrinsic diode of the second semiconductor switch 11.2 with respect to its forward direction. The bidirectional blocking in the open state of the first switch 11.1 is ensured by the fact that the potential shift poles the intrinsic diode of the first semiconductor switch 11.1 in its open state in the reverse direction. For this purpose, advantageously, the potential shift and thus the output voltage U 12 of the DC voltage source 12 chosen so that an AC signal to be detected at any time completely above the reference potential 21 with the voltage value U 21 . Here is the voltage drop across the diode 13 with the forward voltage U D, 13 and possibly that of the second switch 11.2 to be considered in the conductive state. For the output voltage U 12 of the DC voltage source 12 Thus U 12 ≥ U 0, AC + U D, 13 + U 21 where U 0, AC denotes a maximum permitted amplitude of the AC signal to be detected. The maximum permitted amplitude U 0, AC of the AC signal to be detected results from the individual design of the detection unit 9 and corresponds to a voltage value whose exceeding at the signal inputs 19.1, 19.2, for example, an override of the detection unit 9 entails. Specifically, the output voltage U 12 of the DC voltage source 12 for example, by at least 3.3V above the voltage value U 21 of the reference potential 21 lie. With such a choice of the output voltage U 12 of the DC voltage source 12 ensures that at a maximum allowable amplitude U 0, AC in the amount of 3V of the AC signal to be detected, the intrinsic diode of the first switch 11.1 associated semiconductor switch is always poled in the reverse direction when the forward voltage U D, 13 of the diode 13 is below 0.3V. Therefore, here the first switch 11.1 can be realized in the form of only one semiconductor switch. A bidirectional blocking of the second semiconductor switch 11.2 in its open state takes place via the diode 13 , in particular via the direction of their passage relative to the intrinsic diode of the second semiconductor switch 11.2.

2a zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Vom Grundaufbau her entspricht die Vorrichtung 1 der 2a der in 1a dargestellten Ausführungsform. Daher wird in Bezug auf den Grundaufbau und die grundsätzliche Funktionsweise auf die Ausführungen unter 1a verwiesen und es werden im Folgenden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform dargestellt. 2a shows a second embodiment of the device according to the invention 1 , The basic construction corresponds to the device 1 of the 2a the in 1a illustrated embodiment. Therefore, in terms of the basic structure and the basic operation of the comments below 1a Reference is made and only the differences from the first embodiment are shown below.

Im Unterschied zu der in 1a dargestellten Variante sind bei der Vorrichtung 1 gemäß 2a die Kommunikationseinheit 8 und die Detektionseinheit 9 parallel zueinander an dieselbe Primärwicklung 71p des Übertragers 7 angeschlossen. Die Vorrichtung 1 weist keinen ersten 11.1 und keinen zweiten Schalter 11.2 auf, die ausgelegt sind, jeweils den ersten 18.1, 19.1 und den zweiten Signalanschluss 18.2, 19.2 der Kommunikationseinheit 8 beziehungsweise der Detektionseinheit 9 miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Stattdessen weist die Vorrichtung 1 einen dritten 11.3 und einen vierten Schalter 11.4 auf, die jeweils über die Steuerung 10 ansteuerbar sind. Dabei ist der erste Signalanschluss 19.1 der Detektionseinheit 9 über den dritten Schalter 11.3 mit dem ersten Signalanschluss 18.1 der Kommunikationseinheit 8 verbunden. Weiterhin ist der zweite Signalanschluss 18.2 der Kommunikationseinheit 8 über den vierten Schalter 11.4 mit dem zweiten Signalanschluss 19.2 der Detektionseinheit 9 verbunden. Auf diese Weise ist der dritte Schalter 11.3 ausgelegt, die Detektionseinheit 9 mit der Primärwicklung 71s zu verbinden oder voneinander zu trennen. Gleichfalls ist der vierte Schalter 11.4 somit ausgelegt, die Kommunikationseinheit 8 mit der Primärwicklung 71p zu verbinden oder voneinander zu trennen. Im aktivierten Zustand der Kommunikationseinheit 8 ist der vierte Schalter 11.4 durch die Steuerung 10 geschlossen und im deaktivierten Zustand der Kommunikationseinheit 8 geöffnet. Weiterhin ist im aktivierten Zustand der Detektionseinheit 9 der dritte Schalter 11.3 durch die Steuerung 10 geschlossen und im deaktivierten Zustand der Detektionseinheit 9 geöffnet. Der dritte 11.3 und der vierte Schalter 11.4 können jeweils einen elektromechanischen Schalter oder einen Halbleiterschalter umfassen.Unlike the in 1a illustrated variant are in the device 1 according to 2a the communication unit 8th and the detection unit 9 parallel to each other to the same primary winding 71p of the transformer 7 connected. The device 1 has no first 11.1 and no second switch 11.2, which are designed, respectively, the first 18.1, 19.1 and the second signal terminal 18.2, 19.2 of the communication unit 8th or the detection unit 9 to connect or disconnect from each other. Instead, the device points 1 a third 11.3 and a fourth switch 11.4 on, each via the controller 10 are controllable. In this case, the first signal terminal 19.1 of the detection unit 9 via the third switch 11.3 with the first signal terminal 18.1 of the communication unit 8th connected. Furthermore, the second signal terminal 18.2 of the communication unit 8th via the fourth switch 11.4 with the second signal terminal 19.2 of the detection unit 9 connected. In this way, the third switch 11.3 is designed, the detection unit 9 with the primary winding 71s to connect or disconnect. Likewise, the fourth switch 11.4 is thus designed, the communication unit 8th with the primary winding 71p to connect or disconnect. In the activated state of the communication unit 8th is the fourth switch 11.4 by the controller 10 closed and in the deactivated state of the communication unit 8th open. Furthermore, in the activated state of the detection unit 9 the third switch 11.3 by the controller 10 closed and in the deactivated state of the detection unit 9 open. The third 11.3 and the fourth switch 11.4 may each comprise an electromechanical switch or a semiconductor switch.

Ähnlich zur 1a werden auch hier im Betrieb der Vorrichtung 1 die Kommunikationseinheit 8 und die Detektionseinheit 9 durch die Steuerung 10 jeweils abwechselnd in einen aktivierten und einen deaktivierten Zustand versetzt, so, dass dann, wenn die Detektionseinheit 9 im aktivierten Zustand ist, die Kommunikationseinheit 8 im deaktivierten Zustand vorliegt. Aufgrund der mit dem Zustand der Kommunikationseinheit 8 verknüpften Schalterstellung des vierten Schalters 11.4 ist die Kommunikationseinheit 8 nur im aktivierten - nicht aber im deaktivierten Zustand in der Lage, ein Kommunikationssignal über den Übertrager 7 in den an die Vorrichtung angeschlossenen Gleichstromkreis einzukoppeln. Gleichfalls ist aufgrund der mit dem Zustand der Detektionseinheit 9 verknüpften Schalterstellung des dritten Schalters 11.3 die Detektionseinheit 9 nur im aktivierten Zustand - nicht aber im deaktivierten Zustand in der Lage, ein AC-Signal, das über den Übertrager 7 aus dem Gleichstromkreis ausgekoppelt wird, zu empfangen. Dabei kann die Steuerung 10 der Detektionseinheit 9 eine Verarbeitung eines AC-Signals lediglich in deren aktiviertem Zustand freigeben und im deaktivierten Zustand unterdrücken. Die Unterdrückung der Verarbeitung des AC-Signals innerhalb des deaktivierten Zustandes der Detektionseinheit 9 durch die Steuerung 10 ist aus Redundanzgründen sinnvoll, aber nicht zwingend notwendig, da der Empfang eines über den Übertrager 7 aus dem Gleichstromkreis ausgekoppelten AC-Signals im deaktivierten Zustand der Detektionseinheit 9 bereits aufgrund des geöffneten dritten Schalters 11.3 verhindert wird. Gleichfalls ist eine Unterdrückung der Erzeugung eines Kommunikationssignales im deaktivierten Zustand der Kommunikationseinheit 8 aus Redundanzgründen sinnvoll, aber im Rahmen der Erfindung nicht zwingend erforderlich, da aufgrund des im deaktivierten Zustand der Kommunikationseinheit geöffneten vierten Schalters 11.4 eine Einkopplung eines eventuell innerhalb der Kommunikationseinheit 8 erzeugten Kommunikationssignales bereits unterdrückt wird.Similar to 1a are also here in the operation of the device 1 the communication unit 8th and the detection unit 9 through the controller 10 are alternately set to an activated and a deactivated state, so that when the detection unit 9 in the activated state is the communication unit 8th is in the deactivated state. Due to the condition of the communication unit 8th linked switch position of the fourth switch 11.4 is the communication unit 8th only in the activated - but not in the deactivated state capable of a communication signal via the transmitter 7 to couple into the DC circuit connected to the device. Likewise, due to the condition of the detection unit 9 linked switch position of the third switch 11.3, the detection unit 9 only in the activated state - but not in the deactivated state able to transmit an AC signal via the transformer 7 is decoupled from the DC circuit to receive. In doing so, the controller 10 the detection unit 9 enable processing of an AC signal only in its activated state and suppress it in the deactivated state. The suppression of the processing of the AC signal within the deactivated state of the detection unit 9 through the controller 10 is useful for redundancy reasons, but not absolutely necessary, as the reception of one over the transformer 7 out of the DC circuit coupled AC signal in the deactivated state of the detection unit 9 already prevented due to the opened third switch 11.3. Likewise, a suppression of the generation of a communication signal in the deactivated state of the communication unit 8th for reasons of redundancy, but not necessarily within the scope of the invention, since due to the disabled state of the communication unit opened fourth switch 11.4 a coupling of a possibly within the communication unit 8th generated communication signal is already suppressed.

2b zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Vom Grundaufbau her entspricht die Vorrichtung 1 der 2b der in 2a dargestellten Ausführungsform. Daher wird in Bezug auf den Grundaufbau und die grundsätzliche Funktionsweise auf die Ausführungen unter 2a verwiesen und es werden im Folgenden lediglich die Unterschiede zu der zweiten Ausführungsform dargestellt. 2 B shows a third embodiment of the device according to the invention 1 , The basic construction corresponds to the device 1 of the 2 B the in 2a illustrated embodiment. Therefore, in terms of the basic structure and the basic operation of the comments below 2a Reference is made and only the differences from the second embodiment are shown below.

Im Unterschied zu 2a weist die dritte Ausführungsform gemäß 2b keinen dritten 11.3 und keinen vierten Schalter 11.4 auf. Stattdessen ist ein Signalanschluss - hier der erste Signalanschluss 19.1 - der Detektionseinheit 9 über eine Bandsperre 20 mit der Primärwicklung 71p des Übertragers 7 verbunden. Alternativ zur dargestellten Variante ist es jedoch auch möglich, dass die Bandsperre innerhalb einer Verbindungsleitung des zweiten Signalanschlusses 19.2 der Detektionseinheit 9 mit der Primärspule 71p angeordnet ist. Die Bandsperre 20 ist in Form einer Parallelschaltung einer Induktivität, eines Kondensators und eines ohmschen Widerstandes realisiert und in Bezug auf ihr Impedanzmaximum auf die Frequenz des Kommunikationssignales ausgelegt. Dabei ist der ohmsche Widerstand der Bandsperre optional und kann auch entfallen. Die Bandsperre 20 weist ein eng ausgeprägtes Impedanzmaximum mit einer hohen Flankensteilheit auf und ist damit in der Lage:

  • - einerseits das Kommunikationssignal ausreichend zu dämpfen und somit eine Übersteuerung der Detektionseinheit 9 zu vermeiden, und
  • - andererseits über den Übertrager 7 aus dem Gleichstromkreis ausgekoppelte AC-Signale, sofern deren Frequenz einen ausreichenden Abstand zur Kommunikationsfrequenz aufweisen, noch in einer Stärke zu empfangen, die eine weitere Verarbeitung ermöglicht. Das Bezugspotential 21 ist beispielhaft mit dem zweiten Signalanschluss 18.2 der Kommunikationseinheit 8 und dem zweiten Signalanschluss 19.2 der Detektionseinheit 9 verbunden.
In contrast to 2a shows the third embodiment according to 2 B no third 11.3 and no fourth switch 11.4 on. Instead, a signal terminal - here the first signal terminal 19.1 - the detection unit 9 via a band-stop filter 20 with the primary winding 71p of the transformer 7 connected. Alternatively to the illustrated variant, however, it is also possible that the band-stop filter within a connecting line of the second signal terminal 19.2 of the detection unit 9 with the primary coil 71p is arranged. The band-stop filter 20 is realized in the form of a parallel connection of an inductance, a capacitor and an ohmic resistance and designed with respect to their impedance maximum to the frequency of the communication signal. The ohmic resistance of the band-stop filter is optional and can be omitted. The band-stop filter 20 has a very pronounced impedance maximum with a high slope and is thus able to:
  • - On the one hand sufficient to dampen the communication signal and thus an override of the detection unit 9 to avoid, and
  • - On the other hand, via the transformer 7 AC signals coupled out of the DC circuit, provided that their frequency is sufficiently far from the communication frequency, are still received at a level which allows further processing. The reference potential 21 is exemplary with the second signal terminal 18.2 of the communication unit 8th and the second signal terminal 19.2 of the detection unit 9 connected.

In der vorliegenden Ausführungsform wird der deaktivierte Zustand der Kommunikationseinheit 8 herbeigeführt, indem die Erzeugung des AC-Signals als Kommunikationssignal durch die Steuerung 10 unterdrückt bzw. vermieden wird und entsprechend im aktivierten Zustand erlaubt wird. Der deaktivierte Zustand der Detektionseinheit 9 wird herbeigeführt, indem die Verarbeitung eines AC-Signals durch die Steuerung 10 blockiert wird. Entsprechend wird der aktivierte Zustand der Detektionseinheit 9 herbeigeführt, indem die Steuerung 10 der Detektionseinheit die Verarbeitung eines AC-Signales erlaubt.In the present embodiment, the disabled state of the communication unit 8th brought about by the generation of the AC signal as a communication signal by the controller 10 is suppressed or avoided and is allowed accordingly in the activated state. The deactivated state of the detection unit 9 is brought about by the processing of an AC signal by the controller 10 is blocked. Accordingly, the activated state of the detection unit 9 brought about by the controller 10 the detection unit allows the processing of an AC signal.

3 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Vom Grundaufbau her ähnelt diese der in 2a dargestellten Ausführungsform. Daher wird in Bezug auf den Grundaufbau und die grundsätzliche Funktionsweise auf die Ausführungen unter 2a verwiesen und es werden im Folgenden lediglich die Unterschiede zu der Ausführungsform gemäß 2a dargestellt. 3 shows a fourth embodiment of the device according to the invention 1 , From the basic structure, this resembles the in 2a illustrated embodiment. Therefore, in terms of the basic structure and the basic operation of the comments below 2a Reference is made and only the differences from the embodiment according to 2a shown.

Im Unterschied zu 2a weist die Ausführungsform gemäß 3 auf der Primärseite des Übertragers 7 zusätzlich zu der Primärwicklung 71p eine weitere Primärwicklung 72p auf. Dabei ist die Kommunikationseinheit 8 über einen durch die Steuerung 10 ansteuerbaren vierten Schalter 11.4 mit der Primärwicklung 71p und die Detektionseinheit 9 über einen durch die Steuerung 10 ansteuerbaren dritten Schalter 11.3 mit der weiteren Primärwicklung 72p verbunden. Diese Variante erlaubt es, Wicklungsverhältnisse beziehungsweise Übertragungsverhältnisse zwischen Primärseite 7p und Sekundärseite 7s des Übertragers 7 für die Kommunikationseinheit 8 einerseits und die Detektionseinheit 9 andererseits unterschiedlich zueinander auszulegen. So benötigt die Detektionseinheit 9 aufgrund einer gewünschten Verstärkung bei der Auskopplung des zu detektierenden AC-Signals aus dem Gleichstromkreis üblicherweise ein höheres Wicklungsverhältnis zwischen Primärseite 7p und Sekundärseite 7s als die Kommunikationseinheit 8. Im aktivierten Zustand der Kommunikationseinheit 8 ist der vierte Schalter 11.4 geschlossen, während er im deaktivierten Zustand geöffnet ist. Entsprechendes gilt für den aktivierten beziehungsweise den deaktivierten Zustand der Detektionseinheit 9 in Verbindung mit dem dritten Schalter 11.3. Im dargestellten Fall ist die Primärwicklung 71p galvanisch von der weiteren Primärwicklung 72p getrennt. Im Rahmen der Erfindung ist jedoch auch eine Variante möglich, bei der ein Anschluss der Primärwicklung 71p, der dem zweiten Signalanschluss 18.2 der Kommunikationseinheit 8 zugeordnet ist, mit einem Anschluss der weiteren Primärwicklung 72p verbunden ist, der dem ersten Signalanschluss 19.1 der Detektionseinheit 9 zugeordnet ist. Somit ergibt sich eine galvanische Verbindung der Primärwicklung mit der weiteren Primärwicklung 72p, die optional mit einem der Kommunikationseinheit 8 und der Detektionseinheit 9 zugeordneten Bezugspotential (in 3 nicht dargestellt) verbunden werden kann.In contrast to 2a The embodiment according to FIG 3 on the primary side of the transformer 7 in addition to the primary winding 71p another primary winding 72p on. Here is the communication unit 8th over one by the controller 10 controllable fourth switch 11.4 with the primary winding 71p and the detection unit 9 over one by the controller 10 controllable third switch 11.3 with the other primary winding 72p connected. This variant allows winding ratios or transmission ratios between the primary side 7p and secondary side 7s of the transformer 7 for the communication unit 8th on the one hand and the detection unit 9 on the other hand interpreted differently to each other. So the detection unit needs 9 due to a desired gain in the coupling of the AC signal to be detected from the DC circuit usually a higher winding ratio between the primary side 7p and secondary side 7s as the communication unit 8th , In the activated state of the communication unit 8th the fourth switch 11.4 is closed while it is open in the deactivated state. The same applies to the activated or deactivated state of the detection unit 9 in conjunction with the third switch 11.3. In the case shown, the primary winding 71p galvanic from the other primary winding 72p separated. In the context of the invention, however, a variant is possible in which a connection of the primary winding 71p , the second signal terminal 18.2 of the communication unit 8th is assigned, with a connection of the other primary winding 72p connected to the first signal terminal 19.1 of the detection unit 9 assigned. This results in a galvanic connection of the primary winding with the other primary winding 72p that optionally with one of the communication unit 8th and the detection unit 9 assigned reference potential (in 3 not shown) can be connected.

Ansonsten entspricht der Betrieb der Vorrichtung 1 gemäß 3 dem Betrieb der Ausführungsform gemäß 2a, weswegen hier auf die dort aufgeführten Textstellen verwiesen wird.Otherwise, the operation of the device corresponds 1 according to 3 the operation of the embodiment according to 2a , which is why reference is made here to the text passages listed there.

In 4 sind Zustandsverläufe für die Kommunikationseinheit 8 und die Detektionseinheit 9 dargestellt. Der Zustandsverlauf 32 gibt den zeitabhängigen Aktivierungs- bzw. Deaktivierungszustand der Kommunikationseinheit 8 an, während der Zustandsverlauf 33 den entsprechenden zeitabhängigen Aktivierungs- beziehungsweise Deaktivierungszustand der Detektionseinheit 9 darstellt. Im dargestellten Fall fallen die Deaktivierungszeiten einer der Einheiten 8, 9 nicht mit den entsprechenden Aktivierungszeiten der jeweils anderen Einheit 9, 8 zusammen und es ergeben sich Zeitspannen 34 in denen keine der Einheiten aus Kommunikationseinheit 8 und Detektionseinheit 9 im aktivierten Zustand vorliegt. Alternativ zu den dargestellten Zustandsverläufen 32, 33 ist es im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich, dass die Aktivierung einer der Einheiten 8, 9 quasi zeitgleich mit der Deaktivierung der jeweils anderen Einheit 9, 8 erfolgt. In diesem Fall sind die Zeitspannen 34, während derer keine der Einheiten 8, 9 aktiviert ist, vernachlässigbar klein. In jedem Fall gilt jedoch, dass zu jedem Zeitpunkt höchstens eine der Einheiten aus Kommunikationseinheit 8 und Detektionseinheit 9 im aktivierten Zustand vorliegt. In 4 are state histories for the communication unit 8th and the detection unit 9 shown. The state history 32 indicates the time-dependent activation or deactivation state of the communication unit 8th on, while the state history 33 the corresponding time-dependent activation or deactivation state of the detection unit 9 represents. In the case shown, the deactivation times of one of the units 8th . 9 not with the corresponding activation times of the other unit 9 . 8th together and there are time spans 34 where none of the units are from communication unit 8th and detection unit 9 is present in the activated state. Alternative to the illustrated state progressions 32 . 33 However, it is within the scope of the invention also possible that the activation of one of the units 8th . 9 almost simultaneously with the deactivation of the other unit 9 . 8th he follows. In this case, the time periods are 34 while none of the units 8th . 9 is activated, negligible. In any case, however, that at most each time one of the units of communication unit 8th and detection unit 9 is present in the activated state.

In 5a ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Photovoltaik (PV) - Anlage dargestellt. Die PV - Anlage 17 weist einen Gleichstromkreis auf, der einen PV - Generator 14, eine positive DC-Verbindungsleitung 15, eine negative DC-Verbindungsleitung 16 und einem DC - Eingang eines Wechselrichters 3 umfasst. Der Wechselrichter 3 ist zur Einspeisung von elektrischer Leistung an ein Netz 4 angeschlossen. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich um einen einstufigen, dreiphasigen Wechselrichter 3. Im Rahmen der Erfindung kann der Wechselrichter jedoch auch einphasig und / oder mehrstufig (d.h. mit einem zwischen dem DC-Eingang und dem DC-AC - Wandler angeordneten DC/DC - Wandler) ausgeführt sein. Die PV - Anlage 17 weist weiterhin eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auf, die mit ihrem ersten 2.1 und ihrem zweiten Anschluss 2.2 an den Gleichstromkreis der PV - Anlage 17 als Schaltungseinheit angeschlossen ist. In dem dargestellten Fall ist die Vorrichtung 1 innerhalb der negativen DC-Verbindungsleitung 16 der PV - Anlage 17 angeordnet. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Vorrichtung 1 innerhalb der positiven DC - Verbindungsleitung 15 der PV - Anlage 17 angeordnet ist. Die Vorrichtung 1 weist als Detektionseinheit 9 eine Lichtbogendetektionseinheit auf und entspricht im dargestellten Fall der zweiten Ausführungsform gemäß 2a, bei der die Detektionseinheit 9 und die Kommunikationseinheit 8 parallel zueinander an dieselbe Primärwicklung 71p des Übertragers 7 angeschlossen sind. Sofern die Vorrichtung 1 mit ihrem ersten 2.1 und ihrem zweiten Anschluss 2.2 innerhalb einer der DC-Verbindungsleitungen 15, 16 angeordnet ist, ist es erforderlich, dass die Vorrichtung 1 zwischen dem ersten 2.1 und dem zweiten Anschluss 2.2 in Bezug auf einen in dem Gleichstromkreis fließenden Gleichstromanteil niederimpedant ausgelegt ist. Aus diesem Grund weist die Vorrichtung 1 ein Sperrglied 5 - hier in Form einer Induktivität - auf. Das Sperrglied weist in Bezug auf einen Wechselstromanteil - beispielsweise ein zu detektierendes einem Lichtbogenrauschen zugeordnetes AC-Signal und/oder ein Kommunikationssignal - eine höhere Impedanz auf. Aufgrund dessen wird ein in dem Gleichstromkreis fließender Wechselstromanteil - und somit das zu detektierende AC - Signal - über die Sekundärwicklung 71s des Übertragers 7 geleitet.In 5a a first embodiment of a photovoltaic (PV) plant according to the invention is shown. The PV system 17 has a DC circuit which is a PV generator 14 , a positive DC link 15 , a negative DC connection line 16 and a DC input of an inverter 3 includes. The inverter 3 is for feeding electrical power to a network 4 connected. In the example shown, it is a single-stage, three-phase inverter 3 , In the context of the invention, however, the inverter may also be single-phase and / or multi-stage (ie with a DC / DC converter arranged between the DC input and the DC-AC converter). The PV system 17 also has a device according to the invention 1 on that with her first 2.1 and her second connection 2.2 to the DC circuit of the PV system 17 is connected as a circuit unit. In the case shown, the device is 1 within the negative DC link 16 the PV system 17 arranged. Alternatively, however, it is also possible that the device 1 inside the positive DC connection line 15 the PV system 17 is arranged. The device 1 indicates as a detection unit 9 an arc detection unit and in the illustrated case corresponds to the second embodiment according to 2a in which the detection unit 9 and the communication unit 8th parallel to each other to the same primary winding 71p of the transformer 7 are connected. Unless the device 1 with her first 2.1 and her second connection 2.2 within one of the DC interconnections 15 . 16 is arranged, it is necessary that the device 1 between the first 2.1 and the second connection 2.2 is designed to be low impedance with respect to a DC component flowing in the DC circuit. For this reason, the device 1 a locking member 5 - here in the form of an inductance - on. The blocking member has a higher impedance with respect to an AC component, for example, an AC signal associated with arc noise and / or a communication signal to be detected. Due to this, an AC component flowing in the DC circuit - and thus the AC signal to be detected - becomes the secondary winding 71s of the transformer 7 directed.

Die dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Alternativ sind auch die weiteren Ausführungsformen der Vorrichtung 1 möglich, wobei diese aufgrund ihrer Anordnung innerhalb einer der DC-Verbindungsleitungen 15, 16 jeweils ein Sperrglied 5 zwischen dem ersten Anschluss 2.1 und dem zweiten Anschluss 2.2 aufweisen.The illustrated embodiment of the device 1 is merely an example. Alternatively, the other embodiments of the device 1 possible, this being due to their arrangement within one of the DC connecting lines 15 . 16 each a locking member 5 between the first connection 2.1 and the second port 2.2 exhibit.

In 5b ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Photovoltaik (PV)-Anlage dargestellt. Die PV - Anlage 17 entspricht hinsichtlich ihres Aufbaus grundsätzlich der ersten Ausführungsform gemäß 5a, weswegen in Bezug auf die Gemeinsamkeiten auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird.In 5b a second embodiment of a photovoltaic (PV) plant according to the invention is shown. The PV system 17 In terms of its structure corresponds in principle to the first embodiment according to 5a , which is why reference is made to the statements made there in relation to the similarities.

Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 gemäß 5b nun nicht mehr innerhalb einer der DC-Verbindungsleitungen 15, 16, sondern vielmehr zwischen der positiven 15 und der negativen DC-Verbindungsleitung 16 angeordnet. Konkret ist der erste Anschluss 2.1 der Vorrichtung 1 mit der positiven DC-Verbindungsleitung 15 und der zweite Anschluss 2.2 der Vorrichtung 1 mit der negativen DC-Verbindungsleitung 16 verbunden. In dieser Anordnung ist es wünschenswert, dass die Vorrichtung eine möglichst hohe Impedanz in Bezug auf den in dem Gleichstromkreis fließenden Gleichstromanteil aufweist. Daher weist hier die Vorrichtung 1 zwischen dem ersten 2.1 und dem zweiten Anschluss 2.2 zwar die Reihenschaltung aus Kondensator 6 und Sekundärwicklung 71s des Übertragers 7 auf, nicht aber das zu der Reihenschaltung parallel geschaltete Sperrglied 5. Optional kann die PV-Anlage 17 in einer der DC-Verbindungsleitungen 15, 16 - hier innerhalb der positiven DC-Verbindungsleitung 15 - zwischen dem Anschluss der Vorrichtung 1 und dem Wechselrichter 3 weiterhin eine Bandsperre 22 oder eine Induktivität aufweisen, die gewährleistet, dass das zu detektierende AC - Signal und/oder ein Kommunikationssignal als AC-Signal über die Vorrichtung 1 - hier die Reihenschaltung aus Kondensator 6 und Sekundärwicklung 71s des Übertragers 7 - und nicht über einen unerwünschten parallel zu der Vorrichtung 1 geschalteten Pfad geleitet wird.Unlike the first embodiment, the device 1 according to 5b no longer within one of the DC connection lines 15 . 16 but rather between the positive 15 and the negative DC connection line 16 arranged. Specifically, this is the first connection 2.1 the device 1 with the positive DC connection line 15 and the second connection 2.2 the device 1 with the negative DC connection line 16 connected. In this arrangement, it is desirable that the device has the highest possible impedance with respect to the DC component flowing in the DC circuit. Therefore, here the device 1 between the first 2.1 and the second connection 2.2 although the series circuit of capacitor 6 and secondary winding 71s of the transformer 7 but not the blocking element connected in parallel with the series connection 5 , Optionally, the PV system 17 in one of the DC connection lines 15 . 16 - here inside the positive DC connection line 15 - between the connection of the device 1 and the inverter 3 still a band-stop filter 22 or an inductance which ensures that the AC signal to be detected and / or a communication signal as an AC signal via the device 1 - here the series connection of capacitor 6 and secondary winding 71s of the transformer 7 - And not an undesirable parallel to the device 1 switched path is passed.

Auch hier ist die dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 1 lediglich beispielhaft zu verstehen und es sind alternativ auch die weiteren Ausführungsformen der Vorrichtung 1 möglich. Im Gegensatz zur 5a weisen in diesem Fall jedoch die Vorrichtungen 1 aufgrund ihrer Anordnung zwischen der positiven 15 und der negativen DC-Verbindungsleitung 16 jeweils kein Sperrglied 5 zwischen dem ersten Anschluss 2.1 und dem zweiten Anschluss 2.2 auf. Vielmehr weisen die in Frage kommenden Vorrichtungen 1 in dieser Anordnung innerhalb der PV - Anlage 17 in Bezug auf einen Gleichstromanteil eine möglichst hohe Impedanz zwischen dem ersten 2.1 und dem zweiten Anschluss 2.2 auf. Again, the illustrated embodiment of the device 1 merely by way of example, and it is alternatively the other embodiments of the device 1 possible. In contrast to 5a However, in this case have the devices 1 due to their arrangement between the positive 15 and the negative DC connecting line 16 each no locking member 5 between the first connection 2.1 and the second port 2.2 on. Rather, the devices in question have 1 in this arrangement within the PV system 17 with respect to a DC component, the highest possible impedance between the first 2.1 and the second connection 2.2 on.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
2.1, 2.22.1, 2.2
Anschlussconnection
33
Wechselrichterinverter
44
Netznetwork
55
Sperrgliedlocking member
66
Kondensatorcapacitor
77
Übertragerexchangers
7p7p
Primärseiteprimary
7s7s
Sekundärseitesecondary side
71p, 72p71p, 72p
Primärwicklungprimary
71s71s
Sekundärwicklungsecondary winding
88th
Kommunikationseinheitcommunication unit
99
Detektionseinheitdetection unit
1010
Steuerungcontrol
11.1 - 11.411.1 - 11.4
Schalterswitch
1212
Spannungsquellevoltage source
1313
Diodediode
1414
Photovoltaik (PV) - GeneratorPhotovoltaic (PV) generator
1515
DC-VerbindungsleitungDC link
1616
DC-VerbindungsleitungDC link
1717
Photovoltaik (PV) - AnlagePhotovoltaic (PV) plant
1818
Signalanschlusssignal connection
1919
Signalanschlusssignal connection
2020
Bandsperrebandstop
2121
Bezugspotentialreference potential
2222
Bandsperrebandstop
23, 2423, 24
Kondensatorcapacitor
32, 3332, 33
Zustandsverlaufstate history
3434
ZeitspannePeriod of time

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013108166 A1 [0003]DE 102013108166 A1 [0003]
  • DE 102012112921 A1 [0004]DE 102012112921 A1 [0004]

Claims (16)

Vorrichtung (1) zur Detektion von AC-Signalen aus einem Gleichstromkreis einer Schaltungseinheit und zur Kommunikation aufweisend, - einen ersten Anschluss (2.1) und einen zweiten Anschluss (2.2) zum Anschluss an den Gleichstromkreis der Schaltungseinheit, - einen Übertrager (7) mit einer auf einer Primärseite (7p) des Übertragers (7) angeordneten Primärwicklung (71p) und einer auf einer Sekundärseite (7s) des Übertragers (7) angeordneten Sekundärwicklung (71s), wobei der erste Anschluss (2.1) über eine Reihenschaltung aus einem Kondensator (6) und der Sekundärwicklung (71s) des Übertragers (7) mit dem zweiten Anschluss (2.2) verbunden ist, - eine Kommunikationseinheit (8), die ausgelegt ist, ein AC-Signal als Kommunikationssignal zu erzeugen und über den Übertrager (7) in den Gleichstromkreis der Schaltungseinheit einzukoppeln, - eine Detektionseinheit (9), die ausgelegt ist, ein über den Übertrager (7) aus dem Gleichstromkreis ausgekoppeltes AC-Signal zu empfangen und zu verarbeiten, - wobei die Kommunikationseinheit (8) und die Detektionseinheit (9) gemeinsam an die Primärseite (7p) des Übertragers (7) angeschlossen sind, und - einer Steuerung (10) zur Steuerung der Kommunikationseinheit (8) und der Detektionseinheit (9), dadurch gekennzeichnet, - dass die Steuerung (10) ausgelegt ist, die Kommunikationseinheit (8) und die Detektionseinheit (9) jeweils in einen aktivierten und einen deaktivierten Zustand zu versetzen, - wobei eine Einkopplung des Kommunikationssignales nur im aktivierten Zustand der Kommunikationseinheit (8) erfolgt, - wobei ein Empfang und/oder eine Verarbeitung des AC-Signales nur im aktivierten Zustand der Detektionseinheit (9) erfolgt, und - wobei die Steuerung (10) ausgelegt ist, die Zustände der Kommunikationseinheit (8) und der Detektionseinheit (9) derart zu steuern, dass zu jedem Zeitpunkt höchstens eine Einheit aus Kommunikationseinheit (8) und Detektionseinheit (9) in dem aktivierten Zustand ist.Device (1) for detecting AC signals from a DC circuit of a circuit unit and having communication, - a first terminal (2.1) and a second terminal (2.2) for connection to the DC circuit of the circuit unit, - a transformer (7) with a on a primary side (7p) of the transformer (7) arranged primary winding (71p) and arranged on a secondary side (7s) of the transformer (7) secondary winding (71s), wherein the first terminal (2.1) via a series circuit of a capacitor (6 ) and the secondary winding (71s) of the transformer (7) to the second terminal (2.2), - a communication unit (8) which is designed to generate an AC signal as a communication signal and via the transformer (7) in the DC circuit of the circuit unit coupled, - a detection unit (9) which is designed to receive a via the transformer (7) coupled out of the DC circuit AC signal and z processing the communication unit (8) and the detection unit (9) together to the primary side (7p) of the transmitter (7), and - a controller (10) for controlling the communication unit (8) and the detection unit (9 ), characterized in that - the controller (10) is designed to put the communication unit (8) and the detection unit (9) in an activated and a deactivated state respectively, - wherein an injection of the communication signal only in the activated state of the communication unit ( 8), wherein reception and / or processing of the AC signal takes place only in the activated state of the detection unit (9), and wherein the controller (10) is designed to monitor the states of the communication unit (8) and the detection unit ( 9) in such a way that at most one unit of communication unit (8) and detection unit (9) is in the activated state at any one time. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (8) und die Detektionseinheit (9) an dieselbe Primärwicklung (71p) des Übertragers (7) angeschlossen sind.Device (1) according to Claim 1 , characterized in that the communication unit (8) and the detection unit (9) are connected to the same primary winding (71p) of the transformer (7). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertrager (7) zusätzlich zu der Primärwicklung (71p) eine weitere Primärwicklung (72p) auf der Primärseite (7p) aufweist, wobei die Kommunikationseinheit (8) an die Primärwicklung (71p) und die Detektionseinheit (9) an die weitere Primärwicklung (72p) des Übertragers (7) angeschlossen ist.Device (1) according to Claim 1 , characterized in that the transformer (7) in addition to the primary winding (71p) has a further primary winding (72p) on the primary side (7p), wherein the communication unit (8) to the primary winding (71p) and the detection unit (9) the further primary winding (72p) of the transformer (7) is connected. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (8) und die Detektionseinheit (9) parallel zueinander an dieselbe Primärwicklung (71p) des Übertragers (7) angeschlossen sind.Device (1) according to Claim 2 , characterized in that the communication unit (8) and the detection unit (9) are connected in parallel to each other to the same primary winding (71p) of the transformer (7). Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (8) und die Detektionseinheit (9) als Reihenschaltung mit derselben Primärwicklung (71p) des Übertragers (7) verbunden sind.Device (1) according to Claim 2 , characterized in that the communication unit (8) and the detection unit (9) are connected in series with the same primary winding (71p) of the transformer (7). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit (9) ausgelegt ist, einen Lichtbogen in dem Gleichstromkreis der Schaltungseinheit zu detektieren.Device (1) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the detection unit (9) is adapted to detect an arc in the DC circuit of the circuit unit. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (8) oder die Detektionseinheit (9) zusätzlich zum Empfang und zur Verarbeitung eines über den Übertrager (7) aus dem Gleichstromkreis ausgekoppelten weiteren Kommunikationssignales ausgelegt ist.Device (1) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the communication unit (8) or the detection unit (9) is additionally designed for receiving and processing a coupled via the transformer (7) from the DC circuit further communication signal. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (8) oder die Detektionseinheit (9) ausgelegt ist, das weitere Kommunikationssignal an die Steuerung (10) weiterzugeben, und wobei die Steuerung (10) ausgelegt ist, die Detektionseinheit (9) und/oder die Kommunikationseinheit (8) in Abhängigkeit des weiteren Kommunikationssignals zu steuern.Device (1) according to Claim 7 , characterized in that the communication unit (8) or the detection unit (9) is adapted to pass the further communication signal to the controller (10), and wherein the controller (10) is designed, the detection unit (9) and / or the communication unit (8) to control in dependence of the further communication signal. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiterhin ein Sperrglied (5) aufweist, das parallel zu der Reihenschaltung aus Kondensator (6) und Sekundärwicklung (71s) verschaltet ist.Device (1) according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the device (1) further comprises a blocking member (5), which is connected in parallel to the series circuit of capacitor (6) and secondary winding (71s). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensators (6) und die Sekundärwicklung (71s) des Übertragers (7) derart gewählt sind, dass deren Reihenschaltung bei einer Frequenz des Kommunikationssignals und/oder des weiteren Kommunikationssignals eine Resonanzfrequenz aufweist.Device (1) according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the capacitor (6) and the secondary winding (71s) of the transformer (7) are selected such that their series circuit at a frequency of the communication signal and / or the further communication signal has a resonant frequency. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, soweit zurückbezogen auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zusätzlich einen durch die Steuerung (10) ansteuerbaren ersten Schalter (11.1) aufweist, der ausgelegt ist, einen ersten (19.1) und einen zweiten Signalanschluss (19.2) der Detektionseinheit (9) miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen, und wobei die Vorrichtung (1) optional zusätzlich einen durch die Steuerung (10) ansteuerbaren zweiten Schalter (11.2) aufweist, der ausgelegt ist, einen ersten (18.1) und einen zweiten Signalanschluss (18.2) der Kommunikationseinheit (8) miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen.Device (1) according to one of Claims 1 to 10 , as far as related back to Claim 5 , characterized in that the device (1) additionally comprises a controllable by the controller (10) first switch (11.1) which is designed to connect a first (19.1) and a second signal terminal (19.2) of the detection unit (9) with each other or separate from each other, and wherein the device (1) optionally additionally comprises a controllable by the controller (10) second switch (11.2), which is designed, a first (18.1) and a second signal terminal (18.2) of the communication unit (8) to connect or disconnect from each other. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, soweit zurückbezogen auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zusätzlich einen durch die Steuerung (10) ansteuerbaren ersten Schalter (11.1) aufweist, der ausgelegt ist, einen ersten (19.1) und einen zweiten Signalanschluss (19.2) der Detektionseinheit (9) über einen zweiten Kondensator (23) miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen, und - wobei die Vorrichtung (1) zusätzlich einen durch die Steuerung (10) ansteuerbaren zweiten Schalter (11.2) aufweist, der ausgelegt ist, einen ersten Signalanschluss (18.1) der Kommunikationseinheit (8) über eine Diode (13) und einen dritten Kondensator (24) mit einer Gleichspannungsquelle (12) zu verbinden oder voneinander zu trennen.Device (1) according to one of Claims 1 to 10 , as far as related back to Claim 5 , characterized in that the device (1) additionally comprises a first switch (11.1) which can be controlled by the controller (10) and which is designed to have a first (19.1) and a second signal terminal (19.2) of the detection unit (9) via a second Capacitor (23) to be connected to each other or to separate from each other, and - wherein the device (1) additionally comprises a controllable by the controller (10) second switch (11.2), which is designed, a first signal terminal (18.1) of the communication unit (8 ) via a diode (13) and a third capacitor (24) to a DC voltage source (12) to connect or disconnect. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, soweit zurückbezogen auf Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zusätzlich einen durch die Steuerung (10) ansteuerbaren dritten Schalter (11.3) aufweist, der ausgelegt ist, die Detektionseinheit (9) mit der Primärwicklung (71p) oder der weiteren Primärwicklung (72p) zu verbinden oder voneinander zu trennen, und wobei die Vorrichtung (1) optional zusätzlich einen durch die Steuerung (10) ansteuerbaren vierten Schalter (11.4) aufweist, der ausgelegt ist, die Kommunikationseinheit (8) mit der Primärwicklung (71p) zu verbinden oder voneinander zu trennen.Device (1) according to one of Claims 1 to 10 , as far as related back to Claim 3 or 4 , characterized in that the device (1) additionally comprises a third switch (11.3) which can be controlled by the controller (10) and which is designed to connect the detection unit (9) to the primary winding (71p) or the further primary winding (72p) or optionally, and wherein the device (1) optionally additionally comprises a fourth switch (11.4) controllable by the controller (10) and arranged to connect or disconnect the communication unit (8) with the primary winding (71p) , Photovoltaik (PV) - Anlage (17) mit einem Gleichstromkreis, der einen Photovoltaik (PV) - Generator (14), eine positive (15) und eine negative DC-Verbindungsleitung (16) und einem DC-Eingang eines Wechselrichters (3) umfasst, wobei der DC-Eingang über die positive (15) und die negative DC-Verbindungsleitung (16) mit dem PV-Generator (14) verbunden ist, wobei der Wechselrichter (3) zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom ausgelegt ist und ausgangsseitig mit einem Wechselstromnetz (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstromkreis der PV-Anlage (17) weiterhin eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist.Photovoltaic (PV) system (17) comprising a DC circuit comprising a photovoltaic (PV) generator (14), a positive (15) and a negative DC connection line (16) and a DC input of an inverter (3) , wherein the DC input via the positive (15) and the negative DC connecting line (16) to the PV generator (14) is connected, wherein the inverter (3) is designed for the conversion of direct current into alternating current and the output with a AC network (4) is connected, characterized in that the DC circuit of the PV system (17) further comprises a device (1) according to one of Claims 1 to 13 having. PV - Anlage (17) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) innerhalb einer der DC-Verbindungsleitungen (15, 16) angeordnet ist, die einen Pol des PV-Generators (14) mit einem DC-Eingangsanschluss des Wechselrichters (3) verbindet.PV system (17) according to Claim 14 characterized in that the device (1) is disposed within one of the DC connection lines (15, 16) connecting one pole of the PV generator (14) to a DC input terminal of the inverter (3). PV - Anlage (17) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mit dem ersten Anschluss (2.1) an die positive DC-Verbindungsleitung (15) und mit dem zweiten Anschluss (2.2) an die negative DC-Verbindungsleitung (16) angeschlossen ist.PV system (17) according to Claim 14 , characterized in that the device (1) with the first connection (2.1) to the positive DC connection line (15) and with the second connection (2.2) to the negative DC connection line (16) is connected.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3647797A1 (en) * 2018-11-05 2020-05-06 ABB Schweiz AG An inverter comprising means for detecting arcing faults in the dc section of a photovoltaic plant
CN115513642A (en) * 2022-11-04 2022-12-23 华南理工大学 Antenna component and base station antenna
EP4123865A1 (en) * 2018-07-27 2023-01-25 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Arc recognition

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012104004B3 (en) * 2012-05-07 2013-10-24 Sma Solar Technology Ag Method for determining type of arc of photovoltaic (PV) generator of PV system, involves analyzing impedance of PV generator for discriminating whether present electric arc of PV generator is series arc or parallel arc
DE102012112921B3 (en) 2012-12-21 2014-04-30 Sma Solar Technology Ag Circuit arrangement and method for data transmission to DC cables and inverter and photovoltaic system with such a circuit arrangement
DE102013108166A1 (en) 2013-07-30 2015-02-05 Sma Solar Technology Ag DEVICE FOR DETECTING AC POWER IN A DC CIRCUIT
DE102014221108A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 Power Plus Communications Ag Coupling device for coupling a powerline terminal and a measuring device to a power supply network and measuring nodes
DE102014220421A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Power Plus Communications Ag Measuring node, system and method for monitoring the state of a power supply network

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9696363B2 (en) * 2012-09-25 2017-07-04 Stmicroelectronics S.R.L. System and method for an arc fault detector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012104004B3 (en) * 2012-05-07 2013-10-24 Sma Solar Technology Ag Method for determining type of arc of photovoltaic (PV) generator of PV system, involves analyzing impedance of PV generator for discriminating whether present electric arc of PV generator is series arc or parallel arc
DE102012112921B3 (en) 2012-12-21 2014-04-30 Sma Solar Technology Ag Circuit arrangement and method for data transmission to DC cables and inverter and photovoltaic system with such a circuit arrangement
DE102013108166A1 (en) 2013-07-30 2015-02-05 Sma Solar Technology Ag DEVICE FOR DETECTING AC POWER IN A DC CIRCUIT
DE102014221108A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 Power Plus Communications Ag Coupling device for coupling a powerline terminal and a measuring device to a power supply network and measuring nodes
DE102014220421A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Power Plus Communications Ag Measuring node, system and method for monitoring the state of a power supply network

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4123865A1 (en) * 2018-07-27 2023-01-25 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Arc recognition
US11804710B2 (en) 2018-07-27 2023-10-31 Fronius International Gmbh Arc detection
EP3647797A1 (en) * 2018-11-05 2020-05-06 ABB Schweiz AG An inverter comprising means for detecting arcing faults in the dc section of a photovoltaic plant
CN115513642A (en) * 2022-11-04 2022-12-23 华南理工大学 Antenna component and base station antenna

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