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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein elektrisches System für die Simulation einer elektrischen Last an einem Inverter, mit einem Inverter, einer passiven Lastbereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung einer induktiven Last, einer aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung einer elektrisch simulierten Last, und einer, insbesondere extern ansteuerbaren, elektrischen Schaltvorrichtung.
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Es ist aufgrund von Sicherheitsaspekten relevant, Inverter vor deren Verwendung im realen bestimmungsgemäßen Betrieb, wie beispielsweise die Verwendung eines Inverters innerhalb einer Leistungselektronik eines Elektromotors in einem elektronisch oder hybridisch angetriebenen Fahrzeug, zu prüfen. Dazu werden die Inverter, üblicherweise an einem Prüfstand, mit Lasten beaufschlagt. Es wird bei dieser Prüfung untersucht, wie der Inverter sich unter elektrischer Last verhält. Bei dieser Lastsimulation werden Dauerlasten simuliert, wie sie in einem herkömmlichen realen Dauerbetrieb des Inverters anliegen, bspw. während ein Elektromotor (eines Fahrzeugs), der einen Inverter in seiner Leistungselektronik aufweist, läuft. Bei dieser Lastsimulation werden zudem auch Spitzenlasten simuliert, wie sie nur bei einer bestimmten Situation im realen Betrieb auftreten, bspw. dann, wenn ein Elektromotor (eines Fahrzeugs), der einen Inverter in seiner Leistungselektronik aufweist, gestartet wird. Diese Spitzenlasten betragen üblicherweise deutlich über 200% der Dauerlasten.
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Zur Lastsimulation sind aktive Lastbereitstellungsvorrichtungen bekannt, die eine Last elektronisch simulieren und somit. aktiv bereitstellen. Derartige Lastbereitstellungsvorrichtungen sind Widerstandsbauelemente, die elektrische Energie in eine andere Energieform, z.B. in Wärmeenergie, umwandeln. Entsprechend erfordern derartige Lastbereitstellungsvorrichtungen eine Abführung oder Kühlung. Vorteilhafterweise ist der Widerstandswert einer derartigen Lastbereitstellungsvorrichtung elektrisch steuerbar und somit variabel. Dementsprechend ist eine freie Einstellung der am Inverter anliegenden elektrischen Last (z.B. Dauerlast oder Spitzenlast) möglich. Zudem kann die die Lastbereitstellungsvorrichtung passierende elektrische Energie (Strom) an den Invertereingang zurückgespeist werden. Dies führt dazu, dass eine Kühlung nur für eine Verlustleistung (Leistung, die nicht an den Invertereingang rückgespeist werden kann) erforderlich ist. Zudem bringt eine derartige Lastbereitstellungsvorrichtung nur einen geringen Energieverbrauch mit sich und erfordert nur ein günstiges Netzteil. Zudem wird die Gleichstromseite des Inverters repräsentativ, d.h. aussagekräftig, belastet. Eine derartige Lastbereitstellungsvorrichtung hat allerdings den Nachteil, dass sie hohe Kosten mit sich bringt und sie zudem bei Fehlfunktionen des Inverters nur eine geringe Robustheit aufweist. Insbesondere steigt der Aufwand für eine elektronisch simulierte Last entsprechend mit der zu simulierenden Lastintensität (bspw. für Spitzenlasten) deutlich an.
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Alternativ zur oben beschriebenen aktiven Lastbereitstellungsvorrichtungen werden auch passive Lastbereitstellungsvorrichtungen verwendet, die eine induktive (passive) Last bereitstellen. Eine entsprechende Lastbereitstellungsvorrichtung kann bspw. ein Elektromotor, ein Relais, eine Spule, ein Elektromagnet, etc. sein. Diese Art Lastbereitstellungsvorrichtung hat den Vorteil, dass sie niedrige Kosten mit sich bringt und die Belastung der Leistungshalbleiter durch induktiven Blindstrom möglich ist. Induktive Blindströme können auch im realen Betrieb des Inverters auftreten und das Verhalten des Inverters unter diesen Umständen muss auch untersucht werden. Allerdings kann eine Lastbereitstellungsvorrichtung, die eine induktive Last bereitstellt, nur einen Widerstandswert abbilden. Somit ist die Belastung nicht anpassbar bzw. variabel. Zudem ist eine Kombination der induktiven Last mit einer ohmschen Last zur Belastung der Gleichstromseite nachteilig, da eine Kühlung erforderlich ist, die einen hohen Energieverbrauch mit sich bringt und daher ein teures Netzteil erfordert.
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Vor diesem Hintergrund stellt die vorliegende Offenbarung sich die Aufgabe, ein elektrisches System für die Simulation einer elektrischen Last an einem Inverter bereitzustellen, die die Nachteile aus dem Stand der Technik mindert oder beseitigt. Insbesondere sollen die Kosten für eine elektronisch simulierte Last reduziert werden und es soll eine hohe Robustheit bei vollem Funktionsumfang gewährleistet werden.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das elektrische System nach dem unabhängigen Patentanspruch 1 weist einen Inverter und gleichzeitig eine passive Lastbereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung einer induktiven Last sowie eine aktive Lastbereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung einer elektronisch simulierten Last auf. Zudem weist das elektrische System eine, insbesondere extern ansteuerbare, elektrische Schaltvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine elektrische Verbindung zwischen zwei elektronischen Komponenten herzustellen bzw. zu trennen, und die so innerhalb des elektrischen Systems angeordnet ist, dass der Inverter elektrisch mit der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung und/oder mit der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung verbunden ist.
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Dies hat den Vorteil, dass der Inverter sowohl mit einer elektronisch simulierten Last als auch mit einer induktiven Last beaufschlagt werden kann. Mittels der elektrischen Schaltvorrichtung kann je nach gewünschter Belastungsart und Belastungsintensität die passive Lastbereitstellungsvorrichtung oder die aktive Lastbereitstellungsvorrichtung oder beide Lastbereitstellungsvorrichtungen als Vorrichtung zur Bereitstellung einer auf den Inverter einwirkenden elektrischen Last ausgewählt werden. Dies hat den Vorteil, dass jede Lastsituation des Inverters nur mittels einfachem Schalten der Schaltvorrichtung simuliert werden kann.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn die elektrische Schaltvorrichtung so innerhalb des elektrischen Systems angeordnet ist und so geschaltet ist, dass zur Simulation einer im realen Dauerbetrieb üblicherweise am Inverter anliegenden Dauerlast der Inverter elektrisch mit der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung und nicht mit der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung verbunden ist.
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Die aktive Lastbereitstellungsvorrichtung ist die Lastbereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung einer elektronisch simulierten Last. Derartige Lastbereitstellungsvorrichtungen können die gewünschte Belastung frei bzw. variabel bereitstellen und können somit eine Dauerlast unkompliziert (und realitätsnah) bereitstellen.
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Zudem ist es besonders sinnvoll, wenn die elektrische Schaltvorrichtung zur Simulation einer Spitzenlast, die ein Vielfaches der Dauerlast beträgt, so innerhalb des elektrischen Systems angeordnet und so geschaltet ist, dass der Inverter elektrisch zusätzlich oder alternativ zur aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung mit der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung verbunden ist. Üblicherweise beträgt die Spitzenlast mehr als 200% der Dauerlast. In anderen Worten ist die Spitzenlast mehr als doppelt so groß wie die Dauerlast.
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Dies hat den Vorteil, dass zur Simulation einer Spitzenlast die aktive Lastbereitstellungsvorrichtung nicht verwendet werden muss. Zur Simulation einer Spitzenlast würde der Aufwand für die aktive Lastbereitstellungsvorrichtung deutlich ansteigen im Vergleich mit der Simulation einer Dauerlast. Gleichzeitig kann die passive Lastbereitstellungsvorrichtung eine Spitzenlast verhältnismäßig einfach und energiesparsam bereitstellen.
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Wenn die elektrische Schaltvorrichtung so geschaltet ist, dass zur Simulation einer Spitzenlast nur die passive Lastbereitstellungsvorrichtung mit dem Inverter verbunden ist, wird der Inverter in dieser Situation überhaupt nicht mehr mit einer elektronisch simulierten Last beaufschlagt. Zur Simulation einer Spitzenlast trennt die elektrische Schaltvorrichtung in diesem Fall dann die elektrische Verbindung zwischen Inverter und aktiver Lastbereitstellungsvorrichtung.
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Wenn die elektrische Schaltvorrichtung so geschaltet ist, dass zur Simulation einer Spitzenlast sowohl die passive Lastbereitstellungsvorrichtung als auch die aktive Lastbereitstellungsvorrichtung mit dem Inverter verbunden ist, können zur Begrenzung der elektronisch simulierten Last gesperrte Endstufen der elektronisch simulierten Last festgelegt werden. (Alternativ dazu kann die passive Lastbereitstellungsvorrichtung in Kombination mit der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung angesteuert werden.) Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die passive Lastbereitstellungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, neben einer induktiven Last auch eine ohmsche Last bereitzustellen. Die ohmsche Last ist ein Widerstand, der keine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung hervorruft. Bei induktiven Lasten existiert eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung, wobei der Strom der Spannung „nacheilt“. Die Kombination von ohmscher und induktiver Last hat demnach den Vorteil, dass eine auf den Inverter einwirkende elektrische Last realistischer dargestellt werden kann, als wenn nur eine induktive Last für den Inverter verwendet wird.
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Zudem ist denkbar, dass die aktive Lastbereitstellungsvorrichtung einen Gleichstrom-Rückkopplungspfad zur Rückführung von elektrischer Energie an einen Eingang des Inverters aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die aktive Lastbereitstellungsvorrichtung dem Inverter elektrische Energie zuführt, sodass insgesamt weniger Energie von einer externen Energiequelle zugeführt werden muss.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass das elektrische System weiterhin eine Gleichstromzufuhrvorrichtung bzw. ein Netzteil aufweist, die/ das elektrisch mit dem Inverter verbunden ist und den Inverter mit Gleichstrom versorgt. Dies führt dazu, dass der Inverter einfach und direkt mit Gleichstrom versorgt werden kann.
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Außerdem ist es sinnvoll, wenn die passive Lastbereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung einer induktiven Last drei Spulen aufweist, die jeweils über die elektrische Schaltvorrichtung mit jeweils einem der drei Phasenausgänge U, V, W des Inverters elektrisch verbindbar sind. Mit anderen Worten simuliert jede Spule eine induktive Last und wird jeweils über einen der Phasenausgänge U, V, W des Inverters mit elektrischer Energie versorgt. Die induktive Last kann besonders einfach und kostengünstig über Spulen bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass, wenn die elektrische Schaltvorrichtung zur Simulation der Spitzenlast, die ein Vielfaches der Dauerlast beträgt, den Inverter elektrisch alternativ zur aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung mit der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung verbindet, die elektrische Schaltvorrichtung elektrisch dauerhaft mit dem Inverter verbunden ist und zwischen dem Inverter sowie der passiven und der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung angeordnet ist.
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Mit anderen Worten ist die elektrische Schaltvorrichtung elektrisch zwischen dem Inverter und der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung und zwischen dem Inverter und der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung angeordnet.
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Wenn eine Dauerlast simuliert werden soll, verbindet die elektrische Schaltvorrichtung den Inverter mit der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung und verhindert bzw. trennt eine elektrische Verbindung zwischen Inverter und passiver Lastbereitstellungsvorrichtung. Wenn eine Spitzenlast simuliert werden soll, verbindet die elektrische Schaltvorrichtung den Inverter mit der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung und verhindert bzw. trennt eine elektrische Verbindung zwischen Inverter und aktiver Lastbereitstellungsvorrichtung.
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Auf diese Weise ermöglicht die elektrische Schaltvorrichtung einen einfachen und schnellen Wechsel zwischen passiver und aktiver Lastbereitstellungsvorrichtung, der von der gewünschten Belastungsintensität (Dauerlast oder Spitzenlast) abhängig gemacht werden kann.
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Zudem ist es wünschenswert, dass, wenn der Inverter elektrisch zusätzlich zur aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung mittels der elektrischen Schaltvorrichtung auch mit der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung verbunden ist, der Inverter elektrisch dauerhaft über einen Verbindungspunkt mit der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung verbunden ist und die elektrische Schaltvorrichtung zwischen der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung und dem Verbindungspunkt angeordnet ist.
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Das heißt, die elektrische Schaltvorrichtung kann nur eine elektrische Verbindung zwischen Inverter und passiver Lastbereitstellungsvorrichtung trennen oder herstellen und hat keinen Einfluss auf die elektrische Verbindung zwischen Inverter und aktiver Lastbereitstellungsvorrichtung.
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Auf diese Weise kann im Falle der Simulation einer Spitzenlast die passive Lastbereitstellungsvorrichtung zusätzlich zur aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung elektrisch mit dem Inverter verbunden werden. Im Falle der Simulation einer Dauerlast ist die elektrische Schaltvorrichtung so geschaltet, dass eine elektrische Verbindung zwischen Inverter und passiver Lastbereitstellungsvorrichtung getrennt bzw. unterbrochen ist.
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Zudem kann die vorstehend beschriebene Aufgabe auch durch einen Prüfstand mit dem zuvor beschriebenen offenbarungsgemäßen elektrischen System gelöst werden.
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Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass die elektrische Schaltvorrichtung von einer Steuervorrichtung, die am Prüfstand vorgesehen ist, gesteuert wird.
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Mit anderen Worten betrifft die vorliegende Offenbarung ein elektrisches System, bei der die Belastung des Inverters umschaltbar über eine elektrische Schaltvorrichtung erfolgt, die vorzugsweise vom Prüfstand gesteuert wird. Dabei deckt die elektronisch simulierte Last die Dauerlast alleine ab. Für Spitzenlasten wird eine induktive Last, optional mit zusätzlicher ohmscher Last, zugeschaltet oder auf diese umgeschaltet.
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Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird für den Dauerbetrieb bzw. zur Simulation einer Dauerlast der Inverter rein an der elektronisch simulierten Last betrieben. Für die Spitzenlastprüfungen wird der Inverter rein an der induktiven Last betrieben.
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Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Inverter für den Dauerbetrieb rein an der elektronisch simulierten Last betrieben. Für die Spitzenlastprüfungen wird eine induktive Last zugeschaltet. Dies kann dann wahlweise ausschließlich wirken (bei entsprechend gesperrten Endstufen der elektronisch simulierten Last), oder mit entsprechender Ansteuerung in Kombination mit der elektronisch simulierten Last.
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Die Offenbarung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Schaltbild, das ein elektrisches System gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, bei der eine elektrische Schaltvorrichtung so angeordnet und ausgebildet ist, dass ein Inverter elektrisch mit einer passiven Lastbereitstellungsvorrichtung oder einer aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung verbindbar ist; und
- 2 ein Schaltbild, das ein elektrisches System gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt, bei der eine elektrische Schaltvorrichtung so angeordnet und ausgebildet ist, dass ein Inverter elektrisch mit einer passiven Lastbereitstellungsvorrichtung verbindbar ist.
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1 ist ein Schaltbild, das ein elektrisches System 1 für die Simulation einer elektronischen Last an einem Inverter 2 zeigt. Das elektrische System 1 weist einen Inverter 2, eine passive Lastbereitstellungsvorrichtung 3 zur Bereitstellung einer induktiven Last, eine aktive Lastbereitstellungsvorrichtung 4 zur Bereitstellung einer elektrisch simulierten Last, eine elektrische Schaltvorrichtung 5 und eine Gleichstromzufuhrvorrichtung 6 auf. Die Gleichstromzufuhrvorrichtung 6 hat den Anschluss PE, der ein Schutzleiteranschluss ist. Weiterhin hat die Gleichstromzufuhrvorrichtung 6 den Anschluss N, der ein Nullleiteranschluss ist. Weiterhin hat die Gleichstromzufuhrvorrichtung 6 die Anschlüsse L1, L2 und L3, von denen jeder ein stromführender Leiter bzw. Phasenleiter mit zueinander verschiedener Phase ist. Diese Anschlüsse versorgen die Gleichstromzufuhrvorrichtung 6 mit Dreiphasen-Wechselstrom. Die Gleichstromzufuhrvorrichtung 6 erzeugt aus dem zugeführten Dreiphasen-Wechselstrom einen Gleichstrom mit einem Pluspol und einem Minuspol. Eine erste Gleichstromleitung 6.1 verbindet den Pluspol der Gleichstromzufuhrvorrichtung 6 mit dem Inverter 2. Eine zweite Gleichstromleitung 6.2 verbindet den Minuspol mit der Gleichstromzufuhrvorrichtung 6.
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Der Gleichstrom wird dem Inverter 2 von der Gleichstromzufuhrvorrichtung 6 über die ersten und zweiten Gleichstromleitungen 6.1 und 6.2 zugeführt. Der Inverter 2 wandelt den erhaltenen Gleichstrom in einen Dreiphasen-Wechselstrom mit den drei Phasen U, V, W um. Entsprechend sind am Inverter 2 die Phasenausgänge U, V und W bereitgestellt. Dabei wird die Phase U in die vom Inverter 2 ausgehende erste Inverterleitung 2.1 eingespeist. Die Phase V wird in die vom Inverter 2 ausgehende zweite Inverterleitung 2.2 eingespeist. Die Phase W wird in die vom Inverter ausgehende dritte Inverterleitung 2.3 eingespeist.
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Mit jeder dieser drei Inverterleitungen 2.1, 2.2 und 2.3 ist die elektrische Schaltvorrichtung 5 verbunden. Die elektrische Schaltvorrichtung 5 hat drei erste bis dritte Schalter 5.1, 5.2 und 5.3. Der erste Schalter 5.1 ist dauerhaft mit der ersten Inverterleitung 2.1 verbunden. Der zweite Schalter 5.2 ist dauerhaft mit der zweiten Inverterleitung 2.2 verbunden. Der dritte Schalter 5.3 ist dauerhaft mit der dritten Inverterleitung 2.3 verbunden.
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Im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel der 1 kontaktiert jeder der Schalter 5.1, 5.2 und 5.3 jeweils eine Elektrolastleitung 4.1, 4.2 und 4.3. Die Elektrolastleitungen 4.1 bis 4.3 sind jeweils elektrisch dauerhaft mit der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung 4 verbundene elektrische Leitungen. Die Elektrolastleitungen 4.1 bis 4.3 sind dazu ausgebildet, der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung 4 elektrische Energie zuzuführen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kontaktiert der erste Schalter 5.1 die erste Elektroastleitung 4.1, der zweite Schalter 5.2 kontaktiert die zweite Elektrolastleitung 4.2 und der dritte Schalter 5.3 kontaktiert die dritte Elektrolastleitung 4.3. Demnach stellt jeder Schalter 5.1 bis 5.3 eine elektrische Verbindung zwischen jeweils einer Inverterleitung 2.1 bis 2.3 und jeweils einer Elektrolastleitung 4.1 bis 4.3 her. Demnach ist hier eine Situation gezeigt, in der der Inverter 2 (mittels der elektrischen Schaltvorrichtung 5) elektrisch mit der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung 2 verbunden ist.
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Mit der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung 3 sind jeweils drei Induktivlastleitungen 3.1 bis 3.3 dauerhaft elektrisch verbunden. Die Induktivlastleitungen 3.1 bis 3.3 sind dazu ausgebildet, der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung 3 elektrische Energie zuzuführen. Diese drei Induktivlastleitungen 3.1 bis 3.3 sind elektrisch mit der elektrischen Schaltvorrichtung 5 verbindbar. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kontaktiert aber keiner der Schalter 5.1 bis 5.3 die Induktivlastleitungen 3.1 bis 3.3. Somit besteht keine elektrische Verbindung zwischen den Inverterleitungen 2.1 bis 2.3 und den Induktivlastleitungen 3.1 bis 3.3.
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Das heißt, dass im vorliegenden in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel eine vom Inverter 2 weitergegebenen elektrische Energie nicht der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung 3, sondern nur der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung 4 zugeführt wird. Die entsprechende Schaltung der elektrischen Schaltvorrichtung 5 macht zur Simulation einer Dauerlast Sinn.
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Weiterhin sind Rückführleitungen 4.4 und 4.5 dauerhaft elektrisch mit der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung 2 verbunden. Die Rückführleitungen 4.4 und 4.5 sind hier gestrichelt dargestellt. Die Rückführleitungen 4.4 und 4.5 sind dazu ausgebildet, elektrische Energie, die nicht als Verlustenergie an der aktiven Lastbereitstellungsvorrichtung 4 abgefallen ist, als Ausgangsleistung den Gleichstromleitungen 6.1 und 6.2 zuzuführen. Dazu ist die erste Rückführleitung 4.4 dauerhaft elektrisch mit der ersten Gleichstromleitung 6.1 verbunden. Zudem ist die zweite Rückführleitung 4.5 dazu dauerhaft elektrisch mit der zweiten Gleichstromleitung 6.2 verbunden.
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Es ist zu erkennen, dass die passive Lastbereitstellungsvorrichtung 3 drei Spulen 3A bis 3C aufweist. Dabei ist die erste Spule 3A mit der ersten Induktivlastleitung 3.1 (dauerhaft) elektrisch verbunden. Die zweite Spule 3B ist mit der zweiten Induktivlastleitung 3.2 (dauerhaft) elektrisch verbunden. Die dritte Spule 3C ist mit der dritten Induktivlastleitung 3.3 (dauerhaft) elektrisch verbunden. Jede der Spulen 3A bis 3C stellt eine induktive Last bereit. Zusätzlich dazu kann die passive Lastbereitstellungsvorrichtung 3 eine ohmsche Last bereitstellen. Dazu kann die passive Lastbereitstellungsvorrichtung 3 (zusätzlich zu den Spulen) einen Widerstand aufweisen, der keine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung hervorruft.
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Die in 1 sowie auch in der nachfolgend beschriebenen 2 eingezeichneten Pfeilspitzen zeigen die Richtung des elektrischen Energie- bzw. Stromflusses in der jeweiligen Leitung (im motorischen Betrieb) an. Allerdings kann der Fluss der elektrischen Energie in den dargestellten Leitungen auch umgekehrt zu dem in 1 und 2 dargestellten Beispiel sein.
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2 zeigt ein Schaltbild, das ein elektrisches System 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt, bei der eine elektrische Schaltvorrichtung 5 so angeordnet und ausgebildet ist, dass ein Inverter 2 elektrisch mit einer passiven Lastbereitstellungsvorrichtung 3 verbindbar ist. Das elektrische System 1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen genauso aufgebaut wie das elektrische System 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Unterschiede werden nachfolgend erklärt.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die aktive Lastbereitstellungsvorrichtung 4 ohne Zwischenschaltung der elektrischen Schaltvorrichtung 5 direkt elektrisch mit dem Inverter 2 verbunden. Genauer gesagt ist jede Inverterleitung 2.1 bis 2.3 über jeweils einen Verbindungspunkt V1 bis V3 mit jeweils einer korrespondieren Elektrolastleitung 4.1 bis 4.3 dauerhaft elektrisch verbunden. Dabei ist die erste Inverterleitung 2.1 über einen ersten Verbindungspunkt V1 mit der ersten Elektrolastleitung 4.1 verbunden. Die zweite Inverterleitung 2.2 ist über einen zweiten Verbindungspunkt V2 mit der zweiten Elektrolastleitung 4.2 verbunden. Die dritte Inverterleitung 2.3 ist über einen dritten Verbindungspunkt V3 mit der dritten Elektrolastleitung 4.3 verbunden. Demnach sind der Inverter 2 und die aktive Lastbereitstellungsvorrichtung 4 über die Verbindungspunkte V1 bis V3 dauerhaft elektrisch miteinander verbunden. Somit liegt dauerhaft eine elektronisch simulierte Last am Inverter 2 an.
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Die elektrische Schaltvorrichtung 5 ist zwischen der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung 3 und den Verbindungspunkten V1 bis V3 angeordnet. Dabei ist jeder Schalter 5.1 bis 5.3 (dauerhaft) elektrisch mit jeweils einer Induktivlastleitung 3.1 bis 3.3 verbunden. Jeder Schalter 5.1 bis 5.3 kann in eine derartige Schaltstellung gebracht werden, dass er elektrisch mit jeweils einem Verbindungspunkt V1 bis V3 verbindbar ist. Dabei kann der erste Schalter 5.1 die erste Induktivlastleitung 3.1 mit dem ersten Verbindungspunkt V1 elektrisch verbinden bzw. kann den ersten Verbindungspunkt V1 (mittelbar oder unmittelbar) kontaktieren. Der zweite Schalter 5.2 kann die zweite Induktivlastleitung 3.2 mit dem zweiten Verbindungspunkt V2 elektrisch verbinden bzw. kann den zweiten Verbindungspunkt V2 (mittelbar oder unmittelbar) kontaktieren. Der dritte Schalter 5.3 kann die dritte Induktivlastleitung 3.3 mit dem dritten Verbindungspunkt V3 elektrisch verbinden bzw. kann den dritten Verbindungspunkt V3 (mittelbar oder unmittelbar) kontaktieren.
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Im hier dargestellten Schaltbild befinden sich die Schalter 5.1 bis 5.3 in einer Schaltstellung, in sie die Verbindungspunkte V1 bis V3 nicht kontaktieren. Somit besteht keine elektrische Verbindung zwischen dem Inverter 2 und der ersten Lastbereitstellungvorrichtung 3. In dem vorliegenden Schaltbild liegt also ausschließlich eine elektronisch simulierte Last am Inverter 2 an. Dies kann bspw. die Situation zur Simulation einer Dauerlast sein. Um eine Spitzenlast zu simulieren, kann dann die elektrische Schaltvorrichtung 5 die Schalter 5.1 bis 5.3 so schalten, dass sie in elektrischen Kontakt mit den Verbindungspunkten V1 bis V3 treten. In diesem Fall ist eine elektrische Verbindung zwischen der passiven Lastbereitstellungsvorrichtung 3 und dem Inverter 2 hergestellt. Demnach würden in dieser Situation sowohl eine elektronisch simulierte Last sowie eine induktive Last (und ggf. zudem eine ohmsche Last) am Inverter 2 anliegen.
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Die elektrische Schaltvorrichtung 5 kann von extern über eine Steuervorrichtung (hier nicht dargestellt) gesteuert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrisches System
- 2
- Inverter
- 2.1 bis 2.3
- erste bis dritte Inverterleitungen
- 3
- passive Lastbereitstellungsvorrichtung
- 3.1 bis 3.3
- erste bis dritte Induktivlastleitungen
- 4
- aktive Lastbereitstellungsvorrichtung
- 4.1 bis 4.3
- erste bis dritte Elektrolastleitungen
- 4.4 und 4.5
- erste und zweite Rückführungsleitungen
- 5
- elektrische Schaltvorrichtung
- 5.1 bis 5.3
- erster bis dritter Schalter
- 6
- Gleichstromzufuhrvorrichtung
- 6.1 und 6.2
- erste und zweite Gleichstromleitungen
- L1 bis L3
- stromführende Leitungen
- N
- Nullleiter
- PE
- Schutzleiter
- V1 bis V3
- erster bis dritter Verbindungspunkt
