DE202014100379U1

DE202014100379U1 - Inverters, in particular for photovoltaic installations

Info

Publication number: DE202014100379U1
Application number: DE202014100379.7U
Authority: DE
Original assignee: SMA Solar Technology AG
Current assignee: SMA Solar Technology AG
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2014-02-18
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: CN203849637U

Abstract

Wechselrichter (1), insbesondere für eine Photovoltaikanlage, gekennzeichnet durch einen Neigungssensor (14) zur Bestimmung einer Ausrichtung des Wechselrichters (1) im Raum zur Einstellung und/oder Überwachung von thermischen Eigenschaften des Wechselrichters (1).Inverter (1), in particular for a photovoltaic system, characterized by an inclination sensor (14) for determining an orientation of the inverter (1) in the room for setting and / or monitoring thermal properties of the inverter (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter, insbesondere für Photovoltaik (PV)-Anlagen.The invention relates to an inverter, in particular for photovoltaic (PV) systems.

Wechselrichter dienen der Umwandlung eines eingangsseitigen Gleichstroms in einen ausgangsseitigen Wechselstrom. Insbesondere bei Wechselrichtern für PV-Anlagen ist der ausgangsseitige Wechselstrom dabei zur Einspeisung in ein lokales und/oder übergeordnetes Energieversorgungsnetz geeignet. Leistungskomponenten eines solchen Wechselrichters, insbesondere aber nicht ausschließlich in einer ausgangsseitig angeordneten Wechselrichterbrücke verwendete Halbleiterleistungsschalter setzen eine Verlustleistung um, die als Verlustwärme abgeführt werden muss. Inverters serve to convert an input-side direct current into an output-side alternating current. In particular, in inverters for PV systems, the output AC power is suitable for feeding into a local and / or higher-level power grid. Power components of such an inverter, but in particular but not used exclusively in an inverter bridge arranged on the output side semiconductor circuit breakers implement a power loss, which must be dissipated as heat loss.

Häufig erfolgt eine Abfuhr der Verlustwärme über einen oder mehrere Kühlkörper und freie oder erzwungene Konvektion. Insbesondere bei der freien Konvektion, aber auch bei einer beispielsweise über einen Ventilator erzwungenen Konvektion, ist die erzielbare Wärmeabfuhr von der Einbaulage des Wechselrichters abhängig. Üblicherweise weist der Wechselrichter dabei eine bevorzugte Einbauausrichtung auf, in der die Kühlleistung maximal ist. Gerade bei kleineren, im Rahmen von Hausinstallationen von PV-Anlagen verwendeten Wechselrichtern kann nicht davon ausgegangen werden, dass eine angegebene bevorzugte Einbauausrichtung auch eingehalten wird. Unter Umständen können darüber hinaus aus Gründen der Flexibilität beim Einbau auch verschiedene Einbaulagen bewusst zugelassen sein. Aus diesen Gründen werden die Wechselrichter nach der Leistung spezifiziert, die auch in der im Hinblick auf die Kühlfunktion ungünstigsten Einbaulage ohne die Gefahr einer Überhitzung des Wechselrichters umgesetzt werden kann. Dadurch werden in der Regel bei einem Wechselrichter größere Kühlkörper eingesetzt, als benötigt würden, wenn der Wechselrichter in der bevorzugten Ausrichtung installiert wäre.Often there is a dissipation of the heat loss via one or more heatsink and free or forced convection. In particular, in the free convection, but also in a convection forced, for example, via a fan, the achievable heat dissipation depends on the installation position of the inverter. Usually, the inverter has a preferred installation orientation, in which the cooling capacity is maximum. Especially with smaller, used in the context of home installations of PV systems inverters can not be assumed that a given preferred installation orientation is also observed. Under certain circumstances, for reasons of flexibility during installation, various installation positions may also be deliberately approved. For these reasons, the inverters are specified according to the power that can be implemented even in the most unfavorable in terms of cooling function installation position without the risk of overheating of the inverter. As a result, larger heat sinks are typically used on an inverter than would be needed if the inverter were installed in the preferred orientation.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wechselrichter zu schaffen, bei dem auf eine derartige Überdimensionierung des Kühlsystems und insbesondere des Kühlkörpers verzichtet werden kann, ohne dass der Wechselrichter mit einer geringeren Leistung zu klassifizieren ist, und ohne dass es zu Überhitzungen kommt, die durch die Einbauausrichtung bedingt sind.It is an object of the present invention to provide an inverter in which such an oversizing of the cooling system and in particular the heat sink can be dispensed with, without the inverter having to be classified with a lower power, and without causing overheating, the are due to the mounting orientation.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wechselrichter mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. This object is achieved by an inverter having the features of independent claim 1.

Ein erfindungsgemäßer Wechselrichter zeichnet sich durch einen Neigungssensor zur Bestimmung einer Ausrichtung des Wechselrichters im Raum aus, wobei der Neigungssensor zur Einstellung und/oder Überwachung von thermischen Eigenschaften des Wechselrichters eingerichtet ist. Bei einem anmeldungsgemäßen Verfahren wird eine Ausrichtung des Wechselrichters anhand des im Wechselrichter angeordneten Neigungssensors bestimmt und zur Einstellung und/oder Überwachung von thermischen Eigenschaften des Wechselrichters herangezogen. Durch Berücksichtigung der tatsächlichen, gemessenen Neigung des Wechselrichters ist eine Überdimensionierung des Kühlsystems des Wechselrichters nicht mehr notwendig. In jeder Montageausrichtung des Wechselrichters kann ein der Einbauausrichtung angemessener Betrieb des Wechselrichters erfolgen. An inverter according to the invention is characterized by an inclination sensor for determining an orientation of the inverter in space, wherein the inclination sensor is set up for setting and / or monitoring thermal properties of the inverter. In a method according to the application, an orientation of the inverter is determined on the basis of the inclination sensor arranged in the inverter and used for setting and / or monitoring thermal properties of the inverter. By taking into account the actual, measured inclination of the inverter, it is no longer necessary to over-dimension the cooling system of the inverter. In any mounting orientation of the inverter, an inverter operation may be appropriate for the mounting orientation.

Insbesondere kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Wechselrichters eine eingangsseitige und/oder ausgangsseitige Leistung abhängig von der ermittelten Ausrichtung begrenzt werden. Die maximale Ausgangsleistung kann dabei durch eine Tabelle, Kennlinie oder in parametrisierter Form vorgegeben sein. So steht auch bei einem nicht überdimensionierten Kühlsystem bei jeder Einbauausrichtung die in dieser Ausrichtung maximal übertragbare Leistung des Wechselrichters zur Verfügung.In particular, in an advantageous embodiment of the inverter, an input-side and / or output-side power can be limited depending on the determined orientation. The maximum output power can be specified by a table, characteristic or in parameterized form. Thus, even with a non-oversized cooling system, the maximum transferable power of the inverter in this orientation is available for every installation orientation.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des durch den Wechselrichter ausführbaren Verfahrens wird eine Temperatur innerhalb des Wechselrichters gemessen und überwacht. Bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes für die Temperatur wird ein Fehlersignal ausgegeben, wobei der vorgegebene Grenzwert abhängig von der von dem Neigungssensor ermittelten Ausrichtung des Wechselrichters bestimmt wird. Ein zur Durchführung dieser Ausgestaltung des Verfahrens geeigneter Wechselrichter weist einen Temperatursensor und eine Überwachungseinheit auf. In an advantageous embodiment of the executable by the inverter method, a temperature within the inverter is measured and monitored. If a predetermined limit value for the temperature is exceeded, an error signal is output, wherein the predetermined limit value is determined as a function of the orientation of the inverter determined by the inclination sensor. An inverter suitable for carrying out this embodiment of the method has a temperature sensor and a monitoring unit.

Auf diese Weise kann die Ausrichtung des Wechselrichters, die ebenfalls die zu erwartende Temperatur beeinflusst, bei der Temperaturüberwachung berücksichtigt werden. Bei einer Temperaturüberwachung, die diesen Einfluss unberücksichtigt lässt, müssen die erwarteten Temperaturen für die im Hinblick auf die Kühlung ungünstigste Ausrichtung des Wechselrichters angegeben werden. Wird der Wechselrichter jedoch in der für die Kühlung günstigsten, bevorzugten Ausrichtung betrieben, werden so zu hohe Grenzwerte für die zu erwartenden Temperaturen angenommen. Die anmeldungsgemäße Berücksichtigung der Ausrichtung des Wechselrichters erlaubt eine sensiblere und beim Ausbilden von Fehlern schneller ansprechende Temperaturüberwachung. Gleichzeitig kann auch ein breiterer Ausrichtungsbereich für den Betrieb des Wechselrichters spezifiziert werden.In this way, the orientation of the inverter, which also influences the expected temperature, can be taken into account in temperature monitoring. For temperature monitoring that does not take this influence into account, the expected temperatures for the least favorable orientation of the inverter in terms of cooling must be specified. However, if the inverter is operated in the most favorable for the cooling, preferred orientation, so too high limits for the expected temperatures are assumed. The registration according to the registration of the orientation of the inverter allows a more sensitive and faster in the formation of errors temperature monitoring. At the same time, a wider range of alignment for the operation of the inverter can be specified.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Wechselrichters ist der Neigungssensor dazu eingerichtet, eine Verkippung des Wechselrichters zumindest gegenüber einer vertikalen Achse, bevorzugt auch zusätzlich gegenüber einer horizontalen Achse, somit also eine Verkippung innerhalb eines ortsfesten Koordinatensystems in mehreren Dimensionen, zu bestimmen. So kann jede mögliche Abweichung von einer im Hinblick auf das Kühlsystem optimalen Einbauausrichtung berücksichtigt werden. In a further advantageous embodiment of the inverter, the inclination sensor is to arranged to determine a tilt of the inverter at least with respect to a vertical axis, preferably also in addition to a horizontal axis, thus a tilt within a fixed coordinate system in several dimensions to determine. Thus, any possible deviation from an optimal installation orientation with regard to the cooling system can be taken into account.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Wechselrichters ist der Neigungssensor ein miniaturisiertes Bauteil aus der Gruppe der Mikro-Elektro-Mechanischen-Systeme (MEMS). Ein derartig ausgebildeter Neigungssensor kann leicht und ohne nennenswerte Platzerfordernisse in den Wechselrichter integriert werden. Insbesondere ist es möglich, den Neigungssensor montagefreundlich auf einer Platine des Wechselrichters anzuordnen.In a further advantageous embodiment of the inverter, the inclination sensor is a miniaturized component from the group of micro-electro-mechanical systems (MEMS). Such a trained tilt sensor can be easily integrated into the inverter without significant space requirements. In particular, it is possible to arrange the tilt sensor easy to install on a circuit board of the inverter.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Wechselrichters sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Further advantageous embodiments and further developments of the inverter are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe von drei Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment using three figures. The figures show:

1 eine perspektivische Ansicht eines an einer vertikalen Wand angeordneten Wechselrichters; 1 a perspective view of an arranged on a vertical wall inverter;

2 ein Blockschaltbild eines Wechselrichter in einer PV-Anlage, und 2 a block diagram of an inverter in a PV system, and

3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Wechselrichters. 3 a flowchart of a method for operating an inverter.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines an einer senkrechten Wand 5 montierten PV-Wechselrichters 1. Der Wechselrichter 1 weist ein Gehäuse 2 auf, an dessen vertikalen Seiten Kühlkörper 3 mit senkrecht verlaufenden Kühlrippen angeordnet sind. Im Inneren des Wechselrichters 1 stehen in dieser Figur nicht sichtbare elektronische Bauelemente in einer thermischen Verbindung mit dem Kühlkörper 3. Diese Bauelemente, insbesondere Leistungshalbleiterbauelemente einer leistungsübertragenden Stufe des Wechselrichters 1, also beispielsweise eines eingangsseitigen DC(direct current)/DC-Wandlers oder einer ausgangsseitigen Wechselrichterbrücke, können so in Wärme umgesetzte Verlustleistung an den Kühlkörper 3 weitergeben. Beim Betrieb des Wechselrichters 1 streicht ein Luftstrom 4 entlang der Kühlrippen des Kühlkörpers 3 und führt Wärme vom Kühlkörper 3 ab. 1 shows a perspective view of one on a vertical wall 5 mounted PV inverter 1 , The inverter 1 has a housing 2 on, on its vertical sides heat sink 3 are arranged with vertical cooling fins. Inside the inverter 1 are in this figure not visible electronic components in a thermal connection with the heat sink 3 , These components, in particular power semiconductor components of a power-transmitting stage of the inverter 1 So, for example, an input-side DC (direct current) / DC converter or an output side inverter bridge, so converted into heat power loss to the heat sink 3 pass on. When operating the inverter 1 sweeps a stream of air 4 along the cooling fins of the heat sink 3 and carries heat from the heat sink 3 from.

In der 1 ist ein Wechselrichter dargestellt, dessen Kühlung auf freier, ungezwungener Konvektion des Luftstroms 4 entlang der seitlich angeordneten Kühlkörper 3 beruht. Alternativ sind luftgekühlte Wechselrichter bekannt, bei denen eine freie Konvektion durch einen oder mehrere Ventilatoren unterstützt wird. Bei einem anmeldungsgemäßen Wechselrichter kann sowohl freie als auch erzwungene Konvektionen zur Kühlung realisiert sein. Auch die Anordnung des Kühlkörpers 3 an der Außenseite des Wechselrichters 1 bei 1 ist lediglich beispielhaft. Ebenso wie ein außen angeordneter Kühlkörper kann bei einem anmeldungsgemäßen Wechselrichter ein Kühlkörper mit innenliegenden Kühlrippen und einem durch das Gehäuse geführten Luftstrom 4 vorgesehen sein. Möglich ist auch, dass bei dem anmeldungsgemäßen Wechselrichter der Kühlkörper 3 an einer oder mehreren beliebigen Außenseiten, beispielsweise einer Rückwand und/oder einer Vorderwand des Gehäuses, lokalisiert ist.In the 1 is an inverter shown, whose cooling on free, unconverted convection of the air flow 4 along the laterally arranged heat sink 3 based. Alternatively, air-cooled inverters are known in which free convection is assisted by one or more fans. In an inverter according to the invention, both free and forced convections for cooling can be realized. Also, the arrangement of the heat sink 3 on the outside of the inverter 1 at 1 is just an example. In the same way as an externally arranged heat sink, in an inverter according to the invention, a heat sink with internal cooling fins and an air flow guided through the housing 4 be provided. It is also possible that in the inverter according to the invention, the heat sink 3 is located on one or more arbitrary outsides, for example a rear wall and / or a front wall of the housing.

Der in 1 dargestellte Wechselrichter 1 ist im Hinblick auf die vom Kühlkörper 3 bereitgestellte Kühlleistung bestmöglich ausgerichtet. Bei der dargestellten Ausrichtung steigt sich an den Kühlrippen erwärmende Luft auf und bewegt sich damit in der Richtung, in der sich auch die Kühlrippen erstrecken. Für die aufsteigende Luft ergibt sich folglich ein geringer Luftwiderstand bei der Bewegung entlang den Kühlrippen des Kühlkörpers, weswegen ein hoher Luftstrom 4 und eine entsprechend gute Kühlwirkung erzielt wird. Wird der Wechselrichter 1 dagegen aus dieser bevorzugten Ausrichtung heraus gekippt, beispielsweise nach vorne, hinten oder zu den Seiten, sind die Kühlrippen nicht mehr vertikal ausgerichtet und ein nach oben aufsteigender Luftstrom 4 kann weniger ungehindert an den Kühlrippen vorbei streichen. Ebenso wird bei dem Vorbeistreichen des Luftstromes 4 weniger Wärme seitens der Luft aufgenommen und damit weniger Verlustleistung abgeführt. Der ungünstigste Fall stellt sich dabei ein, wenn einer der Kühlkörper 3 des Wechselrichters 1 der 1 an der Unterseite angeordnet ist, beispielsweise indem das Gehäuse des Wechselrichters um 90 Grad im Uhrzeigersinn um eine senkrecht zur Wand stehende Achse gedreht wird. Bei dem anmeldungsgemäßen Wechselrichter 1 kann es sich sowohl um einen 1 phasigen als auch ein mehrphasigen – beispielsweise einen 3-phasigen – Wechselrichter handeln.The in 1 illustrated inverter 1 is in terms of the heat sink 3 provided cooling performance aligned as possible. In the illustrated orientation, heating air rises on the cooling fins and thus moves in the direction in which the cooling fins also extend. Consequently, for the rising air there is a low air resistance in the movement along the cooling fins of the heat sink, which is why a high air flow 4 and a correspondingly good cooling effect is achieved. Will the inverter 1 however, tilted out of this preferred orientation, for example forward, back or to the sides, the cooling fins are no longer vertically aligned and an ascending airflow 4 can pass through the cooling fins less easily. Likewise, when passing the air stream 4 less heat absorbed by the air and thus dissipated less power loss. The worst case occurs when one of the heatsink 3 of the inverter 1 of the 1 is arranged at the bottom, for example by the housing of the inverter is rotated by 90 degrees clockwise about an axis perpendicular to the wall axis. In the inverter according to the application 1 it can be both a 1 phased as well as a multi-phase - for example, a 3-phase inverter.

2 zeigt eine auf die wesentlichsten Komponenten reduzierte PV-Anlage in einem schematischen Blockschaltbild. Bei dieser PV-Anlage ist ein Wechselrichter 1 eingangsseitig mit einem PV-Generator 6 verbunden und ausgangsseitig mit einem Energieversorgungsnetz 7. Der PV-Generator 6 ist vorliegend durch das Schaltzeichen einer einzelnen PV-Zelle symbolisiert. Es versteht sich, dass der PV-Generator 6 aus einer Vielzahl von PV-Modulen aufgebaut sein kann, die wiederum jeweils aus einer Mehrzahl von PV-Zellen bestehen können. Die PV-Module können zu einem sogenannten String serienverschaltet sein. Mehrere Strings können untereinander parallel geschaltet sein. Weiterhin sind in der 2 nur die im Rahmen der Anmeldung relevanten Komponenten der PV-Anlage und des Wechselrichters 1 dargestellt. Es versteht sich, dass auf der Gleich- und/oder Wechselstromseite des Wechselrichters 1 beispielsweise nicht dargestellte Schaltorgane (zum Beispiel Trennelemente, Schütze), Filter (zum Beispiel ein Sinusfilter), Netzüberwachungseinrichtungen und/oder Transformatoren vorgesehen sein können. 2 shows a reduced to the most essential components PV system in a schematic block diagram. This PV system is an inverter 1 on the input side with a PV generator 6 connected and output side with a power grid 7 , The PV generator 6 is symbolized here by the symbol of a single PV cell. It is understood that the PV generator 6 may be constructed from a plurality of PV modules, which in turn may each consist of a plurality of PV cells. The PV modules can be connected in series to a so-called string. Multiple strings can be shared be connected in parallel. Furthermore, in the 2 only the components of the PV system and the inverter that are relevant in the context of the application 1 shown. It is understood that on the DC and / or AC side of the inverter 1 For example, not shown switching elements (for example, separating elements, contactors), filters (for example, a sine wave filter), network monitoring devices and / or transformers can be provided.

Der Wechselrichter 1 weist ein Leistungsteil 10 auf, das zumindest eine Wechselrichterbrücke umfasst und ggf. einen dieser Wechselrichterbrücke vorgelagerten DC/DC-Wandler, beispielsweise einen Hoch- oder einen Tiefsetzsteller. Das Leistungsteil 10 kann dabei einen Ausgangstransformator aufweisen, oder auch transformatorlos ausgebildet sein. Sowohl die Wechselrichterbrücke als auch der ggf. vorhandene DC/DC-Wandler weisen Leistungshalbleiterschalter, beispielsweise MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors) oder IGBTs (Insulated-Gate Bipolar Transistors) oder Halbleiterdioden auf. Diese Halbleiterleistungsschalter setzen bei ihrem Betrieb Verlustleistung in Wärme um, die über den bereits in 1 dargestellten und an der Außenseite des Wechselrichters 1 angeordneten Kühlkörper 3 und dessen Kühlrippen an die Umgebungsluft abgegeben wird. Auch für einen ggf. vorhandenen Transformator oder einen Hochfrequenz (HF)-Übertrager kann ein Kühlbedarf bestehen.The inverter 1 has a power unit 10 on, which includes at least one inverter bridge and possibly one of these inverter bridge upstream DC / DC converter, such as a boost or a buck converter. The power unit 10 can thereby have an output transformer, or be designed transformerless. Both the inverter bridge and the optionally present DC / DC converter have power semiconductor switches, for example MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors) or IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) or semiconductor diodes. During operation, these semiconductor power switches convert power loss into heat that exceeds that already contained in 1 shown and on the outside of the inverter 1 arranged heat sink 3 and the cooling fins is discharged to the ambient air. Also, for a possibly existing transformer or a high frequency (HF) transformer, there may be a need for cooling.

Der Wechselrichter 1 umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung 11, die der Steuerung des Wechselrichters 1 und insbesondere des Leistungsteils 10 dient. Dazu ist am Wechselstromausgang des Wechselrichters 1 eine Spannungsmesseinrichtung 12 sowie eine Strommesseinrichtung 13 vorgesehen, deren Messwerte an die Steuereinrichtung 11 übermittelt werden. Weitere Spannungsmesseinrichtungen können beispielsweise eingangsseitig vorgesehen sein. Aus den gemessenen Strom- und Spannungswerten bestimmt die Steuereinrichtung 11 geeignete Schaltzeitpunkte für die Leistungshalbleiter der Wechselrichterbrücke und ggf. des DC/DC-Wandlers des Leistungsteils 10.The inverter 1 further comprises a control device 11 that control the inverter 1 and in particular of the power unit 10 serves. This is due to the AC output of the inverter 1 a tension measuring device 12 as well as a current measuring device 13 provided, the measured values to the control device 11 be transmitted. Further voltage measuring devices can be provided, for example, on the input side. From the measured current and voltage values, the controller determines 11 suitable switching times for the power semiconductors of the inverter bridge and possibly the DC / DC converter of the power unit 10 ,

Weiterhin ist anmeldungsgemäß ein Neigungssensor 14 vorgesehen, der innerhalb des Wechselrichters 1 montiert ist. Dieser kann separat von der Steuereinrichtung 11 ausgebildet sein oder aber in die Steuereinrichtung 11 integriert sein. Der Neigungssensor 14 ist in der Lage, eine Verkippung relativ zu einer vertikalen Achse, also in einer Dimension (1D), zu detektieren. Vorteilhafterweise ist der Neigungssensor 14 zusätzlich in der Lage, auch eine Verkippung relativ zu einer horizontalen Achse zu detektieren. In diesem Fall handelt es sich um einen mehrdimensionalen, also einen zwei- oder dreidimensionalen (2D oder 3D) Neigungssensor 14. Das Messprinzip des Neigungssensors 14 kann auf der Detektion der Auslenkung beziehungsweise Verbiegung einer Sensorkomponente – ggf. in Verbindung mit einer daran befestigten Testmasse – basieren, aus der dann auf die jeweilige Verkippung des Neigungssensors 14 und damit des Wechselrichters 1 geschlossen wird. Vorteilhafterweise ist der Neigungssensor ein miniaturisiertes Bauteil, das der Gruppe der Mikro-Elektro-Mechanischen-Systeme (MEMS) zuzuordnen ist. In diesem Fall ist der Neigungssensor 14 aufgrund der Massenproduktion ein besonders kostengünstiges Bauteil und kann im Rahmen der Platinenbestückung für den Wechselrichter 1 beispielsweise auf einer Platine der Steuereinrichtung 11 montiert werden. Die Detektion der Auslenkung oder Verbiegung der Sensorkomponente, beispielsweise eines die Testmasse tragenden Arms, kann kapazitiv, induktiv oder piezoelektrisch erfolgen. Anmeldungsgemäß wird der Neigungssensor 14 im Rahmen des thermischen Managements des Wechselrichters 1 eingesetzt.Furthermore, according to the application, a tilt sensor 14 provided within the inverter 1 is mounted. This can be separate from the controller 11 be formed or in the control device 11 be integrated. The tilt sensor 14 is able to detect a tilt relative to a vertical axis, ie in one dimension (FIG. 1D). Advantageously, the tilt sensor 14 additionally capable of detecting tilting relative to a horizontal axis. In this case, it is a multi-dimensional, ie a two- or three-dimensional (2D or 3D) tilt sensor 14 , The measuring principle of the inclination sensor 14 can be based on the detection of the deflection or bending of a sensor component - possibly in conjunction with an attached test mass - from which then to the respective tilt of the tilt sensor 14 and thus the inverter 1 is closed. Advantageously, the tilt sensor is a miniaturized component that belongs to the group of micro-electro-mechanical systems (MEMS). In this case, the tilt sensor is 14 due to mass production a particularly cost-effective component and can as part of the board assembly for the inverter 1 for example, on a circuit board of the control device 11 to be assembled. The detection of the deflection or bending of the sensor component, for example of an arm carrying the test mass, can be capacitive, inductive or piezoelectric. According to the application, the inclination sensor 14 in the context of thermal management of the inverter 1 used.

Wie im Zusammenhang mit 1 erläutert wurde, ist die Leistungsfähigkeit des Kühlkörpers 3 von der Ausrichtung des Wechselrichters 1, insbesondere von einer Verkippung oder Neigung des Wechselrichters 1 gegenüber einer bevorzugten Ausrichtung abhängig. In einer ersten Ausgestaltung des Wechselrichters 1 wird die von dem Neigungssensor 14 ermittelte Ausrichtung des Wechselrichters 1 an die Steuereinrichtung 11 übertragen bzw. von der Steuereinrichtung erfasst und ausgewertet. As related to 1 has been explained is the performance of the heat sink 3 from the orientation of the inverter 1 , in particular of a tilting or inclination of the inverter 1 dependent on a preferred orientation. In a first embodiment of the inverter 1 becomes that of the tilt sensor 14 Determined orientation of the inverter 1 to the controller 11 transmitted or detected by the control device and evaluated.

Die von dem Leistungsteil 10 übertragene Leistung, die sich beispielsweise aus den Messergebnissen der Spannungsmesseinrichtung 12 und der Strommesseinrichtung 13 ergibt, wird nun durch die Steuereinrichtung 11 abhängig von der ermittelten Ausrichtung des Wechselrichters 1 begrenzt. Dazu vergleicht die Steuereinrichtung 11 die vom Neigungssensor 14 übermittelte Ausrichtung des Wechselrichters 1 mit einer vorgegebenen bevorzugten Ausrichtung. Nur wenn diese Ausrichtungen, ggf. innerhalb von vorgegebenen Fehlergrenzen, übereinstimmen, lässt die Steuereinrichtung 11 eine ebenfalls vorgegebene maximale übertragbare Leistung zu. Für eine von der bevorzugten Ausrichtung abweichende ermittelte Ausrichtung werden von der Steuereinrichtung 11 nur geringere maximale Leistungen zugelassen. Somit wird erreicht, dass der Wechselrichter 1 bei Montage in der bevorzugten Ausrichtung auch die in dieser Ausrichtung maximal mögliche Leistung übertragen kann. Eine vorsorgliche Beschränkung auf eine geringere übertragene maximale Leistung, um einer eventuellen Überlastung durch Überhitzung des Wechselrichters vorzubeugen, kann somit vorteilhaft unterbleiben. Des Weiteren ist es nicht mehr notwendig, das Kühlsystem des Wechselrichters 1 für eine ungünstige Einbaulage auszulegen, die der Wechselrichter 1 in den wenigsten Fällen real einnimmt. Vielmehr stellt der erfindungsgemäße Wechselrichter 1 seine Einspeiseleistung und damit auch seine abzuführende Verlustleistung mit Hilfe des vorgesehenen Neigungssensors 14 in Abhängigkeit seiner tatsächlich vorliegenden Ausrichtung ein. Eine kostenintensive Überdimensionierung des Kühlsystems für den Wechselrichters 1, die bei herkömmlichen Wechselrichtern erforderlich ist, um dort den geringen Anteil der ungünstig eingebauten Wechselrichter abzudecken, kann somit entfallen. Die vorgegebenen maximal übertragbaren Leistungen können beispielsweise in Form einer Tabelle abhängig von den ermittelten Ausrichtungen angegeben sein. Auch ist es denkbar, die Bestimmung der maximal zu übertragenden Leistung anhand der ermittelten Ausrichtung durch den Neigungssensor 14 in parametrisierter Form, beispielsweise in Form eines Funktionszusammenhangs, vorzunehmen. Die maximal übertragbare Leistung kann unter Verwendung des Funktionszusammenhangs dann aus der ermittelten Neigung bestimmt werden.The of the power unit 10 transmitted power, for example, from the measurement results of the voltage measuring device 12 and the current measuring device 13 results, is now by the controller 11 depending on the determined orientation of the inverter 1 limited. To do this, the controller compares 11 the tilt sensor 14 transmitted orientation of the inverter 1 with a given preferred orientation. Only if these alignments, possibly within predetermined error limits, match, the control device leaves 11 a likewise predetermined maximum transferable power. For a determined orientation deviating from the preferred orientation are from the controller 11 only lower maximum benefits allowed. Thus it is achieved that the inverter 1 when mounted in the preferred orientation and the maximum possible power in this orientation can transfer. A precautionary restriction to a lower transmitted maximum power, in order to prevent a possible overload due to overheating of the inverter, can thus advantageously be omitted. Furthermore, it is no longer necessary, the cooling system of the inverter 1 designed for an unfavorable installation position, which is the inverter 1 in the fewest cases real. Rather, the inverter according to the invention 1 its feed-in power and thus also its dissipated power loss with the help of the proposed inclination sensor 14 depending on its actual orientation. A costly oversizing of the cooling system for the inverter 1 , which is required in conventional inverters, there to cover the small proportion of unfavorable installed inverter, can thus be omitted. The predetermined maximum transferable powers can be specified, for example, in the form of a table depending on the determined alignments. It is also conceivable to determine the maximum power to be transmitted on the basis of the determined orientation by the inclination sensor 14 in parametric form, for example in the form of a functional context. The maximum transmittable power can then be determined from the determined inclination using the functional relationship.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, eine aufgrund der ermittelten Neigung als ungünstig erkannte Einbaulage zu signalisieren, beispielsweise am Gerät selbst oder über eine Kommunikationsschnittstelle. Auf diese Weise kann unmittelbar nach erfolgter Installation die Einbaulage bei Bedarf nochmals geändert werden. Eine tatsächlich vorhandene evtl. jedoch unbeabsichtigte Neigung des Wechselrichters wird somit durch den Wechselrichter signalisiert. Hierdurch wird einem Installateur bzw. einem Betreiber der Anlage explizit mitgeteilt, dass der Wechselrichter während seines Betriebes ggf. nicht seine maximal mögliche Leistung, die für eine bestimmte Ausrichtung – z.B. für eine neigungsfreie Montage des Wechselrichters – spezifiziert ist, umsetzen kann. Für den Fall, dass die geneigte Montage, beispielsweise aufgrund existierender Randbedingungen, beabsichtigt war, kann vorgesehen sein, diese Warnmeldung zu bestätigen und die gemessene Ausrichtung des Wechselrichters 1 abzuspeichern. Der Wechselrichter 1 kann nun nachfolgende Messungen seiner Ausrichtung im Raum, beispielsweise im laufenden Betrieb des Wechselrichters 1, durchführen. Für den Fall, dass eine nachfolgende Messung eine Ausrichtung des Wechselrichters 1 im Raum ergibt, die von der zuvor gespeicherten Ausrichtung abweicht, kann der Wechselrichter 1 dies signalisieren. Auf diese Weise kann der Betreiber der Anlage über eine Änderung der Ausrichtung des Wechselrichters 1 im Raum und eine damit verbundene Änderung in einer maximal möglichen Leistungsumsetzung des Wechselrichter 1 informiert werden. Der Betreiber der Anlage wird somit zeitnah über Ereignisse, die sich nachteilig auf eine mögliche Einspeiseleistung und auf deren Vergütung auswirken, informiert. Für den Fall dass die geneigte Montage unbeabsichtigt war, kann der Fehler unmittelbar korrigiert werden und ein Betrieb des Wechselrichters bei höherer umgesetzter Leistung ist gewährleistet. Auch hier ist es möglich, die letztendlich beabsichtigte und einmal real vorhandene Ausrichtung des Wechselrichters nach erfolgter Montagekorrektur abzuspeichern.In addition, it may be provided to signal a mounting position recognized unfavorably on the basis of the determined inclination, for example on the device itself or via a communication interface. In this way, the installation position can be changed again immediately after installation. An actual possibly present but unintentional inclination of the inverter is thus signaled by the inverter. As a result, an installer or an operator of the system is explicitly informed that the inverter may not implement its maximum possible power during its operation, which is specified for a particular orientation - eg for a tilt-free installation of the inverter - implement. In the event that the inclined mounting was intended, for example due to existing boundary conditions, it may be provided to confirm this warning message and the measured orientation of the inverter 1 save. The inverter 1 can now follow subsequent measurements of its orientation in space, for example, during operation of the inverter 1 , carry out. In the event that a subsequent measurement is an alignment of the inverter 1 in the room, which differs from the previously saved orientation, the inverter can 1 signal this. In this way the operator of the plant can change the orientation of the inverter 1 in the room and an associated change in a maximum possible power conversion of the inverter 1 be informed. The operator of the system is thus promptly informed about events that adversely affect a possible feed-in performance and their compensation. In the event that the inclined mounting was unintentional, the error can be corrected immediately and operation of the inverter with higher converted power is ensured. Again, it is possible to save the ultimate intended and even real existing orientation of the inverter after the installation correction.

Bei einer zweiten, alternativen oder zusätzlichen Verwendung des Neigungssensors 14 dient dieser der Verbesserung einer Temperaturüberwachung innerhalb des Wechselrichters 1. Zum Schutz von Komponenten des Wechselrichters 1, insbesondere innerhalb des Leistungsteils 10 – beispielsweise der genannten Leistungshalbleiterschalter – können innerhalb des Wechselrichters 1 ein oder mehrere Temperatursensoren 15 vorgesehen sein. In a second, alternative or additional use of the tilt sensor 14 This serves to improve the temperature monitoring within the inverter 1 , To protect components of the inverter 1 , especially within the power section 10 - For example, the aforementioned power semiconductor switch - can within the inverter 1 one or more temperature sensors 15 be provided.

Die Temperatursensoren 15 dienen zum einen der Erkennung einer unmittelbar schädigenden Übertemperatur einer der Komponenten. The temperature sensors 15 serve on the one hand the detection of a directly damaging over-temperature of one of the components.

Darüber hinaus werden die Temperatursensoren 15 jedoch auch zur Erkennung von Fehlern oder sich anbahnenden Fehlern eingesetzt, auch wenn die gemessenen Temperaturwerte noch unterhalb von unmittelbar materialschädlichen Werten liegen. Dazu wird eine gemessene Temperatur mit einer bei den jeweiligen Betriebsparametern zu erwartenden Temperatur an der Messstelle verglichen. Übersteigt die tatsächlich gemessene Temperatur die erwartete Temperatur, deutet dieses auf mögliche Fehler hin, beispielsweise auf einen defekten Ventilator des Kühlsystems bei zwangskonvektionsgekühlten Wechselrichtern und/oder auf eine Verstopfung oder zumindest Querschnittsreduzierung eines Kühlkanals oder von Gehäuseöffnungen, durch die ein Luftstrom 4 zur Kühlung geführt wird. Die erwartete Temperatur ist dabei von Betriebsparametern des Wechselrichters 1 abhängig, insbesondere von der übertragenden Leistung, wie sie beispielsweise durch die Spannungsmesseinrichtung 12 und die Strommesseinrichtung 13 bestimmt wird. Ein weiterer im Allgemeinen relevanter Betriebsparameter ist eine Umgebungstemperatur des Wechselrichters 1, die durch einen entsprechenden Umgebungstemperatursensor 16 bestimmt wird. In addition, the temperature sensors 15 however, it is also used to detect faults or errors that occur, even if the measured temperature values are still below directly damaging values. For this purpose, a measured temperature is compared with a temperature to be expected at the respective operating parameters at the measuring point. If the temperature actually measured exceeds the expected temperature, this indicates possible faults, for example a defective fan of the cooling system in forced convection-cooled inverters and / or a blockage or at least a cross-sectional reduction of a cooling channel or of housing openings, through which an air flow 4 is led to the cooling. The expected temperature is of operating parameters of the inverter 1 depending, in particular on the transmitting power, as for example by the voltage measuring device 12 and the current measuring device 13 is determined. Another generally relevant operating parameter is an ambient temperature of the inverter 1 by a corresponding ambient temperature sensor 16 is determined.

Anmeldungsgemäß wird nun die von dem Neigungssensor 14 gemessene Ausrichtung des Wechselrichters 1 ebenfalls als ein Betriebsparameter berücksichtigt, der die zu erwartende Temperatur beeinflusst. Die zu erwartende Temperatur wird entweder in einer Modellierung oder durch beispielhaft vorgenommene Messungen vorab ermittelt und in der Steuereinrichtung 11 in Form von mehrdimensionalen Tabellen (Matrizen oder Kennlinienfeldern) oder parametrisiert hinterlegt. Parametrisiert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Rechenvorschrift hinterlegt ist, durch die die erwarteten Temperaturen anhand der gemessenen Betriebsparameter berechnet werden können. Es ist dann ein Toleranzwert für die maximal tolerierbare Größe der Abweichungen zwischen gemessenen und vorgegebenen Temperaturen definiert. Wird der Toleranzwert überschritten, wird eine Abweichung als ein Fehlerindiz erkannt und beispielsweise signalisiert oder gemeldet.According to the application of the tilt sensor 14 measured orientation of the inverter 1 also considered as an operating parameter that influences the expected temperature. The expected temperature is determined in advance either in a modeling or by measurements made by way of example and in the control device 11 in the form of multidimensional tables (matrices or characteristic curves) or parametrized deposited. Parameterized means in this context that a calculation rule is stored, by which the expected temperatures can be calculated on the basis of the measured operating parameters. It is then a tolerance value for the maximum tolerable size of the deviations between measured and predetermined Temperatures defined. If the tolerance value is exceeded, a deviation is recognized as an error indicator and signaled or reported, for example.

Auf diese Weise kann die Ausrichtung des Wechselrichters, die ebenfalls die zu erwartende Temperatur beeinflusst, bei der Temperaturüberwachung berücksichtigt werden. Bei einer Temperaturüberwachung, die diesen Einfluss unberücksichtigt lässt, müssen die erwarteten Temperaturen für die im Hinblick auf die Kühlung ungünstigste Ausrichtung des Wechselrichters angegeben werden. Wird der Wechselrichter jedoch in der für die Kühlung günstigsten, bevorzugten Ausrichtung betrieben, werden zu hohe Grenzwerte für die zu erwartenden Temperaturen angenommen. Beide Ausrichtungen können jedoch in Realität auftreten. Ohne explizite Berücksichtigung der Ausrichtung des Wechselrichters sind die bei den verschiedenen Ausrichtungen gemessenen Temperaturen nicht zwingend auf ein Fehlerindiz zurückzuführen, sondern können ausschließlich durch die verschiedene Ausrichtung und die damit verbundene Änderung der Kühlung des Wechselrichters bedingt sein. Bei einem vorgegebenen Toleranzwert ist dieses dadurch zu berücksichtigen, dass der Toleranzwert ausreichend groß genug gewählt wird, um die durch die Ausrichtung bedingten Unterschiede in der gemessenen Temperatur auffangen zu können. Das hat jedoch zur Folge, dass real vorhandene Fehlerindizien in den Toleranzbereich fallen und damit nicht erkannt und signalisiert werden.In this way, the orientation of the inverter, which also influences the expected temperature, can be taken into account in temperature monitoring. For temperature monitoring that does not take this influence into account, the expected temperatures for the least favorable orientation of the inverter in terms of cooling must be specified. However, if the inverter is operated in the preferred orientation that is most favorable for cooling, excessively high limits for the expected temperatures are assumed. Both orientations can, however, occur in reality. Without explicit consideration of the orientation of the inverter, the temperatures measured at the various orientations are not necessarily due to an error indication, but may be due solely to the different orientation and the associated change in the cooling of the inverter. For a given tolerance value, this must be taken into account by selecting the tolerance value sufficiently large enough to be able to absorb the differences in the measured temperature caused by the alignment. However, this has the consequence that real existing error indices fall within the tolerance range and thus are not recognized and signaled.

Die anmeldungsgemäße Berücksichtigung der Ausrichtung des Wechselrichters 1 anhand des Neigungssensors 14 ermöglicht es, für die jeweiligen erwarteten Temperaturen, die für den erfindungsgemäßen Wechselrichter nun auch neigungsabhängig sind, einen kleineren Toleranzwert für die Signalisierung vorzusehen. Dadurch wird eine entsprechend sensiblere Erkennung von Fehlern bei der Temperaturüberwachung erzielt.The application according to the orientation of the inverter 1 using the tilt sensor 14 makes it possible to provide a smaller tolerance value for the signaling for the respective expected temperatures, which are now also inclination-dependent for the inverter according to the invention. This results in a correspondingly more sensitive detection of errors in the temperature monitoring.

Wird eine Temperatur gemessen, die mehr als der vorgegebene Toleranzwert über der zu erwartenden Temperatur liegt, kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 11 die vom Wechselrichter 1 übertragene Leistung reduziert. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, die erkannte Abweichung der gemessenen von der erwarteten Temperatur als eine Warnmeldung bzw. als ein Warnsignal am Wechselrichter 1 anzuzeigen. Gleichzeitig kann vorgesehen sein, dass die Warnmeldung an einer Ausgangsschnittstelle, beispielsweise an einer Kommunikationsschnittstelle, des Wechselrichters 1 ausgegeben wird, um diese z.B. an eine zentrale Überwachungseinrichtung zu übertragen. If a temperature is measured which is more than the predetermined tolerance value above the expected temperature, it can be provided that the control device 11 that of the inverter 1 transmitted power reduced. Alternatively or additionally, it may be provided that the detected deviation of the measured from the expected temperature as a warning message or as a warning signal at the inverter 1 display. At the same time it can be provided that the warning message at an output interface, for example at a communication interface, the inverter 1 is output, for example, to transmit to a central monitoring device.

Bei dem dargestellten Wechselrichter 1 wird der Neigungssensor 14 innerhalb der Steuereinrichtung 11 ausgewertet. Dazu ist ein Teil der Steuereinrichtung als eine Überwachungseinheit ausgebildet. Es ist alternativ natürlich möglich, die Überwachungseinheit als eine separate Einheit auszubilden, die mit der Steuereinrichtung 11 über Signalleitungen oder eine Kommunikationsverbindung verbunden ist. In diesem Fall kann die Überwachungseinheit auch nachrüstbar ausgeführt sein.In the illustrated inverter 1 becomes the tilt sensor 14 within the control device 11 evaluated. For this purpose, a part of the control device is designed as a monitoring unit. Alternatively, it is of course possible to form the monitoring unit as a separate unit with the control device 11 connected via signal lines or a communication link. In this case, the monitoring unit can also be designed to be retrofitted.

Wie in 2 dargestellt, ist der Neigungssensor 14 in dem Gehäuse 2 des Wechselrichters 1 angeordnet. Prinzipiell wäre es denkbar, dass der Neigungssensor 14 als separate Einheit ausgeführt ist, mit der nur einmalig, beispielsweise bei der Erstmontage des Wechselrichters 1, eine Ausrichtung des Wechselrichters 1 im Raum bestimmt wird. Der Neigungssensor 14 ist somit nur temporär mit dem Wechselrichter 1 verbunden und nicht ständiger integraler Bestandteil des Wechselrichters 1. Da der Wechselrichter 1 in vielen Fällen nur einmalig montiert wird, kann diese einmal bestimmte Ausrichtung als unveränderbar vorausgesetzt und als konstanter Steuerparameter zur Einstellung und/oder Überwachung von thermischen Eigenschaften des Wechselrichters 1 in dessen Steuereinrichtung 11 abgespeichert werden. Mit einem derartigen Wechselrichter wird jedoch keine später erfolgende Änderung der Ausrichtung, z.B. im laufenden Betrieb des Wechselrichters, detektiert und kann daher auch nicht signalisiert werden. Zum Anderen sind derzeit erhältliche Neigungssensoren 14 aufgrund ihrer massenhaften Herstellung als Bauteil der Mikro-Elektro-Mechanischen-Systeme (MEMS) relativ kostengünstig. Auch als integraler Bestandteil des Wechselrichters 1 haben sie daher nur vernachlässigbare, zumindest jedoch tolerierbare Mehrkosten des Wechselrichters 1 zur Folge.As in 2 is the tilt sensor 14 in the case 2 of the inverter 1 arranged. In principle, it would be conceivable that the tilt sensor 14 is designed as a separate unit with the only once, for example, during the initial installation of the inverter 1 , an orientation of the inverter 1 is determined in the room. The tilt sensor 14 is thus only temporary with the inverter 1 connected and not permanent integral part of the inverter 1 , Because the inverter 1 In many cases, only once mounted, this once specific orientation can be assumed as unchangeable and as a constant control parameter for setting and / or monitoring of thermal characteristics of the inverter 1 in its control device 11 be stored. With such an inverter, however, no subsequent change in the orientation, for example during operation of the inverter detected, and therefore can not be signaled. On the other hand, currently available tilt sensors 14 due to their mass production as a component of micro-electro-mechanical systems (MEMS) relatively inexpensive. Also as an integral part of the inverter 1 Therefore, they have only negligible, but at least tolerable additional costs of the inverter 1 result.

3 zeigt in Form eines Flussdiagramms ein anmeldungsgemäßes Verfahren zum Betrieb eines Wechselrichters. Das Verfahren kann beispielsweise von dem in der 2 dargestellten Wechselrichter ausgeführt werden. Im Folgenden benutzte Bezugszeichen beziehen sich beispielhaft auf das Ausführungsbeispiel der 2. 3 shows in the form of a flow chart an according to the application method for operating an inverter. The method may be, for example, from that in the 2 be executed inverter. The following reference numerals refer by way of example to the exemplary embodiment of FIG 2 ,

In einem ersten Schritt S1 wird der Wechselrichter 1 betrieben, wobei in Schritt S2 mithilfe des Neigungssensors 14 die Ausrichtung (Neigung) des Wechselrichters 1 ermittelt wird. In einem nachfolgenden Schritt S3 wird festgestellt, ob zusätzlich Temperaturmessdaten, aufgenommen beispielsweise durch einen oder mehrere Temperatursensoren 15, vorliegen. Ob Temperaturmessdaten vorliegen oder nicht kann von Ausstattungsmerkmalen des Wechselrichters 1 abhängen.In a first step S1, the inverter 1 operated, wherein in step S2 using the tilt sensor 14 the orientation (inclination) of the inverter 1 is determined. In a subsequent step S3, it is determined whether additional temperature measurement data, recorded for example by one or more temperature sensors 15 , present. Whether or not temperature measurement data is available can be from features of the inverter 1 depend.

Wenn keine Temperaturmessdaten vorliegen, verzweigt das Verfahren zu einem Schritt S4, in dem eine maximal übertragbare Leistung abhängig von der im Schritt S2 ermittelten Neigung bestimmt und eingestellt wird. Zur Bestimmung der maximal zu übertragenden Leistung werden in einem Schritt S5 bereitgestellte Daten, beispielsweise die im Zusammenhang mit der 2 beschriebene Tabelle oder der Funktionszusammenhang, verwendet.If there is no temperature measurement data, the process branches to a step S4 in which a maximum transferable power is determined and adjusted in dependence on the inclination determined in step S2. In order to determine the maximum power to be transmitted, data provided in a step S5, for example those associated with the 2 described table or the functional relationship used.

Wird im Schritt S3 festgestellt, dass Temperaturmessdaten vorliegen, verzweigt das Verfahren dagegen zu einem Schritt S6. On the other hand, if it is determined in step S3 that temperature measurement data exists, the process branches to step S6.

In diesem Schritt S6 wird auf Basis der im Schritt S5 bereitgestellten Informationen ebenfalls eine neigungsabhängige maximal zu übertragende Leistung ermittelt. Zudem wird abhängig von der Neigung und ggf. abhängig von weiteren Parametern, beispielsweise der ebenfalls zuvor genannten Außentemperatur und der aktuell übertragenden Leistung, überprüft, ob von den Temperatursensoren gemessene Temperaturdaten mit erwarteten Temperaturen, die in einem Schritt S7 bereitgestellt werden, übereinstimmen. In this step S6, a tilt-dependent maximum power to be transmitted is also determined on the basis of the information provided in step S5. In addition, depending on the inclination and optionally dependent on further parameters, for example the above-mentioned outside temperature and the currently transmitting power, it is checked whether temperature data measured by the temperature sensors coincide with expected temperatures which are provided in a step S7.

Falls eine Diskrepanz festgestellt wird, wird neben dem Grenzwert der maximal zu übertragenden Leistung aufgrund der ermittelten Neigung ein weiterer Grenzwert für die maximal übertragbare Leistung aufgrund der gemessenen Temperaturen festgelegt. Bei dem Wechselrichter 1 wird daraufhin als maximal zu übertragende Leistung der kleinere der beiden ermittelten Grenzwerte (neigungsabhängig bzw. temperaturabhängig) eingestellt.If a discrepancy is found, in addition to the limit value of the maximum power to be transmitted, a further limit value for the maximum transmittable power due to the measured temperatures is determined on the basis of the determined inclination. At the inverter 1 is then set as the maximum power to be transmitted, the smaller of the two determined limits (inclination-dependent or temperature-dependent).

Anschließend wird sowohl ausgehend von dem Schritt S4 als auch von dem Schritt S6 in einem Schritt S8 der neu eingestellte Betriebszustand des Wechselrichters 1 signalisiert, beispielsweise am Wechselrichter 1 selbst oder über eine Kommunikationsschnittstelle. Für den Fall, dass in dem Schritt S6 eine Diskrepanz der gemessenen und der für die jeweiligen Parameter erwarteten Temperaturen detektiert wurde, kann somit auch eine Warnmeldung an beispielsweise einen Betreiber der PV-Anlage gesendet werden. Dieser kann somit motiviert werden, das Kühlsystem des Wechselrichters 1 auf mögliche Defekte bzw. Verschmutzungen hin zu untersuchen und diese zu beseitigen. Es kann somit zeitnah wieder ein ordentlicher Betrieb des Wechselrichters 1 hergestellt werden. Das dargestellte Verfahren wird (quasi-)kontinuierlich durchgeführt, indem die dargestellten Schritte wiederholt, ggf. zyklisch, durchgeführt werden. Subsequently, both from the step S4 and from the step S6 in a step S8, the newly set operating state of the inverter 1 signaled, for example at the inverter 1 itself or via a communication interface. In the event that a discrepancy of the measured and expected for the respective parameters temperatures was detected in step S6, thus, a warning message to, for example, an operator of the PV system can be sent. This can thus be motivated, the cooling system of the inverter 1 to examine for possible defects or soiling and to eliminate them. It can thus promptly again a proper operation of the inverter 1 getting produced. The illustrated method is carried out (quasi) continuously by carrying out the illustrated steps repeatedly, if necessary cyclically.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wechselrichter inverter
22: Gehäuse casing
33: Kühlkörper mit Kühlrippen Heat sink with cooling fins
44: Luftstrom airflow
55: Wand wall
66: Photovoltaikgenerator photovoltaic generator
77: Energieversorgungsnetz Power grid
1010: Leistungsteil power unit
1111: Steuereinrichtung control device
1212: Spannungsmesseinrichtung Voltage measuring device
1313: Strommesseinrichtung Current measurement device
1414: Neigungssensor tilt sensor
1515: Temperatursensor temperature sensor
1616: Umgebungstemperatursensor Ambient temperature sensor

Claims

Inverter ( 1 ), in particular for a photovoltaic system, characterized by a tilt sensor ( 14 ) for determining an orientation of the inverter ( 1 ) in the room for setting and / or monitoring thermal characteristics of the inverter ( 1 ).

Inverter ( 1 ) according to claim 1, wherein the inclination sensor ( 14 ) is adapted to tilt the inverter ( 1 ) with respect to a vertical axis.

Inverter ( 1 ) according to claim 2, wherein the inclination sensor ( 14 ) is capable of additionally tilting the inverter ( 1 ) with respect to a horizontal axis.

Inverter ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, in which the inclination sensor ( 14 ) corresponds to a miniaturized component that belongs to the group of micro-electro-mechanical systems (MEMS).

Inverter ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, wherein an input-side and / or output-side power is limited depending on the determined orientation.

Inverter ( 1 ) according to claim 5, wherein an orientation-dependent maximum output power of the inverter ( 1 ) is given.

Inverter ( 1 ) according to claim 6, wherein the maximum output power is given by a table, characteristic curve or in parameterized form.

Inverter ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, comprising at least one temperature sensor ( 15 ) and a monitoring unit adapted to receive one of the temperature sensors ( 15 ) to monitor certain temperature and to output an error signal when exceeding a predetermined limit value for the temperature, wherein the predetermined limit depending on the of the inclination sensor ( 14 ) determined orientation of the inverter ( 1 ).

Inverter ( 1 ) according to claim 8, wherein the predetermined limit value is also dependent on an input or output power of the inverter ( 1 ) and / or from an ambient temperature.

Inverter ( 1 ) according to claim 8 or 9, wherein a tolerance value is predetermined, wherein an output of the error signal takes place only when a deviation between one of the measured temperatures and an associated predetermined limit value is greater than the tolerance value.

Inverter ( 1 ) according to one of claims 8 to 10, in which the monitoring unit is converted into a control device ( 11 ) of the inverter is integrated.

Inverter ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the inverter ( 1 ) for signaling a deviation from a with regard to cooling properties of the inverter ( 1 ) optimal alignment is set up.

Inverter ( 1 ) according to one of the preceding claims, set up for storing a once determined orientation of the inverter ( 1 ) in the room, for the subsequent performance of further measurements for determining an orientation of the inverter ( 1 ) in the room, and for signaling a deviation of a determined by a subsequent measurement orientation of the inverter ( 1 ) in the room to the stored orientation of the inverter ( 1 ) in the room.