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Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Überspannungsschutzes für Wechselrichter, wie sie etwa für Solaranlagen eingesetzt werden. Aspekte der Erfindung betreffen ein Wechselrichtermodul mit einer Überspannungsableiteinrichtung, eine Solaranlage mit einem solchen Wechselrichtermodul, und eine Verwendung eines solchen Wechselrichtermoduls für eine Solaranlage.
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Bei einem bekannten Wechselrichter ist jede der beiden Eingangsleitungen des Wechselrichters über einen Varistor als Überspannungsableiter mit der geerdeten Potentialausgleichsschiene des Wechselrichters verbunden. Wenn beispielsweise durch einen Blitz eine Überspannung in die Eingangsleitungen dieses bekannten Wechselrichters eingekoppelt wird, fließt sie über die Varistoren zu der Potentialausgleichsschiene und von dort nach Erde ab. Kommt es hierbei jedoch zu einer Überlastung der Varistoren, so können sie dauerhaft niederohmig werden, was zu einen unerwünschten Kurzschluss führen würde. Daher müssen im Stand der Technik den Varistoren jeweils eine Schmelzsicherung in Reihe geschaltet werden, um eine Überlastung den Varistoren etwa durch zu hohe Ströme zu vermeiden.
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In der
EP 2362513 A1 ist ein Wechselrichter beschrieben, bei dem einer der Überspannungsableiter ohne in Reihe geschaltete Sicherung auskommt, während bei jedem weiteren Überspannungsableiter weiterhin eine Sicherung in Reihe geschaltet sein muss. Dies wird dadurch erreicht, dass bei dem Überspannungsableiter ohne in Reihe geschaltete Sicherung die Isolation der zugehörigen Eingangsleitung gegenüber der Potentialausgleichsschiene von einem sogenannten GFDI (Ground Fault Detector and Interrupter) überwacht wird, der im Fehlerfall die den betreffenden Überspannungsableiter durchquerende Erdverbindung unterbricht. Zwar kann hier die Sicherung für einen Überspannungsableiter eingespart werden, jedoch sind für weitere Überspannungsableiter immer noch Sicherungen erforderlich.
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Die in den bekannten Überspannungsableitern erforderlichen Sicherungen sind nicht nur kostspielig und platzraubend, sondern sie tragen auch zu einem potentiell verringerten Überspannungsschutz bei: Denn wenn eine Sicherung einmal durchgebrannt ist, ist der Überspannungsableiter inaktiv und bietet keinen Schutz mehr. Um dieses Risiko zu vermeiden, wurde eine zusätzliche Sicherungsüberwachung für erforderlich gehalten, um solche durchgebrannten Sicherungen erkennen zu können. Die zusätzliche Sicherungsüberwachung ist jedoch wiederum kostspielig und platzraubend.
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Aufgabe der Erfindung ist es, zumindest einige der oben genannten Probleme zu verringern und ein verbessertes Wechselrichtermodul zu ermöglichen. Vor diesem Hintergrund wird ein Wechselrichtermodul gemäß Anspruch 1 sowie eine Solaranlage gemäß Anspruch 9 vorgeschlagen. Weiter wird die Verwendung des hierin beschriebenen Wechselrichtermoduls für eine Solaranlage mit einem Photovoltaikgenerator als der Gleichstromquelle vorgeschlagen.
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Ein potentieller Vorteil des erfindungsgemäßen Wechselrichtermoduls liegt darin, dass Sicherungen für die Überspannungsableiter, falls unerwünscht, eingespart werden können, wodurch die oben beschriebenen Nachteile dieser Sicherungen vermieden werden können. Gleichzeitig erlauben Aspekte der Erfindung, eine drohende Überlastung der Überspannungsableiter zu vermeiden. Kommt es dennoch zu einer solchen Überlastung, kann sie zuverlässig detektiert werden; gemäß einem Aspekt ist das Steuersystem eingerichtet, um in diesem Fall ein Fehlersignal zu erzeugen und an eine Überwachungseinheit zu senden. Gemäß einem besonderen Aspekt werden diese Funktionen ermöglicht, ohne weitere spezielle Komponenten des Wechselrichtermoduls vorsehen zu müssen.
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Hierin umfasst der Begriff Gleichstromquelle auch jede Gleichspannungsquelle. Unter einem Kurzschluss wird eine niederohmige Verbindung verstanden, deren Widerstand wesentlich geringer (z. B. weniger als 1/10 oder ein anderer Bruchteil) des Widerstands der entsprechenden Verbindung unter normalen Betriebsbedingungen ist.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden, aus denen sich weitere Vorteilteile und Abwandlungen ergeben. Dazu zeigen:
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1 zeigt ein Schaltbild einer Solaranlage mit einem Wechselrichtermodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 zeigt ein Schaltbild einer Solaranlage mit einem Wechselrichtermodul gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einem Strompfad für den Fall, dass einer der Überspannungsableiter kurzgeschlossen ist;
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3 zeigt das Schaltbild von 2 mit einem Strompfad für den Fall, dass zwei Überspannungsableiter kurzgeschlossen sind; und
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4 zeigt das Schaltbild von 1 mit einem Strompfad für den Fall, dass einer der Überspannungsableiter kurzgeschlossen ist.
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1 zeigt eine Solaranlage mit einem Wechselrichtermodul 1. Das Wechselrichtermodul 1 umfasst einen Stromwandler 10 und ein mit dem Stromwandler 10 verbundenes Paar von Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 (Leitung 3a und 3b für jeweils einen Gleichspannungspol), die dem Stromwandler Gleichstrom von einem Photovoltaikgenerator (Gleichstromquelle) 20 zuführen. Bei dem Stromwandler 10 handelt es sich insbesondere um einen Wechselrichter, der beispielsweise geeignet angesteuerte Halbleitermodule (z. B. IGBTs) umfassen kann. Der Photovoltaikgenerator 20 ist hier schematisch dargestellt und umfasst ein Array von geeignet verschalteten Photovoltaikmodulen.
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Das Wechselrichtermodul 1 umfasst weiter einen steuerbaren Schalter 4, über den die Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 an den Photovoltaikgenerator 20 angeschlossen sind und der die Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 von der Gleichstromquelle 20 zu trennen vermag. Der Schalter 4 ist gemäß einem Aspekt ein Unterbrecher, der ausgelegt ist, mindestens den Nennstrom und/oder die Nennspannung des Photovoltaikgenerator 20 bzw. des Stromwandler 10 zu unterbrechen. In einem weiteren Aspekt ist der Schalter 4 ein Schutzschalter bzw. Leistungsschalter, der zum Unterbrechen eines Kurzschlussstroms und/oder einer Kurzschlussspannung des Wechselrichtermoduls 1 ausgelegt ist.
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Das Wechselrichtermodul 1 umfasst weiter eine Überspannungsableiteinrichtung 30 für die Ableitung von Überspannungen von zumindest einer der Eingangsleitungen 3 auf einen Potentialausgleichsleiter 34. Die Überspannungsableiteinrichtung 30 umfasst zwei Überspannungsableiter 30a, 30b, die jeweils eine der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3a, 3b mit dem Potentialausgleichsleiter 34 verbinden. Alternativ kann auch nur ein solcher Überspannungsableiter (30a oder 30b) vorgesehen sein. Der Überspannungsableiter kann beispielsweise durch einen Varistor gebildet werden. Der Varistor hat bei typischen Betriebsspannungen einen hohen Widerstand und ist daher hochohmig (im Wesentlichen isolierend); bei Überspannungen sinkt sein Widerstand und er stellt eine leitende Verbindung her.
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Der Potentialausgleichsleiter 34 ist an eine Erdungsanlage 36 angeschlossen und liegt somit typischerweise im Wesentlichen auf Erdpotential.
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Das Wechselrichtermodul 1 umfasst weiter eine Isolationsüberwachungseinrichtung 42 zum Überwachen der Isolierung der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 gegenüber dem Potentialausgleichsleiter 34; eine Spannungsüberwachungseinrichtung 44 zum Überwachen der Spannung zwischen den Gleichstrom-Eingangsleitungen 3a, 3b, und eine Stromüberwachungseinrichtung 46 zum Überwachen des Stroms in der Gleichstrom-Eingangsleitung 3a. Eine entsprechende Spannungsüberwachungseinrichtung für die Gleichstrom-Eingangsleitung 3b ist nicht dargestellt, kann jedoch optional ebenfalls vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Stromüberwachungseinrichtung 46 auch zum Überwachen des Gesamtstroms in beiden Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 eingerichtet sein. Ebenfalls dargestellt ist eine optionale schaltbare funktionelle Erdungseinrichtung 48 zwischen zumindest den Eingangsleitungen 30a, 30b und dem Potentialausgleichsleiter 34.
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Bei diesen Elementen 42, 44, 46, 48 handelt es sich um Teile einer Wechselrichter-Überwachungseinrichtung 40. In vorbekannten Wechselrichtermodulen von Solaranlagen sind zumindest einige dieser Elemente 42, 44, 46, 48 bereits vorgesehen; sie werden dort zu dem Zweck eingesetzt, um den Wandler 10 geeignet anzusteuern. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, diese ohnehin vorhandenen Elemente 42, 44, 46 und/oder 48 einzusetzen, um eine drohende oder bereits erfolgte Überlastung oder Fehlfunktion der Überspannungsableiteinrichtung 30 zu erkennen, zu vermeiden und/oder einzudämmen.
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Zu diesem Zweck ist ein Steuersystem 12 für den Schalter 4 vorgesehen, welches operativ mit der Wechselrichter-Überwachungseinrichtung 40 verbunden ist, indem Signalleitungen von dem (den) entsprechenden Element(en) 42, 44, 46 und/oder 48 zu dem Steuersystem 12 führen, wie sie in 1 durch gestrichelte Linien dargestellt sind. Die Signalleitungen können durch beliebige Verbindungen einschließlich drahtloser Verbindungen realisiert werden, die Signale zu übertragen im Stande sind.
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Das Steuersystem 12 für den Schalter 4 hat entsprechend Eingangsschnittstellen, um die Signale von diesen Signalleitungen zu empfangen, und ein Verarbeitungsmodul, um die von den Signalleitungen empfangenen Signale zu verarbeiten und um die Steuerung (z. B. Trennen, Nicht-Trennen) des Schalters 4 in Abhängigkeit dieser Signale zu veranlassen. Beispielsweise kann das Verarbeitungsmodul bzw. das Steuersystem 12 veranlassen, den Schalter 4 zu trennen, falls bestimmte Bedingungen bezüglich der empfangenen Signale eintreten, wobei die Bedingungen eine (drohende oder bereits bestehende) Fehlfunktion der Überspannungsableiteinrichtung 30 anzeigen.
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Beispiele für solche Bedingungen, die eine drohende oder bereits bestehende Fehlfunktion der Überspannungsableiteinrichtung 30 anzeigen, sind:
- a) die Isolationsüberwachungseinrichtung 42 ermittelt Kontakt von zumindest einer der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 mit dem Potentialausgleichsleiter 34 bzw. mit einem Erdpotential;
- b) die von der Spannungsüberwachungseinrichtung 44 ermittelte Spannung zwischen dem Paar der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 unterschreitet einen vorgegebenen Spannungs-Grenzwert;
- c) der von der Stromüberwachungseinrichtung 46 ermittelte Strom in zumindest einer der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 überschreitet einen vorgegebenen Strom-Grenzwert;
- d) ein Erdungsstrom durch die funktionelle Erdungseinrichtung 48 überschreitet einen vorgegebenen Erdungsstrom-Grenzwert.
- e) ein Strom durch einen Abschnitt des Potentialausgleichsleiters 34 überschreitet einen vorgegebenen Potentialausgleichsleiterstrom-Grenzwert.
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Gemäß einem Aspekt ist das Verarbeitungsmodul konfiguriert, um einen Befehl zur Trennung des Schalters 4 zu veranlassen, falls zumindest eine dieser Bedingungen a–e erfüllt ist. Damit ist das Steuersystem 12 eingerichtet, um den Schalter in Abhängigkeit der über die Signalleitungen von Element(en) der Wechselrichter-Überwachungseinrichtung 40 empfangenen Signale zu steuern. Dadurch kann weiterer Schaden für die Überspannungsableiteinrichtung 30 bzw. für das Wechselrichtermodul 1 vermieden werden.
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Ein besonderer Vorteil liegt gemäß einem Aspekt darin, dass auf diese Weise mit der Überspannungsableiteinrichtung 30 in Reihe geschaltete Sicherungen verzichtbar werden, ohne die Betriebssicherheit einzuschränken. Dadurch werden auch die oben beschriebenen Nachteile der Sicherungen vermieden. Ein weiterer Vorteil gemäß einem weiteren Aspekt liegt darin, dass hierzu Elemente (z. B. Elemente 42, 44, 46, 48) der Wechselrichter-Überwachungseinrichtung 40 herangezogen werden, die unter Umständen ohnehin in dem Wechselrichtermodul vorhanden sind, auch wenn sie ursprünglich für einen vollkommen anderen Zweck – für die Ansteuerung des Wandlers 10 – eingesetzt wurden.
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Im Folgenden werden mit Bezug auf 2 bis 4 einige mögliche Fehlfunktion der Überspannungsableiteinrichtung 30 beschrieben, sowie Bedingungen, welche diese Fehlfunktion anzeigen. Dabei sind die Ausführungsformen in den 2 und 3 dahingehend abgewandelt gegenüber 1, dass die optionale funktionelle Erdungseinrichtung 48 weggelassen ist. Die Fehlfunktion und die folgende Beschreibung derselben gelten aber analog auch für die in 1 dargestellte Ausführungsform mit Erdungseinrichtung 48.
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2 stellt den Fall dar, dass einer der Überspannungsableiter der Überspannungsableiteinrichtung 30, nämlich Überspannungsableiter 30a, kurzgeschlossen (niederohmig geworden) ist, wogegen der andere Überspannungsableiter 30b noch noch höherohmig (im ordnungsgemäßen Betriebsbereich) ist. Der Kurzschluss des Überspannungsableiters 30a kann durch eine temporäre Überspannung verursacht sein, deren Fortbestehen zu einer Schädigung des Überspannungsableiters durch Überlastung 30a führen würde; oder die Schädigung ist bereits eingetreten, so dass der Überspannungsableiter dauerhaft kurzgeschlossen (niederohmig geworden) ist.
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Daher verläuft ein unkontrollierter Kurzschlussstrom von der Gleichstromleitung 3a durch den Überspannungsableiter 30a zum Potentialausgleichsleiter 34, der den Überspannungsableiter 30a und/oder weitere Teile des Wechselrichtermodul 1 bzw. der Solaranlage beschädigen könnte. Der niederohmige Strompfad für diesen Kurzschlussstrom ist in 2 als dicke Linie dargestellt.
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In dem in 2 dargestellten Fall (Überspannungsableiter 30a kurzgeschlossen) ermittelt die Isolationsüberwachungseinrichtung 42 einen Kontakt (d. h. niederohmigen Kontakt bzw. Kurzschluss) der Gleichstrom-Eingangsleitung 3a mit dem Potentialausgleichsleiter 34 bzw. mit einem Erdpotential. Die in 2 dargestellte Fehlfunktion kann also zuverlässig durch die Bedingung detektiert werden, dass die Isolationsüberwachungseinrichtung 42 einen Kontakt zumindest einer der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3a, 3b mit dem Potentialausgleichsleiter 34 bzw. mit einem Erdpotential. Der Kontakt kann beispielsweise ermittelt werden, indem die Isolationsüberwachungseinrichtung 42 einen Kurzschluss bzw. einen einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitenden Widerstand misst.
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3 stellt den Fall dar, dass beide Überspannungsableiter 30a, 30b der Überspannungsableiteinrichtung 30 kurzgeschlossen sind. In diesem Fall ist zusätzlich zu der bereits in 2 dargestellten Situation auch ein Kurzschlussstrom entlang des in 3 fett dargestellten Strompfades möglich: Die Überspannungsableiteinrichtung 30 stellt einen Kurzschluss zwischen dem Paar der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 (3a, 3b) her. Die in 3 dargestellte Fehlfunktion kann somit zuverlässig durch die Bedingung detektiert werden, dass die von der Spannungsüberwachungseinrichtung 44 ermittelte Spannung zwischen dem Paar der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 einen vorgegebenen Spannungs-Grenzwert unterschreitet. Der Spannungs-Grenzwert kann etwa durch eine Betriebs- oder Auslegungsspannung des Wechselrichtermoduls (oder durch einen Anteil derselben) gegeben sein und auch von den aktuellen Betriebsbedingungen des Wechselrichtermoduls abhängen.
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4 zeigt das Schaltbild von 1 mit der optionalen funktionellen Erdungseinrichtung 48. Dabei ist in 4 der bereits in 2 behandelte Fall dargestellt, dass einer der Überspannungsableiter der Überspannungsableiteinrichtung 30, nämlich Überspannungsableiter 30a, kurzgeschlossen ist, wogegen der andere Überspannungsableiter 30b noch höherohmig ist. In diesem Fall ist zusätzlich zu dem in 2 dargestellten Strompfad auch ein Fehlerstrom entlang eines Strompfads (fett in 4) von der Gleichstromleitung 3a über den Überspannungsableiter 30a, optional den Potentialausgleichsleiter 34, und die funktionelle Erdungseinrichtung 48 zu der Gleichstromleitung 3b möglich. Die in 4 dargestellte Fehlfunktion kann zuverlässig durch die Bedingung detektiert werden, dass ein Erdungsstrom durch die funktionelle Erdungseinrichtung 48 einen vorgegebenen Erdungsstrom-Grenzwert überschreitet. Dieser Erdungs- oder Fehlerstrom kann ein Kurzschlussstrom sein, er kann aber auch durch die Impedanz der funktionellen Erdungseinrichtung 48 bedingt niedriger als die in 1–3 dargestellten Ströme sein. Daher kann der vorgegebene Erdungsstrom-Grenzwert niedriger als entsprechende Grenzwerte für die in den in 2 und 3 dargestellten Fälle sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann die in den 2 bis 4 dargestellte Fehlfunktion auch dadurch erkannt werden, dass die Stromüberwachungseinrichtung 46 einen überhöhten Stromfluss ermittelt. Die Fehlfunktion kann also auch zuverlässig durch die Bedingung detektiert werden, dass der von der Stromüberwachungseinrichtung 46 gemessene Strom in zumindest einer der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3a, 3b (oder durch die Summe der Ströme durch beide Gleichstrom-Eingangsleitungen) einen vorgegebenen Strom-Grenzwert überschreitet. Der Strom-Grenzwert kann etwa durch einen Betriebs- oder Auslegungsstrom des Wechselrichtermoduls (oder durch ein Vielfaches bzw. einen Anteil desselben) gegeben sein und auch von den aktuellen Betriebsbedingungen des Wechselrichtermoduls abhängen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die in den 2 bis 4 dargestellte Fehlfunktion auch durch einen erhöhten Strom entlang eines Abschnitts des Potentialausgleichsleiters 34 erkannt werden. Die Fehlfunktion kann also auch durch die Bedingung detektiert werden, dass ein Strom durch einen Abschnitt des Potentialausgleichsleiters 34 einen vorgegebenen Potentialausgleichsleiterstrom-Grenzwert überschreitet.
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In den 2–4 ist ein Paar von Gleichstrom-Eingangsleitungen dargestellt. In anderen Ausführungsformen können auch weitere Gleichstrom-Eingangsleitungen vorgesehen sein. In einer Ausführungsform können beispielsweise 3 Eingangsleitungen vorgesehen sein, etwa eine positive, eine neutrale und eine negative Eingangsleitung von der Gleichstromquelle 20 zum Wandler 10. In einer weiteren Ausführungsform können beispielsweise 4 Eingangsleitungen vorgesehen sein, etwa zwei Paare von Eingangsleitungen, wobei ein Paar durch eine positive und eine neutrale Eingangsleitung und ein weiteres Paar durch eine negative und eine neutrale Eingangsleitung gebildet wird. Allgemein kann daher eine beliebige Gruppe von Eingangsleitungen 3 mit dem Stromwandler 10 verbunden sein bzw. den Stromwandler 10 mit der Gleichstromquelle 20 verbinden.
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Der Schalter 4 braucht weiter nicht zum Trennen aller Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 von der Gleichstromquelle 20 ausgerichtet sein. Es genügt, wenn der Schalter zwischen zumindest einer der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 und der Gleichstromquelle 20 angeordnet ist, um die entsprechende zumindest eine der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 von der Gleichstromquelle 20 zu trennen. Beispielsweise kann der Schalter 4 auch nur die positive und die negative, nicht aber die neutrale Eingangsleitung zu trennen in der Lage sein, die direkt mit der Gleichstromquelle 20 verbunden sein kann. Bevorzugt ist es jedoch, dass der Schalter sämtliche der Eingangsleitungen 3 zu trennen in der Lage ist. Gemäß einer weiteren Alternative kann als Schalter auch ein oder mehrere Einzelpolschalter vorgesehen sein, der oder die einen oder mehrere jeweilige der Gleichstrom-Eingangsleitungen 3 von der Gleichstromquelle 20 zu trennen vermag oder vermögen.
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In analoger Weise gelten im Fall von mehr als zwei Eingangsleitungen alle hierin über ein Paar von Eingangsleitungen getroffenen Aussagen für ein beliebiges Paar der Eingangsleitungen, und bevorzugt für sämtliche der Eingangsleitungen. Beispielsweise kann die Spannungsüberwachungseinrichtung 44 zum Überwachen der Spannung zwischen mindestens einem (beliebigen) Paar der Eingangsleitungen 3 vorgesehen sein, etwa zwischen einer positiven und einer negativen Eingangsleitung. Bevorzugt ist es, zwischen jedem Paar von Eingangsleitungen 3 – zumindest zwischen jedem Paar mit unterschiedlicher vorgesehener Spannung wie positiv, negativ und neutral – eine jeweilige Spannungsüberwachungseinrichtung vorzusehen.
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In der Beschreibung der 1–4 wurden einzelne Merkmale nicht nur in Bezug auf die dort dargestellte Ausführungsform beschrieben, sondern es ist vielmehr beabsichtigt, dass diese Merkmale auch in weiteren Ausführungsformen vorgesehen werden können, ohne die übrigen Merkmale von 1–4 zwingend vorsehen zu müssen. In diesem Sinne werden auch im Folgenden einige weitere mögliche allgemeine Aspekte der Erfindung erläutert. Dabei werden zur Illustration die Bezugszeichen der 1–4 verwendet, ohne dass eine Einschränkung auf die dort dargestellten Ausführungsformen beabsichtigt ist. Jeder der hierin beschriebenen Aspekte sowie jedes Merkmal der hierin beschriebenen Ausführungsformen kann mit jedem anderen Aspekt bzw. Merkmal kombiniert werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das Steuersystem 12 bzw. dessen Verarbeitungsmodul konfiguriert, um anhand einer oder mehrerer der hierin beschriebenen Bedingungen eine Fehlfunktion zu erkennen. Weiter ist das Steuersystem zum Steuern des Schalters 4 ausgestattet. Zu diesem Zweck ist das Steuersystem 12 operativ mit dem Schalter verbunden und eingerichtet, um den Schalter in Abhängigkeit eines Signals von der Wechselrichter-Überwachungseinrichtung 40 anzusteuern. Gemäß einem derartigen Aspekt ist das Steuersystem 12 bzw. dessen Verarbeitungsmodul konfiguriert, um bei einer erkannten Fehlfunktion den Schalter 4 zu trennen (zu unterbrechen). Gemäß einem Aspekt ist das Wechselrichtermodul eingerichtet, um den Schalter 4 innerhalb eines Zeitraums von weniger als 100 ms, vorzugsweise von weniger als 50 ms und besonders bevorzugt von weniger als 20 ms nach Erkennen der Fehlfunktion zu trennen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist das Steuersystem 12 neben der Steuerung des Schalters 4 auch dazu eingerichtet, den Wandler 10 zu steuern (was auch beinhalten kann, dessen Steuerung zu modulieren). Zu diesem Zweck ist das Steuersystem 12 zum Steuern des Wandlers 10 operativ mit dem Wandler verbunden und eingerichtet, um den Wandler in Abhängigkeit eines Signals von der Wechselrichter-Überwachungseinrichtung 40 anzusteuern. Dabei kann insbesondere das Steuersystem 12 ausgestattet sein, um den Wandler 10 in Abhängigkeit von Signale, die von den Elementen 42, 44, 46, 48 kommen, anzusteuern.
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Hierzu kann ein Wandler-Steuermodul des Steuersystems 12 dienen, das gemeinsam mit dem Verarbeitungsmodul Zugriff auf Signale von der Wechselrichter-Überwachungseinrichtung 40 hat. Dadurch lassen sich insbesondere in Bezug auf die Signaleingabe gemeinsame Komponenten sowohl für das Steuermodul als auch für das Verarbeitungsmodul nutzen, auch wenn beide Module ansonsten sehr unterschiedliche Funktionalitäten haben.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Überspannungsableiteinrichtung 30 frei von einer mit einem Überspannungsableiter in Reihe geschalteten Sicherung. Demnach umfasst die Überspannungsableiteinrichtung 30 mindestens einen Überspannungsableiter 30a, 30b, und der mindestens eine Überspannungsableiter 30a, 30b ist zwischen eine jeweilige der Eingangsleitungen 3 (3a, 3b) und den Potentialausgleichsleiter 34 geschaltet, ohne dass ihm eine Sicherung in Reihe geschaltet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst der Stromwandler 10 ein Halbleitermodul wie etwa ein IGBT-Modul mit einer Ansteuerung (etwa durch das Steuersystem 12 oder durch das Steuersystem 12 moduliert), um aus dem von den Eingangsleitungen 3 kommenden Gleichstrom Wechselstrom zu erzeugen. Gemäß einem weiteren Aspekt ist das normale Betriebspotential beider Gleichspannungsleiter 3a, 3b verschieden vom Erdpotential bzw. dem Potential des Potentialausgleichsleiters 34.
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Das hierin beschriebene Wechselrichtermodul eignet sich besonders für eine Solaranlage mit einem Photovoltaikgenerator 20 als der Gleichstromquelle. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft daher eine Solaranlage mit dem hierin beschriebenen Wechselrichtermodul 1 und einem Photovoltaikgenerator 20 als der Gleichstromquelle.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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