EP2335333A1 - Schutzschaltung für einen zwischenkreis eines wechselrichters, insbesondere eines solarwechselrichters, gegen überspannungen - Google Patents

Schutzschaltung für einen zwischenkreis eines wechselrichters, insbesondere eines solarwechselrichters, gegen überspannungen

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Publication number
EP2335333A1
EP2335333A1 EP09782749A EP09782749A EP2335333A1 EP 2335333 A1 EP2335333 A1 EP 2335333A1 EP 09782749 A EP09782749 A EP 09782749A EP 09782749 A EP09782749 A EP 09782749A EP 2335333 A1 EP2335333 A1 EP 2335333A1
Authority
EP
European Patent Office
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voltage
inverter
circuit
intermediate circuit
protection circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09782749A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Schaub
Wolfgang Schmitt
Jens Weidauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2335333A1 publication Critical patent/EP2335333A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1222—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the input circuit, e.g. transients in the DC input
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Definitions

  • the invention relates to an input-side protection circuit for a DC link of an inverter against overvoltages, wherein the protection circuit has a DC link upstream and bridgeable by means of a controllable mechanical switching means ballast for voltage limiting the DC link.
  • the mechanical switching means can be controlled in such a way that it opens in the feed-in mode of the inverter at an intermediate circuit voltage greater than a predefined voltage limit value.
  • the invention relates to an inverter having an input-side intermediate circuit for connection to a regenerative DC voltage source, with an output-side power unit for feeding into an electrical network and with such a controllable input-side protection circuit.
  • Regenerative DC sources may be e.g. Be solar modules or a solar panel with a variety of such solar modules. They can be fuel cells or generators of wind turbines or biogas plants.
  • the feed can, for example, in a 1-phase
  • an electric current generated, for example, by photovoltaic means can also be supplied to a plurality of inverters, which then convert the supplied direct voltage into a mains voltage.
  • the DC voltage generated, for example, by a solar field is dependent on the current solar radiation and in particular on its electrical load. At idle, this field or output voltage of the solar field reaches its maximum. This voltage is also referred to as no-load voltage. Under load, ie when fed into the electrical network via the inverter, this voltage drops.
  • the inverter has a control unit which controls electronic semiconductor components in the power section of the inverter in such a way that the power fed into the electrical grid is maximum.
  • the control unit typically executes a so-called tracking program in order to continuously search for the likewise fluctuating maximum power point (MPP for the maximum power point).
  • MPP fluctuating maximum power point
  • a solar module or a solar field as a DC voltage source has an electrical characteristic under load, which comes closer to that of a current source. This means that the generated current is essentially independent of the field or output voltage of the solar module or solar field, assuming the same solar radiation, in which case the voltage applied to the solar module or the solar field idle voltage at a relatively low load rapidly decreases (see FIG 2). However, the open-circuit voltage may exceed the permissible operating voltage of the solar inverter in strong sunlight.
  • an input-side protective circuit In order to avoid inadmissibly high voltages at the input of the intermediate circuit, an input-side protective circuit is known from the patent Abstract of Japan for JP 11312022 A. It comprises a series connection of two resistors as a voltage divider and three controllable mechanical switching means. If a field voltage applied on the input side is smaller than a predefined voltage limit value, then the mechanical switching means are controlled in such a way that the field voltage is applied directly to the DC link.
  • the mechanical switching means may be relays or contactors. If the intermediate circuit voltage exceeds the predetermined voltage limit value, then the switching means are activated in such a way that the field voltage at the series connection and the center tap with a voltage-divided, reduced voltage value are applied to the intermediate circuit.
  • the object of the invention is achieved with the features of patent claim 1.
  • Advantageous embodiments are given in the dependent claims 2 to 7.
  • a suitable inverter is called.
  • the protective circuit has an electronic voltage limiter connected downstream of the series-connected element and connected in parallel with the intermediate circuit.
  • the electronic voltage limiter is in
  • Switching time of the mechanical switching means on the voltage limiter dropping electrical power is several orders of magnitude above the falling on the resistors of the series connection electrical power.
  • the resistors provided for limiting the voltage are typically designed thermally for the indefinite case.
  • the electronic voltage limiter has a voltage detection unit for detecting the DC link voltage, a comparator for comparing a currently detected voltage measurement value with a reference voltage value corresponding to the voltage limit value, a controllable electronic switching element connected downstream of the comparator and a series circuit connected in parallel to the intermediate circuit from the load side Part of the electronic switching element and a limiting resistor. This is one of the control of the Inverter independent operation of the protection circuit according to the invention possible.
  • the comparator is designed as a chopper for controlled clocked control of the electronic switching element.
  • the particular advantage is that only a comparatively low power loss drops at the switching element, while the by far largest part of the electrical power at the ballast for voltage limitation drops.
  • the latter is preferably a resistor, e.g. a power resistor.
  • the electronic switching element is usually a transistor.
  • the chopper can have a pulse width modulator for controlled clocked driving of the electronic switching element with a constant switching frequency.
  • the electronic voltage limiter has a structurally particularly simple structure.
  • Switching means controlled such that it is open in the off state of the inverter. As a result, the input-side voltage limitation is active even when the inverter is switched off.
  • the object of the invention is further achieved by an inverter with a protection circuit according to the invention.
  • all components for the protection circuit are integrated on the circuit carrier of the controller for the inverter.
  • the inverter according to the invention is preferably a solar inverter for input-side connection to a solar module or to a solar field.
  • the inverter may alternatively be connected to a fuel cell.
  • FIG. 1 shows by way of example an inverter with an input-side protection circuit according to the prior art for protecting the intermediate circuit of the inverter from overvoltages
  • FIG. 2 shows an example of a current / voltage characteristic of a solar module as an example of a regenerative DC voltage source
  • FIG. 3 shows by way of example an inverter with a protective circuit according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 4 shows by way of example a further inverter with a protective circuit according to the invention according to a second embodiment.
  • reference numeral 1 denotes a known inverter.
  • On the input side it has a voltage intermediate circuit 2, consisting of a DC link capacitor 8 and a DC link resistor RS connected in parallel thereto.
  • the latter can be, for example, a discrete component.
  • the DC link resistor RS can also be a discharge resistor for contact protection.
  • the intermediate circuit 2 is provided for connection to a regenerative DC voltage source 3, for example to a solar field.
  • the intermediate circuit 2 is the output side, a power unit 4 for feeding into an electrical network N downstream.
  • the power unit 4 converts an applied intermediate circuit DC voltage uZK into an output-side AC voltage.
  • the inverter 1 shown provides a three-phase mains voltage at three output terminals 11.
  • the intermediate circuit 2 is preceded by an input-side protection circuit 5 'for protection against overvoltages. It has, for example, a controllable mechanical switching means 7, which can bridge a resistor as a ballast element RV for limiting the voltage of the intermediate circuit 2.
  • the mechanical switching means 7 is controlled in such a way that, in the feed-in mode of the inverter 1, it opens larger than a predetermined voltage limit value at an intermediate circuit voltage uZK.
  • this mechanical switching means 7 is an electrically controllable relay or
  • the dashed line 15 symbolizes the controllability of the switching means 7, such as, for example, FIG. via an electronic control unit of the inverter 1 or via an overvoltage or undervoltage relay.
  • UF denotes a field or output voltage of the solar field 3, which is applied to input terminals 10 of the inverter 1.
  • I denotes a current which flows, inter alia, through the shown series resistor RV and causes a voltage drop uR at this point.
  • the intermediate circuit voltage uZK is reduced by this voltage uR in comparison to the field voltage uF.
  • the resistance value of the series resistor RV is dimensioned such that a sufficient voltage drop is achieved at a maximum output voltage of the regenerative DC voltage source.
  • the mechanical switching means 7 can also be controlled in such a way that, in the feed-in or regenerative mode of operation of the inverter 1, it closes below a predefinable voltage limit value at an intermediate circuit voltage uZK. This is the case when the DC link voltage uZK has dropped by the load of the DC link 2 so far that a safe operation of the power unit 4 without a risk of destruction of the semiconductor switch is possible.
  • the predefinable voltage limit can be set to a voltage limit of 500V, for example, if the maximum expected output voltage of the DC voltage Source 3, such as that of a solar field 3, is about 1000V.
  • FIG. 2 shows an example of a current / voltage characteristic 20 of a solar module as an example of a regenerative DC voltage source.
  • the electric current i generated by the solar module is almost constant over wide field voltages ⁇ F.
  • any point on the characteristic curve 20 can be traversed by the power section of the inverter.
  • the maximum field voltage UL at the solar module is then applied, while in the case of a short circuit of the power module, a short-circuit current IK occurs.
  • MPP denotes a maximum power point of the characteristic curve 20 at which a maximum mains feedback is possible. With UP the associated field voltage is designated.
  • the field voltage uF decreases relatively quickly at a load of the solar module.
  • a comparatively low load already suffices to allow the field voltage uF to drop from the maximum open-circuit voltage UL to a predefinable exemplary limit voltage UG, below which safe operation of semiconductor switches is possible.
  • the protection circuit 5 has an electronic voltage limiter 6 which is connected downstream of the ballast RV connected as a resistor and connected in parallel with the intermediate circuit 2.
  • the latter is preferably thermally designed only for receiving the falling down to the opening of the mechanical switching means 7 on the voltage limiter 6 electrical input power, that is, for a typical period of about 100 to 200 ms.
  • the time to be thermally bridged accordingly the switching time for opening the mechanical switching means 7 are also lower, such as at about 50 ms, or above, such as 500 ms.
  • the electronic voltage limiter 6 has a voltage detection unit 61 for detecting the intermediate circuit voltage uZK and a comparator 62 or comparator for comparing a currently detected voltage measurement value UM with a comparison voltage value UV corresponding to the voltage limit value UG. Furthermore, the voltage limiter 6 has a controllable electronic switching element 64 connected downstream of the comparator 62 and a series circuit connected in parallel to the intermediate circuit 2 from the load-side part of the electronic switching element 64 in the form of a transistor and a limiting resistor RB.
  • Reference numeral 63 denotes a reference voltage source which provides a voltage corresponding to the reference voltage value UV.
  • the autonomously operating electrical voltage limiter 6 limits the voltage increase in comparison to a protection circuit according to the prior art immediately to the predetermined, maximum permissible voltage limit UG.
  • the inverter 1 shown differs from the
  • the intermediate circuit 2 comprises a series circuit of two DC link capacitors 8.
  • a DC link resistor RS is connected in parallel with the DC link capacitors 8.
  • the two resistors RS typically have a same resistance, e.g. an ohmic value in the range of 5 to 10 k ⁇ .
  • the two series-connected series-connected series resistors RV have approximately the same resistance value as the two intermediate circuit resistors RS.
  • the protective circuit 5 shown has, for example, a DC contactor 71 and a protective contactor 72 as controllable, mechanical switching elements 7.
  • a DC contactor 71 and a protective contactor 72 as controllable, mechanical switching elements 7.
  • an excitation coil is designated in each case.
  • reference numerals 74, 75 designate a switching contact belonging to DC contactor 71 and to contactor 72, respectively.
  • the two contactors 71, 72 are preferably controlled by a control unit of the inverter 1 not further shown.
  • both contactors 71, 72 are activated in an opening manner.
  • the DC contactor 71 is closed and the contactor 72 is opened in an opening manner.
  • the field voltage uF is applied directly to the DC link 2.
  • the DC contactor 71 is opened and the isolating contactor 72 is closed to the input-side voltage limitation.
  • the comparator or the comparator is designed as a chopper 65 for controlled clocked control of the electronic switching element 64.
  • the electronic switching element 64 is preferably a switching transistor designed for switching operation, such as an IGBT.
  • the short-term electrical power absorbed falls almost exclusively on the component provided for this purpose in the form of a limiting resistor RB.
  • this limiting resistor RB has a resistance value which is lower than the series resistors RV and to the intermediate circuit resistors RS by two to four orders of magnitude.
  • the limiting resistor would have a resistance value in the range of 10 to 100 ⁇ .
  • this also means that, compared to the series resistors RV and to the intermediate circuit resistors RS, the electrical power drops by more than two to four orders of magnitude.
  • the limiting resistor RB can have a size that is drastically smaller compared to a limiting resistor for a permanent absorption of this electrical power.
  • the chopper 65 has a pulse width modulator PWM for controlled clocked control of the electronic
  • Switching element 64 with a constant switching frequency f on. Due to the pulse-width modulated control, a particularly simple circuit design of the electronic voltage limiter 6 is possible.
  • the switching frequency f is typically in the range of 10 kHz. This allows a particularly rapid control intervention to limit the voltage applied to the intermediate circuit 2 DC link voltage uZK on semiconductor tolerable voltage values.
  • an input-side protection circuit 5 for protecting an intermediate circuit 2 of an inverter 1 against overvoltages.
  • the protective circuit 5 has an intermediate circuit 2 upstream and bridgeable by means of a controllable mechanical switching means 7 ballast element RV for limiting the voltage of the DC link 2 on.
  • the mechanical switching means 7 can be controlled in such a way that it opens in the feed-in mode of the inverter 1 at an intermediate circuit voltage uZK greater than a predetermined voltage limit UG.
  • the protection circuit 5 has an electronic voltage limiter 6 which is connected downstream of the pre-switching element RV and connected in parallel with the intermediate circuit 2.

Landscapes

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Abstract

Eine eingangsseitige Schutzschaltung (5) ist zum Schutz eines Zwischenkreises (2) eines Wechselrichters (1) gegen Überspannungen vorgesehen. Die Schutzschaltung (5) weist ein dem Zwischenkreis (2) vorgeschaltetes und mittels eines ansteuerbaren mechanischen Schaltmittels (7) überbrückbares Vorschaltelement (RV) zur Spannungsbegrenzung des Zwischenkreises (2) auf. Das mechanische Schaltmittel (7) ist derart ansteuerbar, dass es im Einspeisebetrieb des Wechselrichters (1) bei einer Zwischenkreisspannung (uZK) größer als einem vorgegebenen Spannungsgrenzwert (UG) öffnet. Erfindungsgemäß weist die Schutzschaltung (5) einen dem Vorschaltelement (RV) nachgeschalteten und parallel zum Zwischenkreis (2) geschalteten elektronischen Spannungsbegrenzer (6) auf.

Description

Beschreibung
Schutzschaltung für einen Zwischenkreis eines Wechselrichters, insbesondere eines Solarwechselrichters, gegen Über- Spannungen
Die Erfindung betrifft eine eingangsseitige Schutzschaltung für einen Zwischenkreis eines Wechselrichters gegen Überspannungen, wobei die Schutzschaltung ein dem Zwischenkreis vorgeschaltetes und mittels eines ansteuerbaren mechanischen Schaltmittels überbrückbares Vorschaltelement zur Spannungsbegrenzung des Zwischenkreises aufweist. Das mechanische Schaltmittel ist derart ansteuerbar, dass es im Einspeisebetrieb des Wechselrichters bei einer Zwischen- kreisspannung größer als einem vorgegebenen Spannungsgrenzwert öffnet.
Weiterhin betrifft die Erfindung einen Wechselrichter mit einem eingangsseitigen Zwischenkreis zum Anschließen an ei- ne regenerative Gleichspannungsquelle, mit einem ausgangs- seitigen Leistungsteil zur Einspeisung in ein elektrisches Netz und mit einer derartigen ansteuerbaren eingangsseitigen Schutzschaltung.
Regenerative Gleichspannungsquellen können z.B. Solarmodule oder ein Solarfeld mit einer Vielzahl derartiger Solarmodule sein. Sie können Brennstoffzellen oder auch Generatoren von Windkraftanlagen oder Biogasanlagen sein.
Die Einspeisung kann beispielsweise in ein 1-phasiges
50Hz/230V-Stromversorgungsnetz oder in ein 60Hz/120V-Strom- versorgungsnetz eines Energieversorgungsunternehmens erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Einspeisung in ein 3-phasiges 50Hz/400V-Stromversorgungsnetz . Weiterhin kann ein z.B. auf photovoltaischem Weg erzeugter elektrischer Strom auch mehreren Wechselrichtern zugeführt werden, welche dann die zugeführte Gleichspannung in eine Netzspannung umwandeln. Die z.B. von einem Solarfeld erzeugte Gleichspannung ist abhängig von der aktuellen Sonneneinstrahlung sowie insbesondere von dessen elektrischer Belastung. Im Leerlauf erreicht diese Feld- oder Ausgangsspannung des Solarfeldes ihr Maximum. Diese Spannung wird auch als LeerlaufSpannung bezeichnet. Bei Belastung, das heißt bei Einspeisung in das elektrische Netz über den Wechselrichter, sinkt diese Spannung ab. Vorzugsweise weist der Wechselrichter eine Steuereinheit auf, welche elektronische Halbleiterbauelemente im Leistungsteil des Wechselrichters derart ansteuert, dass die in das elektrische Netz eingespeiste Leistung maximal ist. Typischerweise führt die Steuereinheit hierzu ein sogenanntes Trackingprogramm aus, um fortlaufend den gleichfalls schwankenden maximalen Leistungspunkt (MPP für Maxi- mal Power Point) zu „suchen".
Ein Solarmodul bzw. ein Solarfeld als Gleichspannungsquelle weist bei Belastung eine elektrische Charakteristik auf, die eher der einer Stromquelle nahe kommt. Das heißt, dass der erzeugte Strom bei einer angenommenen gleichen Sonneneinstrahlung im Wesentlichen unabhängig von der Feld- bzw. Ausgangsspannung des Solarmoduls bzw. Solarfeldes ist, wobei dann die am Solarmodul bzw. am Solarfeld anliegende LeerlaufSpannung bei vergleichsweise geringer Belastung rasch abnimmt (siehe dazu FIG 2) . Die LeerlaufSpannung kann jedoch bei starker Sonneneinstrahlung die zulässige Betriebsspannung des Solarwechselrichters überschreiten.
Zur Vermeidung von unzulässig hohen Spannungen am Eingang des Zwischenkreises ist aus dem Patent Abstract of Japan zur JP 11312022 A eine eingangsseitige Schutzschaltung bekannt. Sie umfasst eine Reihenschaltung aus zwei Widerständen als Spannungsteiler und drei ansteuerbaren mechanischen Schaltmitteln. Ist eine eingangsseitig anliegende Feldspan- nung kleiner als ein vorgegebener Spannungsgrenzwert, so werden die mechanischen Schaltmittel derart angesteuert, dass die Feldspannung direkt am Zwischenkreis anliegt. Die mechanischen Schaltmittel können Relais oder Schütze sein. Übersteigt die Zwischenkreisspannung den vorgegebenen Spannungsgrenzwert, so werden die Schaltmittel derart angesteuert, dass die Feldspannung an der Reihenschaltung und der Mittelabgriff mit einem spannungsgeteilten, reduzierten Spannungswert am Zwischenkreis anliegt.
Tritt jedoch im Wechselrichter ein Fehler auf und sperrt dieser nun die Ansteuerimpulse zur Ansteuerung der Halbleiterschalter im Wechselrichter-Leistungsteil, so erfolgt keine Regelung der anliegenden Feldspannung mehr. Durch die fehlende Netzeinspeisung und der folglich fehlenden Belastung der regenerativen Gleichspannungsquelle steigt die Feldspannung nun sprunghaft auf die LeerlaufSpannung an, wobei es hierzu eine typische Schaltzeit im Bereich von 100 bis 200 ms bedarf, bis letztendlich das mechanische Schaltmittel den überbrückten Widerstand zur Spannungsbegrenzung freigibt. Steigt jedoch die Feldspannung während dieser Zeit auf unzulässig hohe Spannungswerte jenseits des Spannungsgrenzwertes an, so werden der Wechselrichter und ins- besondere dessen überspannungsempfindlichen Halbleiterschalter binnen kürzester Zeit zerstört. Dies ist insbesondere bei einem einspeisenden Solarfeld bei hoher Sonneneinstrahlung der Fall.
Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schutzschaltung für einen Wechselrichter anzugeben.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen geeigneten Wechselrichter mit einer derartigen Schutzschaltung anzugeben .
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 angegeben. Im Anspruch 8 ist ein geeigneter Wechselrichter genannt. Im Anspruch 9 eine vorteilhafte Ausführungsform des Wechselrichters angegeben. Erfindungsgemäß weist die Schutzschaltung einen dem Vor- schaltelement nachgeschalteten und parallel zum Zwischenkreis geschalteten elektronischen Spannungsbegrenzer auf.
Dadurch ist eine im Vergleich zu mechanischen Schaltelementen nahezu verzögerungsfreie Begrenzung der am Zwischenkreis anliegenden Spannung auf ein „halbleiterverträgliches" Spannungsniveau möglich. Die überspannungsempfindlichen Halbleiterschalter des Wechselrichters, wie z.B. IGBT oder MOSFET (IGBT für Insulated-Gate Bipolar Transistor, MOSFET für Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) , werden wirksam geschützt .
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Schutzschaltung ist der elektronische Spannungsbegrenzer im
Wesentlichen nur zur Aufnahme der bis zum Öffnen des mechanischen Schaltmittels am Spannungsbegrenzer abfallenden elektrischen Eingangsleistung thermisch ausgelegt. Dadurch kann der elektronische Spannungsbegrenzer äußerst kompakt ausge- legt sein. Hierbei ist zu bedenken, dass die während der
Schaltzeit des mechanischen Schaltmittels am Spannungsbegrenzer abfallende elektrische Leistung um mehrere Größenordnungen über der an den Widerständen der Reihenschaltung abfallenden elektrischen Leistung liegt. Die zur Spannungsbegren- zung vorgesehenen Widerstände sind dabei typischerweise thermisch für den zeitlich unbegrenzten Fall ausgelegt.
Einer weiteren Ausführungsform zufolge weist der elektronische Spannungsbegrenzer eine Spannungserfassungseinheit zur Erfassung der Zwischenkreisspannung, einen Vergleicher zum Vergleichen eines aktuell erfassten Spannungsmesswertes mit einem dem Spannungsgrenzwert entsprechenden Vergleichsspannungswert, ein dem Vergleicher nachgeschaltetes ansteuerbares elektronisches Schaltelement sowie eine parallel an den Zwi- schenkreis geschaltete Reihenschaltung aus dem lastseitigen Teil des elektronischen Schaltelementes und einem Begrenzungswiderstand auf. Dadurch ist ein von der Steuerung des Wechselrichters unabhängiger Betrieb der erfindungsgemäßen Schutzschaltung möglich.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vergleicher als Chopper zur geregelt getakteten Ansteuerung des elektronischen Schaltelementes ausgebildet. Der besondere Vorteil ist, dass nur eine vergleichsweise geringe Verlustleistung am Schaltelement abfällt, während der mit Abstand größte Teil der elektrischen Leistung am Vorschaltelement zur Spannungs- begrenzung abfällt. Letzteres ist vorzugsweise ein Widerstand, wie z.B. ein Leistungswiderstand. Das elektronische Schaltelement ist üblicherweise ein Transistor.
Weiterhin kann der Chopper einen Pulsweitenmodulator zur ge- regelt getakteten Ansteuerung des elektronischen Schaltelementes mit einer konstanten Schaltfrequenz aufweisen. Dadurch weist der elektronische Spannungsbegrenzer einen in schaltungstechnischer Hinsicht besonders einfachen Aufbau auf.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist das mechanische
Schaltmittel derart ansteuerbar, dass es im ausgeschalteten Zustand des Wechselrichters geöffnet ist. Dadurch ist die eingangsseitige Spannungsbegrenzung auch bei ausgeschaltetem Wechselrichter aktiv.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch einen Wechselrichter mit einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung gelöst. Vorzugsweise sind sämtliche Bauelemente für die Schutzschaltung auf dem Schaltungsträger der Steuerung für den Wechsel- richter integriert.
Bei dem erfindungsgemäßen Wechselrichter handelt es sich vorzugsweise um einen Solarwechselrichter zum eingangsseitigen Anschließen an ein Solarmodul oder an ein Solarfeld. Der Wechselrichter kann alternativ auch an eine Brennstoffzelle angeschlossen sein. Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen
FIG 1 beispielhaft einen Wechselrichter mit einer eingangs- seitigen Schutzschaltung nach dem Stand der Technik zum Schutz des Zwischenkreises des Wechselrichters vor Überspannungen,
FIG 2 beispielhaft eine Strom-/Spannungskennlinie eines So- larmoduls als Beispiel für eine regenerative Gleichspannungsquelle,
FIG 3 beispielhaft einen Wechselrichter mit einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung nach einer ersten Ausführungsform und FIG 4 beispielhaft einen weiteren Wechselrichter mit einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung nach einer zweiten Ausführungsform.
FIG 1 zeigt beispielhaft einen Wechselrichter 1 mit einer eingangsseitigen Schutzschaltung 5' nach dem Stand der Technik zum Schutz des Zwischenkreises 2 des Wechselrichters 1 vor Überspannungen. Im Beispiel der FIG 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein an sich bekannter Wechselrichter bezeichnet. Er weist eingangsseitig einen Spannungszwischenkreis 2 auf, be- stehend aus einem Zwischenkreiskondensator 8 und einem parallel dazu geschalteten Zwischenkreiswiderstand RS. Letzterer kann z.B. ein diskretes Bauelement sein. Der Zwischenkreiswiderstand RS kann auch ein Entladewiderstand für einen Berührungsschutz sein. Weiterhin ist der Zwischenkreis 2 zum An- schließen an eine regenerative Gleichspannungsquelle 3, wie z.B. an ein Solarfeld, vorgesehen. Dem Zwischenkreis 2 ist ausgangsseitig ein Leistungsteil 4 zur Einspeisung in ein elektrisches Netz N nachgeschaltet. Der Leistungsteil 4 wandelt eine anliegende Zwischenkreisgleichspannung uZK in eine ausgangsseitige Wechselspannung um. Im Beispiel der FIG 1 stellt der gezeigte Wechselrichter 1 eine dreiphasige Netzspannung an drei Ausgangsklemmen 11 zur Verfügung. Dem Zwischenkreis 2 ist eine eingangsseitige Schutzschaltung 5' zum Schutz gegen Überspannungen vorgeschaltet. Sie weist beispielhaft ein ansteuerbares mechanisches Schaltmittels 7 auf, welches einen Widerstand als Vorschaltelement RV zur Spannungsbegrenzung des Zwischenkreises 2 überbrücken kann. Das mechanische Schaltmittel 7 wird derart angesteuert, dass es im Einspeisebetrieb des Wechselrichters 1 bei einer Zwi- schenkreisspannung uZK größer als einem vorgegebenen Spannungsgrenzwert öffnet. Vorzugsweise ist dieses mechanische Schaltmittel 7 ein elektrisch ansteuerbares Relais oder
Schütz. Die gestrichelte Linie 15 symbolisiert die Ansteuer- barkeit des Schaltmittels 7 wie z.B. über eine elektronische Steuereinheit des Wechselrichters 1 oder über ein Überspan- nungs- bzw. Unterspannungsrelais.
FIG 1 zeigt den Wechselrichter 1 im ausgeschalteten Zustand. Das mechanische Schaltmittel 7 bzw. der Schließerkontakt des gezeigten Relais ist in diesem energielosen Zustand geöffnet. Mit uF ist eine Feld- oder Ausgangsspannung des Solarfeldes 3 bezeichnet, die an Eingangsklemmen 10 des Wechselrichters 1 anliegt. Mit i ist ein Strom bezeichnet, der unter anderem durch den gezeigten Vorwiderstand RV fließt und an diesem einen Spannungsabfall uR bewirkt. Um diese Spannung uR ist die Zwischenkreisspannung uZK im Vergleich zur Feldspannung uF reduziert. Der Widerstandswert des Vorwiderstandes RV ist so bemessen, dass bei einer maximalen Ausgangsspannung der regenerativen Gleichspannungsquelle ein ausreichender Spannungsabfall erzielt wird. Das mechanische Schaltmittel 7 ist weiterhin derart ansteuerbar, dass es im Einspeise- oder Rück- speisebetrieb des Wechselrichters 1 bei einer Zwischenkreisspannung uZK kleiner als einem vorgebbaren Spannungsgrenzwert schließt. Dies ist dann der Fall, wenn die Zwischenkreisspannung uZK durch die Belastung des Zwischenkreises 2 soweit abgesunken ist, dass ein sicherer Betrieb des Leistungsteils 4 ohne eine Gefahr der Zerstörung der Halbleiterschalter möglich ist. Der vorgebbare Spannungsgrenzwert kann z.B. auf einen Spannungsgrenzwert von 500V festgelegt werden, wenn die maximal zu erwartende Ausgangsspannung der Gleichspannungs- quelle 3, wie z.B. die eines Solarfeldes 3, ca. 1000V beträgt .
FIG 2 zeigt beispielhaft eine Strom-/Spannungskennlinie 20 eines Solarmoduls als Beispiel für eine regenerative Gleichspannungsquelle. Wie die FIG 2 zeigt, ist der durch das Solarmodul erzeugte elektrische Strom i über weite Feldspannungen uF hinweg nahezu konstant. Je nach einstellbarem Belastungsgrad des Solarmoduls kann durch den Leistungsteil des Wechselrichters prinzipiell jeder Punkt auf der Kennlinie 20 durchfahren werden. Im Leerlauf des Solarmoduls liegt dann die maximale Feldspannung UL am Solarmodul an, während sich im Kurzschlussfall des Strommoduls ein Kurzschlussstrom IK einstellt. Mit MPP ist ein maximaler Leistungspunkt der Kenn- linie 20 bezeichnet, an dem eine maximale Netzrückspeisung möglicht ist. Mit UP ist die zugehörige Feldspannung bezeichnet. Wie die FIG 2 weiter zeigt, nimmt die Feldspannung uF bei einer Belastung des Solarmoduls relativ schnell ab. So genügt bereits eine vergleichsweise geringe Belastung, um die Feldspannung uF von der maximalen LeerlaufSpannung UL auf eine vorgebbare beispielhafte Grenzspannung UG absinken zulassen, unterhalb derer ein sicherer Betrieb von Halbleiterschaltern möglich ist.
FIG 3 zeigt beispielhaft einen Wechselrichter 1 mit einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung 5 nach einer ersten Ausführungsform. Vorzugsweise ist diese Schutzschaltung 5, wie in FIG 3 gezeigt, bereits im Wechselrichter 1 integriert. Erfindungsgemäß weist die Schutzschaltung 5 einen dem als Wider- stand ausgeführten Vorschaltelement RV nachgeschalteten und parallel zum Zwischenkreis 2 geschalteten elektronischen Spannungsbegrenzer 6 auf. Letzterer ist vorzugsweise nur zur Aufnahme der bis zum Öffnen des mechanischen Schaltmittels 7 am Spannungsbegrenzer 6 abfallenden elektrischen Eingangs- leistung thermisch ausgelegt, das heißt für einen typischen Zeitraum von ca. 100 bis 200 ms. Je nach Ausführung des mechanischen Schaltmittels 7, wie z.B. als Trennschütz oder DC- Schütz, kann die thermisch zu überbrückende Zeit entsprechend der Schaltzeit zum Öffnen des mechanischen Schaltmittels 7 auch darunter liegen, wie z.B. bei ca. 50 ms, oder darüber liegen, wie z.B. bei 500 ms.
Im Beispiel der vorliegenden FIG 3 weist der elektronische Spannungsbegrenzer 6 eine Spannungserfassungseinheit 61 zur Erfassung der Zwischenkreisspannung uZK und einen Vergleicher 62 bzw. Komparator zum Vergleichen eines aktuell erfassten Spannungsmesswertes UM mit einem dem Spannungsgrenzwert UG entsprechenden Vergleichsspannungswert UV auf. Weiterhin weist der Spannungsbegrenzer 6 ein dem Vergleicher 62 nachgeschaltetes ansteuerbares elektronisches Schaltelement 64 sowie eine parallel an den Zwischenkreis 2 geschaltete Reihenschaltung aus dem lastseitigen Teil des elektronischen Schaltelementes 64 in Form eines Transistors und einem Begrenzungswiderstand RB auf. Mit dem Bezugszeichen 63 ist eine Referenzspannungsquelle bezeichnet, welche einen dem Vergleichsspannungswert UV korrespondierende Spannung bereitstellt.
Tritt nun z.B. im Leistungsteil 4 des Wechselrichters 1 ein Fehler auf, so sperrt dieser die Ansteuerimpulse zur Ansteuerung der nicht weiter gezeigten Halbleiterschalter. Als Folge davon steigt die Zwischenkreisspannung uZK innerhalb von we- nigen Millisekunden sprunghaft auf die LeerlaufSpannung UL an, da aufgrund der fehlenden Netzeinspeisung eine elektrische Belastung der regenerativen Gleichspannungsquelle 3 am Eingang des Wechselrichters 1 nicht mehr möglich ist. Erfindungsgemäß begrenzt nun der autark arbeitende elektrische Spannungsbegrenzer 6 den Spannungsanstieg im Vergleich zu einer Schutzschaltung nach dem Stand der Technik sofort auf den vorgegebenen, maximal zulässigen Spannungsgrenzwert UG. Nach Ablauf einer im Vergleich dazu viel längeren Schaltzeit öffnet dann letztendlich das mechanische Schaltmittel 7, um die Überbrückung des Vorschaltelementes bzw. Vorwiderstandes RV zur Spannungsbegrenzung des Zwischenkreises 2 aufzuheben. FIG 4 zeigt beispielhaft einen weiteren Wechselrichter 1 mit einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung 5 nach einer zweiten Ausführungsform.
Der gezeigte Wechselrichter 1 unterscheidet sich von dem
Wechselrichter 1 gemäß FIG 3 dadurch, dass der Zwischenkreis 2 eine Reihenschaltung aus zwei Zwischenkreiskondensatoren 8 aufweist. Es ist jeweils ein Zwischenkreiswiderstand RS parallel zu den Zwischenkreiskondensatoren 8 geschaltet. Ein derartiger Aufbau eines Zwischenkreises 2 ist häufig bei Industrieumrichtern zu finden. Die beiden Widerstände RS weisen typischerweise einen gleichen Widerstandswert auf, wie z.B. einen Ohmwert im Bereich von 5 bis 10 kΩ. Vorzugsweise weisen die beiden beispielhaft eingangsseitig in Reihe geschal- teten Vorwiderstände RV einen in etwa gleichen Widerstandswert auf wie die beiden Zwischenkreiswiderstände RS.
Die gezeigte Schutzschaltung 5 weist beispielhaft einen DC- Schütz 71 sowie einen Trennschütz 72 als ansteuerbare, mecha- nische Schaltelemente 7 auf. Mit dem Bezugszeichen 73 ist jeweils eine Erregerspule bezeichnet. Weiterhin sind mit dem Bezugszeichen 74, 75 ein jeweils zum DC-Schütz 71 bzw. zum Trennschütz 72 gehörender Schaltkontakt bezeichnet. Die beiden Schütze 71, 72 werden vorzugsweise von einer nicht weiter gezeigten Steuereinheit des Wechselrichters 1 angesteuert.
Für den Fall, dass der Wechselrichter 1 von der regenerativen Spannungsquelle 3 freigeschaltet werden soll, das heißt getrennt werden soll, werden beide Schütze 71, 72 öffnend ange- steuert. Im Einspeisebetrieb werden dagegen der DC-Schütz 71 schließend und der Trennschütz 72 öffnend angesteuert. In diesem Fall liegt die Feldspannung uF direkt am Zwischenkreis 2 an. Für den Fall, dass die Zwischenkreisspannung uZK den vorgegebenen, maximal zulässigen Spannungsgrenzwert über- schreitet, werden der DC-Schütz 71 öffnend und der Trennschütz 72 schließend zur eingangsseitigen Spannungsbegrenzung angesteuert . Im vorliegenden Beispiel ist der Vergleicher bzw. der Kompa- rator als Chopper 65 zur geregelt getakteten Ansteuerung des elektronischen Schaltelementes 64 ausgebildet. Das elektronische Schaltelement 64 ist vorzugsweise ein für den Schaltbe- trieb ausgelegter Schalttransistor, wie z.B. ein IGBT. In diesem Fall fällt die kurzzeitig aufzunehmende elektrische Leistung nahezu ausschließlich an dem technisch dazu vorgesehenen Bauelement in Form eines Begrenzungswiderstandes RB ab. Dabei weist dieser Begrenzungswiderstand RB einen im Ver- gleich zu den Vorwiderständen RV und zu den Zwischenkreiswi- derständen RS um zwei bis vier Größenordnungen darunterliegenden Widerstandswert auf. Im vorliegenden Beispiel würde der Begrenzungswiderstand einen Widerstandswert im Bereich von 10 bis 100 Ω aufweisen. Dies bedeutet aber auch, dass an diesem im Vergleich zu den Vorwiderständen RV und zu den Zwi- schenkreiswiderständen RS eine um die zwei bis vier Größenordnungen darüberliegende elektrische Leistung abfällt. Da diese Leistung jedoch nur für einen Bruchteil einer Sekunde anliegt, kann der Begrenzungswiderstand RB eine Baugröße auf- weisen, die im Vergleich zu einem Begrenzungswiderstand für eine dauerhafte Aufnahme dieser elektrischen Leistung drastisch kleiner ist.
Weiterhin weist der Chopper 65 einen Pulsweitenmodulator PWM zur geregelt getakteten Ansteuerung des elektronischen
Schaltelementes 64 mit einer konstanten Schaltfrequenz f auf. Durch die pulsweitenmodulierte Ansteuerung ist ein besonders einfacher schaltungstechnischer Aufbau des elektronischen Spannungsbegrenzers 6 möglich. Die Schaltfrequenz f liegt ty- pischerweise im Bereich von 10 kHz. Diese ermöglicht einen besonders schnellen regelungstechnischen Eingriff zur Begrenzung der am Zwischenkreis 2 anliegenden Zwischenkreisspannung uZK auf halbleiterverträgliche Spannungswerte.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und ande- re Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Zusammenfassend wird eine eingangsseitige Schutzschaltung 5 zum Schutz eines Zwischenkreises 2 eines Wechselrichters 1 gegen Überspannungen vorgeschlagen. Die Schutzschaltung 5 weist ein dem Zwischenkreis 2 vorgeschaltetes und mittels eines ansteuerbaren mechanischen Schaltmittels 7 überbrückbares Vorschaltelement RV zur Spannungsbegrenzung des Zwischenkrei- ses 2 auf. Das mechanische Schaltmittel 7 ist derart ansteuerbar, dass es im Einspeisebetrieb des Wechselrichters 1 bei einer Zwischenkreisspannung uZK größer als einem vorgegebenen Spannungsgrenzwert UG öffnet. Erfindungsgemäß weist die Schutzschaltung 5 einen dem Vorschaltelement RV nachgeschal- teten und parallel zum Zwischenkreis 2 geschalteten elektronischen Spannungsbegrenzer 6 auf.

Claims

Patentansprüche
1. Eingangsseitige Schutzschaltung für einen Zwischenkreis
(2) eines Wechselrichters (1) gegen Überspannungen, wobei die Schutzschaltung ein dem Zwischenkreis (2) vorgeschaltetes und mittels eines ansteuerbaren mechanischen Schaltmittels (7) überbrückbares Vorschaltelement (RV) zur Spannungsbegrenzung des Zwischenkreises (2) aufweist und wobei das mechanische Schaltmittel (7) derart ansteuerbar ist, dass es im Einspei- sebetrieb des Wechselrichters (1) bei einer Zwischenkreis- spannung (uZK) größer als einem vorgegebenen Spannungsgrenzwert (UG) öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschaltung einen dem Vorschaltelement (RV) nachgeschalteten und parallel zum Zwischenkreis (2) geschalteten elektroni- sehen Spannungsbegrenzer (6) aufweist.
2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Spannungsbegrenzer (6) im Wesentlichen nur zur Aufnahme der bis zum Öffnen des mechanischen Schalt- mittels (7) am Spannungsbegrenzer (6) abfallenden elektrischen Eingangsleistung thermisch ausgelegt ist.
3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Spannungsbegrenzer (6) eine Spannungserfassungseinheit (61) zur Erfassung der Zwischen- kreisspannung (uZK) , einen Vergleicher (62) zum Vergleichen eines aktuell erfassten Spannungsmesswertes (UM) mit einem dem Spannungsgrenzwert (UG) entsprechenden Vergleichsspannungswert (UV), ein dem Vergleicher (62) nachgeschaltetes an- steuerbares elektronisches Schaltelement (64) sowie eine parallel an den Zwischenkreis (2) geschaltete Reihenschaltung aus dem lastseitigen Teil des elektronischen Schaltelementes (64) und einem Begrenzungswiderstand (RB) aufweist.
4. Schutzschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleicher als Chopper (65) zur geregelt getakteten Ansteuerung des elektronischen Schaltelementes (64) ausgebildet ist.
5. Schutzschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Chopper (65) einen Pulsweitenmodulator (PWM) zur geregelt getakteten Ansteuerung des elektronischen Schaltelementes (64) mit einer konstanten Schaltfrequenz (f) aufweist.
6. Schutzschaltung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltelement (RV) ein Widerstand ist und dass das elektronische Schaltelement (64) ein Schalttransistor ist.
7. Schutzschaltung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Schaltmittel (7) derart ansteuerbar ist, dass es im ausgeschalteten Zustand des Wechselrichters (1) geöffnet ist.
8. Wechselrichter mit einem eingangsseitigen Zwischenkreis
(2) zum Anschließen an eine regenerative Gleichspannungsquelle (3) und mit einem ausgangsseitigen Leistungsteil (4) zur Einspeisung in ein elektrisches Netz (N) , wobei der Wechsel- richter eine eingangsseitige Schutzschaltung (5) für den Zwischenkreis (2) zum Schutz gegen Überspannungen aufweist, wobei die Schutzschaltung (5) ein dem Zwischenkreis (2) vorgeschaltetes und mittels eines ansteuerbaren mechanischen Schaltmittels (7) überbrückbares Vorschaltelement (RV) zur Spannungsbegrenzung des Zwischenkreises (2) aufweist und wobei das mechanische Schaltmittel (7) über den Wechselrichter derart ansteuerbar ist, dass es im Einspeisebetrieb des Wechselrichters bei einer Zwischenkreisspannung (uZK) größer als einem vorgegebenen Spannungsgrenzwert (UG) öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter eine Schutzschaltschaltung (5) nach einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist.
9. Wechselrichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter ein Solarwechselrichter zum eingangsseitigen Anschließen an ein Solarmodul (3), an ein Solarfeld
(3) oder an eine Brennstoffzelle ist.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8836162B2 (en) 2010-02-26 2014-09-16 Ziehl-Abegg Ag Inverter for photovoltaic systems
DE102010009484B4 (de) * 2010-02-26 2012-03-22 Ziehl-Abegg Ag Wechselrichter für Photovoltaikanlagen
DE102010011232A1 (de) * 2010-03-12 2011-09-15 Adensis Gmbh Schutzvorrichtung für Wechselrichter einer PV-Anlage
AT510512B1 (de) 2010-09-30 2015-08-15 Fronius Int Gmbh Wechselrichter
DE102010042490A1 (de) * 2010-10-15 2012-04-19 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Schaltungsanordnung zum Betreiben einer elektrischen Last, Steuervorrichtung zur Ansteuerung eines Antriebsmotors eins Hausgeräts, Hausgerät und Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Last in einem Hausgerät
KR101796045B1 (ko) 2011-04-12 2017-11-10 엘지전자 주식회사 태양광 모듈
US9343906B2 (en) 2011-06-03 2016-05-17 Schneider Electric Solar Inverters Usa, Inc. High dynamic DC-voltage controller for photovoltaic inverter
DE102011077160A1 (de) * 2011-06-07 2012-12-13 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Solarmodul und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102011112474B4 (de) * 2011-09-05 2017-07-13 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Verfahren und Anordnung zum Überspannungsschutz von Wechselrichtern für photovoltaische Anlagen
EP2634885B1 (de) 2012-02-29 2015-09-02 ABB Technology Ltd Gleichstromenergiesystem mit Systemschutzfunktionen
DE102012217884A1 (de) * 2012-10-01 2014-02-27 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung mit einem Wechselrichter
EP2738929B8 (de) 2012-11-28 2015-06-10 ABB Technology AG Verfahren für den Betrieb eines Wechselrichters und Wechselrichter
DE102013102465A1 (de) * 2013-03-12 2014-09-18 Refusol Gmbh Heizvorrichtung
CN103780071B (zh) * 2014-01-21 2016-08-17 广东易事特电源股份有限公司 一种过压保护装置以及光伏发电系统
CN105450058B (zh) * 2014-06-20 2018-03-16 华为技术有限公司 一种逆变器及其控制装置、控制方法及逆变器系统
CN104158154B (zh) * 2014-09-01 2017-10-27 阳光电源股份有限公司 光伏逆变器及其保护装置
EP3314752B1 (de) * 2015-06-26 2020-09-30 Newport Corporation Verfahren zur messung einer oder mehrerer eigenschaften einer oder mehrerer fotovoltaischer zellen
DE102016102264A1 (de) * 2016-02-10 2017-08-10 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh MOSFET-Schutz durch EKM-Messung
DE102016220889B4 (de) 2016-10-24 2022-11-17 Robert Bosch Gmbh Stromrichtervorrichtung, elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben einer Stromrichteranordnung
DE102017214207A1 (de) 2017-08-15 2019-02-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ansteuerung eines pulsbreitenmodulierten Stromrichters, Steuervorrichtung für einen pulsbreitenmodulierten Stromrichter, Stromrichteranordnung und elektrisches Antriebssystem
EP3605813A1 (de) * 2018-07-30 2020-02-05 Fronius International GmbH Wechselrichter mit zwischenkreisschutz
DE102019203526A1 (de) * 2019-03-15 2020-09-17 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Entladevorrichtung, elektrische Einheit und Entladeverfahren

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5208741A (en) * 1991-03-28 1993-05-04 General Electric Company Chopper circuit for dynamic braking in an electric power conversion system
JPH11312022A (ja) 1998-04-28 1999-11-09 Yaskawa Electric Corp 太陽光発電用インバータ装置およびその制御方法
DE19825801C2 (de) * 1998-06-10 2003-10-02 Baumueller Nuernberg Gmbh Gleichspannungs-Zwischenkreis mit Hochlast-Widerstand
US20030214342A1 (en) * 2002-05-14 2003-11-20 Darrin Benzer IO clamping circuit method utilizing output driver transistors
KR100541724B1 (ko) * 2002-11-08 2006-01-11 삼성전자주식회사 모터전원공급장치 및 모터전원공급방법
EP1914857B1 (de) * 2006-10-21 2009-07-22 SMA Solar Technology AG Schaltungseinrichtung und Verfahren, insbesondere für Photovoltaik-Generatoren

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010040613A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102171906A (zh) 2011-08-31
DE102008050543A1 (de) 2010-04-15
WO2010040613A1 (de) 2010-04-15
US20110194216A1 (en) 2011-08-11

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