WO2002078164A1 - Verfahren zum regeln eines wechselrichtersystems - Google Patents

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WO2002078164A1
WO2002078164A1 PCT/AT2002/000074 AT0200074W WO02078164A1 WO 2002078164 A1 WO2002078164 A1 WO 2002078164A1 AT 0200074 W AT0200074 W AT 0200074W WO 02078164 A1 WO02078164 A1 WO 02078164A1
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converter
energy
intermediate circuit
periods
control device
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PCT/AT2002/000074
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Inventor
Günter ACHLEITNER
Christoph Panhuber
Original Assignee
Fronius International Gmbh
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    • 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Definitions

  • the invention relates to a method for regulating an inverter system and an inverter therefor, as described in the preambles of claims 1 and 18.
  • An inverter system is known from the article "A new panel-integratable inverter concept for grid-connected photovoltaic systems" by A. Lohner, T. Meyer and A. Nagel (Department for Power Electronics and Electrical Drivers, RWTH Aachen University, University of Technology) , in which an energy source, in particular a solar module, is connected to a DC-DC converter which is arranged in the energy source or in the solar module.
  • the DC is arranged in the energy source or in the solar module.
  • DC converter has a series resonance circuit and is connected to an intermediate circuit which is formed from one or more capacitors.
  • a DC-AC converter is connected to the intermediate circuit, the output of the DC-AC converter being connected to an AC voltage network for energy supply.
  • AC converter is designed to deliver pulsating power. Furthermore, the energy source, in particular the solar module, works with direct current. The article also mentions that a disadvantage is that the voltage fluctuations of the energy source are transmitted to the intermediate circuit due to the constant power supply or constant voltage or current supply of the DC-DC converter.
  • inverter systems are known in which the structure is the same as the above-mentioned inverter.
  • a method for regulating the inverter system is used in which the DC-DC converter is regulated in such a way that it has a sinusoidal current flow at constant voltage. This ensures that the intermediate voltage is kept constant in the DC link, the sinusoidal current flow being constantly adapted to the energy consumption of the DC-AC converter from the DC link. This also ensures that sufficient energy is always supplied from the DC-DC converter to the DC link and that standstill or undefined operation is not possible.
  • the invention has for its object to provide a method for controlling an inverter system and an inverter therefor, in which a conscious fluctuation of the intermediate circuit voltage or the intermediate circuit energy is accepted and at the same time a safe operation of the inverter or the inverter system is guaranteed.
  • This object of the invention is achieved in such a way that the DC-DC converter is regulated in such a way that it has an approximately constant current flow from the input of the DC-DC converter, that is to say from the energy source, to the output of the DC-DC converter for an adjustable period of time.
  • Transducer i.e. into the intermediate circuit, independently of the energy taken from the intermediate circuit, whereas the DC-AC converter takes energy from the intermediate circuit for feeding into the AC voltage network and / or for delivery to a consumer within this time period, with a controller or a control device of the DC-DC converter, in particular a setpoint for regulating the current flow through the DC-DC
  • the advantage here is that the constant losses of current or the constant energy flow via the DC-DC converter can greatly reduce the conduction losses of the DC-DC converter. This is achieved because the conduction losses of the switching devices used increase in square to the current level, with this type of control the maximum current level being significantly lower than is the case with the known inverters, since with a sinusoidal current supply via the DC DC converter very high current peaks occur to keep the DC link constant. The periods with high current or current peak values therefore have a disproportionately large impact. Another advantage is that it also ensures that there are no peak values of the power loss, since the guide losses remain approximately constant during operation, so that a very simple dissipation of the loss energy, which occurs in the form of thermal energy, is made possible.
  • a power adjustment of the energy supply to the intermediate circuit can be carried out without very high current peaks by means of a special regulating or control method, so that continuous operation with such an inverter is possible. It is also advantageous that due to the constant current draw from the energy source, no voltage fluctuations are caused at the input of the DC-DC converter, so that the input capacitances of the smoothing capacitors for the energy source can be significantly reduced. Operation at the optimum working point, in particular at the MPP point, of the energy source or of the solar module, is therefore also possible since there are no voltage fluctuations and therefore an unpredictable shifting of the working point cannot take place.
  • By regulating the DC-DC converter with constant current flow it is also achieved that a much lower maximum current level is achieved, as a result of which much smaller components can be used and thus the manufacturing costs of the DC-DC converter can be reduced.
  • Figure 1 is a block diagram of an inverter system with the essential components in a simplified, schematic representation.
  • Fig. 3 is a characteristic of a current profile at the output of a DC-DC converter
  • Fig. 4 is a characteristic curve of a current profile at the output of a DC-AC converter
  • FIG. 5 shows a characteristic curve of an intermediate circuit voltage in the intermediate circuit of the inverter system in a simplified, schematic representation.
  • FIG. 1 to 5 show a conventional structure, in particular a block diagram, of an inverter system 1 with an inverter 2 (with dash-dotted lines). Since the individual components or assemblies and functions of the inverter system 1 are already known, they will not be discussed in more detail. 2 to 5 different characteristics are shown, which explain the principle of operation of the inverter 2 in more detail.
  • the inverter 2 has, for example, a DC-DC converter 3 (with dashed lines), an intermediate circuit 4 and a DC-AC converter 5.
  • An energy source 6 or an energy generator is connected to the DC-DC converter 3 and is formed, for example, by one or more solar modules 7 connected in parallel and / or in series with one another, which are referred to as strings, or a battery (not shown).
  • the outputs of the DC-AC converter 5 are, for example, not connected to an AC voltage network 8 and / or one or more consumers, such as a refrigerator, a radio, etc.
  • the DC-DC converter 3 is formed, for example, at least from an inverter 9, a transformer 10 and a rectifier 11.
  • the intermediate circuit 4 is made up of one or more other capacitors built. So that a desired alternating voltage can be generated for the alternating voltage network 8 or the consumer, the DC-AC converter 5 is formed by a corresponding inverter, which converts the direct voltage into an alternating voltage.
  • Other components or assemblies, such as filters, smoothing capacitors, etc., are not shown in the exemplary embodiment shown.
  • the inverter 2 has a regulator or a control device 12, which can be formed, for example, by a microprocessor, a microcontroller or a computer.
  • a corresponding control of the individual assemblies, in particular the switching devices arranged therein, can be carried out via the control device 12.
  • the individual regulating or control sequences are stored in the control device 12 by means of corresponding software programs and / or data or characteristic curves.
  • measuring system 13 to 16 for detecting the current and the voltage at various points of the inverter system 1 are arranged with the control device 12.
  • the DC-DC converter 3 is operated in such a way that it provides a constant current or current value 18 predetermined by the control device 12 for supplying energy to the intermediate circuit 4 over a presettable time period 17.
  • the time period 17 over which the DC-DC converter 3 is operated with a predetermined current value 18 can be defined, for example, by an adjustable number of periods or half-periods or an arbitrarily definable period.
  • the period 17 is preferably defined by the number of periods or half-periods that can be preset, the periods or half-periods being dependent on the generated AC voltage of the DC-AC converter 5, that is, depending on the set number of periods or half-periods by the control device 12 a regulation or control of the inverter 2, in particular a change in at least one desired value, is initiated.
  • the recorded actual values are only regulated for or by the individual components or assemblies to the predetermined target values.
  • the duration 17 was set, for example, over the periods, the number of preset periods or half-periods being “one”, that is to say one period or two half-periods periods, as can be seen in FIG. 4.
  • control device 12 adjusts the energy supply, in particular the constant current flow or the current value 18, from the DC-DC converter 3 into the intermediate circuit 4 to that of the intermediate circuit 4 through the DC-AC
  • the control device 12 enters an average value 28, in particular an average current value, as schematically shown in broken lines in FIG. 4, which the DC-AC converter removed from the intermediate circuit 4 during the period 17 or the set number of periods or half-periods 5 Averaged amount of energy.
  • This mean value 28 is then used for the next time period 17 as a target value for the current flow or for the current value 18 of the DC-DC converter 3. It can thus be said that the dashed line for the mean value 28 in FIG. 4 roughly corresponds to the characteristic curve of the output current for the DC-DC converter 3 in FIG. 3, the characteristic curve in FIG. 3 by the time period 17 is shifted.
  • a new setpoint that is to say a new current value 18
  • a power adjustment of the energy supply in the intermediate circuit 4 to the last amount of energy withdrawn that is to say the amount of energy withdrawn from the just expired Period 17 is carried out.
  • Such an adjustment of the current value 18 is particularly evident in the exemplary embodiment shown in FIG. 3 at times 21 and 26, since at these times 21 and 26 in the previous time period 17 there has been a change in the energy consumption of the DC-AC converter 5 and a corresponding adjustment of the setpoint or the current value 18 for the DC-DC converter 3 was therefore necessary.
  • the DC-DC converter 3 delivers so much energy to the intermediate circuit 4 at an approximately constant current flow that an intermediate circuit average value 29, as shown with broken lines in FIG. 5, in particular the one Mean value of the intermediate circuit voltage is kept constant, the intermediate circuit voltage in the intermediate circuit 4 fluctuating due to the constant energy transmission or due to the approximately constant current supply of the DC-DC converter 3 from the energy source 6 in accordance with the energy consumption of the DC-AC converter 5, as shown schematically in Fig. 5.
  • This delayed energy adaptation makes it possible in the first place that a constant current flow with a defined setpoint or current value 18 can be carried out over the predetermined time period 17 and not, as is known from the prior art, that a constant energy adaptation and thus regulation must be carried out ,
  • the constant control effort for the components or assemblies of the inverter 2 is thus significantly reduced and several factors can thus be taken into account for the optimization of the energy supply.
  • the control device 12 can be constructed by inexpensive components in which the speed or the clock frequency is low.
  • the DC-DC converter 3 and the DC-AC converter 5 can have their own independent control device or a controller, which is interconnected with the control device 12, or that the control device 12 and the regulation can be omitted or control is carried out by the associated controllers.
  • the determined mean value 28 can be corrected or otherwise determined by the control device 12 by means of stored or determined data or values or parameters.
  • the control device 12 can determine an energy quantity value which is determined by the ratio of the energy quantity supplied, according to FIG. 3, to the energy quantity withdrawn or the amount of current from the intermediate circuit 4. 4, during a time period 17 or the set number of periods or half-periods.
  • This Regulation or control is preferably carried out independently of the set time period 17, that is to say at any time, so that the energy flow can be adapted as quickly as possible. Of course, however, it is also possible to carry out this regulation or control synchronously with the time period 17, that is to say after each time period 17.
  • the control device 12 determines an intermediate circuit mean value 29 of the amount of energy in the intermediate circuit 4 after the period 17 or after a period or half period or the specified number of periods or half periods, so that constant monitoring and adaptation of the intermediate circuit 4 is possible and thus can be reacted accordingly if the energy consumption from the intermediate circuit 4 is too high or too low.
  • the intermediate circuit average value 29 is compared by the control device 12 with stored, preferably adjustable reference values 30, 31 which, for example, can also be set independently of the reference values 30, 31 for the intermediate circuit voltage, the output power, for example, when a reference value 30, 31 is exceeded of the DC-AC converter 5 is increased and when the value falls below a reference value 30, 31, the output power of the DC-AC converter 5 is reduced.
  • adjustable reference values 30, 31 which, for example, can also be set independently of the reference values 30, 31 for the intermediate circuit voltage
  • the output power can be adjusted and thus corresponding consumers can be switched on or off or operated or more or less energy can be supplied to the AC voltage network 8.
  • the DC-AC converter 5 be adapted to the state of the intermediate circuit 4, but also the DC-DC converter 3 is controlled accordingly.
  • the defined reference value 30, 31 is undershot, which for example can also be set independently of the reference values 30, 31 for the DC-AC converter 5
  • the setpoint value or the current value 18 for the DC-DC converter is determined by an intermediate circuit value 29 3 increased from the energy source 6 when there is a sufficient amount of energy available, that is to say that the control device 12 checks, when the reference value 30, 31 is undershot, how much energy is available from the energy source 6 in order to carry out a corresponding increase in the target value. If there is too little energy available, the output power of the DC-AC converter 5 reduced to in turn supply enough energy in the intermediate circuit 4.
  • the control device 12 thus monitors the amount of energy made available by the energy source 6. It is possible that due to the generated or delivered
  • Amount of energy the output power of the DC-AC converter 5 is adjusted. This can be done in such a way that when the at least one energy characteristic value 32, according to FIG. 2, is exceeded by the generated energy or the voltage and the current from the energy source 6, the output power of the DC-AC converter 5, as can be seen at time 24, is raised or reduced if it falls below.
  • the adaptation of the DC-DC converter 3 does not have to take place at this point in time 24, since this is carried out by a changed mean value 28 after the time period 17 has elapsed. However, it is possible that, due to an unforeseen increase in the output power, the setpoint for the DC-DC converter 3 can be adjusted immediately.
  • the inverter system 1 can be operated in such a way that delivery can be made to the AC network 8 and / or to one or more consumers, the control device 12 determining on the basis of the available amount of energy whether it is connected to one or more Consumer and / or is supplied to the AC network 8. For this purpose, the operator can make a corresponding priority-dependent setting, so that the control device 12 can independently switch the connected consumers on and off based on the amount of energy available, as shown in FIG. 4.
  • the DC-DC converter 3 is regulated in such a way that an approximately constant current flow from the input of the DC-DC converter 3, that is to say from the energy source, for an adjustable period 17 regardless of the energy taken from the intermediate circuit 4 6, to the output of the DC-DC converter 3, that is to say into the intermediate circuit 4, whereas the DC-AC converter 5 supplies it within this defined time period 17
  • the controller or the control device 12 of the DC-DC converter 3 Takes energy from the intermediate circuit 4 for feeding into the AC voltage network 8 and / or for delivery to a consumer, the controller or the control device 12 of the DC-DC converter 3, in particular a setpoint value or a current value 18 for regulating the current flow , re-sets 17 after the specified period of time.
  • the control device 12 regulates the inverter system 1 in such a way that the energy supply of the DC-AC converter 5 is determined as a function of the amount of energy or power generated by the energy source 6, ie, accordingly the available amount of energy from the energy source 6 determines the output power of the DC-AC converter 5.
  • FIGS. 1, 2, 3, 4, 5 can form the subject of independent solutions according to the invention.
  • the relevant tasks and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.
  • Inverter system Inverter DC-DC converter DC-AC converter energy source Solar module AC network Inverter Transformer Rectifier Control device Measuring system Measuring system Measuring system Time Current value Time Time Time Time Time Time Time Time Time Time Time Time Average value DC link average value Reference value Reference value Energy value

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Regeln eines Wechselrichtersystems (1), bei dem über eine Energiequelle (6) elektrische Energie erzeugt und/oder geliefert wird, die von zumindest einem DC-DC-Wandler (3) in einen Zwischenkreis (4) transferiert und von diesem über einen DC-AC-Wandler (5) in ein Wechselspannungsnetz (8) eingespeist und/oder einem Verbraucher zugeführt wird. Der DC-DC-Wander (3) wird derart geregelt, dass sich während einer einstellbaren Zeitdauer unabhängig von der Energieentnahme aus dem Zwischenkreis (4) ein annähernd konstanter Stromfluss vom Eingang des DC-DC-Wandlers (3), also von der Energiequelle (6), zum Ausgang des DC-DC-Wandlers (3), also in den Zwischenkreis (4), einstellt, wogegen der DC-AC-Wandler (5) innerhalb dieser Zeitdauer Energie aus dem Zwischenkreis (4) zum Einspeisen in das Wechselspannungsnetz (8) und/oder zur Lieferung an den Verbraucher entnimmt. Ein Regler bzw. eine Steuervorrichtung des DC-DC-Wandlers (3), insbesondere ein Sollwert für die Regelung des Stromflusses durch den DC-DC-Wandler (3), wird jeweils nach Ablauf der Zeitdauer neu eingestelt.

Description

Verfahren zum Regeln eines Wechselrichtersystems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Wechselrichtersystems sowie einen Wechselrichter hierfür, wie es in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 18 beschrieben ist.
Aus dem Artikel "A new panel-integratable inverter concept for grid-connected photovoltaic Systems" von A. Lohner, T. Meyer und A. Nagel (Department for Power Electronics and Electrical Drivers, RWTH Aachen, University of Technology) ist ein Wechselrichtersystem bekannt, bei dem eine Energiequelle, insbesondere ein Solarmodul, an einem DC-DC-Wand- 1er, der in der Energiequelle bzw. im Solarmodul angeordnet ist, angeschlossen ist. Der DC-
DC-Wandler weist einen Serien-Resonanzkreis auf und ist mit einem Zwischenkreis, der aus einem oder mehreren Kondensatoren gebildet ist, verbunden. Am Zwischenkreis ist ein DC- AC-Wandler angeschlossen, wobei der Ausgang des DC-AC- Wandlers mit einem Wechselspannungsnetz zur Energieeinspeisung verbunden ist. Aus dem Artikel ist ein Konzept zu ent- nehmen, bei dem der DC-DC-Wandler zur Lieferung einer konstanten Leistung und der DC-
AC-Wandler zur Lieferung einer pulsierenden Leistung ausgelegt ist. Weiters arbeitet die Energiequelle, insbesondere das Solarmodul, mit Gleichstrom. Im Artikel wird weiters erwähnt, daß ein Nachteil darin besteht, daß durch die konstante Leistungslieferung bzw. konstante Spannungs- bzw. Stromlieferang des DC-DC-Wandlers die Spannungsschwankungen der Energiequelle auf den Zwischenkreis übertragen wird.
In diesem Artikel ist zwar das Grundprinzip einer konstanten Energielieferung von der Energiequelle in den Zwischenkreis erwähnt, jedoch werden keinerlei Anregungen gegeben, wie ein derartiges Wechselrichtersystem betrieben werden muß. Hierzu wird sogar erwähnt, daß dadurch der Nachteil auftritt, daß Spannungsschwankungen im Zwischenkreis auftreten. Wird bei diesem Konzept eine konstante Energielieferung von der Energiequelle über den DC-DC- Wandler mit einem fix eingestellten Strom ohne spezielles Regelverfahren durchgeführt, so kann es passieren, daß ohne entsprechende Regel- bzw. Steuerverfahren zu viel Energie aus dem Zwischenkreis entnommen wird, wodurch das Wechselrichtersystem zum Stillstand kommt bzw. ein definierter Betrieb nicht mehr möglich ist.
Andererseits sind Wechselrichtersysteme bekannt, bei denen der Aufbau dem obengenannten Wechselrichter gleicht. Hierbei wird jedoch ein Verfahren zur Regelung des Wechselrichtersystems eingesetzt, bei dem der DC-DC-Wandler derart geregelt wird, daß dieser einen sinus- ähnlichen Stromfluß bei konstanter Spannung aufweist. Damit wird erreicht, daß die Zwi- schenkreisspannung im Zwischenkreis konstant gehalten wird, wobei der sinusähnliche Stromfluß dabei ständig an die Energieentnahme des DC-AC-Wandlers aus dem Zwischenkreis angepaßt wird. Somit wird auch erreicht, daß immer ausreichend Energie vom DC-DC- Wandler in den Zwischenkreis geliefert wird und somit ein Stillstand bzw. ein undefinierbarer Betrieb nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Regeln eines Wechselrichtersystems sowie einen Wechselrichter hierfür zu schaffen, bei dem eine bewußte Schwankung der Zwischenkreisspannung bzw. der Zwischenkreisenergie in Kauf genommen wird und gleichzeitig ein sicherer Betrieb des Wechselrichters bzw. des Wechselrichtersystems gewährleistet ist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird derartig gelöst, daß der DC-DC-Wandler derart geregelt wird, daß dieser während einer einstellbaren Zeitdauer einen annähernd konstanten Stromfluß vom Eingang des DC-DC-Wandlers, also von der Energiequelle, zum Ausgang des DC-DC-
Wandlers, also in den Zwischenkreis, unabhängig von der Energieentnahme aus dem Zwischenkreis durchfuhrt, wogegen der DC-AC-Wandler innerhalb dieser Zeitdauer Energie aus dem Zwischenkreis zum Einspeisen in das Wechselspannungsnetz und/oder zur Lieferung an einen Verbraucher entnimmt, wobei ein Regler bzw. eine Steuervorrichtung des DC-DC- Wandlers, insbesondere ein Sollwert für die Regelung des Stromflusses durch den DC-DC-
Wandler, jeweils nach Ablauf der Zeitdauer neu eingestellt wird.
Vorteilhaft ist hierbei, daß durch die konstante Stromlieferung bzw. den konstanten Energie- fluß über den DC-DC-Wandler die Leitverluste des DC-DC-Wandlers sehr stark reduziert werden können. Dies wird insofern erreicht, da die Leitverluste der eingesetzten Schaltvorrichtungen sich im Quadrat zur Stromhöhe vergrößern, wobei bei dieser Art von Regelung die maximale Stromhöhe wesentlich geringer ist, als dies bei den bekannten Wechselrichtern der Fall ist, da bei einer sinusförmigen Stromlieferung über den DC-DC-Wandler sehr hohe Stromspitzenwerte zur Konstanthaltung des Zwischenkreises auftreten. Die Zeitabschnitte mit hohem Strom bzw. Stromspitzenwerten wirken sich daher überproportional stark aus. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß damit auch erreicht wird, daß keine Spitzenwerte der Verlustleistung auftreten, da die Leitverluste während des Betriebes annähernd konstant bleiben, so daß eine sehr einfache Abführung der Verlustenergie, die in Form von Wärmeenergie auftritt, ermöglicht wird. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Wechselrichtern, bei denen Spitzenverluste auftreten, müssen für die Abführung der Spitzenverluste die entsprechenden Baukörper, insbesondere Kühlkörper, Lüfter, usw., für die maximal möglichen und erlaubten Spitzenverluste bzw. Temperaturen ausgelegt werden, so daß die Baugröße und die Herstellungskosten derartiger Wechselrichter bedeutend höher sind.
Ein wesentlicher Vorteil liegt auch darin, daß trotz konstantem Stromfluß über den DC-DC-
Wandler eine Leistungsanpassung der Energielieferung an den Zwischenkreis ohne sehr hohe Stromspitzen durch ein spezielles Regel- bzw. Steuerverfahren vorgenommen werden kann, so daß ein Dauerbetrieb mit einem derartigen Wechselrichter möglich ist. Vorteilhaft ist weiters, daß aufgrund der konstanten Stromentnahme aus der Energiequelle keinerlei Spannungs- Schwankungen am Eingang des DC-DC-Wandlers verursacht werden, so daß die Eingangskapazitäten der Glättungskondensatoren für die Energiequelle wesentlich verringert werden können. Somit ist auch ein Betrieb am optimalen Arbeitspunkt, insbesondere am MPP-Punkt, der Energiequelle bzw. des Solarmoduls möglich, da keinerlei Spannungsschwankungen auftreten und somit ein unvorhersehbares Verschieben des Arbeitspunktes nicht stattfinden kann. Durch die Regelung des DC-DC-Wandlers mit konstantem Stromfluß wird auch erreicht, daß eine wesentlich geringere maximale Stromhöhe erreicht wird, wodurch wesentlich geringer dimensionierte Bauelemente eingesetzt werden können und somit die Herstellungskosten des DC-DC-Wandlers gesenkt werden können.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Ansprüchen 2 bis 17 beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind der Beschreibung zu entnehmen.
Die Erfindung wird anschließend durch ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Wechselrichtersystems mit den wesentlichen Komponenten in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine Kennlinie eines Stromverlaufes am Ausgang einer Energiequelle des Wechselrichtersystems in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 3 eine Kennlinie eines Stromverlaufes am Ausgang eines DC-DC-Wandlers des
Wechselrichtersystems in vereinfachter, schematischer Darstellung; Fig. 4 eine Kennlinie eines Stromverlaufes am Ausgang eines DC-AC-Wandlers des
Wechselrichtersystems in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 5 eine Kennlinie einer Zwischenkreisspannung im Zwischenkreis des Wechselrich- tersystems in vereinfachter, schematischer Darstellung.
Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei- ehe Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unter- schiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In den Fig. 1 bis 5 ist ein üblicher Aufbau, insbesondere ein Blockschaltbild, eines Wechselrichtersystems 1 mit einem Wechselrichter 2 (strichpunktiert umrandet) dargestellt. Da die einzelnen Komponenten bzw. Baugruppen und Funktionen des Wechselrichtersystems 1 bereits bekannt sind, wird auf diese nicht mehr näher eingegangen. In den Fig. 2 bis 5 sind unterschiedliche Kennlinien dargestellt, die das Funktionsprinzip des Wechselrichters 2 näher erläutern.
Der Wechselrichter 2 weist beispielsweise einen DC-DC-Wandler 3 (strichliert umrandet), einen Zwischenkreis 4 und einen DC-AC-Wandler 5 auf. Am DC-DC-Wandler 3 ist eine Energiequelle 6 bzw. ein Energieerzeuger angeschlossen, die beispielsweise durch ein oder mehrere parallel und/oder seriell zueinander geschaltete Solarmodule 7, die als String bezeichnet werden, oder einer Batterie (nicht dargestellt) gebildet ist. Der DC-AC-Wandler 5 ist mit seinen Ausgängen beispielsweise mit einem Wechselspannungsnetz 8 und/oder einem oder mehreren Verbrauchern, nicht dargestellt, wie beispielsweise einen Kühlschrank, ein Funkgerät usw., verbunden.
Der DC-DC-Wandler 3 wird beispielsweise zumindest aus einem Inverter 9, einem Transfor- mator 10 und einem Gleichrichter 11 gebildet. Der Zwischenkreis 4 wird aus einem oder meh- reren Kondensatoren aufgebaut. Damit eine gewünschte Wechselspannung für das Wechselspannungsnetz 8 oder den Verbraucher erzeugt werden kann, wird der DC-AC-Wandler 5 durch einen entsprechenden Inverter, der die Gleichspannung in eine Wechselspannung umwandelt, gebildet. Weitere Bauelemente bzw. Baugruppen, wie beispielsweise Filter, Glät- tungskondensatoren usw., sind im gezeigten Ausführungsbeispiel nicht dargestellt.
Wesentlich ist bei diesem bereits bekannten Aufbau das Regel- bzw. Steuerverfahren, mit dem der Wechselrichter 2 betrieben wird, wie dies nachstehend beschrieben ist.
Hierzu weist der Wechselrichter 2 einen Regler bzw. eine Steuervorrichtung 12, die beispielsweise durch einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller oder einen Rechner gebildet sein kann, auf. Über die Steuervorrichtung 12 kann eine entsprechende Steuerung der einzelnen Baugruppen, insbesondere der darin angeordneten Schaltvorrichtungen, vorgenommen werden. In der Steuervorrichtung 12 sind hierzu die einzelnen Regel- bzw. Steuerabläufe durch entsprechende Software-Programme und/oder Daten bzw. Kennlinien gespeichert. Weiters sind mit der Steuervorrichtung 12 Meßsystem 13 bis 16 zur Erfassung des Stromes und der Spannung an den verschiedensten Punkten des Wechselrichtersystems 1 angeordnet.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird ein spezielles Steuer- bzw. Regelverfahren für den DC-DC-Wandler 3 des Wechselrichters 2 beschrieben. Dabei wird der DC-DC-Wandler 3 derart betrieben, daß dieser über eine voreinstellbare Zeitdauer 17 einen von der Steuervorrichtung 12 vorgegebenen konstanten Strom bzw. Stromwert 18 zur Energieversorgung des Zwischenkreises 4 bereitstellt. Die Zeitdauer 17, über die der DC-DC-Wandler 3 mit einem fix vorgegebenen Stromwert 18 betrieben wird, kann beispielsweise durch eine einstellbare Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden oder einer beliebig festlegbaren Zeitspanne definiert werden. Bevorzugt wird die Zeitdauer 17 über die Anzahl voremstellbarer Perioden bzw. Halbperioden definiert, wobei die Perioden bzw. Halbperioden von der erzeugten Wechselspannung des DC-AC- Wandlers 5 abhängig ist, d.h., daß je nach eingestellter Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden von der Steuervorrichtung 12 eine Regelung bzw. Steuerung des Wechselrichters 2, insbesondere eine Veränderung zumindest eines Sollwertes, eingeleitet wird. Zwischenzeitlich, also innerhalb der Zeitdauer 17, wird lediglich für die bzw. von den einzelnen Komponenten bzw. Baugruppen eine Regelung der erfaßten Istwerte auf die vorgegebenen Sollwerte durchgeführt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wurde die Einstellung der Zeitdauer 17 beispielsweise über die Perioden getroffen, wobei die Anzahl der vor- eingestellten Perioden bzw. Halbperioden "Eins" beträgt, also eine Periode bzw. zwei Halbpe- rioden, wie dies in Fig. 4 ersichtlich ist.
Nach Ablauf der Zeitdauer 17 wird also von der Steuervorrichtung 12 eine Anpassung der Energielieferung, insbesondere des konstanten Stromflusses bzw. des Stromwertes 18, vom DC-DC-Wandler 3 in den Zwischenkreis 4 an die vom Zwischenkreis 4 durch den DC-AC-
Wandler 5 entnommene Energie durchgeführt, wie dies zu den Zeitpunkten 19 bis 27 ersichtlich ist. Hierzu wird von der Steuervorrichtung 12 ein Mittelwert 28, insbesondere ein Strommittelwert, wie strichliert in Fig. 4 schematisch eingetragen, der vom DC-AC-Wandler aus dem Zwischenkreis 4 während der Zeitdauer 17 bzw. der eingestellten Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden 5 entnommenen Energiemenge ennittelt. Dieser Mittelwert 28 wird anschließend für die nächste Zeitdauer 17 als Sollwert für den Stromfluß bzw. für den Stromwert 18 des DC-DC-Wandlers 3 herangezogen. Damit kann gesagt werden, daß die strichliert gezeichnete Linie für den Mittelwert 28 in Fig. 4 in etwa der Kennlinie des Ausgangsstromes für den DC-DC-Wandler 3 in Fig. 3 entspricht, wobei die Kennlinie in Fig. 3 um die Zeitdau- er 17 verschoben ist.
Somit wird also jeweils nach Ablauf der Zeitdauer 17 für die nächste Zeitdauer 17 ein neuer Sollwert, also ein neuer Stromwert 18, festgelegt, d.h., daß eine Leistungsanpassung der Energielieferung in den Zwischenkreis 4 an die zuletzt entnommene Energiemenge, also der entnommenen Energiemenge der gerade abgelaufenen Zeitdauer 17, durchgeführt wird. Eine derartige Anpassung des Stromwertes 18 ist speziell bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 zu den Zeitpunkten 21 und 26 ersichtlich, da bei diesen Zeitpunkten 21 und 26 in der vorhergehenden Zeitdauer 17 eine Veränderung der Energieentnahme des DC-AC- Wandlers 5 eingetreten ist und somit eine entsprechende Anpassung des Sollwertes bzw. des Stromwertes 18 für den DC-DC-Wandler 3 notwendig wurde.
Aufgrund der verzögerten Anpassung wird jedoch erreicht, daß von dem DC-DC-Wandler 3 bei annähernd konstanten Stromfluß so viel Energie in den Zwischenkreis 4 geliefert wird, daß ein Zwischenkreismittelwert 29, wie mit strichlierten Linien in Fig. 5 gezeigt, insbeson- dere der Mittelwert der Zwischenkreisspannung, konstant gehalten wird, wobei die Zwischen- kreisspannung im Zwischenkreis 4 durch die konstante Energieübertragung bzw. durch die annähernd konstante Stromlieferung des DC-DC-Wandlers 3 von der Energiequelle 6 entsprechend der Energieentnahme des DC-AC-Wandlers 5 schwankt, wie dies in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Durch diese verzögerte Energieanpassung wird es überhaupt erst ermöglicht, daß ein konstanter Stromfluß mit einem definierten Sollwert bzw. Stromwert 18 über die vorgegebene Zeitdauer 17 durchgeführt werden kann und nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, eine ständige Energieanpassung und somit Regelung durchgeführt werden muß. Damit wird der ständige Regelaufwand für die Komponenten bzw. Baugruppen des Wechselrichters 2 wesentlich reduziert und es können somit mehrere Faktoren für die Optimierung der Energielieferung berücksichtigt werden. Durch die Verringerung des Regelaufwandes kann die Steuervorrichtung 12 durch kostengünstige Komponenten, bei denen die Schnelligkeit bzw. die Taktfrequenz gering ist, aufgebaut werden.
Selbstverständlich ist es möglich, daß der DC-DC-Wandler 3 und der DC-AC-Wandler 5 eine eigene unabhängige Steuervorrichtung bzw. einen Regler aufweisen können, der mit der Steuervorrichtung 12 zusammengeschaltet wird, oder daß die Steuervorrichtung 12 entfallen kann und die Regelung bzw. Steuerung jeweils von den zugehörigen Reglern durchgeführt wird.
Um eine optimale Leistungsanpassung durchführen zu können, ist es auch möglich, daß der ermittelte Mittelwert 28 von der Steuervorrichtung 12 durch hinterlegte oder ermittelten Daten bzw. Werte oder Parameter korrigiert oder anderwertig ermittelt werden kann. Dabei kann für die Korrektur des Mittelwertes 28 oder für die Festlegung des Mittelwertes 28 von der Steuervorrichtung 12 ein Energiemengenwert ermittelt werden, der durch das Verhältnis der gelieferten Energiemenge, gemäß Fig. 3, zur entnommenen Energiemenge bzw. Höhe des Stromes aus dem Zwischenkreis 4, gemäß Fig. 4, während einer Zeitdauer 17 bzw. der eingestellten Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden festgelegt wird.
Da die Regelung bzw. Steuerung des Wechselrichters 2, insbesondere des DC-DC-Wandlers
3, während des Ablaufes der Zeitdauer 17 unabhängig von der vom DC-AC-Wandler 5 entnommenen Energie erfolgt, muß sichergestellt werden, daß immer ausreichend Energie im Zwischenkreis 4 vorhanden ist, da es ansonsten zu einem Stillstand bzw. einem undefinierbaren Betrieb des Wechselrichters 2 kommen kann. Dies kann insofern gelöst werden, indem im Zwischenkreis 4 eine Überwachung der Zwischenkreisspannung durchgeführt wird. Dabei wird bei Absinken der Zwischenkreisspannung unter zumindest einem voreinstellbaren Referenzwert 30, 31, wie mit strichpunktierten Linien in Fig. 5 dargestellt, die Energielieferung vom DC-AC-Wandler 5 in das Wechselspannungsnetz 8 oder an den Verbraucher reduziert, wobei beim Überschreiten des Referenzwertes 30, 31 durch die Zwischenkreisspannung die Energielieferung vom DC-AC-Wandler 5 in das Wechselspannungsnetz 8 erhöht wird. Diese Regelung bzw. Steuerung wird dabei bevorzugt unabhängig der eingestellten Zeitdauer 17, also zu jedem beliebigen Zeitpunkt durchgeführt, so daß eine möglichst schnelle Anpassung des Energieflusses vorgenommen werden kann. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, diese Regelung bzw. Steuerung synchron mit der Zeitdauer 17, also nach jeder Zeitdauer 17, durchzuführen.
Damit ein sicherer Betrieb des Wechselrichtersystems 1 gewährleistet werden kann, wird von der Steuervorrichtung 12 nach Ablauf der Zeitdauer 17 bzw. nach einer Periode bzw. Halbperiode oder der festgelegten Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden ein Zwischenkreismittel- wert 29 der Energiemenge im Zwischenkreis 4 ermittelt, so daß eine ständige Überwachung und Anpassung des Zwischenkreises 4 möglich ist und somit bei zu hoher oder zu geringer Energieentnahme aus dem Zwischenkreis 4 entsprechend reagiert werden kann. Dabei wird der Zwischenkreismittelwert 29 von der Steuervorrichtung 12 mit hinterlegten, bevorzugt einstellbaren Referenzwerten 30, 31, die beispielsweise auch unabhängig von den Referenzwer- ten 30, 31 für die Zwischenkreisspannung einstellbar sind, verglichen, wobei beispielsweise bei Überschreiten eines Referenzwertes 30, 31 die Ausgangsleistung des DC-AC-Wandlers 5 erhöht wird und bei Unterschreiten eines Referenzwertes 30, 31 die Ausgangsleistung des DC-AC-Wandlers 5 verringert wird.
Somit wird auf alle Fälle sichergestellt, daß nach Ablauf der Zeitdauer 17 aufgrund der zur
Verfügung stehenden Energiemenge im Zwischenkreis 4 die Ausgangsleistung angepaßt werden kann und somit entsprechende Verbraucher zu- oder abgeschaltet bzw. betrieben werden können bzw. mehr oder weniger Energie in das Wechselspannungsnetz 8 geliefert werden kann.
Es ist selbstverständlich auch möglich, daß nicht nur der DC-AC-Wandler 5 an den Zustand des Zwischenkreises 4 angepaßt werden kann, sondern auch der DC-DC-Wandler 3 entsprechend gesteuert wird. Hierzu wird bei Unterschreiten des definierten Referenzwertes 30, 31, der beispielsweise auch unabhängig von den Referenzwerten 30, 31 für den DC-AC-Wandler 5 einstellbar ist, durch einen Zwischenkreismittelwert 29 der Sollwert bzw. der Stromwert 18 für den DC-DC-Wandler 3 bei ausreichend zur Verfügung stehender Energiemenge von der Energiequelle 6 erhöht, d.h., daß von der Steuervorrichtung 12 bei Unterschreiten des Referenzwertes 30, 31 überprüft wird, wieviel Energie von der Energiequelle 6 zur Verfügung steht, um eine entsprechende Erhöhung des Sollwertes durchzuführen. Steht zu wenig Ener- gie zur Verfügung, so wird anstelle der Erhöhung des Sollwertes die Ausgangsleistung des DC-AC-Wandlers 5 verringert, um wiederum genügend Energie in den Zwischenkreis 4 zu liefern.
Somit wird von der Steuervorrichtung 12 die von der Energiequelle 6 zur Verfügung gestellte Energiemenge überwacht. Dabei ist es möglich, daß aufgrund der erzeugten bzw. gelieferten
Energiemenge die Ausgangsleistung des DC-AC-Wandlers 5 angepaßt wird. Dies kann derartig erfolgen, daß bei Überschreiten des zumindest einen Energiekennwertes 32, gemäß Fig. 2, durch die erzeugte Energie bzw. der Spannung und des Stromes von der Energiequelle 6 die Ausgangsleistung des DC-AC-Wandlers 5, wie zum Zeitpunkt 24 ersichtlich, angehoben wird bzw. bei Unterschreiten reduziert wird. Die Anpassung des DC-DC-Wandlers 3 muß zu diesem Zeitpunkt 24 noch nicht erfolgen, da diese nach Ablauf der Zeitdauer 17 durch einen veränderten Mittelwert 28 vorgenommen wird. Es ist jedoch möglich, daß aufgrund einer unvorhergesehenen Erhöhung der Ausgangsleistung eine sofortige Anpassung des Sollwertes für den DC-DC-Wandler 3 vorgenommen werden kann.
Weiters kann das Wechselrichtersystem 1 derart betrieben werden, daß sowohl eine Lieferung in das Wechselspannungsnetz 8 und/oder an einen oder mehrere Verbraucher vorgenommen werden kann, wobei von der Steuervorrichtung 12 aufgrund der zur Verfügung stehenden Energiemenge festgelegt wird, ob diese an einen oder mehrere angeschlossene Verbraucher und/oder an das Wechselspannungsnetz 8 geliefert wird. Hierzu kann vom Betreiber eine entsprechende prioritätenabhängige Einstellung vorgenommen werden, so daß von der Steuervorrichtung 12 aufgrund der zur Verfügung stehenden Energiemenge ein An- bzw. Abschalten der angeschlossenen Verbraucher selbständig durchgeführt werden kann, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Grundsätzlich kann also gesagt werden, daß der DC-DC-Wandler 3 derart geregelt wird, daß während einer einstellbaren Zeitdauer 17 unabhängig von der Energieentnahme aus dem Zwischenkreis 4 einen annähernd konstanten Stromfluß vom Eingang des DC-DC-Wandlers 3, also von der Energiequelle 6, zum Ausgang des DC-DC-Wandlers 3, also in den Zwischen- kreis 4, zuführt, wogegen der DC-AC-Wandler 5 innerhalb dieser festgelegten Zeitdauer 17
Energie aus dem Zwischenkreis 4 zum Einspeisen in das Wechselspannungsnetz 8 und/oder zur Lieferung an einen Verbraucher entnimmt, wobei der Regler bzw. die Steuervorrichtung 12 des DC-DC-Wandlers 3, insbesondere ein Sollwert bzw. ein Stromwert 18 für die Regelung des Stromflusses, jeweils nach Ablauf der festgelegten Zeitdauer 17 neu einstellt. Um eine optimale Ausnutzung des Wechselrichtersystems 1 zu erreichen, wird von der Steuervorrichtung 12 das Wechselrichtersystem 1 derart geregelt, daß die Energielieferung des DC-AC-Wandlers 5 in Abhängigkeit der von der Energiequelle 6 erzeugten Energiemenge bzw. Leistung festgelegt wird, d.h., daß entsprechend der zur Verfügung stehenden Energie- menge aus der Energiequelle 6 die Ausgangsleistung des DC-AC-Wandlers 5 festgelegt wird.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis des Aufbaus des Wechselrichtersystems dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2, 3, 4, 5 gezeigten Ausführungen den Gegen- stand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
Wechselrichtersystem Wechselrichter DC-DC-Wandler Zwischenkreis DC-AC-Wandler Energiequelle Solarmodul Wechselspannungsnetz Inverter Transformator Gleichrichter Steuervorrichtung Meßsystem Meßsystem Meßsystem Meßsystem Zeitdauer Stromwert Zeitpunkt Zeitpunkt Zeitpunkt Zeitpunkt Zeitpunkt Zeitpunkt Zeitpunkt Zeitpunkt Zeitpunkt Mittelwert Zwischenkreismittelwert Referenzwert Referenzwert Energiekennwert

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Regeln eines Wechselrichtersystems, bei dem über eine Energiequelle, insbesondere über zumindest ein Solarmodul oder über eine Batterie, elektrische Ener- gie erzeugt und/oder geliefert wird, die von zumindest einem DC-DC-Wandler in einen Zwischenkreis transferiert und von diesem über einen DC-AC-Wandler in ein Wechselspannungsnetz eingespeist und/oder einem Verbraucher zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der DC-DC-Wandler derart geregelt wird, daß sich während einer einstellbaren Zeitdauer unabhängig von der Energieentnahme aus dem Zwischenkreis ein annähernd konstanter Strom- fluß vom Eingang des DC-DC-Wandlers, also von der Energiequelle, zum Ausgang des DC-
DC-Wandlers, also in den Zwischenkreis, ergibt, wogegen der DC-AC-Wandler innerhalb dieser Zeitdauer Energie aus dem Zwischenkreis zum Einspeisen in das Wechselspannungsnetz und/oder zur Lieferung an den Verbraucher entnimmt, wobei ein Regler bzw. eine Steuervorrichtung des DC-DC-Wandlers, insbesondere ein Sollwert für die Regelung des Strom- flusses durch den DC-DC-Wandler, jeweils nach Ablauf der Zeitdauer neu eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer beispielsweise durch eine einstellbare Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden oder einer beliebig festlegbaren Zeitspanne definiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von dem DC-DC-
Wandler bei annähernd konstantem Stromfluß so viel Energie in den Zwischenkreis geliefert wird, daß ein Zwischenkreismittelwert des Zwischenkreises, insbesondere ein Mittelwert der Zwischenkreisspannung, konstant gehalten wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpassung der Energielieferung, insbesondere des Stromes, vom DC- DC-Wandler in den Zwischenkreis an die vom Zwischenkreis entnommene Energiemenge durch den DC-AC-Wandler jeweils nach Ablauf einer Zeitdauer bzw. nach Ablauf der einge- stellten Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Regelung des DC-DC-Wandlers von einer Steuervorrichtung ein Mittelwert der vom DC-AC-Wandler entnommenen Energiemenge aus dem Zwischenkreis während der eingestellten Anzahl der Perioden bzw. Halbperioden ermittelt wird und an- schließend für die nächste Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden der ermittelte Mittelwert als Sollwert für den Stromfluß des DC-DC-Wandlers herangezogen wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß der ermittelte Mittelwert von der Steuervorrichtung durch hinterlegte oder ermittelte Daten bzw. Werte oder Parameter korrigiert wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Korrektur des Mittelwertes oder für die Festlegung des Mittelwertes von der Steuervorrichtung ein Energiemengenwert ermittelt wird, der durch das Verhältnis der gelieferten Energiemenge zur entnommenen Energiemenge in bzw. aus dem Zwischenkreis während der festgelegten Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden festgelegt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Zwischenkreisspannung im Zwischenkreis durch die konstante Energieübertragung bzw. durch die annähernd konstante Stromlieferung des DC-DC-Wandlers von der Energiequelle entsprechend der Energieentnahme des DC-AC-Wandlers schwankt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Energielieferung des DC-AC-Wandlers in Abhängigkeit der von der
Energiequelle erzeugten Energiemenge bzw. Leistung festgelegt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Absinken der Zwischenkreisspannung unter einen voreinstellbaren Re- ferenzwert die Energielieferung in das Wechselspannungsnetz und/oder an den Verbraucher vom DC-AC-Wandler reduziert wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten zumindest eines Referenzwertes durch die Zwischen- kreisspannung die Energielieferung in das Wechselspannungsnetz und/oder an den Verbraucher vom DC-AC-Wandler erhöht wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuervorrichtung nach einer Periode bzw. einer Halbperiode oder der festgelegten Anzahl von Perioden bzw. Halbperioden ein Zwischenkreismittelwert der Energiemenge im Zwischenkreis ermittelt wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkreismittelwert von der Steuervorrichtung mit hinterlegten, bevorzugt einstellbaren Referenzwerten verglichen wird, wobei beispielsweise bei Überschreiten eines Referenzwertes die Ausgangsleistung des DC-AC-Wandlers erhöht wird und bei Unterschreiten eines Referenzwertes die Ausgangsleistung des DC-AC-Wandlers verringert wird.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten eines definierten Referenzwertes durch den Zwischenkreismittelwert der Sollwert für den DC-DC-Wandler, insbesondere der Sollwert für den konstanten Stromfluß, bei ausreichend zur Verfügung stehender Energiemenge von der Energiequelle erhöht wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Energiequelle zur Verfügung gestellte Energiemenge überwacht wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuervorrichtung aufgrund der zur Verfügung stehenden Energiemenge festgelegt wird, ob diese an einen oder mehrere angeschlossene Verbraucher oder in das Wechselspannungsnetz geliefert wird.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuervorrichtung aufgrund der zur Verfügung stehenden Energiemenge ein An- bzw. Abschalten der angeschlossenen Verbraucher selbständig durchgeführt wird.
18. Wechselrichter, der zumindest aus einem DC-DC-Wandler, einem Zwischenkreis und einem DC-AC-Wandler besteht, an den eine Energiequelle bzw. ein Energieerzeuger, insbesondere ein Solarmodul, und/oder eine Batterie anschließbar ist und dieser mit einem Wechselspannungsnetz und/oder einem oder mehreren Verbrauchern verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der DC-DC-Wandler zur Lieferung eines konstanten Stromflusses über eine voreinstellbare Zeitdauer unabhängig der vom Zwischenkreis über den DC-AC-Wandler entnommenen Energie ausgebildet ist und ein Sollwert bzw. ein Stromwert des DC-DC- Wandlers nach Ablauf der voreingestellten Zeitdauer an die vom DC-AC-Wandler entnommene Energie aus dem Zwischenkreis anpaßbar ist.
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