WO2025199554A1 - Verfahren zur überwachung der thermischen belastung - Google Patents

Verfahren zur überwachung der thermischen belastung

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WO2025199554A1
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unit
calculation parameter
voltages
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Oliver König
Roland Greul
Robert BRAUCKMANN
Moritz GRATZER
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AVL List GmbH
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Definitions

  • It also relates to a method for controlling an electronic conversion circuit.
  • Electrical circuits with transformers and converters are used to convert electrical current.
  • the conversion can involve changing at least one frequency, voltage, current, waveform, type of oscillation, and/or at least one other property.
  • Such circuits often serve to convert current between an electrical machine or a power grid powered by alternating current and an energy storage system such as a battery powered by direct current. They have recently gained particular importance in the field of electromobility, where they convert alternating current into the appropriate direct current.
  • the described filters are preferably used to attenuate the harmonics around the switching frequency.
  • active and passive methods can be used.
  • the active method does not use dissipative elements, but merely modifies the control system. This avoids damping losses.
  • the control design is more complex with this approach, and additional sensors are required. Such a system is disclosed, for example, in US 2004/0095784 A1.
  • the passive damping resistors are chosen based on an estimate of the power losses to achieve a compromise between the stability and the effectiveness of the filter.
  • the filter circuit comprises an inductor connected between a filter input terminal and a filter output terminal.
  • the damping resistor is connected in series with a blocking capacitor across the inductor.
  • the detection circuit is connected to the capacitor to detect the capacitor voltage and indicate a resistor fault condition. If the DC voltage achieved after rectification of the blocking capacitor is lower than a predetermined low value, a fault in the damping resistor is detected.
  • additional voltage transformers are required to monitor the voltages across the capacitors. Due to the Due to space limitations and higher costs, the installation of additional power converters is disadvantageous.
  • Calculating the calculation parameter from the voltages of the connecting lines means that the calculation parameter is calculated based on the voltages of the connecting lines or by including the voltages of the connecting lines.
  • the voltages of the connecting lines are used as the initial parameters for calculating the calculation parameter.
  • other output parameters can be included in the calculation. These additional output parameters can be, for example, measured values, characteristic values, constants, predefined values, or input values.
  • thermal stress changes the ohmic resistance of the damping resistor
  • thermal stress influences the voltages in the connecting lines. Using appropriate calculations, it is possible to calculate such a parameter from the voltages in the connecting lines and infer the thermal stress.
  • characteristic of the thermal load of the damping resistor we mean that the calculation parameter provides information about the thermal load, preferably directly.
  • the calculation parameter does not necessarily have to represent the temperature of the damping resistor. It can also be a parameter that can be determined by simple conversion, for example, by multiplying by A multiplier, another simple calculation method such as quadrature, and/or relating it to a temporal variable provides information about the thermal load on the damping resistor. This can be an instantaneous parameter, such as power or current, that provides information about the thermal load occurring on the damping resistor when this parameter remains at a certain value over a certain period of time.
  • Such a calculation parameter may, for example, include: the current flowing through the damping resistor, preferably the effective value of this current, the power dropped across the damping resistor and/or the energy consumed by the damping resistor.
  • the risk of overheating can be determined by calculating this calculation parameter, usually comprising at least a current flowing through the damping resistor and/or at least a power loss at the damping resistor, whereby the invention uses the voltages of the connecting lines.
  • This has the particular advantage that the electronic structure between the transformer and the power converter is not further complicated.
  • derivatives for measuring or calculating the voltages of the connecting lines or other methods for measuring this voltage are generally already available and can be used for the invention.
  • the invention enables the risk of overheating to be estimated without having to arrange additional parts or components in the electrical circuit. This enables a particularly cost- and space-saving embodiment.
  • the connecting lines are preferably designed to transmit current between the first side of the transformer, preferably the secondary side, and an AC side of the power converter.
  • the connecting lines preferably comprise at least one three-phase line set, typically at least three phase lines.
  • the connection can also be single-phase, for example, originating from one or two half-bridges in the power converter.
  • the connecting lines can therefore also comprise at least one or at least two phase lines.
  • At least one coil is connected between the transformer and the power converter along at least one, preferably all, connecting lines, particularly preferably in series and/or parallel.
  • at least two connecting lines are connected to each other via at least one capacitor.
  • each connecting line is connected to each other connecting line via at least one capacitor.
  • At least one damping resistor is connected between at least one connecting line and at least one capacitor.
  • the damping resistor preferably comprises at least one power resistor. It preferably comprises a defined ohmic resistance and particularly preferably negligible capacitance or inductance.
  • the calculation parameter is a parameter or value that provides information about the declining power or energy loss, preferably through its magnitude. Alternatively, it can also contain this information through another property, for example, its frequency, phase, and the like.
  • the calculation parameter can essentially represent an instantaneous value or can also represent the declining power or energy loss over a given time.
  • the calculation parameter includes the power dissipated across the damping resistor. This is a direct indicator of the heat dissipation.
  • the calculation of the calculation parameter includes calculating at least one current flowing through the at least one damping resistor based on the voltages of the connecting lines.
  • the current flowing through the damping resistor provides information about the power drop across the damping resistor and thus the heat generated, since the power represents the square of the current multiplied by the resistance of the damping resistor.
  • the calculation of the calculation parameter includes calculating at least one voltage drop across the at least one damping resistor based on the voltages of the connecting lines. Similar to current, the square of the voltage divided by the resistance indicates the power and can thus be used to estimate heat production. It is preferably provided that the calculation of the calculation parameter comprises the voltages of the connecting lines being differentiated against time and preferably multiplied by a multiplier, wherein the multiplier depends on the capacitance of the capacitors. In this way, the current flowing between connecting lines can be calculated in a simple manner.
  • the multiplier is calculated on the basis of the capacitances of the capacitors, in particular if the capacitors are connected between the connecting lines.
  • the calculation of the multiplier comprises the total capacitance of the capacitors. It can be provided that the calculation of the multiplier comprises the capacitances of the capacitors being added together. If the connecting lines comprise a three-phase line, it can be provided that the multiplier comprises the sum of the capacitances of the capacitors connected between the connecting lines. Accordingly, it may also be advantageous if it is provided that the control unit has at least one differentiating unit for differentiating the voltages of the connecting lines over time and at least one first multiplying unit connected downstream of the differentiating unit for multiplying by a multiplier.
  • Differentiation means forming the derivative of the signal with respect to time.
  • the differentiation unit preferably has at least one time delay unit, at least one subtraction unit, and at least one division unit.
  • an input of the time delay unit and an input of the subtraction unit are connected to an input line, wherein the input line is configured to deliver a signal containing the voltages of the connecting lines.
  • the output of the time delay unit is preferably connected to another input of the subtraction unit, and the output of the subtraction unit is connected to the input of the division unit.
  • the differentiation unit and the first multiplication unit are implemented at least partially together.
  • the division unit and the first multiplication unit are implemented together. It may be advantageous for the calculation of the calculation parameter to comprise squaring a calculated current and then calculating an average value from it over a predetermined period of time, and preferably taking the root of the average value. In this way, the square of the effective value can be determined, which provides information about the analog DC current quantity of the damping resistor.
  • the calculation of the calculation parameter includes measuring or calculating at least one voltage of the connecting lines, and preferably measuring or calculating the voltages of the connecting lines. Since these voltages are usually measured or calculated anyway, existing measured or calculated values can be used for the calculation. In this sense, it can also be advantageous if the connecting lines are connected to inputs of the control unit via measuring lines. In this case, in order to measure the voltages of the connecting lines, it can also be provided that at least one of the voltages is measured indirectly. This means that at least one parameter other than this at least one voltage is measured, and the at least one voltage is calculated from this at least one parameter. For example, other voltages can be measured, and the at least one voltage can be calculated from these.
  • the calculation of the calculation parameter can be provided by at least partially measuring the voltage between the connecting lines and preferably calculating the voltages of the connecting lines relative to ground potential from these measured voltages. Measuring the voltages between the connecting lines is often very simple or already provided, and therefore requires little or no additional measures.
  • the voltages of the individual connecting lines to ground potential can be calculated using the following formulas:
  • threshold values can also be provided, whereby the calculation parameters are evaluated or weighted differently depending on whether the respective threshold values are exceeded.
  • the voltmeters are arranged with the connecting lines between the filter and the first side of the transformer.
  • Fig. 2 is a block diagram of part of a first embodiment of a control unit according to the invention.
  • the connecting lines 3 are connected to a control unit 4 via measuring lines 3a.
  • the control unit 4 is connected to the power converters 1 via at least one data transmission line 1a and thus controls the power converters 1.
  • two voltmeters 9 are provided, which measure the voltages of one connecting line 3 relative to another connecting line 3. These are connected to the control unit 1 via measuring lines 3a.
  • the voltmeters 9 can also be part of the control unit 1 and can - as shown in Fig. 1 - be provided in addition to or instead of the measuring lines 3a, which connect the connecting lines 3 to a control unit 4.
  • the voltmeters 9 are arranged between the coils 6 and the transformer 2.
  • Both strands have the following structure:
  • a power converter 1 has a direct current side connected to a battery system (not shown).
  • the alternating current side of the power converter 1 is connected to the connecting lines 3.
  • Both the alternating current side of the power converter 1 and the first side of the transformer are designed as three-phase sides. Accordingly, three connecting lines 3 connect the transformer 2 to the power converter 1.
  • the second side of the transformer is connected to an electrical power grid (not shown).
  • An ohmic resistor R_L_f_A, R_L_f_B, R_L_f_C, R_C_f_A, R_C_f_B, R_C_f_C, etc. is shown in series with the coils 6 and the capacitors 7. These symbolically represent the ohmic resistances of the respective coil 6 or the respective capacitor 7.
  • Fig. 2 shows a control unit 4 of an embodiment according to the invention or a part of a control unit 4 in detail as a block diagram, as it could be used in the embodiment of Fig. 1.
  • a time delay unit 11 is connected at its output to the input line 10, is supplied with the voltages V a t>c, and delays the signals in time.
  • the input line 10 and the time delay unit 11 are connected at their output to a subtraction unit 12, which subtracts the time-delayed signal from the signal.
  • the subtraction unit 12 is connected to a first multiplication unit 13b, which performs a derivative of the voltage against time by dividing it by the time difference generated by the time delay unit 11.
  • the first multiplication unit 13b multiplies the signal by the sum of the capacitances of the capacitors 7 as a multiplier.
  • the time delay unit 11, as well as the subtraction unit 12 and the first multiplication unit 13b, are part of the differentiation unit 13a.
  • the first multiplication unit 13b is connected at its output side to a squaring unit 14 which squares the signal.
  • the averaging unit 15 is connected on its output side to a second multiplication unit 17, which multiplies the calculated mean value by a second multiplier, preferably the resistance of the respective damping resistor 8.
  • a second multiplier preferably the resistance of the respective damping resistor 8.

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Abstract

Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung zumindest eines Dämpfungswiderstands (8) einer elektrischen Umwandlungsschaltung, wobei der zumindest eine Dämpfungswiderstand (8) Teil zumindest eines Filters (5) umfassend Kondensatoren (7), vorzugsweise zumindest eines LCL-Filters, ist, wobei der Filter (5) entlang von Verbindungsleitungen (3), die eine erste Seite eines Transformators (2) und eine Wechselstromseite eines Stromrichters (1) verbinden, zwischen dem Transformator (2) und dem Stromrichter (1) geschaltet wurde, wobei ein Berechnungsparameter bestimmt wird, der charakteristisch für die thermische Belastung des Dämpfungswiderstands ist, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Spannungen der Verbindungsleitungen (3) der Berechnungsparameter (18, 19) berechnet wird.

Description

Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung zumindest eines Dämpfungswiderstands einer elektrischen Umwandlungsschaltung, wobei der zumindest eine Dämpfungswiderstand Teil zumindest eines Filters umfassend Kondensatoren, vorzugsweise zumindest eines LCL-Filters, ist, wobei der Filter entlang von Verbindungsleitungen, die eine erste Seite eines Transformators und eine Wechselstromseite eines Stromrichters verbinden, zwischen dem Transformator und dem Stromrichter geschaltet wurde, wobei ein Berechnungsparameter bestimmt wird, der charakteristisch für die thermische Belastung des Dämpfungswiderstands ist.
Sie betrifft auch ein Verfahren zur Regelung einer elektronischen Umwandlungsschaltung.
Sie betrifft ebenso eine elektrische Umwandlungsschaltung zum Umwandeln von elektrischem Strom, mit zumindest einem Stromrichter und zumindest einem Transformator, wobei eine erste Seite des Transformators und eine Wechselstromseite des Stromrichters über Verbindungsleitungen verbunden sind und wobei entlang der Verbindungsleitungen zwischen dem Transformator und dem Stromrichter zumindest ein Filter umfassend Kondensatoren und zumindest einem Dämpfungswiderstand, vorzugsweise zumindest ein LCL-Filter, geschaltet ist, und dass zumindest eine Regeleinheit dazu eingerichtet ist, die Umwandlungsschaltung, vorzugsweise zumindest den Stromrichter, zu regeln.
Elektrische Schaltungen mit Transformatoren und Stromrichtern dienen dazu, elektrischen Strom umzuwandeln. Dabei kann die Umwandlung die Änderung zumindest einer Frequenz, Spannung, Stromstärke, Schwingungsform, Schwingungsart und/oder zumindest einer anderen Eigenschaft umfassen. Oft dienen solche Schaltungen der Umwandlung von Strom zwischen einer elektrischen Maschine oder einem Stromnetz, betrieben mit Wechselstrom und einem Energiespeichersystem wie einer Batterie, betrieben mit Gleichstrom. Insbesondere im Bereich der Elektromobilität haben sie zuletzt an Bedeutung gewonnen. Dort wandeln sie den Wechselstrom in passenden Gleichstrom.
Die beschriebenen Filter, insbesondere LCL-Filter, die zwischen dem Transformator und dem Stromrichter, auch genannt Main rectifier (MR), angeordnet sind, werden vorzugsweise zur Abschwächung der Oberwellen um die Schaltfrequenz herum eingesetzt. Um die Stabilität des Filters bei der Resonanzfrequenz, bei der die Impedanz nahe Null liegt, zu gewährleisten, können aktive und passive Methoden eingesetzt werden. Bei der aktiven Methode werden keine dissipativen Elemente verwendet, sondern lediglich das Regelsystem modifiziert. Dadurch werden die Dämpfungsverluste vermieden. Im Gegensatz zur passiven Methode ist bei diesem Ansatz der Regelungsentwurf komplexer, und es sind zusätzliche Sensoren erforderlich. Ein solches System ist beispielsweise in der US 2004/0095784 Al offenbart.
Passive Methoden verwenden Dämpfungswiderstände, die zu den LCL-Filtern der Systeme hinzugefügt werden. Kürzlich wurde erkannt, dass die Dämpfungswiderstände durchgebrannt und die MR-Power stacks beschädigt werden können. Dies liegt daran, dass eine hohe Amplitudenwelligkeit des Strombedarfs am DC-Aus- gang des Systems, bei der die Frequenz der Welligkeit nahe der Resonanzfrequenz liegt, ein solches Problem verursachen kann. Die Ursache kann darin gefunden werden, dass die Vorwärtsregelung von Vdc innerhalb der MR-Regelung versucht diese hohe dynamische Anforderung zu erfüllen. Infolgedessen fließen hohe Ströme durch die Dämpfungswiderstände. Übersteigt die Verlustleistung des Dämpfungswiderstandes für längere Zeit den maximalen Nennwert, kommt es zu dessen thermischer Zerstörung. Danach ist der LCL-Filter nicht mehr stabil bei der Resonanzfrequenz. Dies kann zu einer Beschädigung des MR- Power- Stacks führen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Vorwärtsregelung deaktiviert wird, wodurch die Deaktivierung der Vorwärtsregelung diese hohen Ströme beseitigt und die Belastung des Dämpfungswiderstand vermindert werden. Dies kann jedoch die normale Regelungsleistung beeinträchtigen. Beispielsweise steigt die Zwischengleichspannung bei voller positiver Leistung auf Null und bei negativer Leistung deutlich über den definierten Grenzwert hinaus an und der Fehler wird empfangen.
In der Regel werden die passiven Dämpfungswiderstände auf der Grundlage einer Abschätzung der Leistungsverluste so gewählt, dass ein Kompromiss zwischen der Stabilität und der Wirksamkeit des Filters erreicht wird.
In der US 2018/0100889 Al wird ein passives System vorgeschlagen. Die Filterschaltung umfasst eine Induktivität, die zwischen einem Filtereingangsanschluss und einem Filterausgangsanschluss angeschlossen ist. Der Dämpfungswiderstand ist in Reihe mit einem Sperrkondensator über die Induktivität geschaltet. Die Erfassungsschaltung ist mit dem Kondensator verbunden, um die Kondensatorspannung zu erfassen und einen Widerstandsfehlerzustand anzuzeigen. Wenn die Gleichspannung, die nach der Gleichrichtung des Abblockkondensators erreicht wird, niedriger ist als ein vorgegebener niedriger Wert, wird ein Fehler am Dämpfungswiderstand festgestellt. Dazu werden zusätzliche Spannungswandler benötigt, um die Spannungen an den Kondensatoren zu überwachen. Aufgrund der Platzbeschränkung und der höheren Kosten ist die Installation zusätzlicher Stromrichter nachteilig.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung zumindest eines Dämpfungswiderstands sowie eine elektrische Umwandlungsschaltung zum Umwandeln von elektrischem Strom bereitzustellen, die einen möglichst sicheren Betrieb der Umwandlungsschaltung ermöglicht, diese dabei aber auch einen möglichst einfachen Aufbau aufweist sowie möglichst kostengünstig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass aus den Spannungen der Verbindungsleitungen der Berechnungsparameter berechnet wird.
Dieser Berechnungsparameter wird vorzugsweise zur Überwachung der thermischen Belastung des zumindest einen Dämpfungswiderstandes herangezogen.
Sie wird auch dadurch erreicht, dass die Regeleinheit dazu eingerichtet ist, aus den Spannungen der Verbindungsleitungen zumindest einen Berechnungsparameter zu berechnen, der charakteristisch für die thermische Belastung des Dämpfungswiderstands ist und dass die Regeleinheit dazu eingerichtet ist, auf Basis des Berechnungsparameters die elektronische Umwandlungsschaltung zu regeln.
Mit einer Berechnung des Berechnungsparameters aus den Spannungen der Verbindungsleitungen ist damit gemeint, dass die Berechnung des Berechnungsparameters auf Basis der Spannungen der Verbindungsleitungen oder unter Miteinbeziehung der Spannungen der Verbindungsleitungen erfolgt. Mit anderen Worten werden die Spannungen der Verbindungsleitungen als Ausgangsparmeter zur Berechnung des Berechnungsparameters verwendet. Neben den Spannungen können noch weitere Ausgangsparameter in die Berechnung miteinbezogen werden, diese weiteren Ausgangsparameter können beispielsweise Messwerte, Kennwerte, Konstanten, vorgegebene Werte oder Eingabewerte sein.
Da die thermische Belastung den ohmschen Widerstand des Dämpfungswiderstandes ändert, hat die thermische Belastung einen Einfluss auf die Spannungen der Verbindungsleitungen. Durch geeignete Berechnungen ist es damit möglich, aus den Spannungen der Verbindungsleitungen einen solchen Berechnungsparameter zu berechnen und auf die thermische Belastung rückzuschließen.
Mit "charakteristisch für die thermische Belastung des Dämpfungswiderstands" ist dabei gemeint, dass der Berechnungsparameter Auskunft über die thermische Belastung gibt, vorzugsweise direkt. Dabei muss der Berechnungsparameter nicht zwangsläufig die Temperatur des Dämpfungswiderstands darstellen. Es kann auch ein Parameter sein, der durch einfache Umrechnung, etwa durch Multiplikation mit einem Multiplikator, eine andere einfache Rechenmethode wie eine Quadratur und/oder durch Inbezugsetzen mit einer zeitlichen Größe Auskunft über die thermische Belastung des Dämpfungswiderstandes gibt. Es kann sich dabei um einen momentanen Parameter, wie eine Leistung oder einen Strom, handeln, der Auskunft darüber gibt, welche thermische Belastung am Dämpfungswiderstand auftritt, wenn dieser Parameter über einen bestimmten Zeitraum eine bestimmte Größe aufweist.
Ein solcher Berechnungsparameter kann beispielsweise umfassen: den Strom, der durch den Dämpfungswiderstand fließt, vorzugsweise den Effektivwert dieses Stroms, die abfallende Leistung am Dämpfungswiderstand und/oder die Energie, die am Dämpfungswiderstand verbraucht wird.
Die Gefahr einer Überhitzung kann durch Berechnung dieses Berechnungsparameters, üblicherweise umfassend zumindest einen Strom, der durch den Dämpfungswiderstand fließt und/oder zumindest eine Verlustleistung am Dämpfungswiderstand, erreicht werden, wobei die Erfindung die Spannungen der Verbindungsleitungen heranzieht. Dies hat den besonderen Vorteil, dass so der elektronische Aufbau zwischen Transformator und Stromrichter nicht weiter verkompliziert wird. Darüber hinaus sind in aller Regel ohnehin bereits Ableitungen zur Messung oder Berechnung der Spannungen der Verbindungsleitungen oder andere Wege zur Messung dieser Spannung vorhanden, die für die Erfindung mitverwendet werden können. Somit ermöglicht die Erfindung durch gezielte Verwendung der vorhandenen Ressourcen, dass das Risiko einer Überhitzung abgeschätzt werden kann, ohne zusätzliche Bauteile oder Komponenten in der elektrischen Schaltung anzuordnen. Dies ermöglicht eine besondere kosten- und platzsparende Ausführungsform.
Die Verbindungsleitungen sind vorzugsweise dazu eingerichtet, den Strom zwischen der ersten Seite des Transformators, vorzugsweise die Sekundärseite, und einer Wechselstromseite des Stromrichters zu übertragen. Vorzugsweise umfassen die Verbindungsleitungen zumindest einen Drehstromleitungssatz, in der Regel also zumindest drei Phasenleitungen. Die Verbindung kann auch einphasig ausgeführt sein, also beispielsweise von ein oder zwei Halbbrücken aus dem Stromrichter stammen. Die Verbindungsleitungen können also auch zumindest ein oder zumindest zwei Phasenleitungen umfassen.
Vorzugsweise ist entlang zumindest einer, vorzugsweise aller Verbindungsleitungen jeweils zumindest eine Spule zwischen Transformator und Stromrichter geschaltet, besonders vorzugsweise seriell und/oder parallel. Vorzugsweise sind zumindest zwei Verbindungsleitungen über zumindest einen Kondensator miteinander verbunden. Besonders vorzugsweise ist jede Verbindungsleitung mit jeder anderen Verbindungsleitung jeweils über zumindest einen Kondensator verbunden.
Vorzugsweise ist zumindest ein Dämpfungswiderstand zwischen zumindest einer Verbindungsleitung und zumindest einem Kondensator geschaltet.
Der Dämpfungswiderstand umfasst vorzugsweise zumindest einen Leistungswiderstand. Vorzugsweise umfasst er einen definierten ohmschen Widerstand und besonders vorzugsweise vernachlässigbare Kapazität oder Induktivität.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Berechnungsparameter mit der abfallenden Leistung oder dem Energieverlust an dem zumindest einen Dämpfungswiderstand korreliert.
Der Berechnungsparameter ist dabei ein Parameter oder Wert, der, vorzugsweise durch seine Größe, Auskunft über die abfallende Leistung oder den Energieverlust gibt. Alternativ kann er auch durch eine andere Eigenschaft diese Information enthalten, beispielsweise durch seine Frequenz, Phase und dergleichen.
Der Berechnungsparameter kann im Wesentlichen einen Momentanwert darstellen oder kann auch die abfallende Leistung oder den Energieverlust über eine vorgegebene Zeit darstellen.
Vorzugsweise umfasst der Berechnungsparameter die Leistung, die am Dämpfungswiderstand abfällt. Dies ist ein direkter Indikator dafür, welche Wärmeentwicklung dieser zeigt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Berechnung des Berechnungsparameters umfasst, dass auf Basis der Spannungen der Verbindungsleitungen zumindest ein Strom berechnet wird, der durch den zumindest einen Dämpfungswiderstand fließt. Der Strom, der durch den Dämpfungswiderstand fließt, gibt Auskunft zum Leistungsabfall am Dämpfungswiderstand und damit zur produzierten Wärme, nachdem die Leistung das Quadrat des Stroms multipliziert mit dem Widerstand des Dämpfungswiderstands darstellt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Berechnung des Berechnungsparameters umfasst, dass auf Basis der Spannungen der Verbindungsleitungen zumindest eine Spannung berechnet wird, die an dem zumindest einen Dämpfungswiderstand abfällt. Ähnlich wie auch beim Strom gibt das Quadrat der Spannung dividiert durch den Widerstand die Leistung an und kann damit zur Abschätzung der Wärmeproduktion verwendet werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Berechnung des Berechnungsparameters umfasst, dass die Spannungen der Verbindungsleitungen gegen die Zeit differenziert und vorzugsweise mit einem Multiplikator multipliziert werden, wobei der Multiplikator von der Kapazität der Kondensatoren abhängt. So kann auf einfache Weise der Strom berechnet werden, der zwischen Verbindungsleitungen fließt. Vorzugsweise wird der Multiplikator auf Basis der Kapazitäten der Kondensatoren berechnet, insbesondere wenn die Kondensatoren, die zwischen den Verbindungsleitungen geschaltet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Berechnung des Multiplikators umfasst, dass die Gesamtkapazität der Kondensatoren berechnet wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Berechnung des Multiplikators umfasst, dass die Kapazitäten der Kondensatoren zusammengezählt werden. Umfassen die Verbindungsleitungen eine Drehstromleitung, so kann vorgesehen sein, dass der Multiplikator die Summe der Kapazitäten der Kondensatoren umfasst, die zwischen den Verbindungsleitungen geschaltet sind. Dementsprechend kann auch vorteilhaft sein, wenn vorgesehen ist, dass die Regeleinheit zumindest eine Differenziereinheit zur Differenzierung der Spannungen der Verbindungsleitungen über die Zeit und zumindest eine der Differenziereinheit nachgeschalteten erste Multiplikationseinheit zur Multiplikation mit einem Multiplikator aufweist.
Mit Differenzieren ist dabei das Bilden der Ableitung des Signals nach der Zeit gemeint.
Vorzugsweise weist die Differenziereinheit zumindest eine Zeitverzögerungseinheit, zumindest eine Subtraktionseinheit und zumindest eine Divisionseinheit auf. Dabei ist vorzugsweise ein Eingang der Zeitverzögerungseinheit und ein Eingang der Subtraktionseinheit mit einer Eingangsleitung verbunden, wobei die Eingangsleitung zur Lieferung eines Signals eingerichtet ist, das die Spannungen der Verbindungsleitungen enthält. Der Ausgang der Zeitverzögerungseinheit ist vorzugsweise mit einem anderen Eingang der Subtraktionseinheit verbunden und der Ausgang der Subtraktionseinheit mit dem Eingang der Divisionseinheit.
Die Divisionseinheit ist zur Division durch einen Divisor eingerichtet, der vorzugsweise das Zeitintervall der Zeitverzögerung der Zeitverzögerungseinheit umfasst. Sie kann auch als Multiplikationseinheit ausgeführt sein, nachdem eine Division und eine Multiplikation durch den Kehrwert des Divisors gleichwertig sind.
Es kann vorgesehen sein, dass die Differenziereinheit und die erste Multiplikationseinheit zumindest teilweise gemeinsam ausgeführt sind. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Divisionseinheit und die erste Multiplikationseinheit gemeinsam ausgeführt sind. Es kann vorteilhaft sein, dass die Berechnung des Berechnungsparameters umfasst, dass ein berechneter Strom quadriert wird und dann ein Mittelwert über eine vorgegebene Zeitspanne daraus berechnet wird und vorzugsweise aus dem Mittelwert die Wurzel gezogen wird. So kann das Quadrat des Effektivwertes bestimmt werden, was Auskunft über die analoge Gleichstrommenge des Dämpfungswiderstands gibt. Dementsprechend kann vorteilhaft sein, dass die Regeleinheit zumindest eine Quadriereinheit zur Quadrierung aufweist, welche vorzugsweise der Differenziereinheit und besonders vorzugsweise der ersten Multiplikationseinheit nachgeschaltet ist und/oder dass die Regeleinheit zumindest eine Mittelwertbildungseinheit zur Bildung eines Mittelwertes aufweist, welche vorzugsweise der Quadriereinheit nachgeschaltet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Berechnung des Berechnungsparameters umfasst, dass aus einem berechneten Strom der Effektivwert und/oder unter Miteinberechnung des Widerstands des Dämpfungswiderstands eine Abfallleistung am Dämpfungswiderstand berechnet wird. Durch die Abfallleistung kann direkt auf die Wärmeentwicklung rückgeschlossen werden. Vorzugsweise wird der zeitliche Verlauf der Abfallleistung herangezogen. Parallel dazu kann auch der Effektivwert des Stroms Auskunft über den Leistungsabfall geben. Vorzugsweise umfasst die Berechnung des Effektivwertes das Ziehen der Quadratwurzel aus einem Mittelwert, vorzugsweise dem quadratischen Mittelwert. Dementsprechend ist auch vorteilhaft, wenn die Regeleinheit zumindest eine Wurzelzieheinheit zum Ziehen der Wurzel und/oder zumindest eine zweite Multiplikatoreinheit aufweist, welche vorzugsweise der Quadriereinheit nachgeschaltet ist.
Es kann weiters vorteilhaft sein, wenn die Berechnung des Berechnungsparameters umfasst, dass auf Basis des berechneten Stroms, vorzugsweise ein quadratischer Mittelwert des Stroms über eine vorgegebene Zeitspanne, mit dem Widerstand des Dämpfungswiderstands multipliziert wird. Die Multiplikation mit dem Widerstand ermöglicht die direkte Berechnung einer Leistung. So kann unmittelbar der Leistungsabfall an einem Dämpfungswiderstand berechnet werden.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Berechnung des Berechnungsparameters umfasst, dass zumindest eine Spannung der Verbindungsleitungen gemessen wird oder berechnet wird, und vorzugsweise dass die Spannungen der Verbindungsleitungen gemessen werden oder berechnet werden. Nachdem diese Spannungen in der Regel ohnehin gemessen oder berechnet werden, können bereits vorhandene Mess- oder Berechnungswerte zur Berechnung herangezogen werden. In diesem Sinne kann auch vorteilhaft sein, wenn vorgesehen ist, dass die Verbindungsleitungen über Messleitungen mit Eingängen der Regeleinheit verbunden sind. Dabei kann im Sinne der Messung der Spannungen der Verbindungsleitungen auch vorgesehen sein, dass zumindest eine der Spannungen indirekt gemessen wird. Damit ist gemeint, dass zumindest ein anderer Parameter als diese zumindest eine Spannung gemessen wird und aus diesem zumindest einem Parameter die zumindest eine Spannung berechnet wird. Beispielsweise können andere Spannungen gemessen werden und aus diesen die zumindest eine Spannung berechnet werden.
Weiters ist vorteilhaft, wenn die Spannungen der Verbindungsleitungen zum Massepotential verwendet werden. Dem Massepotential wird dabei das Potential null zugeordnet.
Es kann vorgesehen sein, das die Berechnung des Berechnungsparameters umfasst, dass die Spannung zwischen den Verbindungsleitungen zueinander zumindest teilweise gemessen werden und vorzugsweise aus diesen gemessenen Spannungen die Spannungen der Verbindungsleitungen zum Massepotential berechnet werden. Die Messung der Spannungen der Verbindungsleitungen untereinander ist häufig sehr einfach oder ohnehin vorgesehen und bedarf daher keiner oder geringer zusätzlicher Maßnahmen.
Liegen beispielsweise drei Verbindungsleitungen vor, die drei verschiedene Phasen leiten, und werden zwei Phase-zu-Phase-Spannungen gemessen, so kann aus diesen in weiterer Folge die Spannungen der einzelnen Verbindungsleitungen zum Massepotential berechnet werden, mit den folgenden Formeln:
Va = l/3*(2*Vpp(l)+Vpp(2))
Vb=l/3*(VPp(2)-Vpp(l))
Vc=-l/3*(2*Vpp(2)+Vpp(l))
Vabc=[Va^ Vb Vc]
Wobei Va, Vb und Vc die Spannungen der einzelnen Verbindungsleitungen zum Massepotential sind und Vpp(l) und Vpp(2) die beiden gemessenen Phase-zu- Phase-Spannungen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Regelung einer elektronischen Umwandlungsschaltung mit einem Filter umfassend zumindest einem Dämpfungswiderstand, insbesondere eines elektrischen Versorgungsstrangs eines Elektromotors, wobei das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung zumindest eines Dämpfungswiderstands durchgeführt wird und auf Basis des Berechnungsparameters die elektronische Schaltung geregelt wird. Es hat sich herausgestellt, dass eine Überwachung der Ströme und der Verlustleistung in den Dämpfungswiderständen innerhalb der E-Speicher und die Auslösung der Abschaltung bei hohen Strömen eine gute Lösung sind, um das Überhitzen der Dämpfungswiderstände zu verhindern. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Regelung der elektronischen Schaltung umfasst, dass die Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme des Stromrichters abhängig vom Berechnungsparameter geregelt wird. Durch die Regelung der Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme des Stromrichters wird die Abfallleistung am Dämpfungswiderstand direkt verändert. Dies ermöglicht das Verhindern oder Hinauszögern einer Überhitzung eines Dämpfungswiderstands.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Regelung der elektronischen Schaltung umfasst, dass die Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme des Stromrichters abhängig vom Berechnungsparameter vermindert oder unterbrochen wird. Durch das Vermindern oder Unterbrechen wird bei einer drohenden Überhitzung die Abfallleistung am Dämpfungswiderstand vermindert und das Risiko gesenkt.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Regelung der elektronischen Schaltung umfasst, dass die zeitliche Entwicklung des Berechnungsparameters über einen bestimmten Zeitraum überwacht wird und die zeitliche Entwicklung in die Regelung miteinbezogen wird. Dies ist besonders vorteilhaft, da so die Erwärmung des Dämpfungswiderstands über die Zeit miteinbezogen werden kann.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Regelung umfasst, dass der Berechnungsparameter mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird und dass das Ergebnis des Vergleichs in die Regelung miteinbezogen wird. Durch den Vergleich mit einem Schwellenwert kann erreicht werden, dass die Umwandlerschaltung normal betrieben werden kann bis der Schwellenwert erreicht wird. Dies ermöglicht einen möglichst ungestörten Betrieb. Dabei kann der Berechnungsparameter direkt mit einem Schwellenwert verglichen werden oder ein Vergleichswert, der aus dem Berechnungsparameter berechnet wird und mit dem Schwellenwert verglichen wird. Dieser Vergleichswert kann beispielsweise die zeitliche Entwicklung des Berechnungsparameters miteinbeziehen.
Besonders vorteilhaft ist, wenn vorgesehen ist, dass die Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme vermindert oder unterbrochen wird, wenn der Berechnungsparameter für einen vorbestimmten Zeitraum und/oder für eine vorbestimmte Zahl an Abtastschritten über oder unter dem Schwellenwert liegt. So kann möglichst genau auf eine Wärmeentwicklung am Dämpfungswiderstand rückgeschlossen werden und abhängig von dieser die Regelung vorgenommen werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass über eine vorbestimmte Zeit gemessen wird, wie oft oder wie lange der Schwellenwert überschritten wurde und abhängig davon die Regelung erfolgen. Es kann auch vorgesehen sein, dass bei einmaligem Überschreiten des Schwellenwertes die Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme vermindert oder unterbrochen wird. In diesem Fall wird die Zahl an Abtastschritten mit 1 gewählt. Es kann vorgesehen sein, dass die Größe des Berechnungsparameters zu vorgegebenen Zeitpunkten bewertet wird und die Bewertung des Berechnungsparameters, insbesondere die Bewertung des Berechnungsparameters über ein vorgegebenes Zeitintervall, in die Regelung der elektronischen Schaltung miteinbezogen wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme vermindert oder unterbrochen wird, wenn die Bewertung des Berechnungsparameters oder eine Summe der Bewertungen eines Berechnungsparameters über ein vorgegebenes Zeitintervall einen Schwellenwert überschreiten.
Es können auch mehrere Schwellenwerte vorgesehen sein, wobei die Berechnungsparameter abhängig von der Überschreitung der jeweiligen Schwellenwerte unterschiedlich bewertet oder gewichtet werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die elektrische Umwandlungsschaltung zumindest ein, vorzugsweise zumindest zwei Voltmeter zur Messung von Spannungen der Verbindungsleitungen aufweist. Die Voltmeter können als Teil der Regeleinheit ausgeführt sein.
Vorzugsweise sind die Voltmeter mit den Verbindungsleitungen zwischen dem Filter und der ersten Seite des Transformators angeordnet.
In weiterer Folge wird die Erfindung anhand nicht einschränkender Ausführungsformen in den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform einer elektrischen Umwandlungsschaltung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Teils einer erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform einer Regeleinheit.
Die erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt in Fig. 1 benutzt das erfindungsgemäße Verfahren und weist zwei Stromrichter 1 sowie einen Transformator 2 auf. Eine erste Seite des Transformators 2 weist zwei Spulen auf, welche jeweils über Verbindungsleitungen 3 mit einem Stromrichter 1 verbunden sind. Die Umwandlungsschaltung weist also zwei parallele Stränge auf, die beide in den Transformator münden.
Die Verbindungsleitungen 3 sind über Messleitungen 3a mit einer Regeleinheit 4 verbunden. Die Regeleinheit 4 ist über zumindest eine Datenübertragungsleitung la mit den Stromrichtern 1 verbunden und steuert so die Stromrichter 1.
Weiters sind zwei Voltmeter 9 vorgesehen, die die Spannungen einer Verbindungsleitung 3 gegenüber jeweils einer anderen Verbindungsleitung 3 geschaltet sind. Diese sind über Messleitungen 3a mit der Regeleinheit 1 verbunden. Die Voltmeter 9 können auch Teil der Regeleinheit 1 sein und können - wie in Fig. 1 gezeigt - zusätzlich oder auch anstatt der Messleitungen 3a vorgesehen sein, die die Verbindungsleitungen 3 mit einer Regeleinheit 4 verbinden. Die Voltmeter 9 sind zwischen den Spulen 6 und dem Transformator 2 angeordnet.
Durch die Messergebnisse der Voltmeter 9 können die Phase-zu-Phase-Spannun- gen zwischen den Verbindungsleitungen 3 gemessen oder berechnet werden. Aus diesen kann in weiterer Folge die Spannungen der einzelnen Verbindungsleitungen 3 zum Massepotential berechnet werden, wie durch die obigen Formeln angegeben.
Beide Stränge weisen den folgenden Aufbau auf:
Ein Stromrichter 1 weist eine Gleichstromseite auf, welche mit einem nicht dargestellten Batteriesystem verbunden ist. Die Wechselstromseite des Stromrichters 1 ist mit den Verbindungsleitungen 3 verbunden. Sowohl die Wechselstromseite des Stromrichters 1 als auch die erste Seite des Transformators sind als Drehstromseiten ausgeführt. Dementsprechend verbinden drei Verbindungsleitungen 3 den Transformator 2 mit dem Stromrichter 1. Die zweite Seite des Transformators ist mit einem elektrischen Stromnetz verbunden (nicht dargestellt).
Entlang der Verbindungsleitungen 3 sind zwischen Stromrichter 1 und Transformator 2 ein LCL-Filter 5 angeordnet. Der LCL-Filter 5 umfasst drei Spulen 6, die jeweils entlang einer Verbindungsleitung 3 zwischen Stromrichter 1 und Transformator 2 zwischengeschaltet sind. Drei Kondensatoren 7 sind im Dreieck miteinander verschaltet, wobei jeder der drei Kontaktecken über je einen Dämpfungswiderstand 8 mit einer Verbindungsleitung 3 zwischen den Spulen 6 und dem Transformator 2 verbunden ist. Ein anderer Induktionsteil des LCL-Filter 5 wird durch die Spulen des Transformators 2 repräsentiert.
Seriell zu den Spulen 6 und den Kondensatoren 7 sind jeweils ein ohmscher Widerstand R_L_f_A, R_L_f_B, R_L_f_C, R_C_f_A, R_C_f_B, R_C_f_C usw. dargestellt. Diese stellen symbolisch die ohmschen Widerstände der jeweiligen Spule 6 oder des jeweiligen Kondensators 7 dar.
Fig. 2 zeigt eine Regeleinheit 4 einer erfindungsgemäßen Ausführungsform oder einen Teil einer Regeleinheit 4 im Detail als Blockschaltbild, wie sie in der Ausführungsform aus Fig. 1 verwendet werden könnte.
Als Eingangsgrößen werden die Spannungen Vat>c der Verbindungsleitungen 3 eines Stranges zum Massepotential verwendet und über eine Eingangsleitung 10 eingeleitet. Diese können wie zu Fig. 1 erläutert gemessen oder aus den Phase-zu- Phase-Spannungen Vpp(l) und Vpp(2) berechnet werden. Vorzugsweise weist die Steuereinheit 1 zumindest eine Spannungsberechnungseinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, Phase-zu-Phase-Spannungen in Spannungen in Bezug zum Massepotential umzurechnen. Besonders vorzugsweise ist die Spannungsberechnungseinheit mit der Differenziereinheit 13a verbunden, wie in Fig. 1 gezeigt.
Eine Zeitverzögerungseinheit 11 ist an ihrer Ausgangsseite mit der Eingangsleitung 10 verbunden, wird mit den Spannungen Vat>c versorgt und verzögert die Signale zeitlich. Die Eingangsleitung 10 sowie die Zeitverzögerungseinheit 11 ist an ihrer Ausgangsseite mit einer Subtraktionseinheit 12 verbunden, welche von dem Signal das zeitverzögerte Signal subtrahiert. Die Subtraktionseinheit 12 ist mit einer ersten Multiplikationseinheit 13b verbunden, welche eine Ableitung der Spannung gegen die Zeit durchführt, indem sie durch die Zeitdifferenz erzeugt durch die Zeitverzögerungseinheit 11 dividiert. Zusätzlich multipliziert die erste Multiplikationseinheit 13b das Signal mit der Summe der Kapazitäten der Kondensatoren 7 als Multiplikator multipliziert. Die Zeitverzögerungseinheit 11 sowie die Subtraktionseinheit 12 und die erste Multiplikationseinheit 13b sind Teil der Differenziereinheit 13a.
Die erste Multiplikationseinheit 13b ist an ihrer Ausgangsseite mit einer Quadriereinheit 14 verbunden, die das Signal quadriert.
Die Quadriereinheit 14 ist an ihrer Ausgangsseite mit einer Mittelwertbildungseinheit 15 verbunden, die einen Mittelwert über die Eingangswerte entlang einer vorgegebenen Zeitperiode berechnet.
Die Mittelwertbildungseinheit 15 ist an ihrer Ausgangsseite mit einer Wurzelzieheinheit 16 verbunden, welche die Quadratwurzel aus dem Signal zieht. So wird als erster Berechnungsparameter 18 der Effektivwert des Stromes erhalten, der durch die Dämpfungswiderstände 8 fließt.
Die Mittelwertbildungseinheit 15 ist an ihrer Ausgangsseite mit einer zweiten Multiplikationseinheit 17 verbunden, welche den errechneten Mittelwert mit einem zweiten Multiplikator, vorzugsweise dem Widerstand des jeweiligen Dämpfungswiderstandes 8, multipliziert. So wird als zweiter Berechnungsparameter 19 die abfallende Leistung erhalten, die an dem jeweiligen Dämpfungswiderstand 8 abfällt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung zumindest eines Dämpfungswiderstands (8) einer elektrischen Umwandlungsschaltung, wobei der zumindest eine Dämpfungswiderstand (8) Teil zumindest eines Filters (5) umfassend Kondensatoren (7), vorzugsweise zumindest eines LCL-Filters, ist, wobei der Filter (5) entlang von Verbindungsleitungen (3), die eine erste Seite eines Transformators (2) und eine Wechselstromseite eines Strom rich-ters (1) verbinden, zwischen dem Transformator (2) und dem Stromrichter (1) geschaltet wurde, wobei ein Berechnungsparameter bestimmt wird, der charakteristisch für die thermische Belastung des Dämpfungswiderstands ist, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Spannungen der Verbindungsleitungen (3) der Berechnungsparameter (18, 19) berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Berechnungsparameters (18,19) umfasst, dass auf Basis der Spannungen der Verbindungsleitungen (3) zumindest ein Strom berechnet wird, der durch den zumindest einen Dämpfungswiderstand (8) fließt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Berechnungsparameters (18,19) umfasst, dass die Spannungen der Verbindungsleitungen (3) gegen die Zeit differenziert und vorzugsweise mit einem Multiplikator multipliziert werden, wobei der Multiplikator von der Kapazität der Kondensatoren (7) abhängt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Berechnungsparameters (18,19) umfasst, dass aus einem berechneten Strom der Effektivwert und/oder unter Miteinberechnung des Widerstands des Dämpfungswiderstands (8) eine Abfallleistung am Dämpfungswiderstand (8) berechnet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Berechnungsparameters (18,19) umfasst, dass auf Basis des berechneten Stroms, vorzugsweise ein quadratischer Mittelwert des Stroms über eine vorgegebene Zeitspanne, mit dem Widerstand des Dämpfungswiderstands (8) multipliziert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Berechnungsparameters (18,19) umfasst, dass die Spannungen der Verbindungsleitungen (3) gemessen werden oder berechnet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungen der Verbindungsleitungen (3) zum Massepotential verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Berechnungsparameters (18,19) umfasst, dass die Spannung zwischen den Verbindungsleitungen (3) zueinander zumindest teilweise gemessen werden und vorzugsweise aus diesen gemessenen Spannungen die Spannungen der Verbindungsleitungen (3) zum Massepotential berechnet werden.
9. Verfahren zur Regelung einer elektronischen Umwandlungsschaltung, insbesondere eines elektrischen Versorgungsstrangs eines Elektromotors, mit einem Filter (5) umfassend zumindest einen Dämpfungswiderstand (8), wobei das Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung zumindest eines Dämpfungswiderstands (8) nach einem der vorherigen Ansprüche durchgeführt wird und auf Basis des Berechnungsparameters (18,19) die elektronische Umwandlungsschaltung geregelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der elektronischen Umwandlungsschaltung umfasst, dass die Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme des Stromrichters (1) abhängig vom Berechnungsparameter (18,19) geregelt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der elektronischen Umwandlungsschaltung umfasst, dass die zeitliche Entwicklung des Berechnungsparameters (18,19) über einen bestimmten Zeitraum überwacht wird und die zeitliche Entwicklung in die Regelung miteinbezogen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung umfasst, dass der Berechnungsparameter (18,19) mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird und dass das Ergebnis des Vergleichs in die Regelung miteinbezogen wird und besonders vorzugsweise, dass die Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme vermindert oder unterbrochen wird, wenn der Berechnungsparameter (18,19) für einen vorbestimmten Zeitraum und/oder für eine vorbestimmte Zahl an Abtastschritten über oder unter dem Schwellenwert liegt.
13. Elektrische Umwandlungsschaltung zum Umwandeln von elektrischem Strom, mit zumindest einem Stromrichter (1) und zumindest einem Transformator (2), wobei eine erste Seite des Transformators und eine Wechselstromseite des Stromrichters über Verbindungsleitungen (3) verbunden sind und wobei entlang der Verbindungsleitungen (3) zwischen dem Transformator (2) und dem Stromrichter (1) zumindest ein Filter (5) umfassend Kondensatoren (7) und zumindest einem Dämpfungswiderstand (8), vorzugsweise zumindest ein LCL-Filter (5), geschaltet ist, und dass zumindest eine Regeleinheit (4) dazu eingerichtet ist, die Umwandlungsschaltung, vorzugsweise zumindest den Stromrichter (1), zu regeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (4) dazu eingerichtet ist, aus den Spannungen der Verbindungsleitungen (3) zumindest einen Berechnungsparameter (18,19) zu berechnen, der charakteristisch für die thermische Belastung des Dämpfungswiderstands ist und dass die Regeleinheit (4) dazu eingerichtet ist, auf Basis des Berechnungsparameters (18,19) die elektronische Umwandlungsschaltung zu regeln.
14. Elektrische Umwandlungsschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Umwandlungsschaltung zumindest ein, vorzugsweise zumindest zwei Voltmeter (9) zur Messung von Spannungen der Verbindungsleitungen (3) aufweist.
15. Elektrische Umwandlungsschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Voltmeter mit den Verbindungsleitungen (3) zwischen dem Filter (5) und der ersten Seite des Transformators (2) angeordnet sind.
16. Elektrische Umwandlungsschaltung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen (3) über Messleitungen mit Eingängen der Regeleinheit (4) verbunden sind.
17. Elektrische Umwandlungsschaltung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (4) zumindest eine Differenziereinheit (13a) zur Differenzierung der Spannungen der Verbindungsleitungen (3) über die Zeit und zumindest eine der Differenziereinheit (13a) nachgeschalteten erste Multiplikationseinheit (13b) zur Multiplikation mit einem Multiplikator aufweist.
18. Elektrische Umwandlungsschaltung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (4) zumindest eine Quadriereinheit (14) zur Quadrierung aufweist, welche vorzugsweise der Differenziereinheit (13a) und besonders vorzugsweise der ersten Multiplikationseinheit (13b) nachgeschaltet ist.
19. Elektrische Umwandlungsschaltung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (4) zumindest eine Mittelwertbildungseinheit (15) zur Bildung eines Mittelwertes aufweist, welche vorzugsweise der Quadriereinheit (14) nachgeschaltet ist.
20. Elektrische Umwandlungsschaltung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (4) zumindest eine Wurzelzieheinheit (16) zum Ziehen der Wurzel und/oder zumindest eine zweite Multiplikatoreinheit (17) aufweist, welche vorzugsweise der Quadriereinheit(14) nachgeschaltet ist.
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