具有逆變器的電路裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有逆變器的電路裝置和一種用于運行該電路裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]逆變器是將直流電壓變換成交流電壓并且例如在光伏設(shè)備中用于轉(zhuǎn)換光伏產(chǎn)生的電流的電設(shè)備。逆變器通常與直流電流發(fā)電機連接，以便轉(zhuǎn)換借助發(fā)電機產(chǎn)生的直流電壓。
[0003]在逆變器中不可避免的是，使其在維修情形中與發(fā)電機或者光伏設(shè)備分離。在此，按照規(guī)范要求分離開關(guān)。為此，已知集成的解決。文獻EP 2 048 679 BI描述了一種用于接通并且切斷直流電流的負載分離裝置，其應(yīng)用于光伏設(shè)備。在故障的情形中自動地實現(xiàn)所述切斷。在此，設(shè)置一種電子控制單元，其接收信號并且在識別到故障時引起所述切斷。
[0004]在已知的實施中，手動地操作直流電壓分離開關(guān)。此外，在一些開關(guān)類型中能夠?qū)崿F(xiàn)通過保持電壓的去除來觸發(fā)開關(guān)，然而這需要手動地進行維修干預(yù)來重新接通。此外，已知具有集成的分離開關(guān)的解決。
[0005]然而，由此不可能的是，逆變器能夠自動地控制直流電壓分離開關(guān)，這在逆變器故障或者發(fā)電機中的故障的情形中可以提高系統(tǒng)安全性。
[0006]此外，機械操作需要足夠的穩(wěn)定性和可接觸性，這可以防止開關(guān)在逆變器中的從電的角度最適合的位置處的定位并且使得在逆變器中需要附加的布線耗費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]由此，提出具有權(quán)利要求1的特征的電路裝置和根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法。由從屬權(quán)利要求和描述得到實施。
[0008]所提出的方法改善逆變器、尤其光伏逆變器的使用。在此，尤其提出光伏逆變器的至少一個開關(guān)的使用。在維修情形中，這通過用于使逆變器的輸入回路分離的電子的負載分離開關(guān)實現(xiàn)、必要時支持，借此可以在沒有電弧形成的危險的情況下使發(fā)電機輸送線路與逆變器分咼。
[0009]因此，提出電路裝置和方法，以便除對于維修情形所要求的分離開關(guān)以外提高運行安全性和可支配性，因為有故障的發(fā)電機從逆變器自動脫耦合并且僅僅在檢查發(fā)電機的無故障性之后才實現(xiàn)接通。由此，尤其在安裝情形中可以防止，使錯誤連接的發(fā)電機接到逆變器上而由此短路。此外，在逆變器的故障情形中使發(fā)電機脫耦合。此外，只要這能夠?qū)崿F(xiàn)，就可以在負載分離之前將輸入電流調(diào)節(jié)回到小的值上，以便最小化負載分離開關(guān)的要求。
[0010]此外可能的是，放棄網(wǎng)絡(luò)側(cè)的耦合開關(guān)的冗余實施。由此，僅僅將必須的手動操作的服務(wù)開關(guān)實施為信號開關(guān)，這使其顯著更低成本并且簡化機械的集成。
[0011]由描述和附圖得到本發(fā)明的其他優(yōu)點和構(gòu)型。
[0012]應(yīng)當理解，在不偏離本發(fā)明范疇的情況下，以上所描述的以及以下待闡述的特征不僅可用于分別說明的組合，而且可用于其他組合或者可單獨使用。
【附圖說明】
[0013]圖1以示意圖示出所提出的電路裝置的一種實施。
【具體實施方式】
[0014]根據(jù)一種實施方式在附圖中示意性示出并且隨后參考附圖進一步描述本發(fā)明。
[0015]圖1示出所描述的電路裝置的一種實施，所述電路裝置整體以參考標記10表示。所述示圖示出第一串列(String) 12、第二串列14、逆變器16、用于維修工作的外部分離開關(guān)18和直流電壓轉(zhuǎn)換器20，所述第一串列和所述第二串列分別具有兩個極一一正和負。在第一串列12中設(shè)置第一測量裝置22。相應(yīng)地，在第二串列14中設(shè)置第二測量裝置24。在這種情形中，測量裝置22和24構(gòu)造為電壓計并且分別測量所涉及的串列12或14的極之間的電壓。
[0016]此外，在第一串列12中設(shè)置第一操作裝置30并且在第二串列14中設(shè)置第二操作裝置32。兩個操作裝置30和32由逆變器16控制，其中如有必要除其他參量以外考慮由測量裝置22和24求取的參量。
[0017]給第一操作裝置30分配用于第一串列12的正極的第一開關(guān)34和用于第一串列12的負極的第二開關(guān)36。相應(yīng)地，給第二操作裝置32分配用于第二串列14的正極的第三開關(guān)38和用于第二串列14的負極的第四開關(guān)40。
[0018]因此，借助由逆變器16控制的第一操作裝置30能夠?qū)崿F(xiàn)閉合并且斷開第一開關(guān)34和第二個開關(guān)36。在此，在一種實施中可以使它們彼此分離地斷開并且閉合。在一種替代的實施中，共同操作并且因此共同斷開或者共同閉合兩個開關(guān)34和36。同樣，可以借助第二操作裝置32共同地或者彼此分離地操作第三開關(guān)38和第四開關(guān)40。
[0019]在此，串列理解為部分發(fā)電機或者太陽能模塊的模塊鏈(Modulkette)。太陽能模塊或者光伏模塊又是多個太陽能電池單元與機械的且電的單元的組合。
[0020]所示出的電路裝置分別包括用于逆變器16的每一個極的可控開關(guān)34、36、38、40，它們方便地成對地與操作裝置30或32結(jié)合在安裝在印制電路板上的部件中，例如作為雙極繼電器。因此，每一個發(fā)電機輸入端可以與逆變器16的輸入端連接或者電勢分離，在此同時取消在機械操作的負載分離開關(guān)中所需要的連接線路和操作機械。
[0021]但也可以設(shè)想任意其它組合、例如對所有正極的驅(qū)動或者對兩個正極和一個負極的驅(qū)動。
[0022]電路裝置10設(shè)置，至少一個測量裝置22，24用于測量例如連接在開關(guān)34、36、38和40的輸入側(cè)上的每一個發(fā)電機連接端對的輸入電壓，以及可選擇地設(shè)置直流電壓轉(zhuǎn)換器20以自身供給連接在至少一個開關(guān)34、36、38和40的輸入側(cè)上的逆變器16。
[0023]此外，提出一種用于測量對地的安裝電阻的安裝測量裝置。在不具有初級和次級之間的電勢分離的逆變器中通常設(shè)置絕緣測量、即發(fā)電機對地的絕緣電阻的確定。對此所需要的絕緣測量裝置通常具有兩個高歐姆的電壓源，它們具有不同的值，它們可以對地連接(gegen Erde geschaltet)。在交替的接通時可以測量電流并且由此通過R = (ul_u2)/(il-12)確定發(fā)電機側(cè)的絕緣電阻。在此，Ul是電壓源I的數(shù)值而u2是電壓源2的數(shù)值，以及il是在電壓源I接通時電流的測量值而i2是在電壓源2接通時電流的測量值。
[0024]在位于前方的直流電壓轉(zhuǎn)換器20以電流供給逆變器16的控制電子器件期間(如果這在沒有施加網(wǎng)絡(luò)電壓的情況下也期望)，則測量裝置22和24檢查，相應(yīng)輸入端上的所測量的參量、例如電壓是否位于最小值和最大值之間的允許范圍內(nèi)、尤其沒有反接。如果是這種情形，則閉合所涉及的開關(guān)34、36、38或40并且隨后實施絕緣測量。
[0025]此外，通過隨后的負載測試可以確定發(fā)電機是否已正確連接。如果在負載測試時電壓發(fā)生不允許地變化，則再次斷開開關(guān)34、36、38或40。通過這種方式，不僅可以檢查按照規(guī)定的安裝而且可以在故障情形中防止開關(guān)柜中的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的功率保護開關(guān)的接通并且因此觸發(fā)。因此，還能夠?qū)崿F(xiàn)，探測并且斷開錯誤連接的串列12、14以及從一開始防止以危險的電壓施加逆變器16。
[0026]此外，描述一種可由技術(shù)服務(wù)人員操作的開關(guān)。所述開關(guān)在分離位置的調(diào)節(jié)之后引起通過負載分離開關(guān)的發(fā)電機從逆變器的分離并且在運行位置的調(diào)節(jié)之后向逆變器16發(fā)運行期望的信號。與已知的解決相比，在運行期望的情形中不直接接通發(fā)電機，而是在正確的安裝或者功能方面已經(jīng)檢查了發(fā)電機之后才接通發(fā)電機。
[0027]如果出現(xiàn)接地故障或者安裝故障，則現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)通過開關(guān)34、36、38、40的選擇性的操作(在這種情形中切斷)找出在哪個串列12、14中出現(xiàn)了故障?？梢越柚鲂畔嚅_所述串列12或14，其中如有必要能夠?qū)崿F(xiàn)逆變器16與其余的串列12或14的繼續(xù)運行。在發(fā)電機的功率和電壓過大時也切斷發(fā)電機，所述功率和電壓不再能由逆變器16的調(diào)節(jié)來控制。
[0028]如果在網(wǎng)絡(luò)故障時也斷開直流繼電器，則所述直流繼電器可以接管冗余的切斷裝置的功能，這能夠?qū)崿F(xiàn)放棄網(wǎng)絡(luò)分離繼電器的冗余實施。如果必須限制輸入功率，則可以實現(xiàn)不需要的串列12、14的丟棄(Abmirf)，以便可以更好地控制逆變器16的工作電壓。
[0029]如果在逆變器16的運行時出現(xiàn)安全重要的故障，則可以通過開關(guān)34、36、38和40的負載丟棄從逆變器16斷開輸入功率，而不需要短路的措施或者等待自然的功率切斷、例如日落。
[0030]此外，因此當存在足夠高的輸入電壓時直流繼電器才閉合，所以功率部件在夜晚時與光伏發(fā)電機分離。因為例如在閃電時可能出現(xiàn)在設(shè)備附近的過壓由于已斷開的輸入開關(guān)沒有與逆變器16的功率部件相連，所以這同時表示過壓保護。
【主權(quán)項】
1.一種具有逆變器(16)的電路裝置，所述逆變器通過至少一個串列(12，14)與發(fā)電機連接，其中，在所述至少一個串列(12，14)的至少一個中設(shè)置測量裝置(22，24)和可控開關(guān)(34，36，38，40)，其中，能夠通過所述逆變器(16)控制所述至少一個可控開關(guān)(34，36，38，40) ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其中，附加地設(shè)置用于維修工作的外部的分離開關(guān)(18)ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路裝置，其中，設(shè)置直流電壓轉(zhuǎn)換器(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的電路裝置，其中，所述逆變器(16)構(gòu)造為光伏逆變器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電路裝置，其中，所述至少一個測量裝置(22，24)構(gòu)造為電壓計。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電路裝置，其中，給所述逆變器(16)的每一個極分配一個開關(guān)(34，36，38，40)。
7.一種用于運行電路裝置(10)的方法，所述電路裝置包括逆變器(16)，所述逆變器通過至少一個串列(12，14)與發(fā)電機連接，其中，在所述至少一個串列(12，14)的至少一個中設(shè)置測量裝置(22，24)和可控開關(guān)(34，36，38，40)，其中，通過所述逆變器(16)控制所述至少一個可控開關(guān)(34，36，38，40)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在已經(jīng)確定了所測量的參量位于允許范圍中之后，閉合所述至少一個開關(guān)(34，36，38，40)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，附加地實施絕緣測量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8至9中任一項所述的方法，其中，設(shè)置多個選擇性操作的開關(guān)(34，36，38，40)。
【專利摘要】提出一種具有逆變器(16)的電路裝置(10)和一種用于運行所述電路裝置(10)的方法。所述逆變器(16)通過至少一個串列(12，14)與發(fā)電機連接，其中在所述至少一個串列(12，14)的至少一個中設(shè)置測量裝置(22，24)和可控開關(guān)(34，36，38，40)，其中能夠通過所述逆變器(16)控制所述至少一個可控開關(guān)(34，36，38，40)。
【IPC分類】H02H7-122, H02H7-20
【公開號】CN104685749
【申請?zhí)枴緾N201380051103
【發(fā)明人】A·韋勒, G·克勞特, H·艾森哈爾特, N·澤巴
【申請人】羅伯特·博世有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年9月20日
【公告號】DE102012217884A1, EP2904677A1, WO2014053339A1