DE102013106171A1

DE102013106171A1 - Supply module

Info

Publication number: DE102013106171A1
Application number: DE102013106171.0A
Authority: DE
Inventors: Jochen Hantschel; Michael Seehuber
Original assignee: Refusol GmbH
Current assignee: AEI Power GmbH
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2014-12-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einspeisemodul mit zumindest einer Eingangsschnittstelle (20), die dazu vorgesehen ist, mit einer Photovoltaikquelle (21) verbunden zu werden, mit zumindest einer Ausgangsschnittstelle (30), die dazu vorgesehen ist, mit einer Zwischenschnittstelle (32) eines Umrichters (12) verbunden zu werden, der dazu vorgesehen ist, Strom von zumindest einer Phase (41, 42, 43) einer Netzquelle (40) zu beziehen und zumindest einem Verbraucher (14) in umgewandelter Form zuzuführen, mit einem Spannungsumformer (22), der zwischen der Eingangsschnittstelle (20) und der Ausgangsschnittstelle (30) angeordnet ist und zumindest einer Steuereinheit (24) zur Steuerung des Spannungsumformers (22).The invention relates to a supply module with at least one input interface (20), which is intended to be connected to a photovoltaic source (21), with at least one output interface (30), which is intended to be connected to an intermediate interface (32) of a converter ( 12), which is intended to draw current from at least one phase (41, 42, 43) of a network source (40) and to supply at least one consumer (14) in converted form, with a voltage converter (22) which is arranged between the input interface (20) and the output interface (30) and at least one control unit (24) for controlling the voltage converter (22).

Description

Stand der Technik State of the art

Die Erfindung betrifft ein Einspeisemodul nach Anspruch 1. The invention relates to a feed module according to claim 1.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine preiswerte und/oder effiziente Einspeisung von Solarenergie in einen Umrichter erlaubt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. The object of the invention is in particular to provide a device which allows a low-cost and / or efficient feed of solar energy into an inverter. The object is achieved by the features of claim 1, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die Erfindung betrifft ein Einspeisemodul mit zumindest einer Eingangsschnittstelle, die dazu vorgesehen ist, mit zumindest einer Photovoltaikquelle verbunden zu werden, mit zumindest einer Ausgangsschnittstelle, die dazu vorgesehen ist, mit einer Zwischenschnittstelle eines Umrichters verbunden zu werden, der dazu vorgesehen ist, Strom von zumindest einer Phase einer Netzquelle zu beziehen und zumindest einem Verbraucher in umgewandelter Form zuzuführen, mit einem Spannungsumformer, der zwischen der Eingangsschnittstelle und der Ausgangsschnittstelle angeordnet ist und zumindest einer Steuereinheit zur Steuerung des Spannungsumformers. Insbesondere ist der Verbraucher als Motor, insbesondere eines Material- und/oder Personentransportmittels, insbesondere einer Rolltreppe und/oder eines Fahrstuhls, ausgebildet. Alternativ sind Ausgestaltungen des Verbrauchers als Pumpe oder andere Einheit, die einen Umrichter benötigt, denkbar. Insbesondere stellt die Netzquelle ein- oder mehrphasige, insbesondere dreiphasige, Spannung bereit. Insbesondere weist die Spannung der Netzquelle bezüglich Erde einen Effektivwert zwischen 100 V und 500 V, vorteilhaft zwischen 100 V und 250 V, und/oder eine Frequenz zwischen 0 Hz und 200 Hz, insbesondere zwischen 30 Hz und 90 Hz, vorteilhaft zwischen 45 Hz und 65 Hz, auf. Unter einer „Photovoltaikquelle“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, Licht, vorzugsweise Sonnenlicht, zumindest teilweise, vorteilhaft direkt, vorzugsweise mittels zumindest eines Halbleiterübergangs, in elektrische Energie umzuwandeln. Insbesondere weist die Photovoltaikquelle zumindest ein Solarzellenpanel auf. Insbesondere weist die Photovoltaikquelle eine Vielzahl in Reihe und/oder parallel geschalteter Solarzellenpaneele auf. Darunter, dass die Eingangsschnittstelle mit der Photovoltaikquelle „verbunden“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass durch Anschließen eines Stromkreises an die Eingangsschnittstelle der Photovoltaikquelle Energie entnommen werden kann. Insbesondere weist das Einspeisemodul zumindest eine Pufferkapazität auf, die dazu vorgesehen ist, von der Photovoltaikquelle bereitgestellte Energie und/oder Spannung zumindest zwischenzuspeichern. Insbesondere ist die Pufferkapazität direkt an die Eingangsschnittstelle angeschlossen. Insbesondere weist die Eingangsschnittstelle zumindest zwei Anschlusskontakte zum Anschluss von Verbindungsleitungen zur Photovoltaikquelle auf. Insbesondere sind die Anschlusskontakte als Schraubkontakte und/oder als Klemmkontakte ausgebildet. Unter einem „Umrichter“ soll insbesondere eine Baugruppe verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einen Strom einer ersten Frequenz in einen Strom einer zweiten Frequenz umzuwandeln. Vorzugsweise weist der Umrichter zumindest eine Gleichrichtereinheit auf, die dazu vorgesehen ist, Strom von zumindest der einen Phase der Netzquelle, gleichzurichten und in einen Zwischenkreis einzuspeisen. Insbesondere ist die Gleichrichtereinheit als Mehrphasengleichrichtereinheit ausgebildet. Vorzugsweise weist der Umrichter zumindest eine Wechselrichtereinheit auf, die dazu vorgesehen ist, den Strom des Zwischenkreises in einen Strom mit für den Verbraucher benötigter Frequenz umzuwandeln. Insbesondere ist die Wechselrichtereinheit als Mehrphasenwechselrichter ausgebildet. Unter einer „Zwischenschnittstelle“ eines Umrichters soll insbesondere eine Gruppe von zumindest zwei Anschlusskontakten des Zwischenkreises verstanden werden. Insbesondere ist die Zwischenschnittstelle des Umrichters, insbesondere zumindest in einem herkömmlichen Betriebsmodus, zu einem Anschluss eines Bremswiderstands vorgesehen und/oder bildet Kontakte zum Anschluss, insbesondere zur Versorgung weiterer Wechselrichter vom selben Zwischenkreis. Vorzugsweise weist die Ausgangsschnittstelle zumindest zwei Anschlusskontakte auf. Vorzugsweise weist das Einspeisemodul ein von dem Umrichter unabhängig ausgebildetes Gehäuse auf. Insbesondere sind die Anschlusskontakte als Bestandteil des Gehäuses des Einspeisemoduls oder eines Gehäuses des Umrichters ausgebildet. Unter einem „Spannungsumformer“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine von der Photovoltaikquelle bereitgestellte Spannung in eine höhere und/oder niedrigere Spannung zu konvertieren. Insbesondere ist der Spannungsumformer als Abwärts- und/oder Aufwärtswandler ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Insbesondere weist die Steuereinheit zumindest eine Schnittstelle für zumindest eine Sensoreinheit und zumindest eine Schnittstelle für zumindest einen Steuerausgang auf. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, einen Betriebsmodus des Spannungsumformers, insbesondere zumindest eine Frequenz bzw. ein Tastverhältnis eines Schaltelements des Spannungsumformers, derart zu wählen, dass eine Eingangsspannung auf einen Wert geregelt wird, bei dem die Photovoltaikquelle zumindest im Wesentlichen im Punkt maximaler Leistung betrieben wird und/oder bei dem eine Ausgangsspannung auf einen Maximalwert begrenzt wird. Insbesondere ist der Maximalwert von einem Bediener festlegbar. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, einen Betriebsmodus des Spannungsumformers, insbesondere zumindest eine Schaltfrequenz des Schaltelements des Spannungsumformers, derart zu wählen, dass eine in den Zwischenkreis eingespeiste Ausgangsspannung größer ist als eine von der Gleichrichtereinheit bereitgestellte Spannung. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, eine Leistungsabnahme aus der Photovoltaikquelle regelmäßig, insbesondere periodisch, zumindest teilweise zu unterbrechen, also insbesondere ein periodisches Aktivieren und Deaktivieren eines Schaltelements des Spannungsumformers zu unterbrechen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. The invention relates to a feed module having at least one input interface, which is intended to be connected to at least one photovoltaic source, with at least one output interface, which is intended to be connected to an intermediate interface of an inverter, which is intended to power from at least a phase of a power source and supply at least one consumer in a converted form, with a voltage converter, which is arranged between the input interface and the output interface and at least one control unit for controlling the voltage converter. In particular, the consumer is designed as a motor, in particular a material and / or passenger transport means, in particular an escalator and / or an elevator. Alternatively, embodiments of the consumer as a pump or other unit that requires a converter, conceivable. In particular, the power source provides single or multi-phase, in particular three-phase, voltage. In particular, the voltage of the mains source with respect to earth has an effective value between 100 V and 500 V, advantageously between 100 V and 250 V, and / or a frequency between 0 Hz and 200 Hz, in particular between 30 Hz and 90 Hz, advantageously between 45 Hz and 65 Hz, up. A "photovoltaic source" is to be understood in particular as a unit which is intended to convert light, preferably sunlight, at least partially, advantageously directly, preferably by means of at least one semiconductor junction, into electrical energy. In particular, the photovoltaic source has at least one solar cell panel. In particular, the photovoltaic source has a plurality of solar cell panels connected in series and / or in parallel. By the fact that the input interface is "connected" to the photovoltaic source, it should be understood in particular that energy can be taken by connecting a circuit to the input interface of the photovoltaic source. In particular, the feed module has at least one buffer capacity, which is provided to at least temporarily store energy and / or voltage provided by the photovoltaic source. In particular, the buffer capacity is connected directly to the input interface. In particular, the input interface has at least two connection contacts for connecting connection lines to the photovoltaic source. In particular, the connection contacts are designed as screw contacts and / or as terminal contacts. A "converter" is to be understood in particular an assembly which is intended to convert a current of a first frequency into a current of a second frequency. Preferably, the converter has at least one rectifier unit, which is provided to rectify current from at least one phase of the mains source, and to feed it into a DC link. In particular, the rectifier unit is designed as a polyphase rectifier unit. Preferably, the inverter has at least one inverter unit, which is intended to convert the current of the intermediate circuit into a current with the frequency required for the consumer. In particular, the inverter unit is designed as a polyphase inverter. An "intermediate interface" of an inverter is understood in particular to mean a group of at least two connection contacts of the intermediate circuit. In particular, the intermediate interface of the converter, in particular in at least one conventional operating mode, is provided for connection of a braking resistor and / or forms contacts for connection, in particular for supplying further inverters from the same DC link. The output interface preferably has at least two connection contacts. The feed module preferably has a housing designed independently of the converter. In particular, the connection contacts are formed as part of the housing of the feed module or a housing of the inverter. A "voltage converter" is to be understood in particular as a unit which is intended to convert a voltage provided by the photovoltaic source into a higher and / or lower voltage. In particular, the voltage converter is designed as a step-down and / or step-up converter. The control unit preferably comprises a computing unit and, in particular in addition to the computing unit, a memory unit with a control and / or regulating program stored therein, which is intended to be executed by the computing unit. In particular, the control unit has at least one interface for at least one sensor unit and at least one interface for at least one control output. In particular, the control unit is intended to provide an operating mode of the voltage converter, in particular at least one frequency or a duty cycle of a switching element of the Voltage transformer to be chosen such that an input voltage is controlled to a value at which the photovoltaic source is operated at least substantially at the point of maximum power and / or in which an output voltage is limited to a maximum value. In particular, the maximum value can be specified by an operator. In particular, the control unit is provided to select an operating mode of the voltage converter, in particular at least one switching frequency of the switching element of the voltage converter, such that an output voltage fed into the DC link is greater than a voltage provided by the rectifier unit. In particular, the control unit is intended to interrupt a power decrease from the photovoltaic source regularly, in particular periodically, at least partially, ie in particular to interrupt a periodic activation and deactivation of a switching element of the voltage converter. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.

Durch das erfindungsgemäße Einspeisemodul kann insbesondere auf preiswerte Weise ein herkömmlicher, insbesondere bereits in Betrieb befindlicher, Umrichter mit einer Photovoltaikquelle gekoppelt werden, wobei insbesondere auf weitere Bauteile, wie insbesondere eine Netzeinspeiseeinheit mit der weitere Regulierungs- und/oder Sicherheitseinheiten nötig werden, verzichtet werden kann, wodurch weiterhin ein Wirkungsgrad der Einspeisung und/oder einer Nutzung der photovoltaisch gewonnenen Energie verbessert werden kann. By means of the feed module according to the invention, a conventional converter, in particular already in operation, can be coupled to a photovoltaic source, in particular requiring further components such as, in particular, a grid feed unit with further regulation and / or safety units , whereby further efficiency of the feed and / or use of photovoltaic energy can be improved.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Einspeisemodul zumindest eine Sensoreinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein erstes Signal, insbesondere zumindest einen Strom, vorzugsweise zumindest eine Spannung, der Ausgangsschnittstelle zu messen. Insbesondere weist die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement auf. Insbesondere ist das Sensorelement als Spannungsmesser ausgebildet und zwischen Kontakte der Ausgangsschnittstelle geschaltet. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, das erste Signal der Sensoreinheit zumindest zu einer Regelung des Spannungsumformers, insbesondere zu einer Ausgabe und/oder Begrenzung einer Sollspannung zu nutzen. Es kann insbesondere eine hohe Einspeisequalität erreicht werden. Furthermore, it is proposed that the feed module has at least one sensor unit which is provided to measure at least one first signal, in particular at least one current, preferably at least one voltage, of the output interface. In particular, the sensor unit has at least one sensor element. In particular, the sensor element is designed as a voltmeter and connected between contacts of the output interface. In particular, the control unit is provided to use the first signal of the sensor unit at least for a regulation of the voltage converter, in particular for an output and / or limitation of a setpoint voltage. In particular, a high feed quality can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Einspeisemodul zumindest eine Sensoreinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein zweites Signal der Phase der Netzquelle, insbesondere eine Spannung und/oder eine Phasenlage der Spannung, an die der Umrichter angeschlossen ist, zu messen. Es kann insbesondere eine hohe Einspeisequalität erreicht werden. It is also proposed that the feed module has at least one sensor unit which is provided to measure at least a second signal of the phase of the mains source, in particular a voltage and / or a phase position of the voltage to which the converter is connected. In particular, a high feed quality can be achieved.

Vorteilhaft ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, zumindest eine Kenngröße des Spannungsumformers an zumindest ein durch die Sensoreinheit gemessenes Signal, insbesondere das erste und/oder zweite Signal anzupassen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, eine Zuführung von Leistung zu unterbrechen, insbesondere wenn durch Rückkopplung und/oder Bremswirkung eine Spannung des Zwischenkreises den Maximalwert übersteigt. Es kann insbesondere eine hohe Sicherheit erreicht werden. Advantageously, the control unit is provided to adapt at least one characteristic of the voltage transformer to at least one signal measured by the sensor unit, in particular the first and / or second signal. In particular, the control unit is provided to interrupt a supply of power, in particular if, due to feedback and / or braking effect, a voltage of the intermediate circuit exceeds the maximum value. In particular, high security can be achieved.

Vorteilhaft ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, den Spannungsumformer derart anzusprechen, dass dieser ein Kompensationssignal ausgibt, so dass eine an der Ausgangsschnittstelle anliegende Spannung im zeitlichen Verlauf zumindest im Wesentlichen konstant ist. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, mittels Regulierung des Kompensationssignals rückkoppelnde Spannungsschwankungen durch die Wechselrichtereinheit des Umrichters auszugleichen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, mittels Regulierung des Kompensationssignals Spannungsschwankungen, die durch die Gleichrichtereinheit des Umrichters, insbesondere durch Überlagerung von Gleichrichtungen unterschiedlicher Phasen, verursacht werden, auszugleichen. Insbesondere weist zumindest ein Teil des Kompensationssignals, insbesondere wenn die Phasen der Netzquelle zumindest im Wesentlichen einen gleichen Phasenabstand aufweisen, eine Frequenz auf, die einem Vielfachen, insbesondere einem Sechsfachen, der Frequenz der Phase der Netzquelle entspricht. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, durch Variation einer Schaltfrequenz und/oder eines Tastverhältnisses eines spannungsbestimmenden Schaltelements des Spannungswandlers das Kompensationssignal, insbesondere in Form einer geeigneten antizyklischen Stromkomponente, auf die Ausgangsspannung des Spannungsumformers aufzumodulieren. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, bei Vorhandensein lediglich des ersten Signals das Kompensationssignal regelmäßig insbesondere in Abständen von maximal 10 s, insbesondere maximal 3 s, vorteilhaft maximal 1 s, vorzugsweise maximal 0,5 s, insbesondere periodisch, insbesondere für maximal 1 s, vorteilhaft maximal 0,3 s, vorzugsweise maximal 0,1 s, zu unterbrechen, um eine Phasenlage und/oder eine Stärke der durch das Kompensationssignal zumindest teilweise kompensierten Spannungsschwankung neu auszumessen, um das Kompensationssignal neu zu berechnen und/oder anzupassen. Durch ständige Messung der Phasenlage der Phase der Netzquelle, insbesondere über das zweite Signal, kann auf diese Unterbrechung verzichtet werden. Es kann eine hohe Einspeisequalität erreicht werden. Insbesondere kann eine Rückkopplung von Oberwellen in die Netzquelle zumindest teilweise, insbesondere zumindest im Wesentlichen oder vorteilhaft vollständig vermieden werden. Advantageously, the control unit is provided to address the voltage converter such that it outputs a compensation signal, so that a voltage applied to the output interface is at least substantially constant over time. In particular, the control unit is provided to compensate for feedback by means of regulation of the compensation signal voltage fluctuations through the inverter unit of the inverter. In particular, the control unit is provided to compensate for voltage fluctuations caused by the rectifier unit of the inverter, in particular by superimposing rectification different phases by regulating the compensation signal. In particular, at least a part of the compensation signal, in particular if the phases of the network source have at least substantially the same phase spacing, has a frequency which corresponds to a multiple, in particular a sixfold, frequency of the phase of the network source. In particular, the control unit is provided to modulate by varying a switching frequency and / or a duty cycle of a voltage-determining switching element of the voltage converter, the compensation signal, in particular in the form of a suitable anti-cyclic current component, to the output voltage of the voltage converter. In particular, the control unit is provided, in the presence of only the first signal, the compensation signal regularly, in particular at intervals of a maximum of 10 s, in particular a maximum of 3 s, advantageously at most 1 s, preferably at most 0.5 s, in particular periodically, in particular for a maximum of 1 s, advantageously a maximum of 0.3 s, preferably a maximum of 0.1 s, to interrupt to measure a phase position and / or a strength of the at least partially compensated by the compensation signal voltage fluctuation to recalculate the compensation signal and / or adjust. Through constant measurement of Phase of the phase of the power source, in particular via the second signal, can be dispensed with this interruption. It can be achieved a high feed quality. In particular, a feedback of harmonics in the network source at least partially, in particular at least substantially or advantageously completely avoided.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Einspeisemodul zumindest eine Sensoreinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Fehlerstrom zu messen. Unter einem „Fehlerstrom“ soll insbesondere eine von Null abweichende Summe von Strömen verstanden werden, die über die Kontakte einer Schnittstelle, insbesondere der Eingangs- und/oder der Ausgangsschnittstelle, fließen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, eine Aktion auszuführen, insbesondere einen Betrieb einzustellen, wenn der Fehlerstrom und/oder eine, insbesondere spontane, Änderung des Fehlerstroms einen vorgegebenen Maximalwert übersteigt. Insbesondere weist die Sensoreinheit ein Sensorelement, insbesondere ein Magnetfeld- und/oder Induktivsensorelement, auf, das die Summe der Ströme der unterschiedlichen Kontakte gleichzeitig misst. Es kann insbesondere eine hohe Sicherheit erreicht werden. Furthermore, it is proposed that the feed module has at least one sensor unit which is provided to measure at least one fault current. A "fault current" is to be understood in particular to be a non-zero sum of currents which flow via the contacts of an interface, in particular the input and / or the output interface. In particular, the control unit is provided to perform an action, in particular to set an operation when the fault current and / or a, in particular spontaneous, change of the fault current exceeds a predetermined maximum value. In particular, the sensor unit has a sensor element, in particular a magnetic field and / or inductive sensor element, which simultaneously measures the sum of the currents of the different contacts. In particular, high security can be achieved.

Vorteilhaft wird vorgeschlagen, dass das Einspeisemodul zumindest eine Sensoreinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Isolationsgrad der Photovoltaikquelle zu bestimmen. Insbesondere weist die Sensoreinheit zumindest ein Sensormodul auf. Insbesondere ist das Sensormodul zwischen Kontakte der Eingangsschnittstelle geschaltet, wobei andere Kontaktstellen denkbar sind. Insbesondere weist das Sensormodul einen Spannungsteiler auf, der zumindest in einem ersten Zustand spannungshalbierend und/oder zumindest in einem zweiten Zustand asymmetrisch teilend arbeitet, wobei eine Spannung am Mittelabgriff des Spannungsteilers über einen hochohmigen Widerstand gegen Erdpotential gemessen wird. Insbesondere ist die Sensoreinheit dazu vorgesehen, den Isolationsgrad durch Vergleich von Spannungen bei unterschiedlichen Zuständen des Spannungsteilers zu bestimmen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, bei Messung eines Isolationsgrads unter einem vorgegebenen Schwellwert, zumindest einen Betrieb des Spannungsumformers einzustellen und/oder eine Warn- und/oder Fehlermeldung auszugeben. Es kann insbesondere eine hohe Sicherheit erreicht werden. It is advantageously proposed that the feed module has at least one sensor unit which is provided to determine at least one degree of isolation of the photovoltaic source. In particular, the sensor unit has at least one sensor module. In particular, the sensor module is connected between contacts of the input interface, wherein other contact points are conceivable. In particular, the sensor module has a voltage divider which works in at least a first state by voltage bisecting and / or at least in a second state asymmetrically dividing, wherein a voltage at the center tap of the voltage divider is measured via a high resistance to ground potential. In particular, the sensor unit is provided to determine the degree of isolation by comparing voltages at different states of the voltage divider. In particular, the control unit is provided to set at least one operation of the voltage converter and / or issue a warning and / or error message when measuring an isolation level below a predetermined threshold. In particular, high security can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Einspeisemodul zumindest eine Steuerschnittstelle aufweist, die dazu vorgesehen ist, mit zumindest einer Steuerschnittstelle des Umrichters verbunden zu werden. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von Werten der Sensoreinheit, insbesondere eines Isolationsgrads und/oder eines Fehlerstroms, einen Betrieb des Umrichters freizugeben, zu blockieren, zu unterbrechen und/oder zu aktivieren. Insbesondere ist die Steuerschnittstelle des Umrichters als Sicher-Aus-Stromkreis oder als Steuerschnittstelle einer Steuereinheit des Umrichters ausgebildet. Insbesondere weist die Steuereinheit zumindest eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Netzwerkschnittstelle, auf, die dazu vorgesehen ist, eine Kommunikation der Steuereinheit mit einer Steuereinheit des Umrichters und/oder zumindest einem weiteren Gerät, insbesondere einer Bedienerschnittstelle zur Eingabe und/oder Ausgabe von Werten der Steuereinheit, insbesondere Eingabe von Sollwerten und/oder Grenzwerten und/oder Ausgabe von Messwerten, Statusangaben und/oder Einspeisestatistiken. Es kann insbesondere eine verbesserte Sicherheit und/oder ein hoher Komfort erreicht werden. It is also proposed that the feed module has at least one control interface, which is intended to be connected to at least one control interface of the converter. In particular, the control unit is provided for releasing, blocking, interrupting and / or activating an operation of the converter as a function of values of the sensor unit, in particular an isolation level and / or a fault current. In particular, the control interface of the converter is designed as a safe-off circuit or as a control interface of a control unit of the inverter. In particular, the control unit has at least one communication interface, in particular a network interface, which is provided for communicating the control unit with a control unit of the converter and / or at least one further apparatus, in particular an operator interface for inputting and / or outputting values of the control unit, in particular, input of setpoint values and / or limit values and / or output of measured values, status information and / or feed-in statistics. In particular, improved safety and / or high comfort can be achieved.

Zeichnung drawing

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

1 zeigt einen Schaltplan eines erfindungsgemäßen Einspeisemoduls 10, das an einen Zwischenkreis 33 eines Umrichters 12 angeschlossen ist. Der Umrichter 12 ist als Spannungszwischenkreisumrichter ausgebildet. Das Einspeisemodul 10 ist separat zu dem Umrichter 12 ausgebildet. Das Einspeisemodul 10 weist eine Eingangsschnittstelle 20 auf, die dazu vorgesehen ist, mit einer Photovoltaikquelle 21 verbunden zu werden. Weiterhin weist das Einspeisemodul 10 eine Ausgangsschnittstelle 30 auf, die dazu vorgesehen ist, mit einer Zwischenschnittstelle 32 des Umrichters 12 verbunden zu werden. Der Umrichter 12 ist dazu vorgesehen, wenn durch die Photovoltaikquelle 21 bereitgestellte Leistung ungenügend ist, Strom von Phasen 41, 42, 43 einer Netzquelle 40 zu beziehen und einem Verbraucher 14 in umgewandelter Form zuzuführen. Der Umrichter 12 weist eine als Dreiphasengleichrichter ausgebildete Gleichrichtereinheit 34 auf. Die Gleichrichtereinheit 34 weist eine B6-Konfiguration mit vorgeschalteten Drosselspulen auf. Ferner weist die Gleichrichtereinheit 34 eine Vorladeschaltung auf, um einen langsamen Anstieg einer Spannung im Zwischenkreis 33 vor Betriebsbeginn sicherzustellen. Weiterhin weist der Umrichter 12 eine Wechselrichtereinheit 36 auf, die über den Zwischenkreis 33 zugeführte gleichgerichtete Spannung von der Gleichrichtereinheit 34 bezieht. Die Wechselrichtereinheit 36 weist eine Pufferkapazität auf, die dazu vorgesehen ist, von der Gleichrichtereinheit 34 und über die Zwischenschnittstelle 32 von dem Einspeisemodul 10 bereitgestellte Energie zwischenzuspeichern. Die Wechselrichtereinheit 36 weist eine B6-Konfiguration auf. Die Wechselrichtereinheit 36 ist dazu vorgesehen, einen Mehrphasenwechselstrom bereitzustellen. Der Verbraucher 14 ist als Motor ausgebildet. Die Zwischenschnittstelle 32 ist teilweise von Kontakten gebildet, die zum Anschluss eines Bremswiderstands vorgesehen ist. 1 shows a circuit diagram of a feed module according to the invention 10 connected to a DC link 33 an inverter 12 connected. The inverter 12 is designed as a voltage source inverter. The feed module 10 is separate to the inverter 12 educated. The feed module 10 has an input interface 20 provided with a photovoltaic source 21 to be connected. Furthermore, the feed module 10 an output interface 30 which is intended, with an intermediate interface 32 of the inverter 12 to be connected. The inverter 12 is intended when through the photovoltaic source 21 provided power is insufficient, stream of phases 41 . 42 . 43 a network source 40 to refer to a consumer 14 in converted form. The inverter 12 has a rectifier unit designed as a three-phase rectifier 34 on. The rectifier unit 34 has a B6 configuration with upstream inductors. Furthermore, the rectifier unit 34 a precharge circuit to a slow rise in a voltage in the DC link 33 before starting operation. Furthermore, the inverter has 12 an inverter unit 36 on that over the DC link 33 supplied rectified voltage from the rectifier unit 34 refers. The inverter unit 36 has a buffering capacity, which is intended by the rectifier unit 34 and via the intermediate interface 32 from the feed module 10 to buffer stored energy. The inverter unit 36 has a B6 configuration. The inverter unit 36 is intended to provide a polyphase alternating current. The consumer 14 is designed as a motor. The intermediate interface 32 is partially formed by contacts, which is provided for connection of a braking resistor.

Alternativ ist es denkbar, dass die Gleichrichtereinheit als Einphasengleichrichter, insbesondere in B4-Konfiguration, ausgebildet ist. Weiterhin ist es denkbar, dass zumindest eine weitere Wechselrichtereinheit an den Zwischenkreis angeschlossen ist. Alternatively, it is conceivable that the rectifier unit is designed as a single-phase rectifier, in particular in B4 configuration. Furthermore, it is conceivable that at least one further inverter unit is connected to the DC link.

Das Einspeisemodul 10 weist einen Spannungsumformer 22 auf, der elektrisch zwischen der Eingangsschnittstelle 20 und der Ausgangsschnittstelle 30 angeordnet ist. Weiterhin weist das Einspeisemodul 10 eine Steuereinheit 24 zur Steuerung des Spannungsumformers 22 auf. Der Spannungsumformer 22 ist von einem Aufwärtswandler gebildet, der ein Schaltelement 23 aufweist. Das Schaltelement 23 ist als Transistor ausgebildet. Das Einspeisemodul 10 weist eine Sensoreinheit 50 auf. Die Steuereinheit 24 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von Messwerten von Sensorelementen 51, 52 der Sensoreinheit 50, die einen der Photovoltaikquelle 21 entnommenen Strom und eine über der Photovoltaikquelle 21 anliegende Spannung messen, das Schaltelement 23 des Spannungsumformers 22 anzusteuern. Das Einspeisemodul 10 weist eine Pufferkapazität 16 auf, die parallel zur Eingangsschnittstelle 20 geschaltet ist und eine gleichmäßige Leistungsentnahme aus der Photovoltaikquelle 21 ermöglicht. Die Steuereinheit 24 ist dazu vorgesehen, das Schaltelement 23 in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Sollspannung anzusteuern. Die Steuereinheit 24 ist dazu vorgesehen, zu einer Einstellung der Sollspannung eine Schaltfrequenz des Schaltelements 23 anzupassen. Die Steuereinheit 24 ist dazu vorgesehen, die Photovoltaikquelle 21 im Punkt maximaler Leistung zu betreiben. Die Steuereinheit 24 weist hierzu einen Stromregler auf und wertet die Messwerte der Sensorelemente 51, 52 aus. The feed module 10 has a voltage converter 22 which is electrically connected between the input interface 20 and the output interface 30 is arranged. Furthermore, the feed module 10 a control unit 24 for controlling the voltage converter 22 on. The voltage converter 22 is formed by an up-converter, which is a switching element 23 having. The switching element 23 is designed as a transistor. The feed module 10 has a sensor unit 50 on. The control unit 24 is intended, depending on measured values of sensor elements 51 . 52 the sensor unit 50 that is one of the photovoltaic source 21 removed power and one above the photovoltaic source 21 measure applied voltage, the switching element 23 of the voltage converter 22 head for. The feed module 10 has a buffer capacity 16 on, which are parallel to the input interface 20 is switched and a uniform power extraction from the photovoltaic source 21 allows. The control unit 24 is intended, the switching element 23 in response to a predetermined target voltage to control. The control unit 24 is intended to a setting of the target voltage, a switching frequency of the switching element 23 adapt. The control unit 24 is intended to be the photovoltaic source 21 operate at the point of maximum power. The control unit 24 has a current controller for this purpose and evaluates the measured values of the sensor elements 51 . 52 out.

Die Sensoreinheit 50 weist ein Sensorelement 53 auf, das dazu vorgesehen ist, eine Spannung an der Ausgangsschnittstelle 30 zu messen. Das als Spannungssensor ausgebildete Sensorelement 53 ist parallel zu der Ausgangsschnittstelle 30 geschaltet. Weiterhin weist die Sensoreinheit 50 ein Sensorelement 54 auf, das dazu vorgesehen ist, Phasenlagen zweier Phasen 41, 42 der Netzquelle 40 an die der Umrichter 12 angeschlossen ist, zu messen. Das Einspeisemodul 10 weist eine Messschnittstelle auf, an deren Kontakte das Sensorelement 54 angeschlossen ist. Die Messschnittstelle ist dazu vorgesehen, mit den Phasen 41, 42 der Netzquelle 40 verbunden zu werden. Die Steuereinheit 24 ist dazu vorgesehen, ein Schaltverhalten des Schaltelements 23 an eine vom Sensorelement 53 an der Ausgangsschnittstelle 30 gemessene Spannung und eine vom Sensorelement 54 gemessene Phasenlage zwischen den Phasen 41, 42 der Netzquelle 40 anzupassen. The sensor unit 50 has a sensor element 53 which is intended to provide a voltage at the output interface 30 to eat. The sensor element designed as a voltage sensor 53 is parallel to the output interface 30 connected. Furthermore, the sensor unit 50 a sensor element 54 which is intended to phase positions of two phases 41 . 42 the power source 40 to the inverter 12 connected to measure. The feed module 10 has a measuring interface on whose contacts the sensor element 54 connected. The measuring interface is intended to be used with the phases 41 . 42 the power source 40 to be connected. The control unit 24 is intended, a switching behavior of the switching element 23 to one from the sensor element 53 at the output interface 30 measured voltage and one from the sensor element 54 measured phase position between the phases 41 . 42 the power source 40 adapt.

Die Steuereinheit 24 ist dazu vorgesehen, den Spannungsumformer 22, also dessen Schaltelement 23 derart anzusprechen, dass dieser ein Kompensationssignal, in Form eines Kompensationsstroms ausgibt, so dass eine an der Ausgangsschnittstelle 30 anliegende Spannung, die zumindest teilweise durch die Gleichrichtereinheit 34 des Umrichters 12 beeinflusst wird, zumindest im Wesentlichen konstant ist. Die Steuereinheit 24 ist dazu vorgesehen, durch Frequenzmodulation eines Ansteuersignals, mittels dem das Schaltelement 23 angesteuert wird, Störungen und/oder Fluktuationen der Spannung an der Ausgangsschnittstelle 30 auszugleichen. Die Steuereinheit 24 ist dazu vorgesehen, ein Kompensationssignal zu erzeugen, das ein Teilsignal mit einer Frequenz aufweist, die bei dreiphasigem Betrieb einem sechsfachen der Frequenz der Phase 41, 42, 43 der Netzquelle 40 entspricht, um von einer Gleichspannung abweichende Störungen, insbesondere einen 300 Hz (360 Hz) Spannungsrippel bei Betrieb von einer 50 Hz Netzquelle, die durch die Gleichrichtereinheit 34 bewirkt sind, zu kompensieren. Durch Abgleich mit der durch das Sensorelement 54 ermittelten Phasenlage der Netzquelle 40 kann eine Phasenlage des Kompensationssignals angepasst werden, wodurch Variationen einer Phasenlage der Netzquelle 40 kompensiert werden können. Weiterhin ist die Steuereinheit 24 dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von mittels Sensorelement 53 ermittelten Messwerten periodische Schwankungen der Gleichspannung im Zwischenkreis 33, die durch Überlagerungseffekte der Wechselrichtereinheit 36 und/oder durch Rückwirkungen des Verbrauchers 14 entstehen, zu erkennen und entsprechend durch Variation des Ansteuersignals zu kompensieren. The control unit 24 is intended to be the voltage converter 22 , So its switching element 23 be addressed so that it outputs a compensation signal, in the form of a compensation current, so that one at the output interface 30 applied voltage, at least partially through the rectifier unit 34 of the inverter 12 is at least substantially constant. The control unit 24 is intended by frequency modulation of a drive signal, by means of which the switching element 23 is controlled, disturbances and / or fluctuations of the voltage at the output interface 30 compensate. The control unit 24 is intended to generate a compensation signal having a sub-signal with a frequency which, in three-phase operation, is six times the frequency of the phase 41 . 42 . 43 the power source 40 corresponds to non-DC noise, in particular a 300 Hz (360 Hz) voltage ripple when operating from a 50 Hz power source supplied by the rectifier unit 34 causes to compensate. By comparison with the through the sensor element 54 determined phase position of the network source 40 a phase angle of the compensation signal can be adjusted, whereby variations of a phase position of the network source 40 can be compensated. Furthermore, the control unit 24 provided, depending on by means of sensor element 53 measured values are periodic fluctuations in the DC voltage in the DC link 33 caused by interference effects of the inverter unit 36 and / or by feedback from the consumer 14 arise to recognize and compensate accordingly by variation of the drive signal.

Im Falle des Betriebs von lediglich einer einzelnen Phase würde das Kompensationssignal eine Frequenz aufweisen, die einem doppelten der Frequenz der Netzquelle, beispielsweise 100 Hz bei 50 Hz Netzfrequenz, entspricht. In the case of the operation of only a single phase, the compensation signal would have a frequency which corresponds to twice the frequency of the mains source, for example 100 Hz at 50 Hz mains frequency.

Die Sensoreinheit 50 weist ein Sensorelement 55 auf, das dazu vorgesehen ist, einen Fehlerstrom zu messen. Das Sensorelement 55 ist als induktive Messschleife ausgebildet, die Zuleitungen zur Ausgangsschnittstelle 30 umschließt. Weiterhin weist die Sensoreinheit 50 ein Sensorelement 56 auf, das dazu vorgesehen ist, einen Isolationsgrad der Photovoltaikquelle 21, des angeschlossenen Umrichters 12 und des Einspeisemoduls 10 selbst zu bestimmen. The sensor unit 50 has a sensor element 55 which is intended to measure a fault current. The sensor element 55 is designed as an inductive measuring loop, the supply lines to the output interface 30 encloses. Furthermore, the sensor unit 50 a sensor element 56 , which is intended to a degree of isolation of the photovoltaic source 21 , of the connected inverter 12 and the feed module 10 determine yourself.

Das Einspeisemodul 10 weist Steuerschnittstellen 26 auf, die dazu vorgesehen sind, mit Steuerschnittstellen 27 des Umrichters 12 verbunden zu werden. Der Umrichter 12 weist eine Steuereinheit 25 auf, die einen Betrieb der Wechselrichtereinheit 36 und der Gleichrichtereinheit 34 steuert. Die Steuereinheit 24 des Einspeisemoduls 10 ist dazu vorgesehen, mittels eines ersten, als Schließer ausgebildeten, Schaltelements 29 einen über die Steuerschnittstellen 26, 27 geführten Stromkreis zu schließen und so der Steuereinheit 25 des Umrichters 12 zu signalisieren, dass ein Betrieb aufgenommen werden kann, wenn mittels des Sensorelements 56 eine ausreichender Isolationsgrad festgestellt werden konnte. The feed module 10 has control interfaces 26 which are intended to with control interfaces 27 of the inverter 12 to be connected. The inverter 12 has a control unit 25 on, the one operation of the inverter unit 36 and the rectifier unit 34 controls. The control unit 24 of the feed module 10 is intended, by means of a first, designed as a closer, switching element 29 one over the control interfaces 26 . 27 closed circuit and so the control unit 25 of the inverter 12 to signal that an operation can be started, if by means of the sensor element 56 a sufficient degree of isolation could be determined.

Die Steuereinheit 24 des Einspeisemoduls 10 ist dazu vorgesehen, mittels eines ersten, als Öffner ausgebildeten, Schaltelements 28, einen Sicher-Aus-Stromkreis des Umrichters 12 zu unterbrechen, wenn mittels Sensorelement 55 eine Überschreitung eines Grenzwerts für den Fehlerstrom detektiert wird. Der Sicher-Aus-Stromkreis greift hierbei vorteilhaft direkt in eine Stromversorgung von Treibern der Wechselrichtereinheit 36 ein. The control unit 24 of the feed module 10 is intended, by means of a first, designed as an opener, switching element 28 , a safe-off circuit of the inverter 12 to interrupt, if by means of sensor element 55 exceeding a limit value for the fault current is detected. In this case, the safety-off circuit advantageously engages directly in a power supply of drivers of the inverter unit 36 one.

Durch Regelung des Spannungsumformers 22 wird bei einem Betrieb dem Verbraucher 14 zugeführte Leistung primär der Photovoltaikquelle 21 entnommen. Eine Schaltfrequenz des Schaltelements des Spannungsumformers 22 wird derart gewählt, dass eine der Photovoltaikquelle 21 entnehmbare Leistung maximal ist. Der Punkt maximaler Leistung wird hierbei mittels eines iterativen Verfahrens gesucht, alternativ durch Abschätzung und/oder Berechnung insbesondere unter Annahme theoretisch optimaler Arbeitspunkte bei bestimmten Temperaturen, berechnet. Der Punkt maximaler Leistung wird hierbei durch regelmäßige Messungen und Neueinstellung verfolgt, wodurch konstant eine hohe Leistung und ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden kann. Insbesondere beträgt eine Ausgangsspannung des Spannungsumformers 22 hierbei zumindest einer Ausgangsspannung der Gleichrichtereinheit 34. Sollte eine Leistung der Photovoltaikquelle 21 nicht ausreichen, wird schaltungsbedingt zusätzlich benötigte Leistung über die Gleichrichtereinheit 34 der Netzquelle 40 entnommen. Sollte eine Spannung im Zwischenkreis 33, also über der Ausgangsschnittstelle 30, einen Maximalmalwert, von beispielsweise 750 V im dreiphasigen Betrieb oder 450 V im Fall eines einphasigen Betriebs, überschreiten, veranlasst die Steuereinheit 24 eine Verringerung und/oder Unterbrechung einer Energiezufuhr aus der Photovoltaikquelle 21 durch Einstellung eines Schaltbetriebs des Schaltelements des Spannungsumformers 22. By regulation of the voltage converter 22 becomes the consumer in one operation 14 supplied power primarily of the photovoltaic source 21 taken. A switching frequency of the switching element of the voltage converter 22 is chosen such that one of the photovoltaic source 21 removable power is maximum. The point of maximum power is hereby searched by means of an iterative method, alternatively calculated by estimation and / or calculation, in particular assuming theoretically optimal operating points at certain temperatures. The point of maximum power is followed by regular measurements and readjustment, whereby a constant high performance and high efficiency can be achieved. In particular, an output voltage of the voltage converter 22 in this case at least one output voltage of the rectifier unit 34 , Should be a power of the photovoltaic source 21 are insufficient, due to the circuit, additional power required via the rectifier unit 34 the power source 40 taken. Should be a voltage in the DC link 33 So over the output interface 30 , exceed a maximum value of, for example, 750 V in three-phase operation or 450 V in the case of single-phase operation, causes the control unit 24 a reduction and / or interruption of a power supply from the photovoltaic source 21 by adjusting a switching operation of the switching element of the voltage converter 22 ,

Alternativ ist es denkbar, dass ein separater Not-Aus-Ausschalter, der direkt in eine Verbindung zwischen der Wechselrichtereinheit und dem Verbraucher geschaltet ist, zur Implementierung des Sicher-Aus-Stromkreises nachgerüstet wird. Alternatively, it is conceivable that a separate emergency stop switch, which is connected directly in a connection between the inverter unit and the consumer, for retrofitting the safe-off circuit is retrofitted.

Das Einspeisemodul 10 ist an unterschiedliche Typen von Umrichtern, insbesondere mit unterschiedlicher Zahl von an zumindest einer Gleichrichtereinheit anliegenden Phasen und/oder unterschiedlicher Zahl von durch zumindest eine Wechselrichtereinheit erzeugte Phasen zur Photovoltaikenergieeinspeisung anschließbar. Weiterhin können diese Umrichter unterschiedliche Anzahlen an Gleichrichtereinheiten oder von dem Zwischenkreis versorgte Wechselrichtereinheiten aufweisen. Beispielsweise kann eine Konfiguration des Umrichters zumindest teilweise durch Messungen mittels der Sensoreinheit 50, speziell der Sensorelemente 53, 54, automatisch erkannt werden und/oder durch einen Bediener an der Steuereinheit 24, insbesondere über ein Eingabemodul, eingestellt werden. Im Falle eines Betriebs mehrerer Wechselrichter von einem Zwischenkreis ist es denkbar, dass diese einen gemeinsamen Sicher-Aus-Stromkreis mit dem Einspeisemodul bilden und demzufolge gemeinsam an- und/oder abschalten. The feed module 10 can be connected to different types of converters, in particular with different numbers of phases applied to at least one rectifier unit and / or different number of phases generated by at least one inverter unit for photovoltaic energy supply. Furthermore, these inverters may have different numbers of rectifier units or inverter units supplied by the DC link. For example, a configuration of the inverter may be at least partially determined by measurements using the sensor unit 50 , especially the sensor elements 53 . 54 , be detected automatically and / or by an operator at the control unit 24 , in particular via an input module, are set. In the case of operation of multiple inverters of a DC link, it is conceivable that they form a common safe-off circuit with the feed module and therefore turn on and / or off.

Es ist denkbar, dass an den Phasen der Netzquelle jeweils eine Spannung von 208 V, 230 V, 240 V, 277 V oder eine andere einem Fachmann als geeignet erscheinende Spannung anliegt. Weiterhin ist es denkbar, dass in einer alternativen Ausgestaltung, insbesondere für einphasigen Betrieb, der Spannungswandler als Tiefsetzsteller ausgebildet ist. Weiterhin sind Ausgestaltungen denkbar, wonach der Spannungswandler als Kombischaltung ausgebildet ist, die sowohl ein Hochsetzen als auch ein Tiefsetzen erlaubt, wobei vorteilhaft eine Steuereinheit eines derartigen Einspeisemoduls dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einer von der Eingangsschnittstelle beziehbaren Spannung und/oder Leistung, den Spannungswandler als Tiefsetzsteller oder als Hochsetzsteller zu betreiben. It is conceivable that in each case a voltage of 208 V, 230 V, 240 V, 277 V or another voltage that appears suitable to a person skilled in the art is applied to the phases of the mains source. Furthermore, it is conceivable that in an alternative embodiment, in particular for single-phase operation, the voltage converter is designed as a step-down converter. Furthermore, embodiments are conceivable according to which the voltage converter is designed as a combination circuit which allows both boosting and stepping down, wherein advantageously a control unit of such a supply module is provided, in dependence on a voltage and / or power obtainable from the input interface, the voltage converter to operate as a buck converter or as a boost converter.

In weiteren Ausgestaltungen ist es denkbar, dass der Spannungsumformer statt eines einzelnen Schaltelements eine Halbbrückenschaltung von Schaltelementen, insbesondere eine MOSFET-Halbbrücke, aufweist, wodurch ein Wirkungsgrad gesteigert werden kann. Weiterhin ist es denkbar, dass in einer derartigen Konfiguration ein zusätzlicher, physikalischer und/oder elektrochemischer Energiespeicher vorgesehen ist, der durch entsprechende Ansteuerung der Halbbrückenschaltung überschüssige Energie der Photovoltaikquelle zwischenspeichert. In further embodiments, it is conceivable that the voltage converter instead of a single switching element has a half-bridge circuit of switching elements, in particular a MOSFET half-bridge, whereby an efficiency can be increased. Furthermore, it is conceivable that in such a configuration, an additional, physical and / or electrochemical energy storage is provided, which temporarily stores excess energy of the photovoltaic source by appropriate control of the half-bridge circuit.

Weiterhin ist es denkbar, dass das Einspeisemodul mehrere Eingangsschnittstellen, insbesondere mit jeweils zumindest einem zugeordneten Spannungsumformer, für mehrere Photovoltaikquellen aufweist und/oder dass das Einspeisemodul je Eingangsschnittstelle mehrere Spannungsumformer aufweist, wobei mehrere Spannungsumformer vorteilhaft zumindest phasenversetzt zueinander betrieben werden, um geringe Schwankungen der Spannung an der Ausgangsschnittstelle zu erreichen und den Umwandlungswirkungsgrad zu optimieren. Furthermore, it is conceivable that the feed module has a plurality of input interfaces, in particular with in each case at least one associated voltage converter, for several photovoltaic sources and / or that the feed module has several voltage transformers per input interface, several voltage converters are advantageously operated at least out of phase with each other, to small variations in voltage to achieve at the output interface and to optimize the conversion efficiency.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Einspeisemodul Supply module
12 12: Umrichter inverter
14 14: Verbraucher consumer
16 16: Pufferkapazität buffering capacity
20 20: Eingangsschnittstelle Input interface
21 21: Photovoltaikquelle photovoltaic source
22 22: Spannungsumformer Power Converters
23 23: Schaltelement switching element
24 24: Steuereinheit control unit
25 25: Steuereinheit control unit
26 26: Steuerschnittstelle Control interface
27 27: Steuerschnittstelle Control interface
28 28: Schaltelement switching element
29 29: Schaltelement switching element
30 30: Ausgangsschnittstelle Output interface
32 32: Zwischenschnittstelle Intermediate interface
33 33: Zwischenkreis DC
34 34: Gleichrichtereinheit Rectifier unit
36 36: Wechselrichtereinheit Inverter unit
40 40: Netzquelle power source
41 41: Phase phase
42 42: Phase phase
43 43: Phase phase
50 50: Sensoreinheit sensor unit
51 51: Sensorelement sensor element
52 52: Sensorelement sensor element
53 53: Sensorelement sensor element
54 54: Sensorelement sensor element
55 55: Sensorelement sensor element
56 56: Sensorelement sensor element

Claims

Feed module with at least one input interface ( 20 ) intended for use with at least one photovoltaic source ( 21 ) with at least one output interface ( 30 ), which is provided with an intermediate interface ( 32 ) of an inverter ( 12 ) which is intended to supply power from at least one phase ( 41 . 42 . 43 ) of a network source ( 40 ) and at least one consumer ( 14 ) in converted form, with a voltage converter ( 22 ) located between the input interface ( 20 ) and the output interface ( 30 ) is arranged and at least one control unit ( 24 ) for controlling the voltage converter ( 22 ).

Feed module according to claim 1, characterized by a sensor unit ( 50 ), which is provided, at least one signal of the output interface ( 30 ) to eat.

Feed module according to one of the preceding claims, characterized by a sensor unit ( 50 ) intended to receive at least one phase ( 41 . 42 . 43 ) of the network source ( 40 ) to the inverters ( 12 ) is connected to measure.

Feed module according to claim 2 or 3, characterized in that the control unit ( 24 ) is provided, at least one characteristic of the voltage transformer ( 22 ) to at least one by the sensor unit ( 50 ) to adjust the measured signal.

Feed module according to claim 4, characterized in that the control unit ( 24 ) is intended, the voltage converter ( 22 ) in such a way that it outputs a compensation signal, so that one at the output interface ( 30 ) voltage is at least substantially constant.

Feed module according to claim 5, characterized in that at least a part of the compensation signal has a frequency which is a multiple of the frequency of the phase ( 41 . 42 . 43 ) of the network source ( 40 ) corresponds.

Feed module according to one of the preceding claims, characterized by a sensor unit ( 50 ), which is intended to measure at least one fault current.

Feed module according to one of the preceding claims, characterized by a sensor unit ( 50 ), which is intended to at least one degree of isolation of the photovoltaic source ( 21 ).

Feed module according to one of the preceding claims, characterized by at least one control interface ( 26 ), which is provided with at least one control interface ( 27 ) of the inverter ( 12 ) to be connected.

System with at least one feed module ( 10 ) according to one of the preceding claims and at least one converter ( 12 ), which is suitable for connection of the supply module.

Method for operating a feeder module ( 10 ) according to one of claims 1 to 9.