DE102019203663A1 - Method for controlling a converter and converter with center point grounding - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Umrichters (1) mit Mittelpunktserdung vorgeschlagen. Der Umrichter (1) umfasst einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss (2, 3), an dem im Betrieb des Umrichters (1) eine Gleichspannungskomponente angeschlossen ist; eine Wechselrichterbrücke (10) mit steuerbaren Halbleiterschaltelementen (12, 17), die zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss (2, 3) verschaltet ist und einen Wechselrichterausgang (15), der einen ersten Ausgangsanschluss (4) des Umrichters (1) repräsentiert, umfasst; ein Gleichspannungszwischenkreis (20) mit Mittelpunktserdung, der eine Reihenschaltung aus einer ersten Ladungsspeichereinheit (21) und einer zweiten Ladungsspeichereinheit (26) umfasst, die zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss (2, 3) verschaltet ist, wobei ein Knotenpunkt (25) zwischen der ersten und der zweiten Ladungsspeichereinheit (21, 26) mit einem Bezugspotential verbunden ist und einen zweiten Ausgangsanschluss (5) des Umrichters (1) repräsentiert; und eine Steuereinheit (30) mit einer Recheneinheit (31) zur Bestimmung und Abgabe von Ansteuersignalen (s, s) für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente (12, 17) der Wechselrichterbrücke (10) in Abhängigkeit eines Vorgabesignals (vs). Bei dem Verfahren übergibt die Steuereinheit (30) beim Erhalt des Vorgabesignals (vs), in dem ein Leistungswert von Null angefordert wird, in einem modifizierten Vorgabesignal (vs`) einen von Null unterschiedlichen Leistungswert an die Recheneinheit (31), den die Recheneinheit (31) dann zur Bestimmung und Abgabe der Ansteuersignale (s, s) für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente (12, 17) der Wechselrichterbrücke (10) verarbeitet.A method for controlling a converter (1) with center point grounding is proposed. The converter (1) comprises a first and a second input connection (2, 3), to which a direct voltage component is connected when the converter (1) is in operation; an inverter bridge (10) with controllable semiconductor switching elements (12, 17) which is connected between the first and the second input connection (2, 3) and an inverter output (15) which represents a first output connection (4) of the converter (1), includes; a DC voltage intermediate circuit (20) with midpoint grounding, which comprises a series connection of a first charge storage unit (21) and a second charge storage unit (26) which is connected between the first and the second input connection (2, 3), with a node (25) between the first and second charge storage units (21, 26) are connected to a reference potential and represent a second output terminal (5) of the converter (1); and a control unit (30) with a computing unit (31) for determining and outputting control signals (s, s) for the controllable semiconductor switching elements (12, 17) of the inverter bridge (10) as a function of a default signal (vs). In the method, the control unit (30), when it receives the default signal (vs), in which a power value of zero is requested, transfers a power value different from zero to the processing unit (31) in a modified default signal (vs`), which the processing unit ( 31) then processed to determine and output the control signals (s, s) for the controllable semiconductor switching elements (12, 17) of the inverter bridge (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Umrichters mit Mittelpunktserdung sowie einen Umrichter mit Mittelpunktserdung.The invention relates to a method for controlling a converter with center point grounding and a converter with center point grounding.

Umrichter mit Mittelpunktserdung werden in elektrischen Netzen zum Beispiel zum Anschluss von Batteriespeichern und/oder Photovoltaik-Anlagen, insbesondere im häuslichen Umfeld, eingesetzt. Neben geringen Kosten und der Möglichkeit, die sogenannte Common-Mode-Spannung zu reduzieren, weisen die Gleichstrom- und die Wechselstromseite einen gemeinsamen Leiter, der mit einem Bezugspotential verbunden ist, auf, wodurch beispielsweise Kurzschlussströme im Fehlerfall geringer sind als bei Umrichtern ohne Mittelpunktserdung.Converters with center point grounding are used in electrical networks, for example, to connect battery storage systems and / or photovoltaic systems, particularly in the domestic environment. In addition to low costs and the possibility of reducing the so-called common mode voltage, the direct current and alternating current sides have a common conductor that is connected to a reference potential, which means that, for example, short-circuit currents in the event of a fault are lower than with converters without center point

Bei der Verwendung von Umrichtern mit Mittelpunktserdung treten manchmal Betriebsfälle auf, in denen über den Umrichter keine Leistung übertragen wird oder werden soll. Aus Energieeffizienzgründen wird der Umrichter daher durch eine Steuereinheit mit einer Leistungsvorgabe von 0 (Null) Watt gesteuert, wodurch sich jedoch die Problematik einer unerwünschten Geräuschentwicklung sowie unerwünschter EMV-Störungen (EMV = elektromagnetische Verträglichkeit) ergeben kann.When converters with center point grounding are used, cases of operation sometimes occur in which no power is or should not be transmitted via the converter. For reasons of energy efficiency, the converter is therefore controlled by a control unit with a power output of 0 (zero) watts, which, however, can result in the problem of undesired noise development and undesired EMC interference (EMC = electromagnetic compatibility).

Um die Geräuschentwicklung, die im häuslichen Umfeld mitunter als störend empfunden wird, zu kompensieren, werden insbesondere schalldämpfende Gehäusekomponenten eingesetzt, wie zum Beispiel ein dickeres Gehäuse oder schallunterdrückende Matten in einem Lufteinlass. Darüber hinaus ist es möglich, die Geräuschentwicklung durch hardwaretechnische Modifikationen zu reduzieren, beispielsweise durch ein Hardwaredesign oder bestimmte Umrichtertopologien.In order to compensate for the noise development, which is sometimes perceived as annoying in the domestic environment, in particular sound-absorbing housing components are used, such as a thicker housing or sound-suppressing mats in an air inlet. In addition, it is possible to reduce the noise development through hardware modifications, for example through a hardware design or certain converter topologies.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Umrichter mit Mittelpunktserdung sowie ein Verfahren zu dessen Steuerung anzugeben, welche baulich und/oder funktionell verbessert sind, um eine Geräuschunterdrückung auf konstruktiv einfachere und kostengünstigere Weise zu realisieren.The object of the present invention is to specify a converter with center point grounding and a method for controlling it, which are structurally and / or functionally improved in order to implement noise suppression in a structurally simpler and more cost-effective manner.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Merkmal des Patentanspruches 1, ein Computerprogrammprodukt gemäß den Merkmalen des Anspruches 9 sowie einen Umrichter gemäß den Merkmalen des Anspruches 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These objects are achieved by a method according to the feature of claim 1, a computer program product according to the features of claim 9 and a converter according to the features of claim 10. Advantageous embodiments result from the dependent claims.

Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Umrichters mit Mittelpunktserdung vorgeschlagen. Der Umrichter umfasst einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss, an dem im Betrieb des Umrichters eine Gleichspannungskomponente, zum Beispiel ein Batteriespeicher und/oder eine Photovoltaik-Anlage, angeschlossen ist. Der Umrichter umfasst ferner eine Wechselrichterbrücke mit steuerbaren Halbleiterschaltelementen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss verschaltet ist und einen Wechselrichterausgang, der einen ersten Ausgangsanschluss des Umrichters repräsentiert, umfasst. Ein Gleichspannungszwischenkreis mit Mittelpunktserdung umfasst eine Reihenschaltung aus einer ersten Ladungsspeichereinheit und einer zweiten Ladungsspeichereinheit, wobei die Reihenschaltung zwischen dem erstem und dem zweiten Eingangsanschluss verschaltet ist. Ein Knotenpunkt der Reihenschaltung zwischen der ersten und der zweiten Ladungsspeichereinheit ist mit einem Bezugspotential verbunden und repräsentiert einen zweiten Ausgangsanschluss des Umrichters. Der Umrichter umfasst schließlich eine Steuereinheit mit einer Recheneinheit zur Bestimmung und Abgabe von Ansteuersignalen für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente der Wechselrichterbrücke in Abhängigkeit eines Vorgabesignals. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren übergibt die Steuereinheit beim Erhalt des Vorgabesignals, in dem ein Leistungswert von Null angefordert wird, in einem modifizierten Vorgabesignal einen von Null unterschiedlichen Leistungswert an die Recheneinheit, den die Recheneinheit dann zur Bestimmung und Abgabe der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente der Wechselrichterbrücke verarbeitet.A method for controlling a converter with center point grounding is proposed. The converter comprises a first and a second input connection, to which a direct voltage component, for example a battery store and / or a photovoltaic system, is connected when the converter is in operation. The converter further comprises an inverter bridge with controllable semiconductor switching elements, which is connected between the first and the second input terminal and comprises an inverter output which represents a first output terminal of the converter. A DC voltage intermediate circuit with midpoint grounding comprises a series connection of a first charge storage unit and a second charge storage unit, the series connection being connected between the first and the second input connection. A node in the series connection between the first and the second charge storage unit is connected to a reference potential and represents a second output connection of the converter. The converter finally comprises a control unit with a computing unit for determining and outputting control signals for the controllable semiconductor switching elements of the inverter bridge as a function of a specification signal. According to the method according to the invention, upon receipt of the specification signal in which a power value of zero is requested, the control unit transfers a power value other than zero in a modified specification signal to the arithmetic unit, which the arithmetic unit then uses to determine and output the control signals for the controllable semiconductor switching elements of the inverter bridge processed.

In dem erfindungsgemäßen Umrichter mit Mittelpunktserdung ist die Steuereinheit erfindungsgemäß dazu ausgebildet, beim Erhalt des Vorgabesignals, in dem ein Leistungswert von Null angefordert wird, in einem modifizierten Vorgabesignal einen von Null unterschiedlichen Leistungswert an die Recheneinheit zu übergeben, den die Recheneinheit dann zur Bestimmung und Abgabe der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente der Wechselrichterbrücke verarbeitet.In the converter according to the invention with center point grounding, the control unit is designed according to the invention to transfer a power value other than zero to the processing unit in a modified specification signal when the specification signal is received, in which a power value of zero is requested, which the processing unit then for determination and output that processes the control signals for the controllable semiconductor switching elements of the inverter bridge.

Durch steuerungstechnische Leistungsvorgaben wird auf diese Weise der Zustand von keiner Leistungsvorgabe für den Umrichter umgangen, welcher als geräuschverursachend identifiziert wurde. Bei einer Leistungsvorgabe von Null Watt fließen Ausgleichsströme, welche zur Geräuschentwicklung in Induktivitäten der Leitungen und Kapazitäten des Gleichspannungszwischenkreises führen. Durch den gezielten Stromfluss in diesen Bauteilen kann die Schallentwicklung aktiv unterdrückt werden, da geräuschverursachende Ausgleichströme in einen gezielten Stromfluss gewandelt werden, welche zu keinerlei Geräuschemissionen führen.In this way, by means of control-technical performance specifications, the state of no performance specification for the converter which has been identified as causing the noise is bypassed. With a power specification of zero watts, compensating currents flow, which lead to noise development in the inductances of the lines and capacitances in the DC voltage intermediate circuit. The targeted flow of current in these components can actively suppress the development of noise, since compensating currents that cause noise are converted into a targeted flow of current that does not lead to any noise emissions.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vorgehens besteht darin, dass die Bauteile des Umrichters gleichmäßig belastet werden. Dies führt zu einer längeren Lebensdauer der Umrichter.Another advantage of the procedure according to the invention is that the components of the converter are loaded uniformly. This leads to a longer service life for the inverters.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der von Null unterschiedliche Leistungswert durch die Steuereinheit derart gewählt wird, dass dieser einen vorgegebenen Festwert von Null abweicht.According to an expedient embodiment it is provided that the power value different from zero is selected by the control unit in such a way that it deviates from a predetermined fixed value from zero.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der von Null unterschiedliche Leistungswert durch die Steuereinheit durch eine Parametrierung bei der Inbetriebnahme, insbesondere bei der ersten Inbetriebnahme, des Umrichters festgelegt wird. Die Höhe des von Null abweichenden Werts kann z.B. in Abhängigkeit von den Komponenten des Umrichters und/oder den an den Umrichter angeschlossenen Komponenten gewählt sein.A further embodiment provides that the power value different from zero is determined by the control unit by means of a parameterization when the converter is started up, in particular when it is started up for the first time. The magnitude of the non-zero value can e.g. be selected depending on the components of the converter and / or the components connected to the converter.

Der von Null unterschiedliche Leistungswert kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung von der Steuereinheit aus einem Speicher ausgelesen werden. Alternativ kann der von Null unterschiedliche Leistungswert von der Steuereinheit über eine Kommunikationsschnittstelle von einem externen Parametrierrechner empfangen werden. Hierdurch kann der von Null abweichende Leistungswert variabel „remote“ eingestellt werden, indem eine Übertragung des von Null unterschiedlichen Leistungswerts von dem Parametrierrechner an die Steuereinheit des Umrichters erfolgt.According to a further embodiment, the power value which differs from zero can be read out from a memory by the control unit. Alternatively, the power value other than zero can be received by the control unit via a communication interface from an external parameterization computer. In this way, the non-zero power value can be set variably “remotely” by transmitting the non-zero power value from the parameterization computer to the control unit of the converter.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der von Null unterschiedliche Leistungswert zeitlich variiert wird. Die zeitliche Variation kann hierbei eine Variation im Betrag und/oder in der Energieflussrichtung umfassen. Insbesondere umfasst die zeitliche Variation damit des von Null unterschiedlichen Leistungswerts positive und/oder negative Leistungswerte.In particular, it can be provided that the power value that differs from zero is varied over time. The variation over time can include a variation in amount and / or in the direction of energy flow. In particular, the time variation of the power value different from zero thus includes positive and / or negative power values.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Betrag des von Null unterschiedlichen Leistungswert in Abhängigkeit der eingangs- und ausgangsseitig mit dem Umrichter verbundenen Komponenten gewählt wird. Mit anderen Worten wird dabei auf die Einsatzumgebung des Umrichters ein abgestimmter von Null unterschiedlicher Leistungswert vorgegeben, um beispielsweise den Leistungsfluss bei angeschlossenem Energiespeicher an die Größe des Energiespeichers anpassen zu können.Another embodiment provides that the amount of the power value other than zero is selected as a function of the components connected to the converter on the input and output sides. In other words, a matched power value other than zero is specified for the application environment of the converter in order to be able to adapt the power flow to the size of the energy store, for example when the energy store is connected.

Es wird ferner ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte gemäß dem hierin beschriebenen Verfahren ausgeführt werden, wenn das Produkt auf einen Computer, insbesondere der hierin beschriebenen Steuereinrichtung, läuft. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem Datenträger, wie zum Beispiel einem USB-Speicherstick, einer Speicherkarte, einer DVD und dergleichen verkörpert sein. Das Computerprogrammprodukt kann ebenfalls in der Form eines über ein drahtloses oder leitungsgebundenes Netz ladbares Signal vorliegen.Furthermore, a computer program product is proposed that can be loaded directly into the internal memory of a digital computer and comprises software code sections with which the steps according to the method described herein are carried out when the product runs on a computer, in particular the control device described herein. The computer program product can be embodied on a data carrier, for example a USB memory stick, a memory card, a DVD and the like. The computer program product can also be in the form of a signal that can be loaded via a wireless or wired network.

Der erfindungsgemäße Umrichter weist die gleichen Vorteile auf, wie diese vorstehend in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden. Insbesondere ist die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet, die Schritte des hierin beschriebenen Verfahrens auszuführen.The converter according to the invention has the same advantages as those described above in connection with the method according to the invention. In particular, the control unit is also designed to carry out the steps of the method described herein.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Umrichter ein Zwei-Levelstromrichter, bei dem die Wechselrichterbrücke zwei in Serie verschaltete steuerbare Halbleiterschaltelemente und die erste und die zweite Ladungsspeichereinheit des Gleichspannungszwischenkreises jeweils einen Kondensator umfasst.According to a further advantageous embodiment, the converter is a two-level converter in which the inverter bridge comprises two controllable semiconductor switching elements connected in series and the first and second charge storage units of the DC voltage intermediate circuit each comprise a capacitor.

Der Umrichter kann auch ein Multi-Levelstromrichter sein, bei dem die Wechselrichterbrücke zwei in Serie verschaltete Schalteinheiten mit jeweils einer Mehrzahl von steuerbaren Halbleiterschaltelementen und bei dem die erste und die zweite Ladungsspeichereinheit des Gleichspannungszwischenkreises jeweils eine der Mehrzahl entsprechende Anzahl an Kondensatoren umfasst.The converter can also be a multi-level converter in which the inverter bridge comprises two series-connected switching units each with a plurality of controllable semiconductor switching elements and in which the first and second charge storage units of the DC voltage intermediate circuit each include a number of capacitors corresponding to the plurality.

Der hierin beschriebene Umrichter ist insbesondere für die Verbindung eines Batteriespeichers und/oder einer Photovoltaik-Anlage an ein Wechselspannungsnetz (Niederspannungsnetz) vorgesehen. Die Anwendung ist jedoch nicht auf diese speziellen Fälle begrenzt. Vielmehr kann der Umrichter auch zur Ansteuerung eines Antriebs verwendet werden.The converter described here is intended in particular for connecting a battery storage system and / or a photovoltaic system to an AC voltage network (low-voltage network). However, the application is not limited to these special cases. Rather, the converter can also be used to control a drive.

Obwohl der Umrichter insbesondere für ein einphasiges Wechselspannungsnetz vorgesehen ist, kann der Umrichter auch mehrphasig, insbesondere dreiphasig, ausgebildet werden.Although the converter is intended in particular for a single-phase alternating voltage network, the converter can also be configured to be multi-phase, in particular three-phase.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Umrichters mit Mittelpunktserdung und Steuereinrichtung; und
  • 2 einen Ablaufplan zur erfindungsgemäßen Steuerung des in 1 gezeigten Umrichters.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in the drawing. Show it:
  • 1 a schematic representation of a converter according to the invention with center point grounding and control device; and
  • 2 a flow chart for controlling the in 1 shown converter.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Umrichters 1 mit Mittelpunktserdung, wobei beispielhaft ein Zwei-Levelstromrichter dargestellt ist. Das nachfolgend beschriebene Prinzip könnte in analoger Weise auch auf einen Multi-Levelstromrichter übertragen werden, auch wenn dies nicht explizit dargestellt ist. 1 shows a schematic representation of a converter 1 with center point grounding, with a two-level converter being shown as an example. The principle described below could also be transferred in an analogous manner to a multilevel converter, even if this is not explicitly shown.

Der Umrichter 1 umfasst einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss 2, 3, an welche für den Betrieb des Umrichters eine nicht dargestellte Gleichspannungskomponente angeschlossen ist. Die Gleichspannungskomponente kann beispielsweise ein Batteriespeicher, eine Photovoltaik-Anlage oder ein sogenannter Hybridspeicher, das heißt, eine Kombination aus Photovoltaik-Anlage und Batteriespeicher, sein. Daneben können auch andere Gleichspannungskomponenten, welche eine Energieerzeugungs- und/oder Energiespeicherfunktion aufweisen, zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss 2, 3 verschaltet sein. Für die weitere Beschreibung wird davon ausgegangen, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss 2, 3 eine Eingangsspannung Ud anliegt.The converter 1 comprises a first and a second input port 2 , 3 , to which a DC voltage component (not shown) is connected for the operation of the converter. The direct voltage component can, for example, be a battery storage system, a photovoltaic system or a so-called hybrid storage system, that is to say a combination of a photovoltaic system and a battery storage system. In addition, other DC voltage components that have an energy generation and / or energy storage function can also be between the first and the second input connection 2 , 3 be interconnected. For the further description it is assumed that between the first and the second input connection 2 , 3 an input voltage U d is applied.

In bekannter Weise umfasst der Umrichter 1 ferner eine Wechselrichterbrücke 10 sowie einen Gleichspannungszwischenkreis 20 mit Mittelpunktserdung.In a known manner, the converter includes 1 also an inverter bridge 10 as well as a DC voltage intermediate circuit 20th with center point grounding.

Die Wechselrichterbrücke 10 umfasst zwei in Serie verschaltete Schalteinheiten 11, 16, die zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss 2, 3 verschaltet sind. Ein Knotenpunkt 15 zwischen der ersten und der zweiten Schalteinheit 11, 16 repräsentiert einen ersten Ausgangsanschluss 4 des Umrichters 1.The inverter bridge 10 comprises two switching units connected in series 11 , 16 that is between the first and second input port 2 , 3 are interconnected. A hub 15th between the first and the second switching unit 11 , 16 represents a first output terminal 4th of the converter 1 .

Im Falle des vorliegenden Zwei-Levelstromrichters umfasst jede der Schalteinheiten 11, 16 jeweils genau ein steuerbares Halbleiterschaltelement 12, 17, über deren Lastrecke jeweils eine Freilaufdiode 13, 18 angeordnet ist. Das Leitend- und Sperrend-Schalten der steuerbaren Halbleiterschaltelemente 12, 17 erfolgt mittels eines jeweiligen Ansteuersignals s1 , s2 , welches von einer Steuereinheit 30 bestimmt und an jeweiligen Ausgängen bereitgestellt wird.In the case of the present two-level converter, each of the switching units comprises 11 , 16 exactly one controllable semiconductor switching element each 12th , 17th , each with a freewheeling diode across their load path 13 , 18th is arranged. The conducting and blocking switching of the controllable semiconductor switching elements 12th , 17th takes place by means of a respective control signal s 1 , s 2 , which from a control unit 30th determined and provided at the respective outputs.

Der Gleichspannungszwischenkreis 20 umfasst eine Reihenschaltung aus einer ersten Ladungsspeichereinheit 21 und einer zweiten Ladungsspeichereinheit 26, wobei die Reihenschaltung zwischen dem ersten und dem erstem Eingangsanschluss 2, 3 verschaltet ist. Ein Knotenpunkt 25 zwischen der ersten und der zweiten Ladungsspeichereinheit 21, 26 ist mit einem Bezugspotential (Massepotential) verbunden und repräsentiert einen zweiten Ausgangsanschluss 5 des Umrichters 1.The DC link 20th comprises a series connection of a first charge storage unit 21st and a second charge storage unit 26th , wherein the series connection between the first and the first input terminal 2 , 3 is connected. A hub 25th between the first and second charge storage units 21st , 26th is connected to a reference potential (ground potential) and represents a second output connection 5 of the converter 1 .

Beim Ausführungsbeispiel der 1, das einen Zwei-Levelstromrichter darstellt, umfasst die erste Ladungsspeichereinheit 21 und die zweite Ladungsspeichereinheit 26 jeweils einen einzigen Kondensator 22, 27, über denen jeweils die halbe Eingangsspannung Ud/2 abfällt.In the embodiment of 1 , which is a two-level converter, comprises the first charge storage unit 21st and the second charge storage unit 26th a single capacitor each 22nd , 27 , above which half the input voltage U d / 2 drops.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsanschluss 4, 5 kann im Betrieb des Umrichters 1 eine Ausgangsspannung Ua abgegriffen werden. Wie der Verschaltung in der 1 unschwer zu entnehmen ist, weisen die Gleichspannungsseite und die Wechselspannungsseite ein gemeinsames Potential, das Bezugspotential (Massepotential), auf, wodurch eine Common-Mode-Spannung im Betrieb reduzierbar ist. Im Falle eines auftretenden Fehlers sind darüber hinaus eventuell auftretende Kurzschlussströme geringer.Between the first and the second output port 4th , 5 can be used while the converter is in operation 1 an output voltage U a can be tapped. Like the interconnection in the 1 It is easy to see that the direct voltage side and the alternating voltage side have a common potential, the reference potential (ground potential), whereby a common-mode voltage can be reduced during operation. In the event of an error, any short-circuit currents that may occur are also lower.

Mit den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen 4, 5 sind Komponenten eines nicht dargestellten einphasigen Wechselspannungsnetzes verbunden. Diese Komponenten können Verbraucher und/oder Energieerzeuger umfassen. Der in 1 dargestellte Umrichter 1 ist somit in der Lage, Leistung von der Gleichspannungsseite an die Wechselspannungsseite, und umgekehrt, zu übertragen. Eine Übertragung von Leistung von der Wechselspannungsseite zur Gleichspannungsseite ist beispielsweise dann erforderlich, wenn ein mit der Gleichspannungsseite verbundener Batteriespeicher geladen werden muss.With the first and second output ports 4th , 5 components of a single-phase AC voltage network, not shown, are connected. These components can include consumers and / or energy producers. The in 1 inverter shown 1 is thus able to transfer power from the DC voltage side to the AC voltage side and vice versa. A transmission of power from the AC voltage side to the DC voltage side is required, for example, when a battery storage device connected to the DC voltage side has to be charged.

Da die Funktionsweise des in 1 schematisch dargestellten Zwei-Levelstromrichters dem Fachmann prinzipiell bekannt ist, wird auf eine genauere Beschreibung der Funktionsweise im Folgenden beschrieben, da diese als bekannt vorausgesetzt wird.Since the functionality of the in 1 The schematically illustrated two-level converter is known in principle to the person skilled in the art, is described below for a more precise description of the mode of operation, since this is assumed to be known.

1 zeigt darüber hinaus die bereits erwähnte Steuereinheit 30. Die Steuereinheit 30 umfasst eine Leistungsbestimmungseinheit 31, eine Recheneinheit 32 zur Bestimmung und Abgabe der Ansteuersignale s1 , s2 für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente 12, 17 der Wechselrichterbrücke 10 in Abhängigkeit eines von der Leistungsbestimmungseinheit 31 empfangenen Vorgabesignals vs, welches eine Leistungsvorgabe repräsentiert. Optional kann die Steuereinheit 30 darüber hinaus einen Speicher 33 sowie eine Kommunikationsschnittstelle 34 zur Kommunikation mit einem, zum Beispiel, externen Parametrierrechner 40 umfassen. Die Kommunikation zwischen der Steuereinheit 30 und dem externen Parametrierrechner 40 kann wahlweise leitungsgebunden oder drahtlos erfolgen. 1 also shows the control unit already mentioned 30th . The control unit 30th comprises a performance determination unit 31 , an arithmetic unit 32 for determining and outputting the control signals s 1 , s 2 for the controllable semiconductor switching elements 12th , 17th the inverter bridge 10 depending on one of the performance determination unit 31 received default signal vs. , which represents a performance target. Optionally, the control unit 30th in addition, a memory 33 as well as a communication interface 34 for communication with, for example, an external parameterization computer 40 include. Communication between the control unit 30th and the external parameterization computer 40 can either be wired or wireless.

Abhängig von den Komponenten, die an den Umrichter auf der Gleichspannungs- und der Wechselspannungsseite angeschlossen sind, kann das Vorgabesignal vs eine Leistungsvorgabe von Null Watt enthalten. Dies bedeutet, über den Umrichter 1 soll keine Leistung übertragen werden. Derartige Situationen können beispielsweise auftreten, wenn eine mit den Eingangsanschlüssen 2, 3 verbundene Energiequelle (zum Beispiel die erwähnte Photovoltaik-Anlage) nichts in das Wechselspannungsnetz an der Ausgangsseite einspeist. Alternativ kann die Situation auch dann auftreten, wenn auf der Ausgangs- oder Wechselspannungsseite keine Last vorliegt. Diese genannten Situationen sind lediglich Anwendungsbeispiele, eine Leistungsvorgabe von Null Watt kann auch in anderen, weiteren Fällen auftreten.Depending on the components that are connected to the converter on the DC voltage and the AC voltage side, the default signal vs. contain a power specification of zero watts. This means via the converter 1 no service should be transferred. Such situations can arise, for example, when one is using the input connections 2 , 3 connected energy source (for example the mentioned photovoltaic system) nothing into the AC voltage network feeds in on the output side. Alternatively, the situation can also occur when there is no load on the output or AC voltage side. These situations are only examples of use; a power specification of zero watts can also occur in other, additional cases.

Bei dem in 1 gezeigten Umrichter mit Mittelpunktserdung tritt bei der Leistungsvorgabe von Null Watt eine Geräuschentwicklung auf, welche durch in den Umrichter fließende Ausgleichsströme hervorgerufen ist. Die Ausgleichsströme fließen dabei zwischen den Kondensatoren 22, 27 und den Leitungsinduktivitäten der Gleichspannungsseite. Die dadurch hervorgerufene Geräuschentwicklung kann insbesondere im häuslichen Umfeld als störend empfunden werden.The in 1 The converter shown with center point grounding occurs with a power specification of zero watts, which is caused by equalizing currents flowing into the converter. The equalizing currents flow between the capacitors 22nd , 27 and the line inductances on the DC side. The resulting noise development can be perceived as annoying, particularly in the domestic environment.

Zur Reduzierung der Schallentwicklung wird vorgeschlagen, durch einen gezielten Stromfluss in den Komponenten (Kondensatoren 22, 27 und den nicht explizit dargestellten Induktivitäten der Gleichspannungsseite) die Schallentwicklung zu unterdrücken. Mit anderen Worten wird durch eine steuerungstechnische Leistungsvorgabe der Zustand von keiner Leistungsvorgabe umgangen, indem eine geänderte Ansteuerung der steuerbaren Halbleiterschaltelemente der Wechselbrücke 10 erfolgt. Im Ergebnis können die geräuschverursachenden Ausgleichsströme in einen gezielten Stromfluss gewandelt werden, welche keinerlei Schallemissionen nach sich ziehen.In order to reduce the noise generation, it is proposed to use a targeted current flow in the components (capacitors 22nd , 27 and the inductances on the direct voltage side, which are not explicitly shown) suppress the noise generation. In other words, by means of a control-related power specification, the state of no power specification is bypassed by changing the control of the controllable semiconductor switching elements of the swap bridge 10 he follows. As a result, the equalizing currents that cause noise can be converted into a targeted current flow that does not result in any noise emissions.

Hierzu ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 30 überprüft, welche Leistungsvorgabe für den Umrichter 1 gefordert ist und abhängig davon, ob die geforderte Leistungsvorgabe Null ist oder nicht, eine unterschiedliche Verarbeitung zur Bestimmung der Ansteuersignale s1 , s2 vornimmt. Die Überprüfung des in dem Vorgabesignal vs enthaltenen Leistungsvorgabe wird dabei durch die Leistungsbestimmungseinheit 31 übernommen.For this purpose it is provided that the control unit 30th checks which power specification for the converter 1 is required and depending on whether the required output specification is zero or not, different processing for determining the control signals s 1 , s 2 undertakes. Checking the in the default signal vs. The performance specification contained therein is thereby determined by the performance determination unit 31 accepted.

Erhält die Steuereinheit 30 ein Vorgabesignal vs, wird dieses der Leistungsbestimmungseinheit zur Auswertung zugeführt. Wird in dem Vorgabesignal vs ein Leistungswert von Null angefordert (das heißt vs = 0), wird durch die Leistungsbestimmungseinheit 31 in einem modifizierten Vorgabesignal vs' ein von Null unterschiedlicher Leistungswert an die Recheneinheit 31 übergeben, damit diese dann basierend auf dem modifizierten Ausgabesignal vs' die Ansteuersignale s1 , s2 für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente 12, 17 der Wechselrichterbrücke 10 bestimmt und an diese ausgibt.Receives the control unit 30th a default signal vs. , this is fed to the performance determination unit for evaluation. Used in the default signal vs. a performance value of zero (i.e., vs = 0) is requested by the performance determination unit 31 in a modified default signal vs' a power value different from zero to the arithmetic unit 31 passed so this is then based on the modified output signal vs' the control signals s 1 , s 2 for the controllable semiconductor switching elements 12th , 17th the inverter bridge 10 determined and outputs to them.

Die Aufgabe der Leistungsbestimmungseinheit 31 besteht somit darin, zu überprüfen, ob das Vorgabesignal vs einen Wert umfasst, in dem ein Leistungswert von Null angefordert wird. Ist dies der Fall, so wird der Leistungswert auf einen von Null unterschiedlichen Leistungswert modifiziert und als modifiziertes Vorgabesignal vs' an die Recheneinheit 32 übergeben. Umfasst das Vorgabesignal vs demgegenüber einen von Null ungleichen Leistungswert, so wird dieser ohne weitere Modifikation durch die Leistungsbestimmungseinheit 31 an die Recheneinheit 32 übergeben, so dass diese unmittelbar aus dem Vorgabesignal vs die Ansteuersignale s1 , s2 für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente 12, 17 der Wechselrichterbrücke 10 bestimmt.The task of the performance determination unit 31 is therefore to check whether the default signal vs. includes a value in which a performance value of zero is requested. If this is the case, then the power value is modified to a power value other than zero and as a modified specification signal vs' to the computing unit 32 to hand over. Includes the default signal vs. on the other hand, a power value that is not equal to zero is determined by the power determination unit without further modification 31 to the computing unit 32 passed so that this immediately from the default signal vs. the control signals s 1 , s 2 for the controllable semiconductor switching elements 12th , 17th the inverter bridge 10 certainly.

Dadurch, dass die Ansteuersignale s1 , s2 derart bestimmt werden, dass auf eine Leistungsvorgabe von ungleich Null Watt, d.h. kleiner oder größer als Null Watt, geregelt wird, ergeben sich definierte Signalströme in dem Umrichter 1. Insbesondere können dadurch die die Geräuschentwicklung verursachenden Ausgleichsströme zwischen den Kondensatoren 22, 27 und den Leitungsinduktivitäten der Gleichspannungsseite vermieden werden. Es treten in erwünschter Weise lediglich Ströme auf, welche über die Kondensatoren in Richtung des Knotenpunkts 25 fließen, welche jedoch keine Geräusche entwickeln.Because the control signals s 1 , s 2 are determined in such a way that a power specification of unequal to zero watts, ie less or greater than zero watts, is regulated, defined signal currents result in the converter 1 . In particular, the equalizing currents between the capacitors which cause the noise development can thereby be avoided 22nd , 27 and the line inductances on the DC side can be avoided. Desirably, only currents occur which flow through the capacitors in the direction of the node 25th flow which, however, do not make any noise.

Stellt die Leistungsbestimmungseinheit 31 fest, dass das Vorgabesignal vs einen Leistungswert von Null anfordert, so kann durch die Leistungsbestimmungseinheit 31 ein fest eingestellter Sollzustand-Leistungswert, der größer oder kleiner als Null sein kann, in dem modifizierten Vorgabesignal vs' an die Recheneinheit 32 übergeben werden, z.B. 1 Watt. Ebenso kann durch die Leistungsbestimmungseinheit 31 ein parametrierbarer Sollzustand ergeben werden, das heißt es wird kein vorgegebener Festwert, sondern ein für den Umrichter und/oder die an den Umrichter angeschlossenen Komponenten bestimmter Wertbereich (z.B. -5 Watt bis +5 Watt) festgelegt. Die entsprechenden Werte können wahlweise aus dem Speicher 33 ausgelesen werden oder über die Kommunikationsschnittstelle 34 von dem Parametrierrechner 40, bei der Inbetriebnahme, insbesondere der ersten Inbetriebnahme, empfangen werden.Provides the performance determination unit 31 notes that the default signal vs. requests a performance value of zero, the performance determination unit 31 a fixed setpoint condition power value, which can be greater or less than zero, in the modified specification signal vs' to the computing unit 32 be passed, e.g. 1 watt. Likewise, by the performance determination unit 31 a parameterisable target state can be obtained, i.e. there is no predetermined fixed value, but a value range (e.g. -5 watt to +5 watt) determined for the converter and / or the components connected to the converter. The corresponding values can optionally be taken from the memory 33 can be read out or via the communication interface 34 from the parameterization computer 40 , during commissioning, especially the first commissioning.

Hierbei ist es zweckmäßig, wenn über die Zeit von Null unterschiedliche Leistungswerte durch die Leistungsbestimmungseinheit 31 vorgegeben werden. Insbesondere kann es zweckmäßig sein, über die Zeit positive und negative Leistungswerte abzuwechseln, um beispielsweise eine dauerhafte Entladung eines mit den Eingangsanschlüssen 2, 3 verbundenen Batteriespeichers zu vermeiden.In this case, it is expedient if the power determination unit determines power values that differ from zero over time 31 can be specified. In particular, it can be expedient to alternate positive and negative power values over time in order, for example, to permanently discharge one with the input connections 2 , 3 connected battery storage.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufplans des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt S1 wird das Vorgabesignal vs von der Steuereinheit 30 erhalten und der Leistungsbestimmungseinheit 31 zugeführt. Die Leistungsbestimmungseinheit 31 prüft in Schritt S2, ob der Leistungswert des Vorgabesignals vs' Null ist. Ist dies der Fall („J“), so wird in Schritt S3 durch die Leistungsbestimmungseinheit 31 ein modifiziertes Vorgabesignal vs' mit einem Leistungswert ungleich Null für die Berechnung der Ansteuersignale ausgegeben und der Recheneinheit 32 zugeführt. Hat die Prüfung in Schritt S2 ergeben, dass der Leistungswert des Vorgabesignals vs nicht Null ist („N“), so wird in Schritt S4 das Vorgabesignal vs mit dem Leistungswert ungleich Null für die Berechnung der Ansteuersignale in unveränderter Weise an die Recheneinheit 32 ausgegeben. In Schritt S5 erfolgt dann die Berechnung der Ansteuersignale s1 , s2 durch die Recheneinheit 32 und deren Ausgabe an die Halbleiterschaltelemente. 2 shows a schematic representation of a flow chart of the method according to the invention. In step S1 becomes the default signal vs. from the control unit 30th received and the performance determination unit 31 fed. The performance determination unit 31 checks in step S2 whether the power value of the default signal vs' Is zero. If this is the case (“Y”), step S3 by the performance determination unit 31 a modified default signal vs' output with a power value not equal to zero for the calculation of the control signals and the arithmetic unit 32 fed. Did the exam in step S2 show that the power value of the default signal vs. is not zero ("N"), then step S4 the default signal vs. with the power value not equal to zero for the calculation of the control signals in an unchanged manner to the arithmetic unit 32 issued. In step S5 the control signals are then calculated s 1 , s 2 by the computing unit 32 and their output to the semiconductor switching elements.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
UmrichterConverter
22
erster Eingangsanschlussfirst input port
33
zweiter Eingangsanschlusssecond input port
44th
erster Ausgangsanschlussfirst output port
55
zweiter Ausgangsanschlusssecond output port
77th
InduktivitätInductance
1010
WechselrichterbrückeInverter bridge
1111
erste Schalteinheitfirst switching unit
1212
steuerbares Halbleiterschaltelementcontrollable semiconductor switching element
1313
Freilaufdiode Freewheeling diode
1515th
WechselrichterausgangInverter output
1616
zweite Schalteinheitesecond switching unit
1717th
steuerbare Halbleiterschaltelementcontrollable semiconductor switching element
1818th
Freilaufdiode Freewheeling diode
2020th
GleichspannungszwischenkreisDC voltage intermediate circuit
2121st
erste Ladungsspeichereinheitfirst charge storage unit
2222nd
Kondensatorcapacitor
2525th
KnotenpunktJunction
2626th
zweite Ladungsspeichereinheitsecond charge storage unit
2727
Kondensator capacitor
3030th
SteuereinheitControl unit
3131
LeistungsbestimmungseinheitPerformance determination unit
3232
RecheneinheitArithmetic unit
3333
SpeicherStorage
3434
Kommunikationsschnittstelle Communication interface
4040
externer Parametrierrechnerexternal parameterization computer

Claims (13)

Verfahren zum Steuern eines Umrichters (1) mit Mittelpunktserdung, wobei der Umrichter (1) umfasst: - einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss (2, 3), an dem im Betrieb des Umrichters (1) eine Gleichspannungskomponente angeschlossen ist; - eine Wechselrichterbrücke (10) mit steuerbaren Halbleiterschaltelementen (12, 17), die zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss (2, 3) verschaltet ist und einen Wechselrichterausgang (15), der einen ersten Ausgangsanschluss (4) des Umrichters (1) repräsentiert, umfasst; - ein Gleichspannungszwischenkreis (20) mit Mittelpunktserdung, der eine Reihenschaltung aus einer ersten Ladungsspeichereinheit (21) und einer zweiten Ladungsspeichereinheit (26) umfasst, die zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss (2, 3) verschaltet ist, wobei ein Knotenpunkt (25) zwischen der ersten und der zweiten Ladungsspeichereinheit (21, 26) mit einem Bezugspotential verbunden ist und einen zweiten Ausgangsanschluss (5) des Umrichters (1) repräsentiert; - eine Steuereinheit (30) mit einer Recheneinheit (31) zur Bestimmung und Abgabe von Ansteuersignalen (s1, s2) für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente (12, 17) der Wechselrichterbrücke (10) in Abhängigkeit eines Vorgabesignals (vs); bei dem - die Steuereinheit (30) beim Erhalt des Vorgabesignals (vs), in dem ein Leistungswert von Null angefordert wird, in einem modifizierten Vorgabesignal (vs') einen von Null unterschiedlichen Leistungswert an die Recheneinheit (31) übergibt, den die Recheneinheit (31) zur Bestimmung und Abgabe der Ansteuersignale (s1, s2) für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente (12, 17) der Wechselrichterbrücke (10) verarbeitet.A method for controlling a converter (1) with midpoint grounding, the converter (1) comprising: - a first and a second input connection (2, 3) to which a DC voltage component is connected when the converter (1) is in operation; - An inverter bridge (10) with controllable semiconductor switching elements (12, 17) which is connected between the first and the second input connection (2, 3) and an inverter output (15) which represents a first output connection (4) of the converter (1) , includes; - A DC voltage intermediate circuit (20) with midpoint grounding, which comprises a series connection of a first charge storage unit (21) and a second charge storage unit (26) which is connected between the first and the second input connection (2, 3), with a node (25) between the first and the second charge storage unit (21, 26) is connected to a reference potential and represents a second output connection (5) of the converter (1); - A control unit (30) with a computing unit (31) for determining and outputting control signals (s 1 , s 2 ) for the controllable semiconductor switching elements (12, 17) of the inverter bridge (10) as a function of a default signal (vs); in which - the control unit (30) upon receipt of the default signal (vs), in which a power value of zero is requested, in a modified default signal (vs') transfers a power value different from zero to the processing unit (31), which the processing unit ( 31) are processed to determine and output the control signals (s 1 , s 2 ) for the controllable semiconductor switching elements (12, 17) of the inverter bridge (10). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der von Null unterschiedliche Leistungswert durch die Steuereinheit (30) derart gewählt wird, dass dieser einen vorgegeben Festwert von Null abweicht.Procedure according to Claim 1 , in which the power value different from zero is selected by the control unit (30) in such a way that it deviates from a predetermined fixed value from zero. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der von Null unterschiedliche Leistungswert durch die Steuereinheit (30) durch eine Parametrierung bei der Inbetriebnahme, insbesondere der ersten Inbetriebnahme, des Umrichters (1) festgelegt wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , in which the power value different from zero is determined by the control unit (30) by a parameterization during the commissioning, in particular the first commissioning, of the converter (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der von Null unterschiedliche Leistungswert von der Steuereinheit (30) aus einem Speicher (33) ausgelesen wird.Method according to one of the Claims 1 to 3 , in which the power value different from zero is read out by the control unit (30) from a memory (33). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der von Null unterschiedliche Leistungswert von der Steuereinheit (30) über eine Kommunikationsschnittstelle (34) von einem externen Parametrierrechner (40) empfangen wird.Method according to one of the Claims 1 to 3 , in which the power value different from zero is received by the control unit (30) via a communication interface (34) from an external parameterization computer (40). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der von Null unterschiedliche Leistungswert zeitlich variiert wird.Method according to one of the preceding claims, in which the power value other than zero is varied over time. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die zeitliche Variation des von Null unterschiedlichen Leistungswerts positive und/oder negative Leistungswerte umfasst.Procedure according to Claim 6 , in which the variation over time of the non-zero power value comprises positive and / or negative power values. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Betrag des von Null unterschiedlichen Leistungswerts in Abhängigkeit der eingangs- und ausgangsseitig mit dem Umrichter (1) verbunden Komponenten gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, in which the amount of the power value other than zero is selected as a function of the components connected to the converter (1) on the input and output sides. Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt werden, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.Computer program product which can be loaded directly into the internal memory of a digital computer and comprises software code sections with which the steps according to any one of the preceding claims are carried out when the product runs on a computer. Umrichter mit Mittelpunktserdung, umfassend: - einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss (2, 3), an dem im Betrieb des Umrichters (1) eine Gleichspannungskomponente angeschlossen ist; - eine Wechselrichterbrücke (10) mit steuerbaren Halbleiterschaltelementen (12, 17), die zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss (2, 3) verschaltet ist und einen Wechselrichterausgang (15), der einen ersten Ausgangsanschluss (4) des Umrichters (1) repräsentiert, umfasst; - ein Gleichspannungszwischenkreis (20) mit Mittelpunktserdung, der eine Reihenschaltung aus einer ersten Ladungsspeichereinheit (21) und einer zweiten Ladungsspeichereinheit (26) umfasst, die zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss (2, 3) verschaltet ist, wobei ein Knotenpunkt (25) zwischen der ersten und der zweiten Ladungsspeichereinheit (21, 26) mit einem Bezugspotential verbunden ist und einen zweiten Ausgangsanschluss (5) des Umrichters (1) repräsentiert; - eine Steuereinheit (30) mit einer Recheneinheit (31) zur Bestimmung und Abgabe von Ansteuersignalen (s1, s2) für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente (12, 17) der Wechselrichterbrücke (10) in Abhängigkeit eines Vorgabesignals (vs); wobei - die Steuereinheit (30) dazu ausgebildet ist, beim Erhalt des Vorgabesignals (vs), in dem ein Leistungswert von Null angefordert wird, in einem modifizierten Vorgabesignal (vs') einen von Null unterschiedlichen Leistungswert an die Recheneinheit (31) zu übergeben, den die Recheneinheit (31) zur Bestimmung und Abgabe der Ansteuersignale (s1, s2) für die steuerbaren Halbleiterschaltelemente (12, 17) der Wechselrichterbrücke (10) verarbeitet.Converter with center point grounding, comprising: - a first and a second input connection (2, 3) to which a DC voltage component is connected when the converter (1) is in operation; - An inverter bridge (10) with controllable semiconductor switching elements (12, 17) which is connected between the first and the second input connection (2, 3) and an inverter output (15) which represents a first output connection (4) of the converter (1) , includes; - A DC voltage intermediate circuit (20) with midpoint grounding, which comprises a series connection of a first charge storage unit (21) and a second charge storage unit (26) which is connected between the first and the second input connection (2, 3), with a node (25) between the first and the second charge storage unit (21, 26) is connected to a reference potential and represents a second output connection (5) of the converter (1); - A control unit (30) with a computing unit (31) for determining and outputting control signals (s 1 , s 2 ) for the controllable semiconductor switching elements (12, 17) of the inverter bridge (10) as a function of a default signal (vs); wherein - the control unit (30) is designed to transfer a non-zero power value to the arithmetic unit (31) in a modified specification signal (vs') when the specification signal (vs) is received, in which a power value of zero is requested, processed by the arithmetic unit (31) to determine and output the control signals (s 1 , s 2 ) for the controllable semiconductor switching elements (12, 17) of the inverter bridge (10). Umrichter nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit (30) dazu ausgebildet ist, die Schritte gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8 auszuführen.Converter after Claim 10 , wherein the control unit (30) is designed to carry out the steps according to one of the Claims 2 to 8th execute. Umrichter nach Anspruch 10 oder 11, wobei dieser ein 2-Levelstromrichter ist, bei dem die Wechselrichterbrücke (10) zwei in Serie verschaltete steuerbare Halbleiterschaltelemente (12, 17) und die erste und die zweite Ladungsspeichereinheit (21, 26) des Gleichspannungszwischenkreises (20) jeweils einen Kondensator (22, 27) umfasst.Converter after Claim 10 or 11 , this being a 2-level converter in which the inverter bridge (10) has two controllable semiconductor switching elements (12, 17) connected in series and the first and second charge storage units (21, 26) of the DC voltage intermediate circuit (20) each have a capacitor (22, 27) includes. Umrichter nach Anspruch 10 oder 11, wobei dieser ein Multi-Levelstromrichter ist, bei dem die Wechselrichterbrücke (10) zwei in Serie verschaltete Schalteinheiten (11, 16) mit jeweils einer Mehrzahl von steuerbaren Halbleiterschaltelementen und die erste und die zweite Ladungsspeichereinheit (21, 26) des Gleichspannungszwischenkreises (20) jeweils eine der Mehrzahl entsprechende Anzahl an Kondensatoren (22, 27) umfasst.Converter after Claim 10 or 11 , this being a multi-level converter in which the inverter bridge (10) has two series-connected switching units (11, 16) each with a plurality of controllable semiconductor switching elements and the first and second charge storage units (21, 26) of the DC voltage intermediate circuit (20) each comprises a number of capacitors (22, 27) corresponding to the plurality.
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EP1970964A2 (en) * 2007-03-13 2008-09-17 Diehl AKO Stiftung & Co. KG Solar module
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