[实用新型]用来将电功率储存到供能网络中的逆变器，尤其用于光伏系统

说明书

本实用新型涉及一种逆变器，尤其用于光伏系统，用来将电功率储存到一个供能网络中，该逆变器具有一个中间电路电容器安排(Zwischenkreis-Kondensatoranordnung)。

在光伏系统(以下简称为PV系统)中，逆变器用于将由光伏发电机(PV发电机)产生的直流电转换为交流电，该交流电可以单相地或多相地储存在一个公开的或私有的供电网络中。在本申请的框架中，PV发电机在此应理解为优选多个光伏模块(PV模块)的各种安排。

此类的用于PV系统的逆变器在其直流输入电路中或一个直流电压中间电路中具有多个(缓冲-)电容器，以便虽然在转换成交流电时进行了脉冲化的电流提取仍然将由PV发电机输送的直流电压平滑化并且由此提高最大的可提取的峰值电流脉冲。在单级逆变器的情况下，其中一个逆变器桥直接用PV发电机的电压进行加载，此类的电容器安排是与PV发电机并联地连接的。在多级逆变器的情况下，该逆变器桥连接在一个直流变压器的上游，该直流变压器将PV电压升压或降压到一个适合于逆变器桥工作的电压水平。在此类的系统中，电容器安排通常安排在直流变压器(也称为DC(直流)/DC变压器)与逆变器桥之间，并且出于这个原因还称为中间电路电容器安排。在本申请的框架中，在下文中，与该电容器安排的位置无关，概括性地将安排有该电容器安排的电路根据一般术语称为中间电路。对应地，用于在不连续的电路提取时将电压平滑化的电容器安排被称为中间电路电容器安排。

中间电路电容器安排一般包括一个或多个并联和/或串联连接的电容器。大多数情况下使用电解质电容器，这些电解质电容器相对于其容量而言具有很小的体积和低廉的价格。电解质电容器的缺点是，在低温下，尤其在低于0摄氏度的温度下，由于所使用的电解质的物理变化，显示出在其容量上的大幅度降低(“冻结”)。尤其在露天系统的情况下，逆变器的中间电路电容器安排经常暴露于此类较低的温度。在白天的储存工作中，转换成热的耗散功率在电解质电容器中导致电解质电容器的加热，使得在工作中较低的环境温度并不成为问题。然而，当在工作暂停(例如在夜间)之后重新开始储存工作时，较低的环境温度可能是有问题的。当中间电路电容器安排的电解质电容器由于该工作暂停而已经冷却到一个较低的环境温度上并且其容量已经对应地减少时，在启动PV系统和逆变器执行电网储存工作时这可能导致在逆变器内部的过电流和/或过电压。原因是，负责控制逆变器桥中的功率半导体的逆变器内部调节装置没有被设定到改变后的边界条件上，这些边界条件是通过中间电路电容器安排的电容降低而产生的。

为了解决这个问题，已知的是，设置一个额外的用于该中间电路电容器安排的加热设备，通过该加热设备，这些电解质电容器在启动PV系统之前可以被升温，使得它们具有充分的电容用于使逆变器的调节装置正确地工作。然而，为该中间电路电容器安排的电解质电容器设置一个分离的加热器是与额外的耗费和额外的成本相关的。

因此，本实用新型的一个目的是提供一种逆变器，其中即使在没有额外的加热装置的情况下，储存工作也可以在较低的环境温度下进行，而没有出现过电流和/或过电压的危险。

这个目的是通过一种逆变器、尤其用于光伏系统的、用于将电功率储存到一个供能网络中的逆变器来实现的，该逆变器具有一个中间电路电容器安排和多个半导体功率开关，这些半导体功率开光通过一个控制装置来进行控制，其特征在于，该逆变器具有至少一个温度传感器用于确定该中间电路电容器安排的温度；并且该控制装置被适配为，在不将电功率储存到该供能网络中的情况下，取决于温度来控制这些半导体功率开关，以便用逆变器的耗散热量来预加热该中间电路电容器安排。

一种用于启动光伏系统的方法，该光伏系统具有一个带有中间电路电容器安排的根据本实用新型的逆变器并且被适配为用于将电功率储存到一个供能网络中，具有以下的步骤：操作该逆变器，同时将其从该供能网络断开。然而用该逆变器的耗散热量预加热该中间电路电容器安排。一旦该中间电路电容器安排已经达到一个高于预定最小工作温度的温度，就将该逆变器与供能网络相连接并且将电功率储存到该供能网络中。预定的最小工作温度在此给出了如下的温度：在该温度以上，逆变器得以正确地工作，尤其是具有正确工作的调节装置。在此意义上，该温度也可以被看做是最低温度。

该逆变器由此用作预加热该中间电路电容器安排的热源，其方式为在与该供能网络没有处于连接的情况下操作该逆变器。不需要分离的加热装置。通过当该中间电路电容器安排已经达到该预定的最小工作温度以上的温度时才进行与该供能网络的连接以及储存工作，确保了在储存工作中的对逆变器的正确调节。