[发明专利]用于降低不平衡负载的用于低压电路的装置

说明书

本发明涉及一种用于低压电路的装置，具有：‑用于具有中性导体(N)的三相交流电路的四极输入接头，其具有第一、第二和第三输入相极以及输入中性导体极；‑具有第一输出相极和输出中性导体极的两极输出接头；‑输入中性导体极与输出中性导体极之间的第一连接线；‑第一、第二和第三电子开关单元，其执行对电气连接的基于半导体的闭合和断开，其中，第一电子开关单元在输入侧与第一输入相极连接，第二电子开关单元在输入侧与第二输入相极连接并且第三电子开关单元在输入侧与第三输入相极连接；‑第一、第二和第三电子开关单元在输出侧与第一输出相极连接；‑电压传感器，用于确定第一、第二和第三输入相极的电压大小；‑控制单元，其与电压传感器、第一、第二和第三电子开关单元连接，并且被设计为依据第一、第二和第三输入相极的电压大小借助相应的电子开关单元将第一、第二或第三输入相极连接到第一输出相极，其中，第一输出相极分别与具有最高电压的输入相极连接。

技术领域

本发明涉及一种用于低压电路的装置、一种用于具有中性导体和三个相导体的三相低压电路的方法以及一种用于具有中性导体和三个相导体的三相低压电路的系统。

背景技术

低压是指直至1000伏的交流电压或1500伏的直流电压的电压。更具体地，低压特别是指大于具有50伏的交流电压或120伏的直流电压的值的小电压的电压。

低压电路是指具有所提到的电压、用于10至6300安培的电流的电路。所提到的电流尤其是指电路的额定电流或常规的最大电流。

因此，就像在欧洲常见的那样，三相低压电路例如是具有三个相导体和一个中性导体的400伏(相-相)/230伏(相-中性导体)电路或电网。

通常，三相电网被不对称地负载以单相能量汇点或耗电器、诸如运行部件、存储器或/和发电机。近年来，出现了特别是由用于电动车辆的或电动车辆的大功率充电设备而引起的不对称负载，这种不对称负载在将来会增加，并越来越多地导致电路或(电)网中的不平衡负载(不对称负载)。由于充电过程的统计分布，即使将单相充电接头均匀地分布到各个相也不会导致均衡。在电池存储器的情况下、例如在通常也仅以单相来运行的私人家庭中，或者在光伏设备的情况下(在这种情况下为发电机)也存在类似的问题。三相交流电路通常被设计为用于(近似)对称的负载。不对称负载导致中性导体(或零线)中出现高补偿电流，这种高补偿电流应当避免。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于改善具有中性导体的三相交流电网的对称性的装置，该装置尤其快速工作。

该技术问题通过具有权利要求1、3、4、6、7、9或10的特征的装置、具有权利要求15的特征的方法或者根据权利要求16的系统来解决。

根据本发明，提出了一种装置，该装置能够实现将耗电器相变到较小负载的相上，或者将耗电器的相与低压电路的相相关联，使得相(相导体)被尽可能均匀地负载。根据本发明，这通过电子开关单元来执行。根据本发明，电子开关单元是指执行对电气连接的基于半导体的闭合和断开的单元。而不是指机电开关单元，即具有机械触点的机电开关单元。

根据本发明，针对将耗电器切换到相上的标准一方面可以是电压的大小。具有最高电压(电压的有效值)的相通常是负载最小的相。即，将耗电器与具有最高电压的相相关联。

根据本发明，针对将耗电器切换到相上的标准另一方面可以是电流的大小。具有最小电流(电流的有效值)的相是负载最小的相。即，将耗电器与具有最小电流的相相关联。

在一种替换的设计方案中，关联可以由上级管理系统来实现。即，装置具有通信接口，利用该通信接口例如借助通信信号可以确定耗电器与相的关联(或者耗电器侧的相(相导体)与能量源侧的相(相导体)的关联)。

这具有特别的优点，即能够使三相交流电网的负载更加均匀，其中利用电子开关单元可以进行特别快速(在微秒或一位数毫秒范围内)且例如无功率的切换，其中在无功率切换的情况下，开关周期的数量几乎是无限的。