[发明专利]用于将容性负载装置接通到直流电网的方法及设备

说明书

本发明涉及一种用于将容性负载装置(10)接通到直流电网(1)上的方法，其中，负载装置(10)能够通过控制单元(20)经由可控的开关元件(25)与直流电网(1)的供电电位连接。可控的开关元件(25)通过控制单元(20)被周期性地接通和断开。借助电流测量装置(26)采集在可控的开关元件(25)的相应的接通阶段期间流过可控的开关元件(25)的电流脉冲的高度。在此，通过控制单元(20)评估至少两个直接连续的电流脉冲的高度的时间发展。如果确定至少两个连续的电流脉冲的高度的时间发展中的预定的变化，则可控的开关元件(25)通过控制单元(20)被进一步周期性地接通和断开。

技术领域

本发明涉及一种用于将容性负载装置接通到直流电网的方法和设备。

背景技术

包括一个或多个容性耗电器并且由直流电网(DC网)供电的负载装置尤其应用在工业环境中。从直流电网向负载装置供电具有如下优点：通过智能的电网控制和集成的存储器能够灵活且鲁棒地对波动的电能质量和能量供应作出反应。特别地，可再生的能量产生器、例如电池储存器和/或光伏设备可以容易地连接到直流电网中。在此，可以避免交流电压到直流电压的转换损耗。通过能够缓冲(例如来自发电机运行的驱动器的)制动能量的可能性产生能量节省。

直流电网中的能量分配与在迄今使用的交流电网中的能量分配一样地进行。在交流电网中通常占主导地位的是感性负载装置，而在直流电网中主要存在具有一个或多个容性耗电器的负载装置。这导致在将容性负载装置接通到直流电网上时非常高的电流流动，应当尽可能避免这种电流。因此，迄今为止，通过与可控的接通元件并联连接的接通电阻来设置容性负载装置，以便能够限制接通电流。然后在正在进行的运行中断开接通电阻。替换地，可以将这些接通电阻串联连接到可控的接通元件。然后，为了正在进行的运行将接通电阻桥接。因为接通电阻需要附加的可控的开关元件，所以这与成本相关联。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提出一种用于将容性的负载装置接通到直流电网上的方法和设备，该方法和设备在功能上和/或结构上得到改进。

上述技术问题通过根据权利要求1的特征的方法、根据权利要求9的特征的计算机程序产品以及根据权利要求10的特征的设备来解决。有利的设计方案由从属权利要求给出。

根据第一方面，提出了一种用于将容性负载装置接通到直流电网上的方法。容性负载装置被理解为包括一个或多个容性耗电器的负载装置。这种容性耗电器例如是逆变器，该逆变器从由直流电网提供的直流电压中产生用于耗电器、例如电动机的交流电压。这种逆变器通常具有用于其运行的一个或多个电容。

负载装置可以通过控制单元经由可控的开关元件与直流电网的供电电位连接。为此，控制单元具有计算单元以及存储器，在所述存储器中存储执行根据本发明的方法所需的程序和/或参数和/或特性曲线。此外，存储器可以用于缓存在控制单元的运行期间出现的信息。

作为可控的开关元件，尤其是考虑电力电子器件。这些例如可以是FET(field-effect transistor，场效应晶体管)或IGBT(insulated-gate bipolar transistor，绝缘栅双极晶体管)。在此，可控的开关元件可以包括一个或多个电力电子器件。这些可以是n沟道型或p沟道型或npn型或pnp型。

在该方法的范围内，可控的开关元件通过控制单元被周期性地接通和断开。为此，控制单元产生相应的控制信号，以便将可控的开关元件重复交替地切换为导通和截止。借助电流测量装置采集在可控的开关元件的相应的接通阶段期间流过可控的开关元件的电流脉冲的高度。随后，通过控制单元评估至少两个直接(在时间上)连续的电流脉冲的高度的在时间上的发展。如果确定至少两个连续的电流脉冲的高度的时间发展中的预定的变化，则通过控制单元进一步周期性地接通和断开可控的开关元件。