Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung mit einer vorgegebenen Netzfrequenz zur Versorgung von Verbrauchern und/oder Einspeisung in ein Versorgungsnetz, wobei die

Gleichspannung über einen Gleichspannungseingang mehreren parallel geschalteten AC- Leistungsteilen mit Halbleiterschaltern in Brückenschaltung und parallel dazu angeordneten Freilaufdioden zugeführt wird, und die Teil-Ausgangsströme der einzelnen AC-Leistungsteile über jeweils eine Induktivität einem Wechselspannungsausgang als Ausgangswechselstrom zugeführt werden.

Weiters betrifft die Erfindung einen Wechselrichter zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung mit einer vorgegebenen Netzfrequenz zur Versorgung von

Verbrauchern und/oder Einspeisung in ein Versorgungsnetz, mit einem

Gleichspannungseingang und mehreren parallel geschalteten AC-Leistungsteilen mit

Halbleiterschaltern in Brückenschaltung und parallelen dazu angeordneten Freilaufdioden, wobei die Ausgänge der AC-Leistungsteile über jeweils eine Induktivität mit einem

Wechselspannungsausgang verbunden sind.

Die WO 2009/003959 A2 zeigt ein Wechselrichtersystem bei dem parallele, als Wechselrichter ausgeführte, AC-Leistungsteile an einem gemeinsamen Gleichspannungseingang oder

Gleichspannungszwischenkreis betrieben werden. Dabei sind die Wechselrichter mit

Halbleiterschaltern in Brückenschaltung aufgebaut und einige mögliche Ausführungsbeispiele für Halbbrücken angegeben. Die parallelen AC-Leistungsteile werden über Induktivitäten verbunden und bilden so den Wechselspannungsausgang zur Versorgung von Verbrauchern. Der Stromfluss zum Verbraucher wird über Halbleiterschalter geführt, deren Ansteuerung mittels einer Steuereinrichtung erfolgt. Darin wird die Problematik des Stromflusses zwischen den parallelen AC-Leistungsteilen aufgrund von Impedanzunterschieden und unterschiedlichem Schaltverhalten der AC-Leistungsteile bzw. deren Halbleiterschaltern beschrieben, der auch Quer- oder Kreisstrom genannt wird und Unsymmetrien in der Aufteilung des gesamten Ausgangswechselstroms auf den Teil-Ausgangsstrom der einzelnen, parallelen AC-Leistungsteile verursacht. Dies kann in weiterer Folge erhöhte thermische Verluste in den AC-Leistungsteilen, eine Überlastung der Halbleiterschalter sowie eine Blindleistungsaufnahme des Gesamtsystems verursachen. Die WO 2009/003959 A2 bzw. deren Stand der Technik beschreiben Verfahren, um diese unerwünschten Effekte aufgrund der Kreisströme zu vermeiden bzw. den

Ausgangswechselstrom zu symmetrieren, d.h. eine symmetrische Stromaufteilung des

Ausgangswechselstroms auf die einzelnen parallelen AC-Leistungsteile zu erreichen. All diesen Verfahren ist jedoch gemeinsam, dass zur Reduzierung der Kreisströme die Unsymmetrie der Ausgangswechselstromaufteilung mit relativ hohem Aufwand erfasst werden muss und eine zusätzliche übergeordnete Regelung benötigt wird. Die EP 2 887 519 A2 beschreibt eine Energieversorgung für Flugzeuge mit mehreren parallelen Leistungsteilen, wobei zur Reduktion hochfrequenter Kreisströme Induktivitäten zur

Begrenzung der Kreisströme eingesetzt werden. Zur Reduktion niederfrequenter Kreisströme wird zusätzlich eine Regelung vorgeschlagen, welche einen zusätzlichen Schaltungsaufwand erfordert.

Aus der DE 10 2007 046 511 AI ist ein Gleichrichter mit mehreren Parallelkreisen zur

Anwendung bei der Antriebstechnik bekannt geworden, welcher zur Vermeidung von

Kreisströmen innerhalb eines Parallelkreises einen Schalter zur kurzzeitigen Unterbrechung des Parallelkreises aufweist. Zwischen den Parallelkreisen auftretende Kreisströme und

Unsymmetrien können dadurch nicht reduziert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein oben genanntes Verfahren und einen Wechselrichter zu schaffen, bei welchen trotz paralleler AC-Leistungsteile Unsymmetrien möglichst vermieden werden und auf eine Regelung zur Reduktion der Kreisströme verzichtet werden kann. Zusätzliche Komponenten zur Reduktion der Kreisströme sollen möglichst vermieden werden.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein oben genanntes Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters, bei dem die Halbleiterschalter der parallel geschalteten AC- Leistungsteile über eine gemeinsame Steuereinrichtung synchron mit einer Schaltfrequenz angesteuert werden, und die Halbleiterschalter der AC-Leistungsteile bei einzelnen

Nulldurchgängen des Ausgangswechselstromes über eine vorgegebene Zeitspanne gesperrt werden, sodass die Induktivitäten über die Freilaufdioden der Halbleiterschalter entladen und dadurch die Teil-Ausgangsströme der parallelen AC-Leistungsteile symmetriert werden.

Bei den einzelnen Nulldurchgängen des Ausgangswechselstromes wären bei symmetrischer Verteilung des Ausgangswechselstroms die einzelnen Teil-Ausgangsströme der parallelen AC- Leistungsteile gleichfalls im Bereich des Nulldurchgangs. Eventuell vorhandene Teil- Ausgangsströme der einzelnen AC-Leistungsteile sind daher durch Unsymmetrien bzw.

Kreisströme verursacht und können bei gesperrten Halbleiterschalter der AC-Leistungsteile über die Freilaufdioden der Halbleiterschalter abklingen. Aufgrund der in den Induktivitäten gespeicherten Energie benötigen die Kreisströme aber eine bestimmte Zeit zum Abklingen. Abhängig von der Größe der Unsymmetrie können während der vorgegebenen Zeitspanne, in der die Halbleiterschalter gesperrt sind, die Teil-Ausgangsströme auf Null abklingen oder zumindest reduziert werden. Unsymmetrien in der Stromaufteilung auf die parallelen AC- Leistungsteile, die sich über einen längeren Zeitraum aufbauen, können so wirkungsvoll verhindert werden. Indem die Halbleiterschalter der AC-Leistungsteile bei einzelnen

Nulldurchgängen des Ausgangswechselstromes über eine vorgegebene Zeitspanne gesperrt werden, kann der in den Teil-Ausgangsströmen der parallelen AC-Leistungsteile auftretende Kreisstrom reduziert und somit eine symmetrische Stromaufteilung des

Ausgangswechselstromes auf die einzelnen Teil-Ausgangsströme der parallelen AC- Leistungsteile erzielt werden. Eventuell bei der Bereitstellung des Ausgangswechselstroms entstandene Unsymmetrien in der Stromaufteilung auf die einzelnen AC-Leistungsteile können so zurückgesetzt werden. Durch das Sperren der Halbleiterschalter der AC-Leistungsteile bei einzelnen Nulldurchgängen des Ausgangswechselstromes, kann der in den Teil- Ausgangsströmen der parallelen AC-Leistungsteile auftretende Kreisstrom reduziert werden, indem die Teil-Ausgangsströme über die Freilaufdioden abklingen und nach Beendigung der Symmetrierung bzw. mit wieder beginnender Ansteuerung der Halbleiterschalter, kann sich der Ausgangswechselstrom gleichmäßig auf die einzelnen Teil-Ausgangsströme der parallelen AC- Leistungsteile aufteilen. Dies kann das Betreiben mehrerer paralleler AC-Leistungsteile erlauben, wobei auf eine übergeordnete, zusätzliche Regelung zur Reduktion der Kreisströme verzichtet werden kann. Zudem werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine zusätzlichen Komponenten oder Bauteile benötigt.

Als Brückenschaltung der AC-Leistungsteile können sowohl Halbbrücken als auch Vollbrücken in unterschiedlichen Ausführungsformen, wie beispielsweise 2-Punkt oder 3-Punkt Brücken, zum Einsatz kommen.

Durch besondere Einfachheit zeichnet sich das Verfahren aus, da die funktionsgleichen

Halbleiterschalter der parallel geschalteten AC-Leistungsteile von der gemeinsamen

Steuereinrichtung synchron angesteuert werden. Dies erlaubt die Verwendung einer einzigen Steuereinrichtung für alle parallelen AC-Leistungsteile. Beispielsweise kann eine einzige Steuerleitung für mehrere Halbleiterschalter eingesetzt werden. Das Gesamtsystem der parallelen AC-Leistungsteile kann dadurch einfach und kostengünstig aufgebaut werden.

Werden die Halbleiterschalter der AC-Leistungsteile während jedes n-ten Nulldurchgangs des Ausgangswechselstromes über die vorgegebene Zeitspanne gesperrt, wobei n eine ungerade ganzzahlige Zahl, insbesondere eine Primzahl, kleiner 500 ist, können die durch die

Unterbrechung des Stromflusses hervorgerufenen Störungen in der Ausgangswechselspannung reduziert werden. Gerade bei der Verwendung eines ungeraden Intervalls von Nulldurchgängen für die Anwendung des Verfahrens, können sich im Mittel die Auswirkungen der durch das Verfahren verursachten Stromunterbrechung bei positiver und negativer Halbwelle aufheben. Zusätzlich kann durch die Verwendung einer Primzahl als Intervall der Symmetrierung eine breitere Aufteilung der Störungen auf das Spektrum erreicht werden, was den Einfluss der Störungen auf die Qualität der Wechselspannung am Ausgang des Wechselrichters reduzieren kann.

Ein vorteilhaftes Intervall für die Anwendung des Verfahrens kann ermittelt werden, wenn der Ausgangswechselstrom erfasst wird und n in Abhängigkeit des Ausgangswechselstromes variiert wird. Da die Unsymmetrie der Teil-Ausgangsströme zu einem gewissen Teil von der Höhe des Ausgangswechselstromes beeinflusst wird, kann der Ausgangswechselstrom zur Bestimmung des Intervalls der Symmetrierung, also der Sperrung der Halbleiterschalter, verwendet werden. Zur Bestimmung der Höhe des Ausgangswechselstromes kann dessen Effektiv- oder aber auch dessen Maximalwert herangezogen werden.

Weiter verbessert werden kann das Verfahren, wenn der Teil-Ausgangsstrom jedes AC- Leistungsteils und der Ausgangswechselstrom erfasst wird und bei Überschreiten eines definierten Teil-Ausgangsstroms eines der parallelen AC-Leistungsteile beim Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms die Halbleiterschalter der parallelen AC-Leistungsteile über die vorgegebene Zeitspanne gesperrt werden. Die maximale Höhe der einzelnen Teil- Ausgangsströme der parallelen AC-Leistungsteile beim Nulldurchgang des

Ausgangswechselstroms, kann als Maß für die aktuelle Unsymmetrie verwendet werden, da bei perfekter Symmetrie alle Teil-Ausgangsströme beim Nulldurchgang des

Ausgangswechselstroms Null wären. Dementsprechend kann abhängig von der maximalen Höhe der einzelnen Teil-Ausgangsströme der parallelen AC-Leistungsteile beim Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms die Notwendigkeit einer Symmetrierung ermittelt werden und diese anschließend bzw. eventuell auch erst beim nächsten Nulldurchgang des

Ausgangswechselstroms durchgeführt werden.

Natürlich ist es nicht unbedingt erforderlich, die Teil-Ausgangsströme jedes AC-Leistungsteils und den Ausgangswechselstrom zu erfassen, da sich entsprechend der Knotenregel des 1. Kirchhoffschen Gesetzes einer der Ströme, bei Messung aller restlichen Ströme, auch berechnen lässt.

In einer weiteren möglichen Variante des Verfahrens wird der Teil-Ausgangsstrom jedes AC- Leistungsteils und der Ausgangswechselstrom erfasst und die vorgegebene Zeitspanne abhängig vom größten Teil-Ausgangsstrom der parallelen AC-Leistungsteile beim Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms gewählt. Dabei kann die Symmetrierungsdauer mittels der vorgegebenen Zeitspanne so gewählt werden, dass gegen Ende der Symmetrierung die einzelnen Teil-Ausgangsströme der parallelen AC-Leistungsteile Null sind. Genauso ist vorstellbar die vorgegebene Zeitspanne dynamisch anzupassen, sodass die Symmetrierung mit dem Unterschreiten einer definierten, maximalen Höhe der einzelnen Teil-Ausgangsströme der parallelen AC-Leistungsteile endet. Bei diesem Verfahren wird statt bzw. zusätzlich zur

Symmetrierungshäufigkeit auch die Symmetrierungsdauer variiert. Dies kann eventuell kürzere Symmetrierungen und damit geringere Störungen im Signalverlauf der

Ausgangswechselspannung bewirken. Wird die vorgegebene Zeitspanne innerhalb vorgegebener Grenzen vorzugsweise stochastisch variiert, können die Störungen im Frequenzspektrum der Ausgangswechselspannung weiter reduziert werden.

Eine einfach zu realisierende Variante des Verfahrens ergibt sich, wenn die vorgegebene Zeitspanne als eine Periode der Schaltfrequenz gewählt wird. Die vorgegebene Zeitspanne kann so im Bereich von einigen wenigen Mikrosekunden bis mehren 100 Mikrose künden, vorzugsweise zwischen 5 und 100 Mikrosekunden, liegen.

Ebenso wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch einen oben beschriebenen Wechselrichter gelöst, bei welchem eine gemeinsame Steuereinrichtung zur synchronen Steuerung der Halbleiterschalter der parallel geschalteten AC-Leistungsteile mit einer Schaltfrequenz vorgesehen ist, welche Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Halbleiterschalter der AC- Leistungsteile während einzelner Nulldurchgänge des Ausgangswechselstromes über eine vorgegebene Zeitspanne zu sperren, sodass die Induktivitäten über die Freilaufdioden der Halbleiterschalter entladbar und dadurch die Teil-Ausgangsströme der parallelen AC- Leistungsteile symmetrierbar sind. Zu den damit erzielbaren Vorteilen wird auf die obige Beschreibung des Verfahrens verwiesen.

Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Halbleiterschalter der parallelen AC- Leistungsteile während jedes n-ten Nulldurchgangs des Ausgangswechselstromes über die vorgegebene Zeitspanne zu sperren, wobei n eine ungerade ganzzahlige Zahl, insbesondere eine Primzahl, kleiner 500 ist.

Am Wechselspannungsausgang kann ein Sensor zur Messung des Ausgangswechselstromes angeordnet und mit der Steuereinrichtung verbunden sein, sodass die Steuerung der

Halbleiterschalter in Abhängigkeit des Ausgangswechselstromes erfolgen kann.

An jedem AC-Leistungsteil kann ein Sensor zur Messung des Teil-Ausgangsstromes des AC- Leistungsteils angeordnet und mit der Steuereinrichtung verbunden sein.

Die Steuereinrichtung kann zur vorzugsweise stochastischen Variation der vorgegebenen Zeitspanne innerhalb vorgegebener Grenzen ausgebildet sein.

In einer einfachen Ausführungsform kann die vorgegebene Zeitspanne eine Periode der Schaltfrequenz betragen.

Die AC-Leistungsteile können durch Halbbrücken mit jeweils zumindest zwei

Halbleiterschaltern, vorzugsweise IGBTs mit integrierten Freilaufdioden, gebildet sein. In einer anderen Ausführungsform können die AC-Leistungsteile durch Vollbrücken mit jeweils zumindest vier Halbleiterschaltern, vorzugsweise IGBTs mit integrierten Freilaufdioden, gebildet sein.

Die Steuereinrichtung kann einen Pulsweitenmodulator zur Ansteuerung der Halbleiterschalter aufweisen.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Übersichtsdarstellung eines Wechselrichters mit mehreren parallelen AC-Leistungsteilen;

Fig. 2 eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wechselrichters mit mehreren parallelen AC-Leistungsteilen;

Fig. 3 den zeitlichen Verlauf des Ausgangswechselstroms und der Teil-Ausgangsströme der AC- Leistungsteile ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 4 den zeitlichen Verlauf des Ausgangswechselstroms und der Teil-Ausgangsströme der AC- Leistungsteile bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 5 den zeitlichen Verlauf der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei

unterschiedlichem Ausgangswechselstrom;

Fig. 6 den zeitlichen Verlauf des Ausgangswechselstroms und der Teil-Ausgangsströme der AC- Leistungsteile bei Verwendung eines Schwellwerts für den Teil-Ausgangsstrom zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 7 die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem die vorgegebene

Zeitspanne abhängig von der Größe des Teil-Ausgangsstroms beim Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms gewählt wird; und

Fig. 8 das erfindungsgemäße Verfahren mit stochastischer Variation der vorgegebenen

Zeitspanne.

Fig. 1 zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung eines Wechselrichters 1, wie er

beispielsweise für Photovoltaikanlagen verwendet wird. Der Wechselrichter 1 wird an seinem Gleichspannungseingang 2 mit einer entsprechenden Gleichspannungsquelle 3, beispielsweise einer Batterie oder Photovoltaikmodulen, verbunden. Ein nicht näher beschriebener Eingangs- DC-Wandler 4 kann optional vor dem Zwischenkreis 5 angeordnet sein. Der Zwischenkreis 5 puffert die Gleichspannung U _D c für die parallel geschalteten AC-Leistungsteile 6. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei parallele AC-Leistungsteile 6 dargestellt, dennoch ist das erfindungsgemäße Verfahren für eine beliebige Anzahl von parallelen AC-Leistungsteilen 6 anwendbar. Die AC-Leistungsteile 6 sind dabei mit Halbleiterschaltern 7 in Brückenschaltung und parallel dazu angeordneten Freilaufdioden 8 aufgebaut (siehe Fig. 2). Mit einer

gemeinsamen Steuereinrichtung 11 des Wechselrichters 1, welche vorzugsweise durch einen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder Rechner gebildet wird, werden die AC-Leistungsteile 6 bzw. deren Halbleiterschalter 7 mit einer Schaltfrequenz f _s angesteuert. Dazu können zur Ansteuerung für die einzelnen Halbleiterschalter 7 nicht näher dargestellte Treiberstufen, beispielsweise Gatetreiber, vorgesehen sein. Dabei werden beispielsweise mit Hilfe einer Pulsweitenmodulation die AC-Leistungsteile 6 so angesteuert, dass der gewünschte

Ausgangswechselstrom l _A c als Summe der einzelnen Teil- Ausgangsströme l _A i, 2 erzeugt wird. Zudem können mit der Steuereinrichtung 11 nicht näher dargestellte Bedienungselemente und Schnittstellen verbunden sein, über welche eine Bedienung des Wechselrichters 1 oder die Durchführung eines Software-Updates der Steuereinrichtung 11 vorgenommen werden kann. Die Teil-Ausgangsströme l _A i, l _A2 der einzelnen AC-Leistungsteile 6 werden über jeweils eine Induktivität 9 einem Wechselspannungsausgang 10 zugeführt. Die Induktivität 9 kann dabei durch eine Ausgangsdrossel oder auch durch die Leitungsinduktivitäten der

Verbindungsleitungen realisiert sein. Der über den Wechselspannungsausgang 10 geführte Ausgangswechselstrom l _A c weist eine vorgegebene Netzfrequenz f _AC auf und wird zur

Versorgung von Verbrauchern 12 und bzw. oder zur Einspeisung in ein Versorgungsnetz 13 mit der Wechselspannung U _AC genutzt.

Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Wechselrichters 1, bei der die einzelnen Halbleiterschalter 7 inklusive der parallel geschalteten Freilaufdioden 8 der AC-Leistungsteile 6 ersichtlich sind. Die Halbleiterschalter 7 werden mit der Schaltfrequenz f _s von der

Steuereinrichtung 11 angesteuert. Dabei weisen die AC-Leistungsteile 6 2-Punkt Halbbrücken 16 auf, die über Induktivitäten 9 parallel geschaltet sind. Im Betrieb ist üblicherweise immer einer der beiden Halbleiterschalter 7 einer Halbbrücke 16 leitend, sodass der

Wechselspannungsausgang 10 entweder mit dem positiven oder negativen

Zwischenkreispotential verbunden ist. In analoger Weise ist selbstverständlich auch die Verwendung einer anderen Brückenschaltungstopologie, beispielsweise einer 3-Punkt

Halbbrücke, denkbar.

Bei derartigen Wechselrichtern 1 teilt sich der Ausgangswechselstrom l _AC aufgrund von

Flussspannungsunterschieden, den Durchlasseigenschaften und bzw. oder unterschiedlichen dynamischen Schaltverhalten der AC-Leistungsteile 6 bzw. deren Halbleiterschaltern 7 zwischen den parallelen AC-Leistungsteilen 6 nicht gleichmäßig auf. Vielmehr kann es im Betrieb zu einem Auseinanderdriften der Teil-Ausgangströme l _A i, l _A2 der einzelnen AC-Leistungsteile 6 kommen. Fig. 3 zeigt ein entsprechendes Beispiel des Ausgangswechselstroms l _AC und der Teil- Ausgangsströme l _A i, l _A2 bei zwei parallel geschalteten AC-Leistungsteilen 6. Dabei entspricht die Periodendauer T _AC dem Kehrwert der vorgegebenen Netzfrequenz f _AC . Wie beispielhaft zu sehen ist, steigt der Teil-Ausgangsstrom l _Ai des ersten AC-Leistungsteils 6 um einen stetig steigenden Gleichstromanteil an während der Teil-Ausgangsstrom l _A2 des zweiten AC- Leistungsteils 6 um den gleichen Gleichstromanteil sinkt. Die Summe der Teil-Ausgangsströme l _A i, l _A2 der AC-Leistungsteile 6 ergeben den in Amplitude und Frequenz gleichbleibenden Ausgangswechselstrom l _AC , der in Figur 3 im obesten Diagramm dargestellt ist. Wie in Fig. 4 gezeigt, werden die Halbleiterschalter 7 der AC-Leistungsteile 6 bei einzelnen Nulldurchgängen des Ausgangswechselstromes l _A c über eine vorgegebene Zeitspanne t _F zeitgleich gesperrt, um eine symmetrische Stromaufteilung des Ausgangswechselstroms l _A c zu erreichen bzw. die Unsymmetrie in der Aufteilung zu reduzieren. In dieser vorgegebenen Zeitspanne t _F werden die Induktivitäten 9 über die Freilaufdioden 8 der Halbleiterschalter 7 entladen und dadurch die Teil-Ausgangsströme l _A i, 2 der parallelen AC-Leistungsteile 6 symmetriert. Im dargestellten Beispiel gemäß Fig. 4 findet diese Symmetrierung nach zwei Halbwellen zum Zeitpunkt ti und nach drei weiteren Halbwellen zum Zeitpunkt t ₂ statt. Im vergrößerten Detail-Ausschnitt der Fig. 4 wird der Teil-Ausgangstrom l _A i des ersten AC- Leistungsteils 6 um den Zeitpunkt t ₂ gezeigt. Dabei ist auch der symmetrisch aufgeteilte

Ausgangswechselstrom l _A c, in diesem Beispiel der halbe Ausgangswechselstrom l _AC , strichliert gezeichnet. Dies entspricht eigentlich dem gewünschten Teil-Ausgangsstrom l _Ai des AC- Leistungsteils 6. Aufgrund von Unsymmetrien der elektronischen Bauteile sowie des

Schaltverhaltens der Halbleiterschalter 7 weisen die Ausgangströme l _A i, l _A2 eine Abweichung vom gewünschten Verlauf auf, wobei sich diese Abweichung üblicherweise über mehrere Halbwellen aufbaut. Daher werden die Halbleiterschalter 7 für die Zeitspanne t _F vor dem Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms l _AC von der Steuereinrichtung 11 zeitgleich gesperrt. Während dieser Zeitspanne t _F können die Teil-Ausgangsströme l _A i, l _A2 abhängig von deren aktueller Höhe über die Freilaufdioden 8 auf Null abklingen aber auf jeden Fall werden die Teil- Ausgangsströme l _A i, l _A2 und damit die Unsymmtrie der Stromaufteilung reduziert. Mit dem Ende der Zeitspanne t _F , das im gezeigten Beispiel mit dem Nulldurchgang des

Ausgangswechselstroms l _AC zusammenfällt, werden die Halbleiterschalter 7 wieder

angesteuert. Der nach dem Nulldurchgang geforderte Ausgangswechselstrom l _AC wird nun, da beide AC-Leistungsteile 6 zuvor stromlos waren, symmetrisch aufgeteilt über die Halbbrücken 16 der AC-Leistungsteile 6 zum Wechselspannungsausgang 10 des Wechselrichters 1 geleitet. Abweichend vom gezeigten Beispiel ist auch denkbar die Zeitspanne t _F mit dem Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms l _AC zu starten oder auch, dass die Zeitspanne t _F den Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms l _AC einschließt. Obwohl hier nur ein einphasiges Beispiel gezeigt wird, ist das Konzept genauso bei dreiphasigen Wechselrichtern mit parallel geschalteten AC- Leistungsteilen 6 anwendbar.

Ein besonders einfacher Aufbau des Wechselrichters 11 wird erreicht, indem die

Halbleiterschalter 7 der parallel geschalteten AC-Leistungsteile 6 von der gemeinsamen

Steuereinrichtung 11 synchron angesteuert werden. Dabei können die funktionsgleichen Halbleiterschalter 7, wie in Fig. 2 dargestellt, über gemeinsame Leitungen 17, 18 angesteuert werden, aber auch die Ansteuerung mit separaten Steuerleitungen, welche die selben Signale aufweisen, ist vorstellbar. Aus Fig. 4 ist außerdem ersichtlich, dass der zeitliche Abstand zwischen den Anwendungen des Verfahrens variiert werden kann, d.h. dass das Verfahren nicht nach jeder Halbwelle oder nach jeder Periode durchgeführt werden muss. Vielmehr hat sich herausgestellt, dass bei

Anwendung des Verfahrens nach jedem n-ten Nulldurchgangs des Ausgangswechselstromes l _A c, wobei n eine ungerade ganzzahlige Zahl, insbesondere eine Primzahl, kleiner 500 ist, durch die Sperrung der Halbleiterschalter 7 verursachten Störungen im Frequenzspektrum des

Ausgangswechselstroms l _A c klein gehalten werden. Gerade bei Verwendung eines ungeraden Intervalls von Nulldurchgängen für die Anwendung des Verfahrens, können sich im Mittel die Auswirkungen der Unterbrechung des Ausgangswechselstroms l _A c bei positiver und negativer Halbwelle aufheben und es kann ein DC-Offset vermieden werden.

Fig. 5 zeigt wie in Abhängigkeit der Größe des Ausgangswechselstroms l _A c das Intervall für die Anwendung des Verfahrens variiert wird. Im ersten Abschnitt, bei kleinerer Amplitude des Ausgangswechselstromes l _AC wird das Symmetrie-Verfahren jede fünfte Halbwelle zu den Zeitpunkten t _s angewendet, während im zweiten Abschnitt bei höherer Amplitude des

Ausgangswechselstromes l _AC das Verfahren jede dritte Halbwelle zu den Zeitpunkten t _s angewendet wird. Die Häufigkeit der Anwendung des Verfahrens wird so an die jeweiligen Erfordernisse angepasst.

Die Teil-Ausgangsströme l _A i, l _A2 jedes AC-Leistungsteils 6 und der Ausgangswechselstrom l _AC können mit Hilfe von Sensoren 14, 15 oder vergleichbaren Einrichtungen zur Strommessung, wie beispielsweise Stromwandlern, erfasst werden. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein Sensor 14 zur Messung des Ausgangswechselstroms l _AC und je ein Sensor 15 zur Messung der Teil-Ausgangsströme l _A i, l _A2 angeordnet. Aufgrund der Knotenregel des 1. Kirchhoffschen Gesetzes ist es nicht unbedingt erforderlich die Teil-Ausgangsströme l _A i, l _A2 jedes AC- Leistungsteils 6 und den Ausgangswechselstrom l _AC zu erfassen, da sich einer der Ströme l _A i, l _A2 oder l _AC , bei Messung aller restlichen Ströme, auch berechnen lässt. Die maximale Höhe der einzelnen Teil-Ausgangsströme l _A i, l _A2 der parallelen AC-Leistungsteile 6 zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Ausgangswechselstroms l _AC stellt ein Maß für die aktuelle Unsymmetrie dar, wodurch das tatsächliche Vorliegen einer Unsymmetrie erfassbar wird. Dementsprechend wird das Verfahren nur bei Überschreiten eines definierten Teil-Ausgangsstroms l _A i, l _A2 eines der parallelen AC-Leistungsteile 6 beim Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms l _AC durchgeführt und die Halbleiterschalter 7 der parallelen AC-Leistungsteile 6 über die

vorgegebene Zeitspanne t _F gesperrt. Fig. 6 zeigt die Teil-Ausgangsströme l _A i, l _A2 der parallelen AC-Leistungsteile 6 sowie den als Schwellwert l _s definierten Teil-Ausgangsstrom l _A i, l _A2 , bei dessen Überschreiten das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Dabei ist ersichtlich, dass es der Schwellwert l _s einen Betrag darstellt und sowohl bei positiven Überschreiten als auch bei negativem Unterschreiten das Verfahren durchgeführt wird. Da die aktuelle

Unsymmetrie im Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms l _AC zum Zeitpunkt t _M erfasst wird, wird das Verfahren zur Symmetrierung der Teil-Ausgangsströme l _A i, l _A2 wie in Fig. 6 dargestellt vor dem nächstfolgenden Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms l _A c zum Zeitpunkt t _s durchgeführt. Eine nicht näher dargestellte Variante, bei der das Verfahren direkt anschließend an den Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms l _A c zum Zeitpunkt t _M durchgeführt wird, wäre ebenso anwendbar.

Fig. 7 zeigt beispielhaft wie die vorgegebene Zeitspanne t _F abhängig vom größten Teil- Ausgangsstrom l _A i, IA2 der parallelen AC-Leistungsteile 6 beim Nulldurchgang des

Ausgangswechselstroms l _A c gewählt wird. Dabei ist vereinfachend nur einer der Teil- Ausgangsstrom l _A i dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Stromsymmetrierung jede 3. Halbwelle durchgeführt. Abhängig von der Größe des Teil-Ausgangsstroms l _A i beim Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms l _A c wird die vorgegebene Zeitspanne t _F so gewählt, dass der Teil-Ausgangsstrom l _A i innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne t _F auf Null abklingt. Dementsprechend ist t _F i größer als t _F3 das wiederum größer als t _F2 ist. Die Anwendungsdauer des Verfahrens kann so auf die minimal notwendige Zeit verkürzt werden, wodurch Störungen im Signalverlauf der Wechselspannung U _A c am Wechselspannungsausgang 10 des

Wechselrichters 1 reduziert werden. Dabei kann die Beurteilung der Größe der Teil- Ausgangsströme l _A i, IA2 beim Nulldurchgang des Ausgangswechselstroms l _A c eine Halbwelle vor der eigentlichen Symmetrierung erfolgen oder der Stromverlauf der Teil-Ausgangsströme l _A i, 2 wird vorausberechnet, wie durch die gestrichelten Linien des Stromverlaufs des Teil- Ausgangsstroms l _A i in Fig. 7 angedeutet.

Fig 8. zeigt eine andere beispielhafte Anwendung des Verfahrens, bei der auch die Anzahl der Nulldurchgänge zwischen den Anwendungen des Verfahrens variiert wird. Außerdem ist aus Fig. 8 die Anwendung des Verfahrens unmittelbar nach dem Nulldurchgang ersichtlich. Des Weiteren wird hier eine stochastische Variation der vorgegebenen Zeitspanne t _F angewendet. So wird zum Zeitpunkt ti das Verfahren für die vorgegebene Zeitspanne t _F angewendet. Zu den Zeitpunkten t ₂ und t ₃ hingegen wird die vorgegebene Zeitspanne t _F um At _F2 bzw. At _F3 vergrößert. Zum Zeitpunkt t ₂ ist zudem erkennbar, dass ein Abklingen des Teil-Ausgangsstroms l _A i auf Null nicht unbedingt erforderlich ist, da auch schon ein teilweises Abklingen des Teil- Ausgangsstroms l _A i eine Verbesserung in der Stromsymmetrierung mit sich bringt.

Sinnvollerweise ist für die stochastische Variation der Zeitspanne t _F eine Obergrenze At _F vorgegeben. Diese stochastische Variation der Zeitspanne t _F kann zur Reduzierung von

Störungen im Signalverlauf der Wechselspannung U _A c am Wechselspannungsausgang 10 des Wechselrichters 1 beitragen.

Besonders einfach ist das Verfahren umzusetzen, indem die vorgegebene Zeitspanne t _F als eine Periode der Schaltfrequenz f _s gewählt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die dargestellten zeitlichen Verläufe idealisiert sind und keine unter realen Bedingungen auftretenden Störungen enthalten. Insbesondere wird für den Ausgangswechselstrom c ein idealisierter Verlauf angenommen.