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Title:
METHOD FOR TESTING A DISCONNECTION POINT OF A PHOTOVOLTAIC INVERTER, AND A PHOTOVOLTAIC INVERTER OF THIS TYPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/070234
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for testing a disconnection point (12) of a photovoltaic inverter (1) and to a photovoltaic inverter (1) of this type. According to the invention, in a testing mode, an auxiliary voltage (U_Lx) is applied between the input (E_Lx) of each line (Lx) of the disconnection point (12) and a DC link potential (M); in each case, the first switching contacts (SW_Lx,1) are closed and the second switching contacts (SW_Lx,2) are opened alternately and vice versa, according to a switching pattern; and, for each switching pattern, the voltages (U_Lx,GD; U_MN) between the output (A_Lx) of each line (Lx) of the disconnection point (12) and the DC link potential (M) are measured, and the functionality of each switching contact (SW_Lx,j) is derived from the measured voltages (U_Lx,GD; U_MN).

Inventors:
WALLISCH GERHARD (AT)
DANMAYR JOACHIM (AT)
Application Number:
PCT/EP2019/076788
Publication Date:
April 09, 2020
Filing Date:
October 03, 2019
Export Citation:
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Assignee:
FRONIUS INT GMBH (AT)
International Classes:
H02J3/38; G01R31/327; G01R31/42; H01H47/00; H02M1/084; H02M1/32
Foreign References:
EP2608375A22013-06-26
US20110298470A12011-12-08
US20160268923A12016-09-15
US20140226365A12014-08-14
JP2004187362A2004-07-02
US20160099569A12016-04-07
EP2837012A12015-02-18
AT513866B12015-12-15
Attorney, Agent or Firm:
SONN & PARTNER PATENTANWÄLTE (AT)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle (12) eines Photovol- taik-Wechselrichters (1) mit einem Zwischenkreis (3), wobei die Trennstelle (12) zumindest zwei Leitungen (Lx) mit jeweils zwei Schaltkontakten (SW_Lx,j) in Serie in jeder Leitung (Lx) auf weist, welche Schaltkontakte (SW_Lx,j) zur Prüfung auf Funktio nalität entsprechend angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Prüfmodus zwischen dem Eingang (E_Lx) jeder Lei tung (Lx) der Trennstelle (12) und einem Zwischenkreis-Potential (M) jeweils eine vom Photovoltaik-Wechselrichter (1) erzeugte Hilfsspannung (U_Lx) eingeprägt wird, entsprechend einem Schalt muster abwechselnd jeweils die ersten Schaltkontakte (SW_Lx,l) der Trennstelle (12) geschlossen und jeweils die zweiten Schalt kontakte (SW_Lx,2) geöffnet und danach jeweils die zweiten

Schaltkontakte (SW_Lx,2) geschlossen und jeweils die ersten Schaltkontakte (SW_Lx,l) geöffnet werden und bei jedem Schalt muster der Schaltkontakte (SW_Lx,j) die Spannungen (U_Lx,GD; U_MN) zwischen dem Ausgang (A_Lx) jeder Leitung (Lx) der Trenn stelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) gemessen werden und aus den gemessenen Spannungen (U_Lx,GD; U_MN) bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte (SW_Lx,j) die Funktionalität je des Schaltkontakts (SW_Lx,j) abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ab wechselnd alle jeweils ersten Schaltkontakte (SW_Lx,l) der

Trennstelle (12) gleichzeitig geschlossen und alle jeweils zwei ten Schaltkontakte (SW_Lx,2) geöffnet und danach alle jeweils zweiten Schaltkontakte (SW_Lx,2) gleichzeitig geschlossen und alle jeweils ersten Schaltkontakte (SW_Lx,l) geöffnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Photovoltaik-Wechselrichter (1) für ein dreipha siges Versorgungsnetz (7) mit drei Phasen (LI, L2, L3) und einem Neutralleiter (N) drei vom Photovoltaik-Wechselrichter (1) er zeugte Hilfsspannungen (U_L1, U_L2, U_L3) zwischen dem Eingang (E_L1, E_L2, E_L3) jeder Phase (LI, L2, L3) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) und über einen Koppelkonden sator (C) zumindest eine Hilfsspannung (U_L1) zwischen dem Ein gang (E N) des Neutralleiters (N) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) eingeprägt wird, und die Spannungen (U_L1,GD, U_L2,GD, U_L3,GD) zwischen dem Ausgang (A_L1, A_L2, A_L3) jeder Phase (LI, L2, L3) und dem Ausgang (A_N) des Neu tralleiters (N) der Trennstelle (12) und die Spannung (U_MN) zwischen dem Ausgang (A_N) des Neutralleiters (N) der Trennstel le (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) sowie zumindest eine Spannung (U_Li,LT) zwischen dem Eingang (E_Li) einer Phase (Li) und dem Eingang (E_N) des Neutralleiters (N) der Trennstelle (12) gemessen werden, und aus den gemessenen Spannungen

(U_L1 , GD, U_L2 , GD, U_L3,GD, U_MN, U_Li , LT) bei jedem Schaltmus ter der Schaltkontakte (SW_Li,j; SW_N, j ) die Funktionalität je des Schaltkontakts (SW_Li,j; SW_N, j ) abgeleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Photovoltaik-Wechselrichter (1) für ein einphasi ges Versorgungsnetz (7) mit einer Phase (LI) und einem Neutral leiter (N) zwei vom Photovoltaik-Wechselrichter (1) erzeugte Hilfsspannungen (U_L1, U_N) zwischen dem Eingang (E_L1) der Pha se (LI) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) und zwischen dem Eingang (E_N) des Neutralleiters (N) der Trenn stelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) eingeprägt wird, und die Spannung (U_L1N,GD) zwischen dem Ausgang (A_L1) der Pha se (LI) der Trennstelle (12) und dem Ausgang (A_N) des Neutral leiters (N) der Trennstelle (12) und die Spannung (U_MN)

zwischen dem Ausgang (A_N) des Neutralleiters (N) der Trennstel le (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) gemessen werden, und aus den gemessenen Spannungen (U_L1N,GD; U_MN) bei jedem Schalt muster der Schaltkontakte (SW_Li,j; SW_N, j ) die Funktionalität jedes Schaltkontakts ( SW_Li , j ; SW_N, j ) abgeleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Photovoltaik-Wechselrichter (1) für ein einphasi ges Versorgungsnetz (7) mit zwei Phasen (LI, L2) zwei vom Photo voltaik-Wechselrichter (1) erzeugte Hilfsspannungen (U_L1, U_L2) zwischen dem Eingang (E_L1, E_L2) jeder Phase (LI, L2) der

Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) eingeprägt wird, und die Spannung (U_L1L2,GD) zwischen den Ausgängen (A_L1, A_L2) der Phasen (LI, L2) der Trennstelle (12) und die Spannung (U_MN) zwischen dem Ausgang (A_L2) einer Phase (L2) der Trenn stelle (12) und dem Zwischenkreispotential (M) gemessen werden, und aus den gemessenen Spannungen (U_L1L2,GD; U_MN) bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte (SW_Li,j) die Funktionalität je des Schaltkontakts (SW_Li,j) abgeleitet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die im Prüfmodus gemessenen Spannungen (U_Lx,LT; U_Lx,GD; U_MN) über mehrere, vorzugsweise 2 bis 20, Perioden ge messen und die Messwerte gemittelt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass im Prüfmodus der Strom (I_Lx) in jeder Leitung (Lx) gemessen wird und bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwerts (I_Lx,g) eine Strombegrenzung aktiviert wird.

8. Photovoltaik-Wechselrichter (1) zur Umwandlung einer Gleich spannung (UDC) in eine Wechselspannung (UAC) zur Einspeisung der Wechselspannung (UAC) in ein Versorgungsnetz (7) und/oder zur Versorgung von Verbrauchern (8), mit einem Eingangs-DC-DC-Wand- ler (2), einem Zwischenkreis (3), einem Ausgangs-DC-AC-Wandler (4) und einer Trennstelle (12) mit zumindest zwei Leitungen (Lx) mit jeweils zwei Schaltkontakten (SW_Lx,j) in Serie in jeder Leitung (Lx) , dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangs-DC-AC- Wandler (4) in einem Prüfmodus zur Prüfung der Schaltkontakte (SW_Lx,j) der Trennstelle (12) zur Erzeugung von Hilfsspannungen (U_Lx) ausgebildet ist, wobei die Hilfsspannungen (U_Lx) zwi schen dem Eingang (E_Lx) jeder Leitung (Lx) der Trennstelle (12) und einem Zwischenkreis-Potential (M) einprägbar ist, eine Steu ervorrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass entsprechend ei nem Schaltmuster abwechselnd jeweils die ersten Schaltkontakte (SW_Lx,l) der Trennstelle (12) geschlossen und jeweils die zwei ten Schaltkontakte (SW_Lx,2) geöffnet und danach jeweils die zweiten Schaltkontakte (SW_Lx,2) geschlossen und alle jeweils ersten Schaltkontakte (SW_Lx,l) geöffnet werden, und dass Ein richtungen (14) zur Messung der Spannungen (U_Lx,GD; U_MN) zwi schen dem Ausgang (A_Lx) jeder Leitung (Lx) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) vorgesehen sind und eine Auswerteeinrichtung (17) zur Ableitung der Funktionalität jedes Schaltkontakts (SW_Lx,j) aus den gemessenen Spannungen (U_Lx,LT; U_Lx,GD; U_MN) bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte

(SW_Lx,j) vorgesehen ist.

9. Photovoltaik-Wechselrichter (1) nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass für ein dreiphasiges Versorgungsnetz (7) mit drei Phasen (LI, L2, L3) und einem Neutralleiter (N) der Aus- gangs-DC-AC-Wandler (4) zur Erzeugung von drei Hilfsspannungen (U_L1, U_L2, U_L3) ausgebildet ist, wobei die Hilfsspannungen (U_Li) zwischen dem Eingang (E_L1; E_L2;E_L3) jeder Phase (LI; L2; L3) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) und über einen Koppelkondensator (C) zumindest eine Hilfsspan nung (U_L1) zwischen dem Eingang (E_N) des Neutralleiters (N) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) ein- prägbar sind, und dass Einrichtungen (14) zur Messung der Span nungen (U_L1,GD; U_L2,GD; U_L3,GD) zwischen dem Ausgang (A_L1; A_L2; A_L3) jeder Phase (LI; L2; L3) der Trennstelle (12) und dem Ausgang (A_N) des Neutralleiters (N) der Trennstelle (12) eine Einrichtung (16) zur Messung der Spannung (U_MN) zwischen dem Ausgang (A_N) des Neutralleiters (N) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) sowie zumindest eine Ein richtung (14) zur Messung der Spannung (U_Li,LT) zwischen dem Eingang (E_Li) einer Phase (Li) und dem Eingang (E_N) des Neu tralleiters (N) der Trennstelle (12) vorgesehen ist, und dass die Auswerteeinrichtung (17) zur Ableitung der Funktionalität jedes Schaltkontakts (SW_Li,j; SW_N, j ) aus den gemessenen Span nungen (U_L1 , GD; U_L2 , GD; U_L3,GD; U_MN; U_L1,LT) bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte (SW_Li,j; SW_N, j ) ausgebildet ist .

10. Photovolatik-Wechselrichter (1) nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, dass der zumindest eine Koppelkondensator (C) durch den Kondensator (C) eines Netzfilters (21) gebildet ist.

11. Photovoltaik-Wechselrichter (1) nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass für ein einphasiges Versorgungsnetz (7) mit einer Phase (LI) und einem Neutralleiter (N) der Ausgangs-DC-AC- Wandler (4) zur Erzeugung von zwei Hilfsspannungen (U_L1, U_N) ausgebildet ist, wobei die Hilfsspannungen (U_L1, U_N) zwischen dem Eingang (E_L1) der Phase (LI) der Trennstelle (12) und zwi schen dem Eingang (E_N) des Neutralleiters (N) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) einprägbar sind, und dass eine Einrichtung (14) zur Messung der Spannungen (U_L1N,GD) zwischen dem Ausgang (A_L1) der Phase (LI) und dem Ausgang (A_N) des Neutralleiters (N) der Trennstelle (12) und eine Einrichtung (16) zur Messung der Spannung (U_MN) zwischen dem Ausgang (A_N) des Neutralleiters (N) der Trennstelle (12) und dem Zwischen kreispotential (M) vorgesehen ist, und dass die Auswerteeinrich tung (17) zur Ableitung der Funktionalität jedes Schaltkontakts (SW_Li,j; SW_N, j ) aus den gemessenen Spannungen (U_L1N,GD; U_MN) bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte (SW_Li,j; SW_N, j ) aus gebildet ist.

12. Photovoltaik-Wechselrichter (1) nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass für ein einphasiges Versorgungsnetz (7) mit zwei Phasen (LI, L2) der Ausgangs-DC-AC-Wandler (4) zur Erzeu gung von zwei Hilfsspannungen (U_L1, U_L2) ausgebildet ist, wo bei die Hilfsspannungen (U_L1, U_L2) zwischen den Eingängen (E_L1, E_L2) der Phasen (LI, L2) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) einprägbar sind, und dass eine Ein richtung (15) zur Messung der Spannung (U_L1L2,GD) zwischen den Ausgängen (A_L1, A_L2) der Phasen (LI, L2) der Trennstelle (12) und eine Einrichtung (16) zur Messung der Spannung (U_MN) zwi schen dem Ausgang (A_L2) einer Phase (L2) der Trennstelle (12) und dem Zwischenkreis-Potential (M) vorgesehen ist, und dass die Auswerteeinrichtung (17) zur Ableitung der Funktionalität jedes Schaltkontakts (SW_Li,j; SW_N, j ) aus den gemessenen Spannungen (U_L1L2,GD; U_MN) bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte (SW_Li,j; SW_N, j ) ausgebildet ist.

13. Photovoltaik-Wechselrichter (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warneinrichtung (19) zur Ausgabe einer Fehlermeldung im Falle der Erkennung einer mangelnden Funktionalität eines Schaltkontakts (SW_Lx,j) der Trennstelle (12) vorgesehen ist.

14. Photovoltaik-Wechselrichter (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (20) zur Begrenzung des Stromes (I_Lx) durch jede Leitung (Lx) im Prüfmo dus vorgesehen ist.

15. Photovoltaik-Wechselrichter (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils ersten Schalt- kontakte (SW_Lx,l) aller Leitungen (Lx) der Trennstelle (12) durch zumindest ein mehrpoliges Relais (22) gebildet sind und die jeweils zweiten Schaltkontakte (SW_Lx,2) aller Leitungen (Lx) der Trennstelle (12) durch zumindest ein weiteres mehrpoli ges Relais (23) gebildet sind.

Description:
Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle eines Photovoltaik-Wech- selrichters und ein solcher Photovoltaik-Wechselrichter

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer Trenn stelle eines Photovoltaik-Wechselrichters mit einem Zwischen kreis, wobei die Trennstelle zumindest zwei Leitungen mit jeweils zwei Schaltkontakten in Serie in jeder Leitung aufweist, welche Schaltkontakte zur Prüfung auf Funktionalität entspre chend angesteuert werden.

Die Erfindung betrifft weiters einen Photovoltaik-Wechselrichter zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung zur Einspeisung der Wechselspannung in ein Versorgungsnetz und/oder zur Versorgung von Verbrauchern, mit einem Eingangs-DC-DC-Wand- ler, einem Zwischenkreis, einem Ausgangs-DC-AC-Wandler und einer Trennstelle mit zumindest zwei Leitungen mit jeweils zwei

Schaltkontakten in Serie in jeder Leitung.

Üblicherweise wird als Trennstelle zwischen dem Photovoltaik- Wechselrichter und dem Versorgungsnetz bzw. den Verbrauchern eine Anordnung aus jeweils einem Relaispaar pro Leitung verwen det, um eine sichere Trennung zum Versorgungsnetz bzw. dem Ver braucher zu erreichen. Für die Zulassung zur netzparallelen Einspeisung mit Wechselrichtern ohne galvanische Trennung, ist die Einhaltung einschlägiger Normen und Vorschriften vorausge setzt. Bspw. ist eine Trennstelle aus zwei voneinander unabhän gigen Einrichtungen zur Netzüberwachung mit zugeordneten

Schaltern in Serie vorgeschrieben. Die Funktionstüchtigkeit der Schaltstellen ist zu überprüfen, um sicherzustellen, dass vor dem Zuschalten der Relais und vor dem Beginnen eines Einspeise betriebs ein intakter doppelter Schaltkontaktsatz vorhanden ist und bei Kleben eines einzelnen Schaltkontakts noch alle strom- führenden Leiter getrennt werden können.

Die EP 2 837 012 Bl und die AT 513 866 Bl beschreiben Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle eines Photovoltaik-Wechselrichters und einem Photovoltaik-Wechselrichter der gegenständlichen Art, wobei die Schaltkontakte entsprechend einem bestimmten Schalt muster schrittweise geschaltet werden und die Spannungen vor und nach der Trennstelle gemessen und daraus die Funktionalität der Schaltkontakte abgeleitet wird.

Die vorliegende Erfindung ist sowohl bei dreiphasigen Netzen mit drei Phasen und einem Neutralleiter, einphasigen Netzen mit ei ner Phase und einem Neutralleiter, aber auch dreiphasigen Netzen ohne Neutralleiter oder einphasigen Netzen ohne Neutralleiter wie z.B. dem amerikanischen split-phase-grid oder Einphasendrei leiternetz anwendbar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines oben genannten Verfahrens zur Prüfung einer Trennstelle eines Photovoltaik-Wechselrichters und eines solchen Photovol- taik-Wechselrichters , welche einfach und kostengünstig und mit möglichst geringem Hardware-Aufwand realisierbar sind. Die Funk tionalität der Trennstelle soll möglichst rasch und mit geringem Messaufwand überprüft werden können. Nachteile bekannter Verfah ren sollen vermieden oder zumindest reduziert werden.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe in verfahrensmäßiger Hinsicht dadurch, dass in einem Prüfmodus zwischen dem Eingang jeder Leitung der Trennstelle und einem Zwischenkreis-Potential jeweils eine vom Photovoltaik-Wechselrichter erzeugte Hilfsspan nung eingeprägt wird, entsprechend einem Schaltmuster abwech selnd jeweils die ersten Schaltkontakte der Trennstelle

geschlossen und jeweils die zweiten Schaltkontakte geöffnet und danach jeweils die zweiten Schaltkontakte geschlossen und je weils die ersten Schaltkontakte geöffnet werden und bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte die Spannungen zwischen dem Aus gang jeder Leitung der Trennstelle und dem Zwischenkreis-Poten tial gemessen werden und aus den gemessenen Spannungen bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte die Funktionalität jedes Schalt kontakts abgeleitet wird. Erfindungsgemäß wird die Prüfung der Trennstelle im Prüfmodus unter Heranziehung einer vom Photovol taik-Wechselrichter, insbesondere dessen Ausgangs-DC-AC-Wandler, erzeugten Hilfsspannung vorgenommen, sodass das Verfahren, im Gegensatz zum Stand der Technik, unabhängig vom Anliegen einer bestimmten Netzspannung ist. Dadurch kann das gegenständliche Prüfverfahren auch bei Inselwechselrichtern und auch bei iso lierten Netzen und Stromkreisen, einschließlich von Notstrom kreisen, in denen vor Zuschalten des Photovoltaik- Wechselrichters auch keine Spannung anliegt, angewendet werden. Dadurch, dass die Hilfsspannung mit vorhandener Hardware des Photovoltaik-Wechselrichters erzeugt wird, ist der Hardware-Auf wand besonders gering, wodurch das Verfahren sehr einfach und kostengünstig durchgeführt werden kann. Im Wesentlichen ist für die Durchführung des Prüfungsmodus ein bestimmter Ablauf nötig, der softwaremäßig in einer vorhandenen Steuervorrichtung des Photovoltaik-Wechselrichters oder in einer eigenen dafür vorge sehenen Steuervorrichtung (bspw. einem Mikroprozessor) relativ einfach implementiert werden kann. Aus den verschiedenen zum Zwischenkreis-Potential gemessenen Spannungen kann bei jedem Schaltmuster die an jedem Schaltkontakt abfallende Spannung be rechnet werden und aus diesen berechneten Spannungen auf die Funktionalität der Schaltkontakte und somit das einwandfreie Funktionieren der Trennstelle rückgeschlossen werden. Bei bishe rigen Testverfahren, wurde zum Testen der Schaltkontakte die Netzspannung herangezogen. Nachteilig dabei ist, dass bei funk tionierenden Schaltkontakten Taktfilterkondensatoren, die paral lel zur eingespeisten Netzspannung angeordnet sind, die

Netzspannung in den Zwischenkreis einkoppeln und an die Photo- voltaikmodule eine 50Hz Spannung überlagert wird. Dadurch kann ein unzulässig hoher Strom über den Zwischenkreis in die parasi täre Kapazität des Solarmoduls fließen und der Fehlerstromschal ter kann ausgelöst werden. Das vorliegende Testverfahren erzeugt hingegen im Wesentlichen keine Ableitströme, welche den Fehler stromschalter auslösen könnten. Da bei Photovoltaik-Wechselrich- ter für verschiedene Regelungen ohnedies diverse Spannungen vor und nach der Trennstelle gemessen werden, können diese Einrich tungen auch für die Durchführung des Prüfmodus der Trennstelle verwendet werden. Wichtig ist, dass über die eingespeisten

Hilfsspannungen Stromkreise gebildet werden, welche einen Rück schluss auf die an jedem Schaltkontakt anliegende Spannung er lauben, um feststellen zu können, ob ein Schaltkontakt in unerwünschter Weise geschlossen ist bzw. klebt. Als Hilfsspan nungen kommen vorzugsweise Kleinspannungen zur Anwendung, worun ter üblicherweise Spannungen unter 25 V (AC) verstanden werden.

Vorteilhafterweise werden abwechselnd alle jeweils ersten

Schaltkontakte der Trennstelle gleichzeitig geschlossen und alle jeweils zweiten Schaltkontakte geöffnet und danach alle jeweils zweiten Schaltkontakte gleichzeitig geschlossen und alle jeweils ersten Schaltkontakte geöffnet. Durch das gleichzeitige Schlie ßen und Öffnen der jeweils ersten und jeweils zweiten Schaltkon takte aller Leitungen (Phasen und allenfalls Neutralleiter) der Trennstelle kann das Prüfverfahren besonders rasch und einfach mit einem einmaligen Umschaltvorgang durchgeführt werden.

Bei einem Photovoltaik-Wechselrichter für ein dreiphasiges Ver sorgungsnetz mit drei Phasen und einem Neutralleiter werden drei vom Photovoltaik-Wechselrichter erzeugte Hilfsspannungen zwi schen dem Eingang jeder Phase der Trennstelle und dem Zwischen- kreis-Potential und über einen Koppelkondensator zumindest eine Hilfsspannung zwischen dem Eingang des Neutralleiters der Trenn stelle und dem Zwischenkreis-Potential eingeprägt, und die Span nungen zwischen dem Ausgang jeder Phase und dem Ausgang des Neutralleiters der Trennstelle und die Spannung zwischen dem Ausgang des Neutralleiters der Trennstelle und dem Zwischen kreis-Potential sowie zumindest eine Spannung zwischen dem Ein gang einer Phase und dem Eingang des Neutralleiters der

Trennstelle gemessen, und es wird aus den gemessenen Spannungen bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte die Funktionalität je des Schaltkontakts abgeleitet. Dies stellt für ein dreiphasiges Netz mit Neutralleiter eine bevorzugte Methode für die Durchfüh rung des Verfahrens zum Prüfen der Teststelle dar. Im einfachs ten Fall werden drei Hilfsspannungen an den Eingang der

Trennstelle angelegt, wobei zum Testen der beiden Schaltkontakte im Neutralleiter zumindest eine Hilfsspannung über einen Koppel kondensator in den Neutralleiter eingekoppelt wird. In diesem Fall ist während des Prüfmodus der Eingang des Neutralleiters der Trennstelle nicht mit dem Zwischenkreis-Potential verbunden. Durch das Messen der entsprechenden Spannungen am Ausgang der Trennstelle, an der Trennstelle und zumindest einer Spannung am Eingang der Trennstelle können die Spannungen an allen Schalt kontakten der Trennstelle abgeleitet bzw. berechnet werden und auf die Funktionalität der Schaltkontakte der Trennstelle rück geschlossen werden.

Bei einem Photovoltaik-Wechselrichter für ein einphasiges Ver sorgungsnetz mit einer Phase und einem Neutralleiter werden zwei vom Photovoltaik-Wechselrichter erzeugte Hilfsspannungen zwi- sehen dem Eingang der Phase der Trennstelle und dem Zwischen- kreis-Potential und zwischen dem Eingang des Neutralleiters der Trennstelle und dem Zwischenkreis-Potential eingeprägt, und die Spannung zwischen dem Ausgang der Phase der Trennstelle und dem Ausgang des Neutralleiters der Trennstelle und die Spannung zwi schen dem Ausgang des Neutralleiters der Trennstelle und dem Zwischenkreis-Potential gemessen, und aus den gemessenen Span nungen bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte die Funktiona lität jedes Schaltkontakts abgeleitet. Dies stellt eine

bevorzugte Ausführungsvariante für ein einphasiges Netz mit Neu tralleiter dar, bei dem zwei Hilfsspannungen eingeprägt und le diglich zwei Spannungen an geeigneten Stellen nach der

Trennstelle und an der Trennstelle gemessen werden, wodurch auf die Funktionalität aller vier Schaltkontakte der Trennstelle rückgeschlossen werden kann.

Bei einem Photovoltaik-Wechselrichter für ein einphasiges Ver sorgungsnetz mit zwei Phasen ohne Neutralleiter, einem sogenann ten split-phase-grid werden zwei vom Photovoltaik-Wechselrichter erzeugte Hilfsspannungen zwischen dem Eingang jeder Phase der Trennstelle und dem Zwischenkreis-Potential eingeprägt, und die Spannung zwischen den Ausgängen der Phasen der Trennstelle und die Spannung zwischen dem Ausgang einer Phase der Trennstelle und dem Zwischenkreispotential gemessen, und aus den gemessenen Spannungen bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte die Funk tionalität jedes Schaltkontakts abgeleitet. Dieses Verfahren ist ähnlich dem oben beschriebenen Prüfverfahren bei einem einphasi gen Netz mit Neutralleiter.

Wenn im Prüfmodus die verschiedenen Spannungen gleichzeitig ge messen werden, kann das Verfahren besonders rasch und einfach vorgenommen werden. Natürlich sind in diesem Fall mehrere Ein richtungen zur Messung der Spannungen notwendig, welche jedoch üblicherweise in Photovoltaik-Wechselrichtern ohnedies vorhanden sind. Es ist auch denkbar, mit weniger Einrichtungen zur Messung der Spannungen zwischen den Leitungen (Phasen und dem allfälli gen Neutralleiter) die Spannungen, welche für die Ableitung der Funktionalität der Schaltkontakte erforderlich sind, auch hin tereinander zu messen. Die im Prüfmodus gemessenen Spannungen können über mehrere, vor zugsweise 2 bis 20, Perioden gemessen und die Messwerte gemit telt werden. Durch eine Mittelwertbildung mehrerer Messwerte kann das Signal-zu-Rausch-Verhältnis verbessert werden. Die Mit telwertbildung kann unterschiedlich, bspw. durch Bildung eines quadratischen Mittelwerts (RMS, root mean square) erfolgen.

Im Falle der mangelnden Funktionalität eines Schaltkontakts der Trennstelle kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden. Die Feh lermeldung kann akustisch, optisch oder auch über ein User In terface fernübertragen werden, um dem Benutzer des Photovoltaik- Wechselrichters in geeigneter Weise rasch einen Fehler der

Trennstelle melden zu können.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass im Prüfmodus der Strom in jeder Leitung gemessen wird und bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwerts eine Strombegren zung aktiviert wird. Durch die Aktivierung einer solchen Strom begrenzung, welche in vielen Photovoltaik-Wechselrichtern ohnedies vorhanden ist, kann verhindert werden, dass bei unge wolltem gleichzeitigen Schließen beider in Serie geschalteten Schaltkontakte einer Phase oder des Neutralleiters, ein zu hoher Strom fließt, der zu Zerstörungen von Schaltungsteilen führen könnte .

Vor der Trennstelle kann ein Netzfilter angeordnet werden. Durch ein solches Netzfilter kann eine Übertragung unzulässiger hoher Frequenzen in das Versorgungsnetz bzw. zu den Verbrauchern ver hindert werden.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch einen oben genannten Photovoltaik-Wechselrichter, wobei der Ausgangs-DC-AC- Wandler in einem Prüfmodus zur Prüfung der Schaltkontakte der Trennstelle zur Erzeugung von Hilfsspannungen ausgebildet ist, wobei die Hilfsspannungen zwischen dem Eingang jeder Leitung der Trennstelle und einem Zwischenkreis-Potential einprägbar ist, eine Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, dass entsprechend einem Schaltmuster abwechselnd jeweils die ersten Schaltkontakte der Trennstelle geschlossen und jeweils die zweiten Schaltkon takte geöffnet und danach jeweils die zweiten Schaltkontakte ge- schlossen und alle jeweils ersten Schaltkontakte geöffnet wer den, und dass Einrichtungen zur Messung der Spannungen zwischen dem Ausgang jeder Leitung der Trennstelle und dem Zwischenkreis- Potential vorgesehen sind und eine Auswerteeinrichtung zur Ab leitung der Funktionalität jedes Schaltkontakts aus den gemesse nen Spannungen bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte

vorgesehen ist. Wie bereits weiter oben erwähnt, zeichnet sich der erfindungsgemäße Photovoltaik-Wechselrichter durch einen be sonders geringen Hardware-Aufwand aus. Bezüglich der weiteren dadurch erzielbaren Vorteile wird auf die obige Beschreibung des Prüfverfahrens verwiesen.

Für ein dreiphasiges Versorgungsnetz mit drei Phasen und einem Neutralleiter ist der Ausgangs-DC-AC-Wandler des Photovoltaik- Wechselrichters zur Erzeugung von drei Hilfsspannungen ausgebil det, wobei die Hilfsspannungen zwischen dem Eingang jeder Phase der Trennstelle und dem Zwischenkreis-Potential und über einen Koppelkondensator zumindest eine Hilfsspannung zwischen dem Ein gang des Neutralleiters der Trennstelle und dem Zwischenkreis- Potential einprägbar sind, und es sind Einrichtungen zur Messung der Spannungen zwischen dem Ausgang jeder Phase der Trennstelle und eine Einrichtung zur Messung der Spannung zwischen dem Aus gang des Neutralleiters der Trennstelle und dem Zwischenkreis- Potential vorgesehen sowie ist zumindest eine Einrichtung zur Messung der Spannung zwischen dem Eingang einer Phase und dem Eingang des Neutralleiters der Trennstelle vorgesehen, und die Auswerteeinrichtung zur Ableitung der Funktionalität jedes

Schaltkontakts aus den gemessenen Spannungen bei jedem Schalt muster der Schaltkontakte ausgebildet.

Wenn der zumindest eine Koppelkondensator durch den Kondensator eines Netzfilters gebildet ist, kann für die Testvorrichtung vorhandene Hardware eingesetzt werden. Durch ein vor der Trenn stelle angeordnetes Netzfilter kann eine Übertragung hochfre quenter Signale verhindert werden und es können EMV

(Elektromagnetische Verträglichkeit) -Bestimmungen eingehalten werden .

Für ein einphasiges Versorgungsnetz mit einer Phase und einem Neutralleiter ist der Ausgangs-DC-AC-Wandler zur Erzeugung von zwei Hilfsspannungen ausgebildet, wobei die Hilfsspannungen zwi schen dem Eingang der Phase der Trennstelle und zwischen dem Eingang des Neutralleiters der Trennstelle und dem Zwischen- kreis-Potential einprägbar sind, und ist eine Einrichtung zur Messung der Spannungen zwischen dem Ausgang der Phase und dem Ausgang des Neutralleiters der Trennstelle und eine Einrichtung zur Messung der Spannung zwischen dem Ausgang des Neutralleiters der Trennstelle und dem Zwischenkreispotential vorgesehen, und ist die Auswerteeinrichtung zur Ableitung der Funktionalität je des Schaltkontakts aus den gemessenen Spannungen bei jedem

Schaltmuster der Schaltkontakte ausgebildet.

Für ein einphasiges Versorgungsnetz mit zwei Phasen ohne Neu tralleiter ist der Ausgangs-DC-AC-Wandler zur Erzeugung von zwei Hilfsspannungen ausgebildet, wobei die Hilfsspannungen zwischen den Eingängen der Phasen der Trennstelle und dem Zwischenkreis- Potential einprägbar sind, und ist eine Einrichtung zur Messung der Spannung zwischen den Ausgängen der Phasen der Trennstelle und eine Einrichtung zur Messung der Spannung zwischen dem Aus gang einer Phase der Trennstelle und dem Zwischenkreis-Potential vorgesehen, und ist die Auswerteeinrichtung zur Ableitung der Funktionalität jedes Schaltkontakts aus den gemessenen Spannun gen bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte ausgebildet.

Wenn eine Einrichtung zum Zwischenspeichern und zur Mittelwert bildung der gemessenen Spannungen vor und nach der Trennstelle über mehrere, vorzugsweise 2 bis 20, Perioden vorgesehen ist, kann das Signal-zu-Rausch-Verhältnis verbessert werden.

Wenn eine Warneinrichtung zur Ausgabe einer Fehlermeldung im Falle der Erkennung einer mangelnden Funktionalität eines

Schaltkontakts der Trennstelle vorgesehen ist, kann der Betrei ber des Photovoltaik-Wechselrichters rasch und einfach von einer mangelnden Funktionalität der Trennstelle informiert werden.

Vorzugsweise ist eine Einrichtung zu Begrenzung des Stromes durch jede Phase im Prüfmodus vorgesehen. Dadurch kann, wie be reits oben im Zusammenhang mit dem Prüfverfahren festgehalten, eine Begrenzung des Stromes bei ungewolltem gleichzeitigem

Schließen beider in Serie angeordneter Schaltkontakte erreicht werden .

Die jeweils ersten Schaltkontakte aller Leitungen können durch zumindest ein mehrpoliges Relais gebildet sind und die jeweils zweiten Schaltkontakte aller Leitungen durch zumindest ein wei teres mehrpoliges Relais gebildet sein. Die Schaltkontakte kön nen somit durch Doppelrelais oder Mehrfachrelais gebildet werden. Im einfachsten Fall werden sämtlich erste Schaltkontakte durch ein mehrpoliges Relais und sämtliche zweite Schaltkontakte durch ein weiteres mehrpoliges Relais gebildet, wodurch nur zwei Relais für die Realisierung der Trennstelle erforderlich sind.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnun gen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Photovoltaik- Wechselrichters ;

Fig 2 den Aufbau einer Trennstelle zwischen einem Photovoltaik- Wechselrichter und einem Versorgungsnetz bzw. Verbraucher bei einem dreiphasigen Netz;

Fig 3 den schematischen Aufbau einer Trennstelle zwischen einem

Photovoltaik-Wechselrichter und einem dreiphasigen Ver sorgungsnetz mit Neutralleiter mit der Anwendung des er findungsgemäßen Verfahrens zur Überprüfung der

Trennstelle ;

Fig 4 den schematischen Aufbau einer Trennstelle zwischen einem

Photovoltaik-Wechselrichter und einem einphasigen Versor gungsnetz mit Neutralleiter mit der Anwendung des erfin dungsgemäßen Verfahrens zur Überprüfung der Trennstelle; und

Fig 5 den schematischen Aufbau einer Trennstelle zwischen einem

Photovoltaik-Wechselrichter und einem einphasigen Versor gungsnetz ohne Neutralleiter mit der Anwendung des erfin dungsgemäßen Verfahrens zur Überprüfung der Trennstelle.

In Fig. 1 ist ein Aufbau eines Photovoltaik-Wechselrichters 1, im Detail eines HF-Wechselrichters , dargestellt. Der Photovol taik-Wechselrichter 1 weist zumindest einen Eingangs-DC-DC-Wand- ler 2, einen Zwischenkreis 3 und einen Ausgangs-DC-AC-Wandler 4 auf. Am Eingangs-DC-DC-Wandler 2 ist eine Energiequelle 5 ange- schlossen, welche bevorzugt aus einem oder mehreren parallel und/oder seriell zueinander geschalteten Solarmodulen 6 gebildet werden. Der Photovoltaik-Wechselrichter 1 und die Solarmodule 6 werden auch als Photovoltaikanlage bzw. als PV-Anlage bezeich net. Der Ausgang des Photovoltaik-Wechselrichters 1 bzw. des Ausgangs-DC-AC-Wandlers 4 kann mit einem Versorgungsnetz 7, wie einem öffentlichen oder privaten Wechselspannungsnetz oder einem Mehr-Phasennetz, und/oder mit zumindest einem elektrischen Ver braucher 8, welcher eine Last darstellt, verbunden sein. Bei spielsweise wird ein Verbraucher 8 durch einen Motor,

Kühlschrank, Funkgerät usw. gebildet. Ebenso kann der Verbrau cher 8 auch eine Hausversorgung darstellen.

Bevorzugt dient ein derartiger Photovoltaik-Wechselrichter 1 als sogenannter netzgekoppelter Photovoltaik-Wechselrichter 1, des sen Energiemanagement daraufhin optimiert ist, möglichst viel Energie in das Versorgungsnetz 7 einzuspeisen. Alternativ dazu kann der Photovoltaik-Wechselrichter 1 auch ausschließlich zur Versorgung von Verbrauchern 8 dienen. In diesem Fall spricht man von einem sogenannten Inselwechselrichter.

Die einzelnen Komponenten des Photovoltaik-Wechselrichters 1, wie der Eingangs-DC-DC-Wandler 2 usw., können über einen Daten bus 9 mit einer Steuervorrichtung 10 verbunden sein. Die Steuer vorrichtung 10 des Photovoltaik-Wechselrichters 1 ist

beispielsweise durch einen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder Rechner gebildet. Über die Steuervorrichtung 10 kann eine ent sprechende Steuerung der einzelnen Komponenten des Photovoltaik- Wechselrichters 1, wie dem Eingangs-DC-DC-Wandler 2 oder dem Ausgangs-DC-AC-Wandler 4, insbesondere der darin angeordneten Schaltelemente, vorgenommen werden. In der Steuervorrichtung 10 sind hierzu die einzelnen Regel- bzw. Steuerabläufe durch ent sprechende Software-Programme und/oder Daten bzw. Kennlinien ge speichert .

Des Weiteren können über den Datenbus 9 mit der Steuervorrich tung 10 Bedienelemente 11 verbunden sein, durch welche der Be nutzer beispielsweise den Photovoltaik-Wechselrichter 1

konfigurieren und/oder Betriebszustände oder Parameter anzeigen (beispielsweise mittels Leuchtdioden) und einstellen kann. Die Bedienelemente 11 sind dabei beispielsweise über den Datenbus 9 oder direkt mit der Steuervorrichtung 10 verbunden. Derartige Bedienelemente 11 sind beispielsweise an einer Front des Photo- voltaik-Wechselrichters 1 angeordnet, sodass eine Bedienung von außen möglich ist. Ebenso können die Bedienelemente 11 auch di rekt an Baugruppen und/oder Modulen innerhalb des Photovoltaik- Wechselrichters 1 angeordnet sein.

Insbesondere bei Verwendung eines Photovoltaik-Wechselrichters 1 zur Einspeisung in ein Versorgungsnetz 7 ist es normativ notwen dig, eine Trennstelle 12 zwischen dem Photovoltaik-Wechselrich- ter 1 und dem Versorgungsnetz 7 zwischenzuschalten. Diese

Trennstelle 12 muss vor dem Aufschalten des Photovoltaik-Wech selrichters 1 auf das Versorgungsnetz 7 oder den Verbraucher 8 auf die ordnungsgemäße Funktion überprüft werden. Zu diesem Zweck werden in einem Prüfmodus über eine Steuervorrichtung, welche durch die vorhandene Steuervorrichtung 10 des Photovol taik-Wechselrichters 1 gebildet sein kann, Hilfsspannungen an die Leitungen der Trennstelle 12 angelegt, die Schaltkontakte der Trennstelle 12 entsprechend einem Schaltmuster betätigt und diverse Spannungen am Ausgang der Trennstelle 12, an der Trenn stelle 12 und allenfalls am Eingang der Trennstelle 12 gemessen, aus welchen auf die einzelnen Spannungen an den einzelnen

Schaltkontakten der Trennstelle 12 bei jedem Schaltmuster rück gerechnet und dadurch das einwandfreie Funktionieren aller

Schaltkontakte festgestellt werden kann. Die Spannungen werden gegenüber einem Zwischenkreis-Potential M des Zwischenkreises 3 gemessen. Zur Messung der Spannungen werden vorzugsweise ohne dies vorhandene Einrichtungen zur Spannungsmessung herangezogen. In einer mit der Steuervorrichtung 10 verbunden Auswerteeinrich tung 17 werden die Spannungen an den einzelnen Schaltkontakten ermittelt und es wird auf die Funktionalität der Schaltkontakte rückgeschlossen. Eine Einrichtung 18 dient dem Zwischenspeichern und allfälligen Mittelwertbildung der gemessenen Spannungen über mehrere Perioden. Über eine Warneinrichtung 19 kann in unter schiedlicher Weise, zum Beispiel akustisch, optisch oder dgl . eine Warnung an einen Benutzer oder Betreiber der Photovoltaik anlage abgegeben werden.

Zwischen dem Ausgangs-DC-AC-Wandler 4 und der Trennstelle 12 kann ein Netzfilter 21 angeordnet sein, welches eine Übertragung unzulässiger hoher Frequenzen über die Ausgangswechselspannung UAC in das Versorgungsnetz 7 bzw. zu den Verbrauchern 8 verhin dert .

In Fig. 2 ist der Aufbau einer Trennstelle 12 für vier Leitungen Lx, vorzugsweise für ein dreiphasiges Netz mit drei Phasen LI, L2, L3 und einem Neutralleiter N dargestellt. In jeder Leitung Lx befinden sich zwei Schaltkontakte SW_Lx, 1 und SW_Lx,2 in Se rie. Alle Leitungen Lx der Trennstelle 12 haben Eingänge E_Lx, im dargestellten Beispiel die Eingänge E_Li der Phasen Li und den Eingang E_N des Neutralleiters N sowie Ausgänge A_Lx, hier im Speziellen die Ausgänge A_Li der Phasen Li und den Ausgang A_N des Neutralleiters N. Im Prüfmodus zur Prüfung der Funktion der Schaltkontakte SW_Lx,j werden Hilfsspannungen U_Lx an die Eingänge E_Lx der Trennstelle 12 angelegt und entsprechend einem Schaltmuster abwechselnd jeweils die ersten Schaltkontakte

SW_Lx, 1 der Trennstelle 12 geschlossen und jeweils die zweiten Schaltkontakte SW_Lx,2 geöffnet und danach jeweils die zweiten Schaltkontakte SW_Lx,2 geschlossen und jeweils die ersten

Schaltkontakte SW_Lx, 1 geöffnet. Bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte SW_Lx,j werden Spannungen zwischen dem Ausgang A_Lx jeder Leitung Lx der Trennstelle 12 und dem Zwischenkreis- Potential M des Photovoltaik-Wechselrichters 1 gemessen. Aus diesen gemessenen Spannungen bei jedem Schaltmuster der Schalt kontakte SW_Lx,j wird schließlich die Funktionalität jedes Schaltkontakts SW_Lx,j abgeleitet.

In Fig. 3 ist der Aufbau einer Trennstelle 12 zwischen einem Photovoltaik-Wechselrichter 1 und einem Versorgungsnetz 7 bzw. Verbraucher 8 bei einem dreiphasigen Netz mit drei Phasen LI, L2 und L3 sowie einem Neutralleiter mit der Anwendung des erfin dungsgemäßen Verfahrens zur Überprüfung der Trennstelle 12 dar gestellt. Erfindungsgemäß werden von entsprechenden

Einrichtungen 13 Hilfsspannungen U_Li erzeugt, welche im Prüfmo dus zur Prüfung der Schaltkontakte SW_Li,j und SW_N, j zwischen den dem Eingang E_L1, E_L2, E_L3 jeder Phase LI, L2, L3 der Trennstelle 12 und dem Zwischenkreis-Potential M eingeprägt wer den. Zur Überprüfung der Schaltkontakte SW_N, 1 und SW_N, 2 im Neutralleiter N wird eine Hilfsspannung U_L1 über einen Koppel- kondensator C zwischen dem Eingang E_N des Neutralleiters N der Trennstelle 12 und dem Zwischenkreis-Potential M eingeprägt.

Über Einrichtungen 14 werden die Spannungen U_L1,GD; U_L2,GD; U_L3,GD zwischen dem Ausgang A_L1; A_L2; A_L3 jeder Phase LI;

L2; L3 der Trennstelle 12 und dem Ausgang A_N des Neutralleiters N der Trennstelle 12 gemessen. Über eine Einrichtung 16 wird die Spannung U_MN zwischen dem Ausgang A_N des Neutralleiters N der Trennstelle 12 und dem Zwischenkreis-Potential M erfasst.

Schließlich ist noch am Eingang der Trennstelle 12 zumindest eine Einrichtung 14 zur Messung der Spannung U_L1,LT zwischen dem Eingang E_L1 der Phase LI und dem Eingang E_N des Neutral leiters N der Trennstelle 12 vorgesehen. In der Auswerteeinrich tung 17 (siehe Fig. 1) erfolgt die Berechnung der Spannungen an allen Schaltkontakten SW_Li,j und SW_N, j zur Ableitung der Funk tionalität jedes Schaltkontakts SW_Li,j und SW_N, j aus den ge messenen Spannungen bei jedem Schaltmuster der Schaltkontakte SW_Li,j und SW_N, j . Entscheidend ist, dass ausreichende Messin formation vorhanden ist, um die über den Schaltkontakten abfal lenden Spannungen bestimmen zu können, um auf deren

Funktionalität rückschließen zu können. Unter der Voraussetzung des gleichzeitigen Schaltens sämtlicher erster Schaltkontakte SW_Li,l und SW_N, 1 und danach sämtlicher zweiter Schaltkontakte SW_Li,2 und SW_N,2, kann mit einem einmaligen Umschaltvorgang während des Prüfmodus die Prüfung der Trennstelle 12 durchge führt werden. Wenn die Spannungsdifferenz am Schaltkontakt quasi Null ist, ist dies ein Indiz dafür, dass der Schaltkontakt klebt, also nicht einwandfrei funktioniert. Wenn die Spannungs differenz an einem Schaltkontakt im Wesentlichen der eingepräg ten Hilfsspannung U_Li, U_N entspricht, funktioniert der

entsprechende Schaltkontakt SW_Li,j bzw. SW_N, j .

Die folgende Tabelle zeigt das Schaltmuster für die Prüfung der Schaltkontakte SW_Li,j; SW_N, j der Trennstelle 12 gemäß Fig. 3. Die insgesamt acht Schaltkontakte werden entsprechend einem Schaltmuster, welches zwei Schaltzustände 1 und 2 beinhaltet, aktiviert und bei jedem Schaltzustand 1 bzw. 2 werden die ent sprechenden Spannungen gemessen, sodass auf die Differenzspan nungen an sämtlichen Schaltkontakten SW_Lx,j rückgerechnet und somit ein Festkleben der Schaltkontakte SW_Lx,j festgestellt werden kann.

Die Berechnung der Spannungen an den einzelnen Schaltkontakten SW_Li,j und SW_N, j erfolgt beispielsweise folgendermaßen:

Für die Messung der Spannungen an den Schaltkontakten SW_Li,j der Phasen Li sind die Spannungen U_Li,LT nicht notwendig.

1.) Berechnung von der Relaispannung der Phase LI:

U_L1 - SW_L1 , 1 - SW_L1 , 2 - U_L1,GD + U_MN = 0 bzw.

SW_L1 , 1 + SW_L1 , 2 = U_L1 - U_L1,GD + U_MN

2.) Berechnung von der Relaisspannung der Phase L2 :

U_L2 - SW_L2 , 1 - SW_L2 , 2 - U_L2,GD + U_MN = 0 bzw.

SW L2,l + SW L2,2 = U L2 - U L2,GD + U MN

3.) Berechnung von der Relaisspannung der Phase L3 :

U_L3 - SW_L3 , 1 - SW_L3 , 2 - U_L3,GD + U_MN = 0 bzw.

SW L3 , 1 + SW L3 , 2 = U L3 - U L3 , GD + U MN

4.) Berechnung von der Relaisspannung des Neutralleiters N (3 Möglichkeiten) : Für die Messung der Spannungen an den Schaltkontakten SW_N, j des Neutralleiters N sind die Spannungen U_Li,GD nach der Trenn stelle 12 nicht notwendig.

U_L1 - U_L1 , LT - SW_N, 1 - SW_N, 2 + U_MN 0 bzw .

SW N, 1 + SW N, 2 = U LI - U LI, LT + U MN

U_L2 - U_L2 , LT - SW_N, 1 - SW_N, 2 + U_MN 0 bzw .

SW N, 1 + SW N, 2 = U L2 - U L2 , LT + U MN

U_L3 - U_L3 , LT - SW_N, 1 - SW_N, 2 + U_MN 0 bzw .

SW N, 1 + SW N, 2 = U L3 - U L3 , LT + U MN

Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Trennstelle 12 zwischen einem Pho- tovoltaik-Wechselrichter 1 und einem Versorgungsnetz 7 bzw. Ver braucher 8 bei einem einphasigen Netz mit einer Phase LI und einem Neutralleiter N mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überprüfung der Trennstelle 12. Dabei werden vom Photovoltaik-Wechselrichter 1, insbesondere dem Ausgangs-DC-AC- Wandler 4 zwei Hilfsspannungen U_L1 und U_N erzeugt und zwischen dem Eingang E_L1 der Phase LI der Trennstelle 12 und zwischen dem Eingang E_N des Neutralleiters N der Trennstelle 12 und dem Zwischenkreis-Potential M eingeprägt. Mit Hilfe einer Einrich tung 14 wird die Spannung U_L1N,GD zwischen dem Ausgang A_L1 der Phase LI und dem Ausgang A_N des Neutralleiters N der Trennstel le 12 gemessen. Mit der Einrichtung 16 wird die Spannung U_MN zwischen dem Ausgang A_N des Neutralleiters N der Trennstelle 12 und dem Zwischenkreis-Potential M erfasst. Über die Auswerteein richtung 17 erfolgt die Berechnung der Differenzspannungen an den Schaltkontakten SW_Ll,j und SW_N, j , woraus deren Funktiona lität abgeleitet werden kann. Das Schaltmuster sieht in diesem Fall vorzugsweise folgendermaßen aus:

1.) Berechnung der Relaisspannung an Phase LI:

U_L1 - SW_L1 , 1 - SW_L1 , 2 + U_L1N,GD - U_MN = 0 bzw.

SW_L1 , 1 + SW_L1 , 2 = U_L1 + U_L1N,GD - U_MN

2.) Berechnung der Relaisspannung am Neutralleiter N:

Hierfür wird U_L1N,GD nicht benötigt

U_N - SW_N, 1 - SW_N, 2 - U_MN = 0 bzw.

SW_N, 1 + SW_N, 2 = U_N - U_MN

Fig. 5 zeigt den Aufbau einer Trennstelle 12 zwischen einem Pho- tovoltaik-Wechselrichter 1 und einem Versorgungsnetz 7 bzw. Ver braucher 8 bei einem einphasigen Netz mit zwei Phasen LI und L2 ohne Neutralleiter N mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überprüfung der Trennstelle 12. Dabei werden vom Photovoltaik-Wechselrichter 1, insbesondere dem Ausgangs-DC-AC- Wandler 4 zwei Hilfsspannungen U_L1 und U_L2 erzeugt und zwi schen den Eingängen E_L1 und E_L2 der Phasen LI und L2 der

Trennstelle 12 und dem Zwischenkreis-Potential M eingeprägt. Mit Hilfe einer Einrichtung 14 wird die Spannung U_L1L2,GD zwischen dem Ausgang A_L1 der Phase LI und dem Ausgang A_L2 der Phase Li der Trennstelle 12 gemessen. Mit der Einrichtung 16 wird die Spannung U_MN zwischen dem Ausgang A_L2 der Phase L2 der Trenn stelle 12 und dem Zwischenkreis-Potential M erfasst. Über die Auswerteeinrichtung 17 erfolgt die Berechnung der Differenzspan nungen an den Schaltkontakten SW_Ll,j und SW_L2,j, woraus deren Funktionalität abgeleitet werden kann. Das Schaltmuster sieht in diesem Fall vorzugsweise folgendermaßen aus:

1.) Berechnung der Relaisspannung an Phase LI:

U_L1 - SW_L1 , 1 - SW_L1 , 2 + U_L1L2,GD - U_MN = 0 bzw.

SW_L1 , 1 + SW_L1 , 2 = U_L1 + U_L1L2,GD - U_MN

2.) Berechnung der Relaisspannung an Phase L2 :

Hierfür wird U_L1L2,GD nicht benötigt.

U_L2 - SW_L2 , 1 - SW_L2 , 2 - U_MN = 0 bzw.

SW_L2 , 1 + SW_L2 , 2 = U_L2 - U_MN

Natürlich sind andere Anordnungen der Spannungsmesseinrichtungen auch denkbar, wobei darauf geachtet werden muss, dass immer ent sprechend viele Spannungen gemessen werden, dass eindeutig auf die Spannungen an den einzelnen Schaltkontakten der Trennstelle 12 rückgerechnet werden kann.