Verfahren zum Ansteuern einer Umrichteranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern einer Umrichteranordnung, die Submodule einer ersten und ei ner zweiten Submodulgruppe aufweist, wobei die Umrichteran ordnung mindestens eine Teilschaltung umfasst, die ein

Submodul der ersten Submodulgruppe und ein damit elektrisch in Reihe geschaltetes Submodul der zweiten Submodulgruppe aufweist, und wobei bei Abweichung der an der Teilschaltung anliegenden Teilschaltungsspannung von einer Sollteilschal tungsspannung ein Submodul der ersten Submodulgruppe oder ein Submodul der zweiten Submodulgruppe umgeschaltet wird. Ein solches Verfahren ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 2018/041357 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern einer Umrichteranordnung anzugeben, die im Falle einer Abweichung der Teilschaltungsspannung einer der Teil schaltungen von einer Sollteilschaltungsspannung besonders einfach eine Auswahl des umzuschaltenden Submoduls ermög licht .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Un teransprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein

Wichtungsfaktor ermittelt wird, und zwar in Abhängigkeit von der Energie, die in den zu der Teilschaltung gehörenden Sub modulen der ersten Submodulgruppe gespeichert ist, nachfol gend erste Teilenergie genannt, und der Energie, die in den zu der Teilschaltung gehörenden Submodulen der zweiten Submo dulgruppe gespeichert ist, nachfolgend zweite Teilenergie ge nannt, und die Auswahl des umzuschaltenden Submoduls - im Falle einer Abweichung der an der Teilschaltung anliegenden Teilschaltungsspannung von der Sollteilschaltungsspannung - unter Berücksichtigung des Wichtungsfaktors erfolgt oder zu mindest erfolgen kann.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass bei Umrichteranordnungen mit Teilschal tungen, die Submodule unterschiedlicher Submodulgruppen auf weisen, durch Heranziehung eines Wichtungsfaktors in beson ders einfacher Weise ein zur Umschaltung besonders geeignetes Submodul ausgewählt werden kann.

Vorteilhaft ist es, wenn für die erste und zweite Submodul gruppe der Teilschaltung ein Sollenergieverhältnis vorgegeben ist, das angibt, welchen Anteil der an in der Teilschaltung gespeicherten Gesamtenergie in der ersten und zweiten Submo dulgruppe gespeichert sein soll, ein die erste Teilenergie angebender erster Teilenergiewert unter Heranziehung des Sollenergieverhältnisses und der in der Teilschaltung gespei cherten Gesamtenergie unter Bildung eines ersten normierten Teilenergiewerts normiert wird, ein die zweite Teilenergie angebender zweiter Teilenergiewert unter Heranziehung des Sollenergieverhältnisses und der in der Teilschaltung gespei cherten Gesamtenergie unter Bildung eines zweiten normierten Teilenergiewerts normiert wird, und der Wichtungsfaktor unter Heranziehung des ersten und zweiten normierten Teilenergie werts errechnet wird.

Die Differenz zwischen dem ersten normierten Teilenergiewert und dem zweiten normierten Teilenergiewert wird bevorzugt in tegriert und es wird ein Hilfswert gebildet. Der

Wichtungsfaktor wird vorzugsweise unter Heranziehung des Hilfswerts errechnet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Wichtungsfaktor durch Errechnen der Quadratwurzel des Hilfswerts ermittelt wird.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Differenz zwischen dem ersten nor- mierten Teilenergiewert und dem zweiten normierten Teilener giewert unter Berücksichtigung eines Verstärkungsfaktors in tegriert wird, wobei das Integrationsergebnis limitiert wird, nämlich dergestalt, dass bei Erreichen eines vorgegebenen un teren Schwellenwerts der untere Schwellenwert als das Integ rationsergebnis ausgegeben wird und bei Erreichen eines vor gegebenen oberen Schwellenwerts der obere Schwellenwert als das Integrationsergebnis ausgegeben wird und der

Wichtungsfaktor unter Heranziehung des Integrationsergebnis ses errechnet wird.

Auch bei der letztgenannten Variante ist es vorteilhaft, wenn der Wichtungsfaktor durch Errechnen der Quadratwurzel des In tegrationsergebnisses ermittelt wird.

Die Submodule der ersten Submodulgruppe sind vorzugsweise Halbbrückenmodule und die Submodule der zweiten Submodulgrup pe sind vorzugsweise Vollbrückenmodule .

Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn in einem Vorprüf schritt in Abhängigkeit von einem ersten, einem zweiten und einem dritten Auswahlkriterium ein Betriebszustand identifi ziert wird, wobei das erste Auswahlkriterium die Art der Ab weichung der an der Teilschaltung anliegenden Teilschaltungs spannung von der Sollteilschaltungsspannung angibt, wobei das zweite Auswahlkriterium angibt, ob die Umrichteranordnung als Wechselrichter, als Gleichrichter oder lastfrei betrieben wird, und wobei das dritte Auswahlkriterium die Stromfluss richtung durch die Teilschaltung angibt.

Bei der letztgenannten Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn die Auswahl des umzuschaltenden Submoduls unter Berücksichtigung des Wichtungsfaktors erfolgt, wenn der identifizierte Betriebszustand eine wichtungsfaktorabhängige Auswahl erlaubt, und andernfalls die Auswahl des umzuschal tenden Submoduls ohne Berücksichtigung des Wichtungsfaktors erfolgt . Im Falle einer wichtungsfaktorabhängigen Auswahl kann in vor teilhafter Weise vorgesehen sein, dass aus der ersten Submo dulgruppe dasjenige Submodul ausgewählt wird, das die größte Submodulspannung aufweist, ein diese größte Submodulspannung angebender Spannungswert mit dem Wichtungsfaktor multipli ziert wird und durch Division mit einem für die erste Submo dulgruppe vorgegebenen ersten Normierungswert unter Bildung eines ersten normierten Maximalwerts normiert wird, aus der zweiten Submodulgruppe dasjenige Submodul ausgewählt wird, das die größte Submodulspannung aufweist, ein diese größte Submodulspannung angebender Spannungswert durch Division mit einem für die zweite Submodulgruppe vorgegebenen zweiten Nor mierungswert unter Bildung eines zweiten normierten Maximal werts normiert wird, der größere der beiden normierten Maxi malwerte ermittelt wird, das zu diesem größeren Maximalwert gehörende Submodul eingeschaltet wird, wenn die Umrichteran ordnung lastfrei ist und der durch die Teilschaltung fließen de Strom negativ ist oder wenn die Umrichteranordnung als Gleichrichter arbeitet und der durch die Teilschaltung flie ßende Strom negativ ist, und das zu diesem größeren Maximal wert gehörende Submodul ausgeschaltet wird, wenn die

Umrichteranordnung lastfrei ist und der durch die Teilschal tung fließende Strom positiv ist oder wenn die

Umrichteranordnung als Umrichter arbeitet und der durch die Teilschaltung fließende Strom positiv ist.

Auch kann im Falle einer wichtungsfaktorabhängigen Auswahl in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass aus der ersten Sub modulgruppe dasjenige Submodul ausgewählt wird, das die kleinste Submodulspannung aufweist, ein diese kleinste Submo dulspannung angebender erster minimaler Spannungswert mit dem Wichtungsfaktor multipliziert wird und durch Division mit ei nem für die erste Submodulgruppe vorgegebenen ersten Normie rungswert unter Bildung eines ersten normierten Minimalwerts normiert wird, aus der zweiten Submodulgruppe dasjenige

Submodul ausgewählt wird, das die kleinste Submodulspannung aufweist, ein diese kleinste Submodulspannung angebender zweiter minimaler Spannungswert durch Division mit einem für die zweite Submodulgruppe vorgegebenen zweiten Normierungs wert unter Bildung eines zweiten normierten Minimalwerts nor miert wird, der kleinere der beiden normierten Minimalwerte ermittelt wird, das zu diesem kleineren Minimalwert gehörende Submodul eingeschaltet wird, wenn die Umrichteranordnung lastfrei ist und der durch die Teilschaltung fließende Strom positiv ist oder wenn die Umrichteranordnung als Wechselrich ter arbeitet und der durch die Teilschaltung fließende Strom positiv ist, und das zu diesem kleineren Minimalwert gehören de Submodul ausgeschaltet wird, wenn die Umrichteranordnung lastfrei ist und der durch die Teilschaltung fließende Strom negativ ist oder wenn die Umrichteranordnung als Gleichrich ter arbeitet und der durch die Teilschaltung fließende Strom negativ ist .

Der erste Normierungswert wird vorzugsweise durch zeitliche Mittlung, vorzugsweise über eine Periode, des jeweils aktuel len Mittelwerts der Submodulspannungen der Submodule der ers ten Submodulgruppe gebildet.

Der zweite Normierungswert wird vorzugsweise durch zeitliche Mittlung, vorzugsweise über eine Periode, des jeweils aktuel len Mittelwerts der Submodulspannungen der Submodule der zweiten Submodulgruppe gebildet.

Die Umrichteranordnung weist vorzugsweise zumindest einen Wechselspannungsanschluss, an dem ein Wechselstrom einge speist oder entnommen werden kann, und zumindest zwei Gleich spannungsanschlüsse, an denen ein Gleichstrom eingespeist oder entnommen werden kann, auf, wobei die Umrichteranordnung mindestens eine Reihenschaltung umfasst, deren äußere An schlüsse die Gleichspannungsanschlüsse der Umrichteranordnung bilden, die Reihenschaltung zwei in Reihe geschaltete Teil schaltungen umfasst, deren elektrische Verbindungsstelle den oder einen der Wechselspannungsanschlüsse der

Umrichteranordnung bildet, und die Teilschaltungen jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Submodule umfassen, die jeweils mindestens zwei Schalter und einen Kondensator auf- weisen, und wobei bei dem Verfahren die Ansteuerung der Sub- module und damit das Ein- oder Ausschalten der jeweiligen Kondensatoren der Submodule zumindest auch in Abhängigkeit von der Kondensatorspannung des jeweiligen Kondensators er folgt .

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Umrichter anordnung mit Submodulen einer ersten und einer zweiten Sub modulgruppe, wobei die Umrichteranordnung mindestens eine Teilschaltung umfasst, die ein Submodul der ersten Submodul gruppe und ein damit elektrisch in Reihe geschaltetes

Submodul der zweiten Submodulgruppe aufweist, wobei bei Ab weichung der an der Teilschaltung anliegenden Teilschaltungs spannung von einer Sollteilschaltungsspannung ein Submodul der ersten Submodulgruppe oder ein Submodul der zweiten Sub modulgruppe umgeschaltet wird, und wobei die

Umrichteranordnung eine Steuereinrichtung zum Ansteuern der Submodule aufweist.

Bezüglich einer solchen Umrichteranordnung ist erfindungsge mäß vorgesehen, dass die Steuereinrichtung derart ausgestal tet ist, dass sie die Teilmodule gemäß einem der oben be schriebenen Verfahren ansteuern kann.

Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen

Umrichteranordnung sei auf die obigen Ausführungen im Zusam menhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße

Umrichteranordnung,

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für ein Teilmodul, das zur

Bildung von Teilschaltungen bei der

Umrichteranordnung gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann, Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Teilmodul, das zur Bildung von Teilschaltungen bei der Umrichteranordnung gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann,

Figur 4 beispielhaft in Form eines Ablaufdiagramms ein Aus führungsbeispiel für ein erfinderisches Verfahren und

Figur 5 beispielhaft ein bevorzugtes Verfahren zur Ermitt lung eines Wichtungsfaktors.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .

Die Figur 1 zeigt eine Umrichteranordnung 10, die drei Wech selspannungsanschlüsse LI, L2 und L3 aufweist, an denen je weils ein Wechselstrom in die Umrichteranordnung 10 einge speist oder aus dieser entnommen werden kann. Zwei Gleich spannungsanschlüsse, an denen ein Gleichstrom Idc in die Umrichteranordnung 10 eingespeist oder aus dieser entnommen werden kann, sind in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen L+ und L- gekennzeichnet. Die Gleichspannung an den Gleichspannungs anschlüssen L+ und L- trägt das Bezugszeichen Udc.

Die Umrichteranordnung 10 weist drei Reihenschaltungen RI, R2 und R3 auf, deren äußere Anschlüsse die Gleichspannungsan schlüsse L+ und L- der Umrichteranordnung 10 bilden. Die Rei henschaltungen RI, R2 und R3 umfassen jeweils zwei in Reihe geschaltete Teilschaltungen TS.

Jede der Teilschaltungen TS umfasst jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Submodule SM, die jeweils mindestens zwei Schalter und einen Kondensator aufweisen. Ausführungs beispiele für geeignete Submodule SM werden nachfolgend bei spielhaft im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 erläutert. Nachfolgend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass jede der Teilschaltungen TS ein oder mehrere Halbbrückenmodule, die Submodule einer ersten Submodulgruppe bilden, und ein oder mehrere Vollbrückenmodule, die Submodule einer zweiten Submodulgruppe bilden, umfasst.

Die Umrichteranordnung 10 weist eine Steuereinrichtung 20 auf, die zur Ansteuerung der Submodule SM und damit zur An steuerung der Teilschaltungen TS geeignet ist. Die Steuerein richtung 20 weist zu diesem Zweck eine Recheneinrichtung 21 sowie einen Speicher 22 auf. In dem Speicher 22 ist ein Steu erprogrammmodul SPM gespeichert, das die Arbeitsweise der Re cheneinrichtung 21 bestimmt. Ein mögliches Betriebsverfahren für die Umrichteranordnung 10 wird weiter unten im Zusammen hang mit den Figuren 4 und 5 näher erläutert.

Mit Blick auf die Polaritäten wird im Zusammenhang mit der Figur 4 davon ausgegangen, die Stromrichtung des Stromes durch die Teilschaltungen TS als positiv gilt, wenn dieser entlang der Pfeilrichtung des Stromes I in Figur 1 fließt.

Die Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Submodul SM, das zwei Schalter S, zwei Dioden D sowie einen Kondensa tor C umfasst. Die genannten Komponenten bilden ein Halbbrü ckenmodul, das durch Ansteuern der Schalter S - seitens der Steuereinrichtung 20 gemäß Figur 1 - einen unipolaren Betrieb des Kondensators C ermöglicht. Zumindest eines der Submodule SM einer jeden Teilschaltung TS gemäß Figur 1 ist vorzugswei se so wie in Figur 2 dargestellt ausgestaltet.

Die Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Submodul SM, das vier Schalter S, vier Dioden D sowie einen Kondensa tor C umfasst. Die genannten Komponenten bilden ein Vollbrü ckenmodul, das durch Ansteuern der Schalter S - seitens der Steuereinrichtung 20 gemäß Figur 1 - einen bipolaren Betrieb des Kondensators C ermöglicht. Mindestens eines der Submodule SM einer jeden Teilschaltung TS der Umrichteranordnung 10 ge- mäß Figur 1 ist vorzugsweise so ausgestaltet, wie dies in Fi gur 3 gezeigt ist.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Ansteuern der

Umrichteranordnung 10 gemäß Figur 1 bzw. der Submodule SM der Teilschaltungen TS gemäß den Figuren 2 und 3 wird nachfolgend anhand der Figur 4 beispielhaft für eine der Teilschaltungen TS der Umrichteranordnung 10 näher erläutert.

Das Verfahren gemäß Figur 4 weist ein Vorprüfverfahren 100 auf, bei dem in Abhängigkeit von drei Auswahlkriterien ein Betriebszustand der anzusteuernden Teilschaltung TS identifi ziert wird. In dem Vorprüfverfahren 100 werden drei Abfrage schritte 110, 120 und 130 durchgeführt.

In dem Abfrageschritt 110 wird zunächst geprüft, ob die an der Teilschaltung TS anliegende Teilschaltungsspannung U von einer vorgegebenen Sollteilschaltungsspannung abweicht oder nicht und ggf. welcher Art die Abweichung ist. Entspricht die Teilschaltungsspannung U der vorgegebenen Sollteilschaltungs spannung, so wird nichts unternommen.

Ist die Teilschaltungsspannung U größer oder kleiner als die vorgegebene Sollteilschaltungsspannung, so muss eines der Submodule der Teilschaltung TS abgeschaltet oder eingeschal tet werden. Eine vorteilhafte Auswahl eines geeigneten Submo duls wird nachfolgend beispielhaft erläutert:

Wird in dem Abfrageschritt 110 festgestellt, dass die Teil schaltungsspannung U die Sollteilschaltungsspannung über schreitet und aus diesem Grunde die Teilschaltungsspannung U abgesenkt werden soll, so wird gemäß dem Pfad DV mit dem in der Figur 4 linken Abfrageschritt 120 fortgefahren . Unter schreitet hingegen die Teilschaltungsspannung U die Sollteil schaltungsspannung, so wird gemäß dem Pfad IV mit dem in der Figur 4 rechten Abfrageschritt 120 fortgefahren . In dem rechten und linken Abfrageschritt 120 wird geprüft, ob die Umrichteranordnung 10 gemäß Figur 1 als Wechselrichter, als Gleichrichter oder lastfrei betrieben wird. Wird die Umrichteranordnung 10 lastfrei betrieben, so wird das Verfah ren entlang eines nachfolgenden Pfades ML fortgesetzt, im Falle eines Betriebs als Wechselrichter entlang eines nach folgenden Pfades WR und im Falle eines Betriebs als Gleich richter entlang eines nachfolgenden Pfades GR.

In dem nachfolgenden Abfrageschritt 130 wird die Stromfluss richtung des Stroms I durch die Teilschaltung TS gemäß Figur 1 überprüft. Ist die Stromflussrichtung des Stroms I positiv, so wird einem zugeordneten Pfad gefolgt, der in der Figur 4 mit dem Bezugszeichen Y gekennzeichnet sind; andernfalls wird einem zugeordneten Pfad gefolgt, der mit dem Bezugszeichen N gekennzeichnet ist.

Nach Durchführung der drei Abfrageschritte 110, 120 und 130 ergibt sich einer von acht Fällen, die in der Figur 4 mit den Bezugszeichen Fl, F2, ... F8 gekennzeichnet sind.

Die Fälle Fl, F4, F5 und F8 erfordern die Berücksichtigung eines Wichtungsfaktors WF . Demgemäß soll nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 5 zunächst ein vorteilhaftes Verfahren zur Bestimmung eines solchen Wichtungsfaktors WF erläutert werden :

Die Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein

Wichtungsfaktorermittlungsverfahren 200, bei dem zunächst zwei Energieermittlungsschritte 210 und 211 durchgeführt wer den .

In dem Energieermittlungsschritt 210 wird die Energie, die in den zu der Teilschaltung TS gehörenden Halbbrückenmodulen ge speichert ist, nachfolgend erste Teilenergie genannt, ermit telt und ein erster Teilenergiewert El gebildet, beispiels weise gemäß: wobei Ci die Kapazität des jeweiligen Halbbrückenmoduls, Ui die Spannung des jeweiligen Halbbrückenmoduls und N die An zahl der Halbbrückenmodulen in der Teilschaltung TS bezeich net .

In dem Energieermittlungsschritt 211 wird die Energie, die in den zu der Teilschaltung TS gehörenden Vollbrückenmodulen ge speichert ist, nachfolgend zweite Teilenergie genannt, ermit telt und ein zweiter Teilenergiewert E2 gebildet, beispiels weise gemäß:

wobei Ci die Kapazität des jeweiligen Vollbrückenmoduls, Ui die Spannung des jeweiligen Vollbrückenmoduls und M die An zahl der Vollbrückenmodule in der Teilschaltung TS bezeich net .

In einem nachfolgenden Normierungsschritt 220 werden der ers te und zweite Teilenergiewert El, E2 unter Bildung eines ers ten und zweiten normierten Teilenergiewerts El ' , E2 ' nor miert .

Hierzu wird mit einem Sollenergieverhältnis V zwischen den Voll- und Halbbrückenmodulen zunächst die Sollenergie Eis, die in den Halbbrückenmodulen gespeichert werden soll, und die Sollenergie E2s, die in den Vollbrückenmodulen gespei chert werden soll, ermittelt gemäß

Eis = V * Eg

E2s = (1-V) * Eg wobei V angibt, welcher Anteil der Gesamtenergie Eg in den Halbbrückenmodulen gespeichert werden soll und (1-V) demgemäß angibt, welcher Anteil der Gesamtenergie Eg in den Vollbrü ckenmodulen gespeichert werden soll.

Der erste und zweite normierte Teilenergiewert El ' , E2 ' wer den ermittelt gemäß:

El ' = El/Els und

E2 ' = E2/E2s

Die normierten Teilenergiewerte El ' und E2 ' gelangen in einen Differenzbildner 230, der die Differenz zwischen dem ersten normierten Teilenergiewert El ' und dem zweiten normierten Teilenergiewert E2 ' bildet und die Differenz El'-E2' an einen nachgeordneten Integrierer 240 übermittelt.

Der Integrierer 240 integriert die Differenz El'-E2' und bil det ausgangsseitig einen Hilfswert H. Der Integrierer 240 kann in vorteilhafter Weise derart ausgestaltet sein, dass er die Differenz El'-E2' unter Berücksichtigung eines Verstär kungsfaktors integriert, wobei das Integrationsergebnis limi tiert wird, nämlich dergestalt, dass bei Erreichen eines vor gegebenen unteren Schwellenwerts der untere Schwellenwert als das Integrationsergebnis ausgegeben wird und bei Erreichen eines vorgegebenen oberen Schwellenwerts der obere Schwellen wert als das Integrationsergebnis ausgegeben wird.

Der Hilfswert H bzw. das Integrationsergebnis wird in eine nachgeordnete Einrichtung 250 zur Wurzelbildung eingespeist. Die Einrichtung 250 erzeugt ausgangsseitig den

Wichtungsfaktor WF durch Errechnen der Quadratwurzel des Hilfswerts H.

Wieder zurückkommend auf Figur 4 kann nun nach Ermittlung des Wichtungsfaktors WF bei den Fällen Fl, F4, F5 und F8 das um zuschaltende Submodul ausgewählt werden. In den Fällen Fl und F8 wird dabei vorzugsweise wie folgt vorgegangen :

Aus der ersten Submodulgruppe mit den Halbbrückenmodulen wird dasjenige Submodul ausgewählt, das die größte Submodulspan nung aufweist. Ein diese größte Submodulspannung angebender Spannungswert wird mit dem Wichtungsfaktor WF multipliziert und durch Division mit einem für die erste Submodulgruppe vorgegebenen ersten Normierungswert unter Bildung eines ers ten normierten Maximalwerts normiert. Der für die erste Sub modulgruppe (mit den Halbbrückenmodulen) vorgegebene erste Normierungswert wird vorzugsweise gebildet durch zeitliche Mittlung, vorzugsweise über eine Periode, des jeweils aktuel len Mittelwerts der Submodulspannungen der Submodule der ers ten Submodulgruppe.

Aus der zweiten Submodulgruppe mit den Vollbrückenmodulen wird dasjenige Submodul ausgewählt, das die größte Submodul spannung aufweist. Ein diese größte Submodulspannung angeben der Spannungswert wird durch Division mit einem für die zwei te Submodulgruppe vorgegebenen zweiten Normierungswert unter Bildung eines zweiten normierten Maximalwerts normiert.

Der für die zweite Submodulgruppe (mit den Vollbrückenmodu len) vorgegebene zweite Normierungswert wird vorzugsweise ge bildet durch zeitliche Mittlung, vorzugsweise über eine Peri ode, des jeweils aktuellen Mittelwerts der Submodulspannungen der Submodule der zweiten Submodulgruppe.

Anschließend wird der größere der beiden normierten Maximal werte ausgewählt.

Im Fall 8 wird das zu dem größeren Maximalwert gehörende Submodul eingeschaltet, im Fall 1 ausgeschaltet.

In den Fällen F4 und F5 wird vorzugsweise wie folgt vorgegan gen : Aus der ersten Submodulgruppe wird dasjenige Submodul ausge wählt, das die kleinste Submodulspannung aufweist. Ein diese kleinste Submodulspannung angebender erster minimaler Span nungswert wird mit dem Wichtungsfaktor WF multipliziert und durch Division mit dem für die erste Submodulgruppe vorgege benen ersten Normierungswert unter Bildung eines ersten nor mierten Minimalwerts normiert.

Aus der zweiten Submodulgruppe wird dasjenige Submodul ausge wählt, das die kleinste Submodulspannung aufweist. Ein diese kleinste Submodulspannung angebender zweiter minimaler Span nungswert wird durch Division mit dem für die zweite Submo dulgruppe vorgegebenen zweiten Normierungswert unter Bildung eines zweiten normierten Minimalwerts normiert und es wird der kleinere der beiden normierten Minimalwerte ermittelt.

Im Fall 5 wird das zu diesem kleineren Minimalwert gehörende Submodul eingeschaltet, im Fall 4 ausgeschaltet.

In den Fällen F2, F3, F6 und F7 erfolgt die Auswahl des umzu schaltenden Submoduls vorzugsweise unabhängig vom

Wichtungsfaktor WF :

Im Fall F2 wird vorzugsweise dasjenige Vollbrückenmodul der Teilschaltung TS abgeschaltet, das die kleinste Modulspannung aufweist .

Im Fall F3 wird vorzugsweise dasjenige Vollbrückenmodul der Teilschaltung TS abgeschaltet, das die größte Modulspannung aufweist .

Im Fall F6 wird vorzugsweise dasjenige Vollbrückenmodul der Teilschaltung TS eingeschaltet, das die größte Modulspannung aufweist .

Im Fall F7 wird vorzugsweise dasjenige Vollbrückenmodul der Teilschaltung TS eingeschaltet, das die kleinste Modulspan nung aufweist. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

10 Umrichteranordnung

20 Steuereinrichtung

21 Recheneinrichtung

22 Speicher

100 Vorprüfverfahren

110 Abfrageschritt

120 Abfrageschritt

130 Abfrageschritt

200 Wichtungsfaktorermittlungsverfahren

210 Energieermittlungsschritt

211 Energieermittlungsschritt

220 Normierungsschritt

230 Differenzbildner

240 Integrierer

250 Einrichtung

C Kondensator

D Diode

DV Pfad

El Teilenergiewert

E2 Teilenergiewert

El ' normierter Teilenergiewert

E2 ' normierter Teilenergiewert

Eis Sollenergie

E2s Sollenergie

F1-F8 Fälle

GR Pfad

H Hilfswert

I Strom

Idc Gleichstrom

IV Pfad

LI Wechselspannungsanschluss

L2 Wechselspannungsanschluss

L3 Wechselspannungsanschluss

L+ Gleichspannungsanschluss L- GleichspannungsanSchluss

N Pfad

NL Pfad

RI Reihenschaltung

R2 Reihenschaltung

R3 Reihenschaltung

S Schalter

SM Submodul

SPM Steuerprogrammmodul TS TeilSchaltung

U TeilschaltungsSpannung

Udc Gleichspannung

V Sollenergieverhältnis

WF Wichtungsfaktor

WR Pfad

Y Pfad