TECHNISCHES GEBIET

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines definierten Zustandes eines elektrochemischen Systems, welches über zumindest einen Trennschalter einer Trennvorrichtung mit einem AC/DC-Wandler zum Austausch elektrischer Leistung verbindbar ist sowie eine Trennvorrichtung mit zumindest einem Trennschalter zum Verbinden eines elektrochemischen Systems mit einem AC/DC-Wandler zum Austausch elektrischer Leistung.

STAND DER TECHNIK

Aus dem Stand der Technik sind Elektrolyseure und Leistungswandler zur Verbindung eines Elektrolyseurs mit einem Wechselspannungsnetz bekannt. Zwischen einem Elektrolyseur und einem AC/DC-Wandler des Leistungswandlers kann eine Trennvorrichtung angeordnet sein, mit der über Trennschalter eine Verbindung zwischen Elektrolyseur und AC/DC- Wandler bedarfsweise hergestellt oder getrennt wird. Der Leistungswandler kann damit neben dem AC/DC-Wandler die Trennvorrichtung aufweisen. AC (engl. Alternating Current) bezeichnet in dieser Anmeldung Wechselstrom/Wechselspannung und DC (engl. Direct Current) bezeichnet Gleichstrom/Gleichspannung.

Als Elektrolyseur wird eine Vorrichtung bezeichnet, in der mit Hilfe elektrischen Stromes eine chemische Reaktion, also eine Stoffumwandlung, herbeigeführt wird, so dass beispielsweise findet eine Elektrolyse stattfindet. Der Elektrolyseur kann insbesondere zur elektrolytischen Gewinnung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser dienen.

Eine Brennstoffzelle als galvanische Zelle wandelt chemische Reaktionsenergie eines zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie. Mit Brennstoffzelle ist oft eine Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle gemeint. Einige Brennstoffzellen können außer Wasserstoff auch andere Brennstoffe nutzen, insbesondere Methanol, Butan oder Erdgas. Ferner sind Brennstoffzellen bekannt, die reversibel betrieben werden können und damit als Elektrolyseur dienen können.

In einem elektrochemischen System findet eine Energieumwandlung zwischen elektrischer und chemischer Energie statt. Brennstoffzellen und Elektrolyseure sind Beispiele für elektrochemische Systeme. Der mit dem elektrochemischen System verbundene AC/DC-Wandler kann - je nach gewünschter Richtung des Leistungsaustausches - elektrische Leistung in beide Richtungen wandeln, also als Wechselrichter den von einer Brennstoffzelle erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom wandeln oder als Gleichrichter den für den Betrieb eines Elektrolyseurs benötigten Gleichstrom aus einem Wechselstrom erzeugen.

Die DC-Spannung eines Elektrolyseurs kann nach einem Stoppen der Elektrolyse, also insbesondere nach einem Stoppen der Produktion von z. B. Wasserstoff, über eine längere Zeit auf einem hohen Wert bleiben. Da eine Entladung dieser Systeme, d.h. ein Abbau der Spannung auf ein als sicher geltendes Maß von z. B. kleiner 50 Volt mehrere Stunden und bis einige Tagen dauern kann, können etwaige Wartungszeiten am Elektrolyseur sehr lang werden.

Zum Entladen eines Elektrolyseurs oder einer Brennstoffzelle können Lastwiderstände verwendet werden. Diese werden lediglich temporär zum Entladen eingesetzt, wobei ihre Montage an einem geladenen Elektrolyseur oder einer Brennstoffzelle nicht ungefährlich ist.

Die Druckschrift GB 903426 A beschreibt ein Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von unlöslichem Metallhydroxid aus Metallelektroden in einem geeigneten Elektrolyten durch Durchleiten von Strom zwischen den Elektroden. Bei dem Verfahren wird ein auf den Elektroden erzeugter Gelfilm von den Oberflächen der Elektroden elastisch verdrängt, bevor er gehärtet und auf den Oberflächen der Elektroden verkrustet ist.

Die Druckschrift DE 102021 101440 A1 beschreibt ein Verfahren zum Vorladen einer elektrochemischen Last über eine Vorladeschaltung, die zwischen einer DC-Quelle und der elektrochemischen Last angeordnet ist. Dabei weist die Vorladeschaltung eine Reihenschaltung aus einem Vorladewiderstand und einem Trennschalter auf, wobei parallel zu dem Vorladewiderstand oder parallel zu der Reihenschaltung aus Vorladewiderstand und Trennschalter ein weiterer Trennschalter angeordnet ist. Das Verfahren weist mehrere aktive Zeitfenster auf, bei dem eine Verlustleistung an dem Vorladewiderstand erzeugt wird, die oberhalb einer Nominalleistung des Vorladewiderstandes liegt. Das Verfahren weist zudem ein oder mehrere inaktive Zeitfenster auf, bei dem der Strom durch den Vorladewiderstand unterdrückt wird.

AUFGABE

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, das Herstellen eines definierten Zustandes des elektrochemischen Systems zu verbessern.

LÖSUNG Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch eine Trennvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 15 sowie einen Leistungswandler gemäß Anspruch 19 und eine Anordnung gemäß Anspruch 20 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

BESCHREIBUNG

Ein elektrochemisches System ist über Trennschalter einer Trennvorrichtung mit einem AC/DC-Wandler zum Austausch elektrischer Leistung verbindbar. Dabei weist die Trennvorrichtung zwei DC-Eingänge zum Anschluss des AC/DC-Wandlers, zwei DC- Ausgänge zum Anschluss des elektrochemischen Systems und zwei Strompfade auf. Jeder der zwei Strompfade verbindet jeweils einen DC-Eingang mit einem korrespondierenden DC- Ausgang. In zumindest einem der zwei Strompfade, optional auch in jedem der zwei Strompfade, ist ein Trennschalter angeordnet, so dass zumindest einer der DC-Anschlüsse, optional auch jeder der zwei DC-Anschlüsse des elektrochemischen Systems, über einen Trennschalter mit dem AC/DC-Wandler verbunden ist. Die Trennvorrichtung weist weiterhin einen ersten Schalter auf, über den eine elektrische Verbindung zwischen den DC- Ausgängen hergestellt werden kann.

Ein Verfahren zum Herstellen eines definierten Zustandes eines elektrochemischen Systems umfasst:

In einem ersten Betriebszustand, in dem der zumindest eine DC-Anschluss, beispielsweise durch den geöffneten Trennschalter, elektrisch von dem AC/DC-Wandler getrennt ist: a) Schließen eines ersten Schalters der Trennvorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den DC-Anschlüssen des elektrochemischen Systems.

Ein Leistungswandler weist den AC/DC-Wandler und die Trennvorrichtung auf. Der erste Betriebszustand, in dem zumindest einer der DC-Anschlüsse des elektrochemischen Systems elektrisch von dem AC/DC-Wandler getrennt ist, ist z. B. der Zustand, wenn der zumindest eine Trennschalter der Trennvorrichtung geöffnet ist. Der erste Betriebszustand kann auch bestehen, wenn das elektrochemische System von dem AC/DC-Wandler getrennt ist, z. B. wenn das elektrochemische System keine Verbindung mit der Trennvorrichtung mehr hat oder wenn das elektrochemische System zwar noch mit der Trennvorrichtung verbunden ist, aber die Trennvorrichtung keine Verbindung mit dem AC/DC-Wandler mehr hat.

In diesem ersten Betriebszustand wird der dafür vorgesehene erste Schalter der Trennvorrichtung geschlossen, so dass eine elektrische Verbindung zwischen den DC- Anschlüssen hergestellt und so eine Entladung des elektrochemischen Systems ermöglicht oder herbeigeführt wird. Hierdurch kann ein definierter Zustand des elektrochemischen Systems hergestellt werden, indem das elektrochemische System über seine nun verbundenen DC-Anschlüsse entladen wird. Hierdurch kann ein berührungssicherer Zustand der Anschlüsse des elektrochemischen Systems, z. B. des Elektrolyseurs, hergestellt werden, selbst wenn das elektrochemische System ansonsten eine Spannung an seinen DC-Anschlüssen erzeugen würde, beispielsweise aufgrund interner elektrochemischer Prozesse, die nicht auf dem eigentlichen Betrieb des Elektrolyseurs begründet sind. Das Verfahren ermöglicht somit auch die Absicherung eines Wartungsvorganges an dem elektrochemischen System, z. B. dem Elektrolyseur.

Das Verfahren ermöglicht somit, folgendes Problem zu lösen: Ein elektrochemisches System, insbesondere ein Elektrolyseur oder eine Brennstoffzelle, kann bei bestimmten Prozessschritten von sich aus und ohne Versorgung über einen Leistungswandler eine signifikante DC-Spannung generieren, selbst wenn keine Verbindung mit einem Wechselspannungsnetz vorliegt, insbesondere auch wenn keine Versorgung über den Leistungswandler oder kein Leistungsaustausch mit dem AC/DC-Wandler des Leistungswandlers stattfindet. Ein Beispiel für einen solchen Prozessschritt ist, wenn ein Elektrolyseur mit sauberem Wasser gespült wird. Dies kann nach jeder Wartung des Elektrolyseurs geschehen und/oder auch vor jeder Wasserstoffproduktion, wobei der Elektrolyseur hierbei in dem ersten Betriebszustand ist, d. h. vom AC/DC-Wandler getrennt ist. Dabei kann die DC-Spannung an den Anschlüssen des Elektrolyseurs auf über 50V ansteigen (d.h. über Schutzkleinspannung von 50V). Dieses Phänomen war bisher unbekannt. Diese (unerwartete) Spannung kann auch an den DC-Verbindungen innerhalb des Leistungswandlers anliegen, also auch innerhalb seines Gehäuses, insbesondere an den DC-Leitungen, die die elektrische Verbindung von der Trennvorrichtung zum Elektrolyseur bzw. zur Brennstoffzelle herstellen. Die bei einem solchen Vorgang erzeugte Spannung am Elektrolyseur kann groß sein und damit kann eine Gefahr darstellen, insbesondere wenn aufgrund der Trennung der Verbindung zwischen Elektrolyseur und Wechselspannungsnetz fälschlicherweise davon ausgegangen wird, dass die DC- Anschlüsse des Elektrolyseurs weitgehend spannungsfrei sind.

Durch das beschriebene Verfahren wird ermöglicht, das elektrochemische System in einen definierten Zustand zu bringen und insbesondere in einen sicheren Zustand zu bringen, in dem insbesondere eine Wartung sicher ausgeführt werden kann und unerwartet entstehende elektrische Ladungen an den DC-Anschlüssen über den geschlossenen ersten Schalter abgeführt werden können. Auf diese Weise wird eine ansonsten durch die elektrischen Ladungen auftretende Spannung an den DC-Anschlüssen des elektrochemischen Systems verhindert, zumindest jedoch auf einen Wert reduziert, der eine Personengefährdung ausschließt. Es wird also ermöglicht, bei Wartungsarbeiten an einem elektrochemischen System, z. B. an einem Elektrolyseur oder einer Brennstoffzelle, einen sicheren Betriebszustand herzustellen.

Manchmal kann es gewünscht sein, das elektrochemische System mittels der Trennvorrichtung lediglich einpolig von dem AC/DC-Wandler zu trennen. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn das elektrochemische System eine Erdung an einem seiner DC-Anschlüsse, entweder an dem positiven oder an dem negativen DC- Anschluss, aufweist. In diesen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn derjenige Strompfad der Trennvorrichtung, der in einem normalen Betrieb des elektrochemischen Systems mit dem geerdeten DC-Anschluss verbunden ist, keinen Trennschalter aufweist und ein Trennschalter nur in dem jeweils anderen Strompfad angeordnet ist. Alternativ dazu kann es hingegen auch gewünscht sein, das elektrochemische System allpolig von dem AC/DC-Wandler zu trennen. Hierzu kann in jedem der beiden Strompfade der Trennvorrichtung jeweils ein Trennschalter angeordnet sein, der dazu ausgelegt ist, den jeweiligen DC-Eingang von dem ihm zugeordneten DC-Ausgang zu trennen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das elektrochemische System eine Erdung an einem Punkt aufweist, der zwischen beiden seiner DC-Anschlüsse angeordnet ist. Ein derartiger Punkt kann ein Spannungsmittelpunkt des elektrochemischen Systems sein, so dass das elektrochemische System eine Mittelpunkterdung aufweist.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist der Schritt a) wie folgt unterteilt: a.1 ) Vor dem Schließen des ersten Schalters: Messen einer Spannung zwischen den DC- Anschlüssen a.2) Falls die gemessene Spannung einen vorgebbaren ersten Schwellwert unterschreitet: Schließen des ersten Schalters.

Durch diese Ausführungsform kann sichergestellt werden, dass die Spannung zwischen den DC-Anschlüssen nicht zu groß ist, wenn der erste Schalter geschlossen wird. Z. B. kann der erste Schwellwert 50 V betragen. Dies würde bedeuten, dass der erste Schalter nur geschlossen wird, wenn eine Schutzkleinspannung von 50 V unterschritten ist. Dies erlaubt ein sicheres Schließen des ersten Schalters. Zugleich kann bei dann geschlossenem ersten Schalter eine sichere Wartung des elektrochemischen Systems erfolgen. Der geschlossene erste Schalter verhindert einen Spannungsaufbau zwischen den beiden DC-Anschlüssen des elektrochemischen Systems, der insbesondere dann gefährlich sein kann, wenn er unerwartet ist. In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die DC-Anschlüsse durch Schließen des ersten Schalters kurzgeschlossen. Das Vorsehen des ersten Schalters in der Trennvorrichtung ermöglicht es, dass der erste Schalter als Kurzschlussschalter dienen kann, mittels dessen ein definierter, sicherer Betriebszustand des elektrochemischen Systems, z.

B. des Elektrolyseurs, herbeigeführt werden kann, indem die beiden DC-Anschlüsse des elektrochemischen Systems kurzgeschlossen werden. Der Kurzschluss stellt einen definierten Zustand her, in dem sich kein Spannung zwischen den beiden Anschlüssen aufbauen kann.

Die vorgeschlagene Lösung bietet somit die Möglichkeit eines sicheren Kurzschlusses des elektrochemischen Systems mit einem geringen Schaltungsaufwand und ist damit kostengünstig. Ein zusätzlicher Aufwand, um einen Kurzschluss direkt am elektrochemischen System durchzuführen, wird vermieden, da der erste Schalter innerhalb der Trennvorrichtung vorgesehen wird. Die ansonsten für einen Kurzschluss am elektrochemischen System selbst erforderlichen zusätzlichen Anschlüsse können vermieden werden. Zugleich kann ein solcher Kurzschluss sowohl schonend für das elektrochemische System als auch sicher für das Gesamtsystem inkl. Leistungswandler mit AC/DC-Wandler und Trennvorrichtung durchgeführt werden.

Die vorgeschlagene Lösung stellt hierbei eine vorteilhafte galvanische Trennung zwischen dem elektrochemischen System und dem AC/DC-Wandler her, indem erst die Trennung vom AC/DC-Wandler herbeigeführt wird und anschließend das elektrochemische System kurzgeschlossen wird. Dann können in einem sicheren Zustand Wartungsarbeiten am elektrochemischen System ausgeführt werden. Bei Wartungsarbeiten lediglich am AC/DC-Wandler kann es ausreichen, eine galvanische Trennung des AC/DC-Wandlers von dem elektrochemischen System sicherzustellen, da der AC/DC-Wandler intern bereits Sicherungen vorsehen kann.

In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die DC-Anschlüsse durch Schließen des ersten Schalters über einen ohmschen Widerstand verbunden und das elektrochemische System wird über den ohmschen Widerstand entladen. Durch diese Ausführungsform kann das Verbinden der DC-Anschlüsse auch bei etwaiger höherer Spannung an den DC- Anschlüssen sicher erfolgen und eine sichere Entladung des elektrochemischen Systems über den ersten Schalter und den ohmschen Widerstand erfolgen. Der fließende Entladestrom wird über den ohmschen Widerstand begrenzt.

In einer Ausführungsform weist die Trennvorrichtung in zumindest einem Strompfad, der einen DC-Eingang mit einem entsprechenden DC-Ausgang verbindet, eine Vorladeschaltung auf. Die Vorladeschaltung kann eine Serienschaltung aus einem Vorladewiderstand und einem Vorladeschalter aufweisen. Die Serienschaltung kann parallel zu dem Trennschalter in dem betreffenden Strompfad angeordnet sein, so dass der Vorladewiderstand durch den geschlossenen Trennschalter niederohmig überbrückt werden kann. Zum Vorladen des elektrochemischen Systems ist daher der betreffende DC-Anschluss des elektrochemischen Systems über den Vorladewiderstand und den Vorladeschalter mit dem AC/DC-Wandler verbindbar. Dies kann bei geöffnetem Trennschalter des betreffenden Strompfades erfolgen, so dass der Vorladewiderstand bei der Vorladung des elektrochemischen Systems stromlimitierend wirkt. Wenn die Vorladung des elektrochemischen Systems ausreichend weit fortgeschritten ist, kann die Serienschaltung aus Vorladewiderstand und Vorladeschalter durch Schließen des Trennschalters in dem betreffenden Strompfad überbrückt werden und der betreffende DC-Eingang mit dem ihm zugeordneten DC-Ausgang niederimpedant verbunden werden. Dabei kann der ohmsche Widerstand, über den das elektrochemische System entladen wird, mindestens einen der Vorladewiderstände umfassen. Z. B. kann der ohmsche Widerstand, über den das elektrochemische System entladen wird, als einer der Vorladewiderstände ausgebildet sein. Das Vorsehen des ersten Schalters als Bestandteil der Trennvorrichtung und das Vorsehen des ohmschen Widerstandes als Bestandteil der Vorladeschaltung der Trennvorrichtung ermöglicht es, dass der erste Schalter als Schalter dienen, kann, über den die DC-Anschlüsse des elektrochemischen Systems verbunden werden, und dass einer der Vorladewiderstände als der Widerstand dienen kann, über den das elektrochemische System entladen wird. Diese Ausführung bietet einen einfachen Aufbau und reduziert den Schaltungsaufwand, da der in der Vorladeschaltung bereits vorhandene Vorladewiderstand als Widerstand zum Entladen des elektrochemischen Systems verwendet werden kann. Der Vorteil des geringeren Schaltungsaufwandes ergibt sich insbesondere auch dann, wenn die Trennvorrichtung in jedem der zwei Strompfade jeweils eine Vorladeschaltung mit einem Vorladeschalter und einem in Reihe dazu angeordneten Vorladewiderstand aufweist, so dass jeder der zwei DC-Anschlüsse des elektrochemischen Systems über jeweils einen Vorladewiderstand und jeweils einen Vorladeschalter zum Vorladen des elektrochemischen Systems mit dem AC/DC-Wandler verbindbar ist. Konkret kann hier der ohmsche Widerstand, über den das elektrochemische System entladen wird, einen oder zwei der beiden Vorladewiderstände umfassen. Dies kann beispielsweise bei einem elektrochemischen System vorliegen, das eine Mittelpunkterdung aufweist.

In einer Ausführungsform des Verfahrens, bei dem in jedem der zwei Strompfade jeweils eine Vorladeschaltung mit einem Vorladeschalter und einem in Reihe dazu angeordneten Vorladewiderstand angeordnet ist, können die beiden Vorladewiderstände auch unterschiedliche Widerstandswerte, insbesondere um eine Größenordnung oder um mehrere Größenordnungen unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen. Konkret kann einer der Vorladewiderstände niederohmig und ein anderer hochohmig ausgeführt sein. Auf diese Weise kann eine Vorladung des elektrochemischen Systems über einen niederohmigen der beiden Vorladewiderstände erfolgen, während ein Entladen des elektrochemischen Systems über einen hochohmigen der beiden Vorladewiderstände erfolgen kann.

In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt nach Schritt a) ein Schritt b), in dem ein zweiter Schalter zum Kurzschließen der DC-Anschlüsse geschlossen wird. In dieser Ausführungsform erfolgt zunächst ein Schließen des ersten Schalters und ein Entladen des elektrochemischen Systems über den ohmschen Widerstand. Danach wird der zweite Schalter geschlossen und das elektrochemische System über den zweiten Schalter kurzgeschlossen. Dies hat den Vorteil, dass das elektrochemische System zunächst entladen werden kann und danach kurzgeschlossen werden kann. Dadurch ist das System stets in einem definierten Zustand und nach Schließen des zweiten Schalters in einem sicheren Zustand mit kurzgeschlossenen DC-Anschlüssen.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist der Schritt b) wie folgt unterteilt: b.1) Vor dem Schließen des zweiten Schalters: Messen der Spannung zwischen den DC- Anschlüssen b.2) Falls die gemessene Spannung einen vorgebbaren zweiten Schwellwert unterschreitet: Schließen des zweiten Schalters.

In dieser Ausführungsform kann in Schritt b.1) durch Messen der Spannung zwischen den DC-Anschlüssen überprüft werden, ob das elektrochemische System bereits genug über den ohmschen Widerstand entladen ist, um den zweiten Schalter in b.2) sicher schließen zu können. Dies erhöht die Sicherheit des Verfahrens weiter.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der erste Betriebszustand durch Öffnen der Trennschalter und/oder durch Trennen der Trennvorrichtung von dem AC/DC-Wandler hergestellt. Dieser Schritt zum Einnehmen des ersten Betriebszustandes geht vorteilhafterweise dem zuvor beschriebenen Schritt a) voraus, so dass das elektrochemische System elektrisch vom AC/DC-Wandler getrennt ist, wenn in Schritt a) der erste Schalter der Trennvorrichtung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den DC-Anschlüssen des elektrochemischen Systems geschlossen wird.

Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Trennvorrichtung zur Herstellung des sicheren Zustandes verwendet werden. Auf eine zusätzliche galvanische Trennung zwischen dem Elektrolyseur oder Brennstoffzelle und dem AC/DC-Wandler, die mit zusätzlichem Aufwand und Kosten verbunden wäre, kann somit verzichtet werden. Außerdem verfügt der AC/DC- Wandler bereits über eine allpolige Trennung zur DC-Seite, über die der erste Betriebszustand hergestellt werden kann.

In einem zweiten Betriebszustand ist das elektrochemische System mit der Trennvorrichtung verbunden und diese ist mit dem AC/DC-Wandler verbunden. Bei geschlossenen Trennschaltern der Trennvorrichtung kann so z. B. ein Elektrolyseur über den AC/DC-Wandler aus einer AC-Quelle, insbesondere aus einem AC-Netz mit elektrischer Leistung versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich kann so z. B. eine Brennstoffzelle bei geschlossenen Trennschaltern der Trennvorrichtung über den AC/DC-Wandler elektrische Leistung mit einer AC-Senke, insbesondere mit dem AC-Netz austauschen.

In einer Ausführungsform weist das Verfahren folgendes auf:

In dem zweiten Betriebszustand, in dem die DC-Anschlüsse elektrisch über den geschlossenen Trennschalter oder die geschlossenen Trennschalter mit dem AC/DC- Wandler verbunden sind: c) Austausch elektrischer Leistung des elektrochemischen Systems mit dem AC/DC-Wandler d) Herstellen des ersten Betriebszustandes durch Öffnen von einem oder von jedem der Trennschalter.

In dieser Ausführungsform ist es somit möglich, definiert durch Öffnen eines oder jedes der Trennschalter der Trennvorrichtung von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand zu wechseln. Im ersten Betriebszustand kann dann z. B. durch Schließen des ersten Schalters das elektrochemische System über den ohmschen Widerstand entladen werden und darauf durch Schließen des zweiten Schalters ein Kurzschluss zwischen den DC-Anschlüssen hergestellt werden. In diesem sicheren Zustand kann dann z. B. eine Wartung des elektrochemischen Systems durchgeführt werden.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist dem zweiten Betriebszustand ein Vorlade- Betriebszustand vorgeschaltet. In dem Vorladebetriebszustand kann das elektrochemische System bei einem geschlossenen Vorladeschalter über einen der Vorladewiderstände aufgeladen werden. Sofern die Trennvorrichtung in jedem seiner zwei Strompfade jeweils eine Vorladeschaltung mit einem Vorladeschalter und einem Vorladewiderstand aufweist, ist es ist es auch möglich, dass das elektrochemische System in dem Vorladebetriebszustand bei zwei geschlossenen Vorladeschaltern über die Vorladewiderstände aufgeladen wird. Beim Vorladen wird das elektrochemische System eine Zeitlang über die Vorladewiderstände mit elektrischer Leistung versorgt und damit vorgeladen.

In dieser Ausführungsform kann ein Start z. B. so erfolgen, dass das elektrochemische System z. B. über die Trennvorrichtung mit dem AC/DC-Wandler verbunden ist und sowohl der oder die Vorladeschalter als auch der oder die Trennschalter geöffnet sind. Das elektrochemische System kann dann zunächst über die Vorladeschaltung oder die Vorladeschaltungen vorgeladen werden, indem die vorhandenen Vorladeschalter geschlossen werden. Ist das Vorladen beendet, kann durch Schließen des Trennschalters / der Trennschalter in den zweiten Betriebszustand übergegangen werden. Dabei können der Vorladeschalter / können die Vorladeschalter wieder geöffnet werden, was jedoch nicht zwingend erfolgen muss. Der zweite Betriebszustand kann insbesondere einen Normalbetrieb des elektrochemischen Systems umfassen und einige Zeit, beispielsweise einige Stunden oder Tage andauern.

Zur bedarfsweisen Beendigung des Normalbetriebs kann durch Öffnen des Trennschalters / der Trennschalter der Trennvorrichtung von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand gewechselt werden. Im ersten Betriebszustand kann dann z. B. durch Schließen des ersten Schalters das elektrochemische System über den ohmschen Widerstand entladen werden und darauf durch Schließen des zweiten Schalters ein Kurzschluss zwischen den DC-Anschlüssen hergestellt werden. In diesem sicheren Zustand kann dann z. B. eine Wartung des elektrochemischen Systems durchgeführt werden.

In einer Ausführungsform des Verfahrens kann der erste Schalter und/oder der zweite Schalter, sofern dieser vorhanden ist, einen normal geschlossenen Schalter umfassen. Ein "normal geschlossener Schalter“, oder auch „Öffner“ genannt, ist ein Schalter, der von sich aus und ohne ein an dem Schalter anliegendes Steuersignal, einen geschlossenen Zustand annimmt und/oder in einem geschlossenen Zustand verbleibt. Weiterhin wird der geöffnete Zustand des Schalters erst über ein an dem Schalter anliegendes Steuerungssignal herbeigeführt. Er muss also aktiv und üblicherweise unter Energieaufwand, geöffnet werden. Eine Ausführung des ersten Schalters als normal-geschlossener Schalter, gegebenenfalls auch des zweiten Schalters als normal-geschlossener Schalter, ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Anordnung, die das elektrochemische System und einen Leistungswandler zur Versorgung des elektrochemischen Systems umfasst, eine Not- Abschaltvorrichtung aufweist. Eine derartige Not-Abschaltvorrichtung soll sicherstellen, dass bei ihrem Betätigen ein eingangsseitiger Leistungsaustausch zwischen dem Leistungswandler der Anordnung und dem Netz sicher verhindert wird und zusätzlich, dass das elektrochemische System der Anordnung einen sicheren Zustand einnimmt. Üblicherweise wird mit Betätigen der Not-Abschaltvorrichtung auch die Ansteuerung von Komponenten der Anordnung bewusst unterbunden. Somit kann es sein, dass nach Auslösen der Not-Abschaltung auch eine aktive Ansteuerung von Schaltern der Trenneinheit verhindert wird und nicht mehr erfolgen kann. Indem nun jedoch der erste Schalter, gegebenenfalls auch der zweite Schalter als normal-geschlossener Schalter ausgeführt sind, nimmt jeder dieser Schalter nach Betätigen der Not-Abschalteinrichtung den geschlossenen Zustand ein. Konkret kann in einer Ausführungsform des Verfahrens der erste Schalter und/oder der zweite Schalter, sofern dieser vorhanden ist, jeweils mit einer Not- Abschaltvorrichtung derart gekoppelt sein, dass jeder dieser Schalter in Reaktion auf ein Betätigen der Not-Abschaltvorrichtung seinen normal-geschlossenen Zustand annimmt. Dabei kann der zweite Schalter zusätzlich eine Spannungsüberwachung oder ein Zeitverzögerungsglied aufweisen. Hierdurch wird gewährleistet, dass der zweite Schalter erst mit einer zeitlichen Verzögerung zum ersten Schalter seinen normal-geschlossenen Zustand annimmt und ein zu frühes hartes Kurzschließen beider DC-Anschlüsse, also bei noch anliegender signifikanter DC-Spannung, sowie ein damit verbundener hoher Kurzschlussstrom können verhindert werden. Auf diese Weise kann das elektrochemische System auch bei Wegfall einer Ansteuerung des ersten Schalters und gegebenenfalls auch des zweiten Schalters der Trennvorrichtung sicher entladen und/oder kurzgeschlossen werden.

Bei einer Trennvorrichtung mit Trennschaltern zum Verbinden eines elektrochemischen Systems mit einem AC/DC-Wandler zum Austausch elektrischer Leistung ist jeweils ein DC- Ausgang der Trennvorrichtung mit jeweils einem DC-Anschluss des elektrochemischen Systems verbindbar. Die Trennvorrichtung weist weiter einen ersten Schalter auf, über den eine elektrische Verbindung zwischen den DC-Ausgängen hergestellt werden kann.

In einer Ausführungsform der Trennvorrichtung sind die DC-Ausgänge durch Schließen des ersten Schalters über einen ohmschen Widerstand verbindbar. Die Trennvorrichtung ist dabei ausgelegt, das mit den DC-Ausgängen verbundene elektrochemische System bei geschlossenem ersten Schalter über den ohmschen Widerstand zu entladen.

Die Trennvorrichtung weist DC-Eingänge auf, die mit dem AC/DC-Wandler verbindbar sind. In einer Ausführungsform weist die Trennvorrichtung eine Vorladeschaltung auf, über die die DC-Ausgänge über jeweils einen Vorladewiderstand und jeweils einen Vorladeschalter zum Vorladen des elektrochemischen Systems mit den DC-Eingängen verbindbar sind. Der ohmsche Widerstand, über den das elektrochemische System entladbar ist, umfasst dabei mindestens einen der Vorladewiderstände. In einem Ausführungsbeispiel ist der ohmsche Widerstand, über den das elektrochemische System entladen werden kann, einer der Vorladewiderstände.

Eine erfindungsgemäße Anordnung weist den Leistungswandler, das elektrochemische System und eine Systemsteuerung zur Steuerung der Anordnung auf. Dabei ist die Systemsteuerung ein Informationsverarbeitungssystem, das ausgelegt und eingerichtet ist, das zuvor beschriebene Verfahren auszuführen. KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Im Folgenden wird die Anmeldung anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

Fign. 1 , 2a, 2b, 3a und 3b zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Leistungswandlers mit einem elektrochemischen System.

Es werden in den Figuren die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Elemente verwendet.

FIGURENBESCHREIBUNG

Fig. 1 zeigt schematisch ein elektrochemisches System 14, z. B. einen Elektrolyseur oder eine Brennstoffzelle, das über einen Leistungswandler 10 und einen Transformator 16 mit einem AC-Netz 18 verbunden ist. Das AC-Netz 18 ist z. B. ein Wechselspannungsnetz eines Energieversorgers. Der Leistungswandler 10 weist einen AC/DC-Wandler 12 und eine Trennvorrichtung 20 auf. Der AC/DC-Wandler 12 weist eine getaktete Halbleiterschaltung auf und kann Wechselspannung in Gleichspannung bzw. Wechselstrom in Gleichstrom wandeln und umgekehrt. Die Halbleiterschaltung des AC/DC-Wandlers 12 wird von einer Systemsteuerung 30 angesteuert. Die Systemsteuerung 30 kann Teil des Leistungswandlers 10 sein und weist Hardware wie z. B. einen Prozessor und Speicher auf und ist eingerichtet und ausgelegt, um Computerprogrammbefehle einer Software auszuführen. Das elektrochemische System 14 ist über die Trennvorrichtung 20 mit dem AC/DC-Wandler 12 verbunden.

Die Trennvorrichtung 20 weist zwei Strompfade 41 , 42 auf, die jeweils einen DC-Eingang 26, 28 mit einem dem DC-Eingang 26, 28 zugeordneten DC-Ausgang verbinden. Dabei ist die in Fig. 1 illustrierte Trennvorrichtung 20 exemplarisch allpolig ausgestaltet, d. h. sie weist für jeden der DC-Anschlüsse des elektrochemischen Systems, also in jedem ihrer zwei Strompfade 41 , 42, jeweils einen Trennschalter TS auf. Im dargestellten Beispiel sind beide DC-Anschlüsse DC+, DC- des elektrochemischen Systems 14 mit jeweils einem Pol, also einem DC-Ausgang 22, 24, der Trennvorrichtung 20 verbunden. Jeder DC-Anschluss DC+, DC- des elektrochemischen Systems 14 kann über den jeweiligen Trennschalter TS mit dem AC/DC-Wandler 12 verbunden oder von diesem getrennt werden. Jeder der Trennschalter TS ist optional durch eine Sicherung F1 , F2 abgesichert. Die jeweiligen DC-Eingänge 26, 28 der Trennvorrichtung sind mit jeweils einem DC-seitigen Anschluss des AC/DC-Wandlers entsprechend verbunden. Bei offenen Trennschaltern TS ist das elektrochemische System 14 allpolig von dem AC/DC- Wandler 12 getrennt. Dies entspricht einem ersten Betriebszustand einer Anordnung, die das elektrochemische System 14 und den Leistungswandler 10 umfasst.

Im ersten Betriebszustand kann über den Spannungsmesser V die zwischen den DC- Anschlüssen DC+ und DC- anliegende Spannung gemessen und durch die Systemsteuerung 30 überwacht werden. Im ersten Betriebszustand wird das elektrochemische System 14 entladen. Je nach Ladezustand kann dies eine Zeitlang dauern, z. B. einige Stunden oder einige Tage. Über den Spannungsmesser V kann der Ladezustand des elektrochemischen Systems 14 erfasst werden und ermittelt werden, ob ein Zustand der Ladung erreicht ist, in dem ein erster Schalter S1 sicher geschlossen werden kann. Dies ist z. B. bei Unterschreiten einer Schutzkleinspannung von 50 V der Fall. Eine solche Erfassung des Ladezustandes und ein solches Schließen des ersten Schalters S1 kann z. B. durch die Systemsteuerung 30 gesteuert werden. Nach Schließen des ersten Schalters S1 kann das elektrochemische System 14 sicher gewartet werden. Auch wenn das elektrochemische System 14 eine unerwartete DC-Spannung an seinen DC-Anschlüssen DC+ und DC- und damit evtl, auch innerhalb des elektrochemischen Systems 14 generieren sollte, wird diese Spannung durch die sichere (äußere) Verschaltung der DC-Anschlüsse DC+ und DC- über den geschlossenen ersten Schalter S1 abgebaut.

Bei geschlossenen Trennschaltern TS kann ein Austausch elektrischer Leistung zwischen dem elektrochemischen System 14 über den Leistungswandler 10 und dem Transformator 16 mit dem AC-Netz 18 erfolgen. Dies entspricht einem zweiten Betriebszustand der Anordnung. Im zweiten Betriebszustand kann über den Strommesser A der im Zuge des Austausches elektrischer Leistung fließende Strom gemessen werden und durch die Systemsteuerung 30 ausgewertet werden, um z. B. ein Überschreiten eines Maximalwertes zu vermeiden.

In dem in Fig. 2a dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Trennvorrichtung 20 mit einer allpoligen DC-Vorladeeinheit ausgestattet. Dabei ist in jedem der Strompfade 41 , 42 der Trennvorrichtung 20 parallel zu dem Trennschalter TS und der optionalen Sicherung F1 eine Vorladeschaltung mit einer Serienschaltung aus einem Vorladeschalter VS und einem Vorladewiderstand R1 , R2 angeordnet. Jeder der zwei Pole, d. h. jeder der zwei DC- Anschlüsse DC+, DC- des elektrochemischen Systems 14, ist mit einem der DC-Ausgänge 22, 24 der Trennvorrichtung 20 verbunden. Jede der Vorladeschaltungen weist jeweils einen der Vorladewiderstände R1 , R2 auf, über die das elektrochemische System 14 bei geschlossenen Vorladeschaltern VS aufgeladen werden kann. Jede der Vorladeschaltungen ist optional durch Sicherungen F3, F4 abgesichert. Die Vorladeschaltungen der Trennvorrichtung 20 können dazu verwendet werden, um z. B. einen Elektrolyseur bis auf eine Leerlaufspannung des AC/DC-Wandlers 12 vorzuladen, bevor die Trennschalter TS geschlossen werden und Leistung über den Leistungswandler ausgetauscht wird, so dass z. B. eine Wasserstoffproduktion stattfindet.

Die Trennvorrichtung 20 weist im dargestellten Beispiel den ersten Schalter S1 auf. In Fig. 2a ist der erste Schalter S1 exemplarisch mit einem seiner Kontakte mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Vorladeschalter VS und dem Vorladewiderstand R1 der dem positiven Strompfad 41 zugeordneten Vorladeschaltung verbunden, während der zweite Kontakt mit dem negativen DC-Ausgang 24 der Trennvorrichtung verbunden ist. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass der erste Schalter S1 mit einem seiner Kontakte mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Vorladeschalter VS und dem Vorladewiderstand R2 der dem negativen Strompfad 42 zugeordneten Vorladeschaltung verbunden ist, während der zweite Kontakt mit dem positiven DC-Ausgang 22 der Trennvorrichtung 20 verbunden ist (in Fig. 2a nicht dargestellt). Schließlich ist es auch möglich, dass der erste Schalter S1 mit einem seiner Kontakte mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Vorladeschalter VS und dem Vorladewiderstand R1 der dem positiven Strompfad 41 zugeordneten Vorladeschaltung verbunden ist, während sein anderer Kontakt mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Vorladeschalter VS und dem Vorladewiderstand R2 der dem negativen Strompfad 42 zugeordneten Vorladeschaltung verbunden ist (in Fig. 2a nicht dargestellt). Bei geöffneten Trennschaltern TS und geöffneten Vorladeschaltern VS kann durch Schließen des ersten Schalters S1 ein sicherer Betriebszustand des elektrochemischen Systems 14 z. B. für Wartungszwecke eingeleitet werden. Dabei werden die beiden DC-Ausgänge 22, 24 und damit verbundene DC-Anschlüsse DC+, DC- je nach Anordnung des ersten Schalters S1 über den Vorladewiderstand R1 , über den Vorladewiderstand R2 oder über eine Serienschaltung der Vorladewiderstände R1 und R2 miteinander verbunden. Das elektrochemische System 14 kann sich über den jeweiligen Vorladewiderstand R1 , R2 bzw. die Vorladewiderstände R1 und R2 entladen und bei unerwartet auftretenden Spannungen an den DC-Anschlüssen DC+, DC- können diese über den jeweiligen Vorladewiderstand R1 , R2 bzw. die Vorladewiderstände R1 und R2 abgebaut werden.

Optional kann über die in Fig. 2a dargestellten Vorladeschaltungen auch ein Zwischenkreis des AC/DC-Wandlers 12 entladen werden. Hierfür können zusätzlich zum ersten Schalter S1 auch die Vorladeschalter VS geschlossen werden, so dass der Zwischenkreis des AC/DC- Wandlers 12 über den Vorladewiderstand R2 entladen wird. Die Ansteuerung der Schalter TS, VS und/oder S1 kann z. B. durch die Systemsteuerung 30 erfolgen.

Eine allpolig trennend ausgeführte Trennvorrichtung 20 mit jeweils einem Trennschalter TS und jeweils einer Vorladeschaltung in jedem der Strompfade 41 , 42 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das elektrochemische System 14, wie in Fig. 2a symbolisiert, eine Mittelpunkterdung aufweist. Die Anordnung kann zusätzlich eine optionale Not-Abschaltvorrichtung 31 aufweisen, die ausgelegt ist, bei Betätigung den AC/DC-Wandler AC-seitig und DC-seitig freizuschalten, d.h. ihn AC-seitig vom AC-Netz und DC-seitig von dem elektrochemischen System 14 zu trennen. Dabei kann es erforderlich sein, dass zusätzlich das elektrochemische System 14 sicher entladen wird, auch wenn eine Ansteuerung der Trennvorrichtung 20 durch die Systemsteuerungseinheit 30 aufgrund der Betätigung der Not-Abschaltvorrichtung 31 unterbunden wird. Um dennoch eine sichere Entladung des elektrochemischen Systems 14 zu erzielen, kann der erste Schalter S1 als normal-geschlossener Schalter ausgeführt sein, der von sich aus, d.h. bei fehlendem Ansteuerungssignal, seinen geschlossenen Zustand annimmt. Dabei ist der erste Schalter S1 mit der Not-Abschaltvorrichtung 31 derart gekoppelt, dass er bei Betätigen der Not-Abschaltvorrichtung 31 seinen normal-geschlossenen Zustand annimmt und das elektrochemische System 14 entlädt.

In dem in Fig. 2b dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Trennvorrichtung 20 neben dem ersten Schalter S1 einen zweiten Schalter S2 sowie optional den Spannungsmesser V auf.

Bei geöffneten Trennschaltern TS und geöffneten Vorladeschaltern VS kann durch Schließen des ersten Schalters S1 ein sicherer Betriebszustand des elektrochemischen Systems 14 z. B. für Wartungszwecke eingeleitet werden. Dabei werden die beiden DC-Ausgänge 22, 24 und damit verbundene DC-Anschlüsse DC+, DC- über den Vorladewiderstand R1 miteinander verbunden. Das elektrochemische System 14 kann sich über den Vorladewiderstand R1 entladen.

Über den Spannungsmesser V kann die zwischen den DC-Ausgängen 22, 24 anliegende Spannung gemessen werden und dadurch ermittelt werden, ob und wie sehr ein mit den DC- Ausgängen 22, 24 verbundenes elektrochemisches System 14 (noch) geladen ist. Ist die durch den Spannungsmesser V gemessene Spannung klein genug, z. B. unter einem vorgebbaren Schwellwert von z. B. 50 V, so kann der zweite Schalter S2 geschlossen werden. Die Spannung am elektrochemischen System 14 kann dabei optional durch Entladen über den Vorladewiderstand R1 gesenkt werden. Durch Schließen des zweiten Schalters S2 werden die DC-Ausgänge 22, 24 kurzgeschlossen und bei unerwartet auftretenden Spannungen an den mit den DC-Ausgängen 22, 24 verbundenen DC-Anschlüssen DC+, DC- können diese direkt über den Kurzschluss abgebaut werden.

Die Ansteuerung der Schalter TS, VS, S1 und/oder S2 sowie das Messen der Spannung mittels des Spannungsmessers V und das Ermitteln des Ladezustandes des an den DC- Ausgängen 22, 24 angeschlossenen elektrochemischen Systems 14 kann z. B. durch die Systemsteuerung 30 erfolgen. Auch der zweite Schalter S2 kann - analog zu dem ersten Schalter S1 - als ein normalgeschlossener Schalter S1 ausgeführt sein. Er kann zudem ein autark operierendes Zeitverzögerungsglied oder eine autark operierende Spannungsüberwachung aufweisen. Hierdurch ist gewährleistet, dass der zweite Schalter S2 erst nach dem ersten Schalter S1 oder bei Unterschreiten einer vordefinierten Spannung seinen normal-geschlossenen Zustand annimmt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Anordnung eine Not- Abschaltvorrichtung 31 aufweist, wobei der erste Schalter S1 und der zweite Schalter S2 mit der Not-Abschaltvorrichtung 31 derart gekoppelt sind, dass sie bei Betätigung der Not- Abschaltvorrichtung 31 ihren normal geschlossenen Zustand annehmen.

Die Ergänzung der Vorladeschaltung um die beschriebene Entladefunktion und die beschriebene Kurzschlussfunktion bietet den Vorteil, dass dadurch Systemkosten und auch die Wartungskosten deutlich gesenkt werden können.

In den Fig. 3a und 3b sind weitere Ausführungsformen einer Anordnung dargestellt, bei der ein elektrochemisches System 14 über einen Leistungswandler 10, umfassend einen AC/DC- Wandler 12 und eine Trennvorrichtung 20, und einen Transformator 16 mit einem AC-Netz 18 verbunden ist. Die Ausführungsformen in Fig. 3a und 3b ähneln in vielen Merkmalen der in Fig. 2b. dargestellten Ausführungsform. Daher werden im Folgenden hauptsächlich die Unterschiede zu der Ausführungsform in Fig. 2b erläutert, während für die identischen Merkmale auf die Figurenbeschreibung der Fig. 2b verwiesen wird.

Im Gegensatz zu den Fig. 2a und 2b weist die Trennvorrichtung in Fig. 3a eine lediglich einpolige Trennung mit einem Trennschalter TS in dem positiven Strompfad 41 auf. der negative Strompfad 42 ist frei von einem Trennschalter TS. Zudem ist auch eine Vorladeschaltung mit einem Vorladeschalter VS und einem Vorladewiderstand R1 lediglich zwischen dem positiven DC-Eingang 26 und dem positiven DC-Ausgang 22 angeordnet, die also dem positiven Strompfad 41 zugeordnet ist. Die Trennvorrichtung 20 weist zudem einen ersten Schalter S1 auf, der einen Verbindungspunkt zwischen dem Vorladeschalter VS und dem Vorladewiderstand R1 der dem positiven Strompfad 41 zugeordneten Vorladeschaltung mit dem negativen DC-Ausgang 24 verbindet. Die Trennvorrichtung 20 kann optional auch den zweiten Schalter S2 aufweisen, der die beiden DC-Ausgänge 22, 24 der T rennvorrichtung 20, und somit die DC-Anschlüsse DC-, DC+ des elektrochemischen Systems 14 kurzschließen kann. In Fig. 3a ist der optionale zweite Schalters S2 und dessen Anordnung durch gestrichelte Linien symbolisiert. Auch der zweite Schalter S2 kann analog zu dem ersten Schalter S1 als normal geschlossener Schalter ausgeführt sein, der von sich aus, d.h. bei Abwesenheit eines Ansteuerungssignals seinen geschlossenen Zustand annimmt. Der zweite Schalter S2 kann zusätzlich ein (autark operierendes) Zeitverzögerungsglied oder eine autark operierende Spannungsüberwachung aufweisen (in Fig. 3a nicht dargestellt). Dies gewährleistet, dass der zweite Schalter S2 erst nach dem ersten Schalter S1 , insbesondere nach Ablauf einer voreingestellten Zeitdauer, oder bei Unterschreitung einer voreingestellten Spannung seinen normal geschlossenen Zustand annimmt. Eine derartige einpolig trennende Trennvorrichtung 20 mit einer dem positiven Strompfad 41 zugeordneten Vorladeschaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das elektrochemische System 14 eine Erdung an seinem negativen DC-Anschluss aufweist.

Die Ausführungsform in Fig. 3b unterscheidet sich von der in Fig. 3a dadurch, dass der Trennschalter TS und die Vorladeschaltung aus Vorladeschalter VS und Vorladewiderstand R2 zwischen dem negativen DC-Eingang 28 und dem negativen DC-Ausgang 24 der Trennvorrichtung 20 angeordnet ist, und daher dem negativen Strompfad 42 der Trennvorrichtung 20 zugeordnet ist. Der erste Schalter S1 verbindet hier einen Verbindungspunkt zwischen dem Vorladeschalter VS und dem Vorladewiderstand R2 der Vorladeschaltung mit dem positiven DC-Ausgang 22 der Trennvorrichtung 20 und somit mit dem positiven DC-Anschluss DC+ des elektrochemischen Systems 14. Eine derartige einpolig trennende Trennvorrichtung 20 mit einer dem negativen Strompfad 42 zugeordneten Vorladeschaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das elektrochemische System 14 eine Erdung an seinem positiven DC-Anschluss DC+ aufweist.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 Leistungswandler

12 AC/DC-Wandler

14 elektrochemisches System

16 T ransformator

18 AC- Netz

20 Trennvorrichtung

22, 24 DC-Ausgang

26, 28 DC-Eingang

30 Systemsteuerung

31 Not-Abschaltvorrichtung

41 , 42 Strom pfad

DC+, DC- DC-Anschluss

S1 erster Schalter

S2 zweiter Schalter

TS Trennschalter

V Spannungsmesser

A Strommesser

F1, F2, F3, F4 Sicherung

R1, R2 Vorladewiderstand

Vorladeschalter