In Bearbeitung

Bitte warten ...

Einstellungen

Einstellungen

Gehe zu Anmeldung

1. WO2017186393 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG EINER KAPAZITÄT EINES ZWISCHENKREIS-KONDENSATORS

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Beschreibung

Titel

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur

Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Bestimmung der Kapazität eines

Zwischenkreis-Kondensators für einen Wechselrichter. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Wechselrichteranordnung mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators.

Stand der Technik

Elektrische Antriebssysteme, wie sie zum Beispiel in Elektro- oder

Hybridfahrzeugen Verwendung finden, umfassen in der Regel einen

Wechselrichter. Solche Wechselrichter werden von einer Gleichspannungsquelle, wie zum Beispiel einer Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges, gespeist. Zur Stabilisierung der Eingangsspannung derartiger Wechselrichter ist am Eingang des Wechselrichters ein Zwischenkreis-Kondensator vorgesehen. Der Ausgang des Wechselrichters kann zum Beispiel mit einer elektrischen Maschine verbunden werden, um an der Maschine die erforderlichen

Spannungen bereitzustellen.

Die elektrische Energie der Gleichspannungsquelle, welche den Wechselrichter speist, kann darüber hinaus in Elektro- oder Hybridfahrzeugen auch ein

Niederspannungs-Bordnetz speisen. Hierzu kann die elektrische Spannung der Gleichspannungsquelle (beispielsweise der Traktionsbatterie) mittels eines Gleichspannungskonverters (DC-DC-Konverter) auf die gewünschte Spannung

von beispielsweise ca. 13,2 Volt des Niederspannungs-Bordnetzes konvertiert werden.

Die Druckschrift DE 10 2012 220 247 AI offenbart eine Inverterschaltung für einen elektrischen Antrieb, sowie ein Elektrofahrzeug mit einer Inverterschaltung und ein Verfahren zum Betrieb einer Inverterschaltung. Die Inverterschaltung umfasst dabei insbesondere einen Inverter, an dessen Eingang ein

Zwischenkreis-Kondensator vorgesehen ist.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis- Kondensators mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.

Demgemäß ist vorgesehen:

Ein Verfahren zur Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators für einen Wechselrichter. Das Verfahren umfasst die Schritte des Aufladens des Zwischenkreis- Kondensators mittels eines Gleichspannungs-Konverters, des Erfassens eines Ladestroms von dem Gleichspannungs-Konverter in den Zwischenkreis-Kondensator während des Aufladens des Zwischenkreis-Kondensators und des Erfassens einer Zwischenkreisspannung über dem Zwischenkreis-Kondensator während des Aufladens des

Zwischenkreis-Kondensators. Ferner umfasst das Verfahren den Schritt des Berechnens eines Wertes für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators basierend auf Werten des erfassten Ladestroms und der erfassten

Zwischenkreis-Spannung, die während des Aufladens des Zwischenkreis-Kondensators erfasst worden sind.

Ferner ist vorgesehen:

Eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators für einen Wechselrichter. Die Vorrichtung umfasst einen

Gleichspannungs-Konverter, einen Spannungssensor, einen Stromsensor und eine Auswerteeinrichtung. Der Gleichspannungs-Konverter ist mit dem

Zwischenkreis-Kondensator elektrisch gekoppelt. Der Gleichspannungs-Konverter ist dabei dazu ausgelegt, an dem Zwischenkreis-Kondensator eine vorbestimmte elektrische Spannung bereitzustellen, um den Zwischenkreis- Kondensator aufzuladen. Der Spannungssensor ist dazu ausgelegt, eine elektrische Spannung über den Zwischenkreis-Kondensator zu erfassen. Der Stromsensor ist dazu ausgelegt, während des Aufladens des Zwischenkreis-Kondensators einen elektrischen Strom von dem Gleichspannungs-Konverter in den Zwischenkreis-Kondensator zu erfassen. Die Auswerteeinrichtung ist dazu ausgelegt, Messwerte der von dem Spannungssensor erfassten elektrischen Spannung über dem Zwischenkreis-Kondensator und Messwerte des von dem Stromsensor erfassten elektrischen Stroms in den Zwischenkreis-Kondensator zu empfangen. Ferner ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, basierend auf den empfangenen Messwerten von dem Spannungssensor und dem

Stromsensor einen Wert für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators zu berechnen.

Weiterhin ist vorgesehen:

Eine Wechselrichteranordnung mit einem Wechselrichter, einem Trennschalter und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators. Der Wechselrichter umfasst einen Zwischenkreis-Kondensator, der an einem Eingangsanschluss des Wechselrichters mit einer Gleichspannungsquelle verbindbar ist. Der Trennschalter ist zwischen dem

Eingangsanschluss des Wechselrichters und der Gleichspannungsquelle angeordnet. Der Trennschalter ist dazu ausgelegt, eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss des Wechselrichters und der

Gleichspannungsquelle zu unterbrechen.

Vorteile der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die

Kapazität eines Zwischenkreis- Kondensators, insbesondere beispielsweise die Zwischenkreiskapazität in einem Wechselrichter, während des Betriebs bzw. während der Lebensdauer des Wechselrichters ändern kann. Diese Änderung der Zwischenkreis-Kapazität kann sich gegebenenfalls ungünstig auf den Betrieb des Wechselrichters auswirken.

Daher ist es eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine einfache und effiziente Bestimmung einer Zwischenkreis-Kapazität ermöglichen, wie sie beispielsweise in einem Wechselrichter verwendet wird.

Eine Idee, die der vorliegenden Erfindung dabei zugrunde liegt, besteht darin, den Zwischenkreis-Kondensator für einen Wechselrichter mittels eines gegebenenfalls ohnehin vorhandenen Gleichspannungs-Konverters von einer weiteren Spannungsquelle aufzuladen und dabei den Ladestrom und die Ladespannung zu überwachen. Durch ein solches kontrolliertes Aufladen eines Zwischenkreis-Kondensators und das Auswerten der dabei erfassten Messwerte für Ladestrom und Ladespannung kann die aktuelle Kapazität des

Zwischenkreis-Kondensators ermittelt werden. Da die hierzu erforderlichen Komponenten wie Gleichspannungs-Konverter und die Spannungsquelle, welche den Gleichspannungs-Konverter speist, in der Regel bereits vorhanden sind, kann die Ermittlung der Kapazität des Zwischenkreis- Kondensators mit relativ geringem Aufwand und somit sehr kostengünstig realisiert werden.

Die so ermittelte Kapazität des Zwischenkreis- Kondensators ermöglicht

Rückschlüsse über den Zustand des Zwischenkreis- Kondensators und eine gegebenenfalls fortgeschrittene Alterung. Somit kann ein eventuell

bevorstehender Ausfall oder eine Beschädigung eines Wechselrichters mit einem Zwischenkreis-Kondensator frühzeitig erkannt werden. Damit steigt insbesondere auch die Verfügbarkeit eines Systems mit einem Wechselrichter, dessen Zwischenkreis-Kondensator überwacht wird.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis- Kondensators ferner einen Schritt zum Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen dem Zwischenkreis-Kondensator und einer an den Zwischenkreis-Kondensator angeschlossenen Spannungsquelle. Ferner kann das Verfahren auch einen Schritt zum Deaktivieren von

Verbrauchern umfassen, die an einen Wechselrichter mit dem überwachten Zwischenkreiskondensator angeschlossenen sind. Hierdurch kann der

Wechselrichter mit dem zu überwachenden Zwischenkreis-Kondensator von seiner Umgebung abgetrennt werden. Auf diese Weise können störende

Außeneinflüsse bei der Bestimmung der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators vermieden werden.

Gemäß einer Ausführungsform werden bei den Schritten des Erfassens des Ladestroms in den Zwischenkreis-Kondensator und des Erfassens der

Zwischenkreis-Spannung über dem Zwischenkreis-Kondensator jeweils

Ladestrom und Zwischenkreis-Spannung in einer Mehrzahl von

aufeinanderfolgenden Zeitintervallen erfasst. Durch eine derartige

Untergliederung für die Erfassung von Zwischenkreis-Spannung und Ladestrom kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Zwischenkreis-Kapazität gesteigert werden.

Gemäß einer Ausführungsform werden in dem Schritt zum Berechnen der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators für jedes Zeitintervall zunächst ein Zwischenwert für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators berechnet. Unter Verwendung der so berechneten Zwischenwerte für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators wird daraufhin die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators bestimmt. Beispielsweise kann die Bestimmung der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators durch Mittelwertbildung der Zwischenwerte der einzelnen berechneten Kapazitäten des Zwischenkreis- Kondensators bestimmt werden. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der ermittelten Zwischenkreis-Kapazität weiter erhöht werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Gleichspannungs-Konverter in der Vorrichtung zur Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators einen Hochsetzsteller und/oder einen Tiefsetzsteller. Insbesondere kann es sich bei dem Gleichspannungs-Konverter um einen Spannungskonverter handeln, der dazu ausgelegt ist, sowohl eine an den mit dem Zwischenkreis- Kondensator verbundenen Anschlüssen anliegende Hochspannung in eine niedrigere

Spannung zu konvertieren, als auch in einem inversen Betrieb eine niedrigere Spannung in eine höhere Spannung zu konvertieren und die höhere Spannung dann an dem Zwischenkreis- Kondensator bereitzustellen.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Gleichspannungs-Konverter der

Wechselrichteranordnung mit einem Niederspannungs-Bordnetz eines Elektro-oder Hybridfahrzeuges elektrisch gekoppelt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Wechselrichteranordnung eine Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, vor dem Aufladen des

Zwischenkreis-Kondensators die elektrische Verbindung zwischen dem

Eingangsanschluss des Wechselrichters und der Gleichspannungsquelle zu unterbrechen. Ferner kann die Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, elektrische Verbraucher, die an einem Ausgangsanschluss des Wechselrichters angeschlossen sind, zu deaktivieren und/oder die elektrischen Verbraucher von dem Wechselrichter elektrisch zu trennen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Wechselrichter dazu ausgelegt, einen Betriebspunkt des Wechselrichters in Abhängigkeit von der berechneten Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators anzupassen. Auf diese Weise kann auch bei sich ändernden Kapazitäten des Zwischenkreis-Kondensators der Wechselrichter stets in einem möglichst optimalen Betriebspunkt betrieben werden.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den

Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1: eine schematische Darstellung einer Wechselrichteranordnung mit einer Vorrichtung zur Bestimmung eine Kapazität eines

Zwischenkreis-Kondensators gemäß einer Ausführungsform;

Figur 2: eine schematische Darstellung eines Diagramms von Strom- und

Spannungsverlauf über die Zeit, wie sie einer Ausführungsform zugrunde liegen; und

Figur 3: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Bestimmung einer Kapazität eines

Zwischenkreis-Kondensators gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.

Ausführungsformen der Erfindung

In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen, soweit nicht anders angegeben, mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaltbildes für eine Wechselrichteranordnung mit einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Kapazität eines Zwischenkreis- Kondensators gemäß einer Ausführungsform. Die

Wechselrichteranordnung umfasst einen Wechselrichter 2, an dessen Eingang ein Zwischenkreis-Kondensator 21 angeordnet ist. Bei dem Zwischenkreis-Kondensator 21 kann es sich dabei um einem in den Wechselrichter 2 integrierten Zwischenkreis- Kondensator 21 handelt. Alternativ kann der

Zwischenkreis-Kondensator 21 jedoch auch als separates Bauelement oder als Baugruppe mit mehreren einzelnen Kondensatoren unabhängig von dem

Wechselrichter 2 bereitgestellt werden. Der Eingang des Wechselrichters 2 ist mit einer Gleichspannungsquelle 3 verbindbar. Beispielsweise kann es sich bei der Gleichspannungsquelle 3 um eine Batterie bzw. einen Akkumulator, wie zum Beispiel eine Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges, handeln.

Zwischen der Gleichspannungsquelle 3 und dem Wechselrichter 2 ist ein

Trennschalter 31 vorgesehen. Dieser Trennschalter 31 kann die elektrische Verbindung zwischen der Gleichspannungsquelle 3 und dem Wechselrichter 2 unterbrechen. Dabei kann der Trennschalter 31 entweder nur eine Verbindung zwischen der Gleichspannungsquelle 3 und dem Wechselrichter 2 unterbrechen, oder alternativ ist es auch möglich, dass der Trennschalter 31 beide

Verbindungen zwischen der Gleichspannungsquelle 3 und dem Wechselrichter 2 unterbricht. Bei dem Trennschalter 31 kann es sich dabei beispielsweise um ein Halbleiterschaltelement oder um ein mechanisches Schaltelement, wie zum Beispiel ein Relais, einen Schütz oder ähnliches, handeln. Der Trennschalter 31 kann dabei beispielsweise mittels einer geeigneten Steuereinrichtung 32 oder ähnlichem angesteuert werden, um die elektrische Verbindung zwischen der Gleichspannungsquelle 3 und dem Wechselrichter 2 zu verbinden oder zu trennen. Am Ausgang des Wechselrichters 2 kann eine elektrische Last 4, wie zum Beispiel eine elektrische Maschine oder ähnliches, vorgesehen sein. Die elektrische Last 4 ist dabei jedoch nicht auf eine elektrische Maschine oder ähnliches begrenzt, sondern kann eine beliebige elektrische Last umfassen, die von einem Wechselrichter 2 angesteuert werden kann.

Weiterhin ist ein Gleichspannungs-Konverter 11 vorgesehen, der mit einem ersten Anschluss mit der Gleichspannungsquelle 2 elektrisch gekoppelt ist. Dabei ist dieser Anschluss der Gleichspannungsquelle 3 elektrisch mit dem

Eingangsanschluss des Wechselrichters 2 verbunden. Entsprechend ist dieser Anschluss des Gleichspannungs-Konverters 11 auch über den Trennschalter 31 mit der Gleichspannungsquelle 3 elektrisch verbunden. Ein weiterer Anschluss des Gleichspannungs-Konverters 11 ist mit einer weiteren

Gleichspannungsquelle 10 elektrisch gekoppelt. Bei der weiteren

Gleichspannungsquelle 10 kann es sich beispielsweise um das

Niederspannungs-Bordnetz eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Elektro-oder Hybridfahrzeuges, handeln. Insbesondere kann die weitere

Gleichspannungsquelle 10 beispielsweise einen Akkumulator, wie zum Beispiel einen Bleiakkumulator eines Niederspannungs-Bordnetzes eines Fahrzeugs, umfassen. Somit kann beispielsweise bei einem geschlossenen Trennschalter 31 die elektrische Spannung der Gleichspannungsquelle 3 mittels des

Gleichspannungs-Konverters 11 in eine Spannung des mit der weiteren

Gleichspannungsquelle 10 gekoppelten elektrischen Netzwerkes konvertiert werden. Alternativ kann der Gleichspannungs-Konverters 11 auch die Spannung der weiteren Gleichspannungsquelle 10 in eine Spannung konvertieren, die dem Spannungsniveau der Gleichspannungsquelle 3 bzw. dem Spannungsniveau am Eingang des Wechselrichters 2 entspricht.

Die Vorrichtung zur Bestimmung der Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 umfasst darüber hinaus einen Spannungssensor 12, der die elektrische Spannung über dem Zwischenkreis-Kondensator 21, also am Eingang des Wechselrichters 2, erfasst. Bei diesem Spannungssensor 12 kann es sich um einen beliebigen

Spannungssensor handeln, der dazu ausgelegt ist, eine elektrische Spannung in der entsprechenden Spannungshöhe zu erfassen und ein zu der erfassten Spannung korrespondierendes Ausgangssignal bereitzustellen. Insbesondere kann es sich dabei sowohl um ein analoges wie auch ein digitales

Ausgangssignal handeln.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung zur Bestimmung der Kapazität des

Zwischenkreis-Kondensators einen Stromsensor 13, der in dem elektrischen Strompfad zwischen Gleichspannungs-Konverter 11 und Eingang des

Wechselrichters 2 mit dem Zwischenkreis-Kondensator 21 angeordnet ist. Dieser Stromsensor 13 ist dabei insbesondere dazu ausgelegt, einen elektrischen Strom von dem Gleichspannungs-Konverter 11 in den Zwischenkreis-Kondensator 21 zu erfassen und ein zu dem erfassten elektrischen Strom korrespondierendes Ausgangssignal in analoger oder digitaler Form bereitzustellen.

Das Ausgangssignal des Spannungssensors 12 und des Stromsensors 13 können beispielsweise einer Auswerteeinrichtung 14 bereitgestellt werden. Die Auswerteeinrichtung 14 kann hierbei, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, basierend auf den Messwerten von Spannungssensor 12 und Stromsensor 13 eine Kapazität des Zwischenkreis- Kondensators 21 ermitteln.

Für die Ermittlung der Kapazität des Zwischenkreis- Kondensators 21 für den Wechselrichter 2 kann hierzu zunächst der Trennschalter 31 zwischen

Gleichspannungsquelle 3 und Wechselrichter 2 geöffnet werden, um die

elektrische Verbindung zwischen Gleichspannungsquelle 3 und Wechselrichter 2 zu unterbrechen. Hierzu kann der Trennschalter 31 beispielsweise mittels der Steuereinrichtung 32 entsprechend angesteuert werden. Ferner kann die Steuereinrichtung 32 auch die an den Wechselrichter 2 angeschlossenen Verbraucher 4 deaktivieren. Gegebenenfalls kann hierzu zwischen

Wechselrichter 2 und elektrischem Verbraucher 3 auch ein geeigneter Schalter (nicht dargestellt) vorgesehen sein, der elektrische Verbindungen zwischen Wechselrichter 2 und elektrischem Verbraucher 4 unterbricht.

Gegebenenfalls kann zur Initialisierung der Bestimmung der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators zunächst der Zwischenkreis-Kondensator 21 entladen werden. Hierzu kann der Wechselrichter 2 beispielsweise kurzzeitig eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen des

Zwischenkreis-Kondensators 21 herstellen. Anschließend werden vor der Bestimmung der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 in dem

Wechselrichter 2 eventuell vorhandene elektrische Verbindungen zwischen den Anschlüssen des Zwischenkreiskondensators 21 geöffnet,

um einen möglichen Stromfluss zwischen den beiden Anschlüssen des

Zwischenkreis-Kondensators 21 zu vermeiden.

Für die Ermittlung der Kapazität des Zwischenkreis- Kondensators 21 wird daraufhin die elektrische Spannung der weiteren Gleichspannungsquelle 10 mittels Gleichspannungs-Konverter 11 in eine vorbestimmte Gleichspannung konvertiert und diese konvertierte Gleichspannung am Eingang des

Wechselrichters 2, also über dem Zwischenkreis-Kondensator 21 bereitgestellt. Auf diese Weise kann der Zwischenkreis-Kondensator 21 über den

Gleichspannungs-Konverter 11 von der weiteren Gleichspannungsquelle 10 aufgeladen werden. Während dieses Aufladens des Zwischenkreis-Kondensators 21 wird mittels Spannungssensor 12 die Spannung über dem Zwischenkreis-Kondensator 21 erfasst und ein entsprechendes Signal an der

Auswerteeinrichtung 14 bereitgestellt. Ferner wird der elektrische Strom von dem Gleichspannungs-Konverter 11 in den Zwischenkreis-Kondensator 21 von dem Stromsensor 13 erfasst und ein entsprechendes Signal, welches zu dem

Ladestrom des Zwischenkreis- Kondensators 21 korrespondiert, an der

Auswerteeinrichtung 14 bereitgestellt. Die Signale der Messwerte für Spannung über dem Zwischenkreis-Kondensator 21 und Ladestrom können dabei entweder kontinuierlich an der Auswerteeinrichtung 14 bereitgestellt werden, oder alternativ kann auch jeweils zu diskreten Zeitpunkten jeweils ein Messwert von dem Strom- und Spannungssensor an die Auswerteeinrichtung 14 übertragen werden.

Vorzugsweise wird während des Aufladens des Zwischenkreis-Kondensators 21 der Zwischenkreis-Kondensator 21 dabei mit einem vorgegebenen konstanten Ladestrom aufgeladen. Entsprechend kann dabei die von dem Gleichspannungs-Konverter 11 am Eingang des Wechselrichters 2 bereitgestellte Spannung angepasst werden. Beispielsweise kann die Ansteuerung des Gleichspannungs-Konverters 11 zum Aufladen des Zwischenkreis- Kondensators 21 mit einem konstanten Strom durch die Auswerteeinrichtung 14 erfolgen.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Verläufe von Spannung über dem Zwischenkreis-Kondensator UZK und Ladestrom k über der Zeit. Zum Zeitpunkt to wird dabei das Aufladen des entladenen Zwischenkreis-Kondensators 21 über den Spannungskonverter 11 gestartet. Bis zum Zeitpunkt ts erfolgt dabei eine Initialisierung, die beispielsweise das Einstellen eines konstanten Ladestroms umfasst. Nachdem zum Zeitpunkt ts stabilen Strom- bzw. Spannungsverhältnisse eingestellt worden sind, kann mit der Bestimmung der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 begonnen werden. Die Kapazität CZK des Zwischenkreis-Kondensators 21 ergibt sich dabei aus dem Quotient der Summe (des Integrals) des vom Startzeitpunkt to bis zu diesem Zeitpunkt t in den Zwischenkreis-Kondensator 21 geflossenen Ladestroms i(t) geteilt durch die zu diesem Zeitpunkt am Zwischenkreis-Kondensator 21 anliegende Spannung u(t). Beispielsweise kann die Kapazität des Zwischenkreis- Kondensators 21 somit gemäß der nachfolgenden Formel berechnet werden.

f,d i(t)dt

r - _£_!

LzK ~ u(t)

Die so ermittelte Zwischenkreis-Kapazität umfasst neben der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 gegebenenfalls auch weitere am Eingang des Wechselrichters 2 anliegende Kapazitäten. Diese sind jedoch in der Regel relativ klein und können daher gegebenenfalls vernachlässigt werden. Sind jedoch

diese weiteren Kapazitäten ganz oder zumindest teilweise bekannt, so kann die ermittelte Kapazität um einen entsprechenden Anteil vermindert werden, um zu der tatsächlichen Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 zu gelangen.

Die Berechnung der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 erfolgt dabei in der Regel erst basierend auf Messwerten, nachdem sich für das Aufladen der Zwischenkreis-Kapazität 21 stabile Verhältnisse eingestellt haben und sich beispielsweise ein stabiler konstanter Ladestrom L eingestellt hat. Dies ist beispielsweise in Figur 2 zum Zeitpunkt ts der Fall. Anschließend kann jeweils zu vorgegebenen Zeitpunkten, beispielsweise in vorgegebenen Zeitintervallen der in den Zwischenkreis- Kondensator 21 hineinfließende Strom integriert bzw.

aufsummiert werden und durch die zu diesem Zeitpunkt anliegende

Zwischenkreis-Spannung dividiert werden, um einen Wert für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 zu berechnen. Erfolgen nacheinander mehrere solche Berechnungen für den Wert der Zwischenkreis-Kapazität 21, so kann daraufhin basierend auf diesen mehreren Zwischenwerten ein Wert für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 berechnet werden. Beispielsweise kann dies durch Mittelwertbildung der zuvor berechneten Zwischenwerte erfolgen. Gegebenenfalls sind auch andere, beispielsweise gewichtete,

Rechenverfahren möglich.

Die so ermittelte Kapazität des Zwischenkreis- Kondensators 21 kann

beispielsweise ausgewertet werden, um eine Aussage über den Zustand des Zwischenkreis-Kondensators 21 zu treffen. Beispielsweise kann das Absinken der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 auf eine zunehmende Alterung oder eine andere Beschädigung des Zwischenkreis-Kondensators 21 hindeuten. Sinkt der Wert der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 beispielsweise unterhalb einen vorgegebenen Schwellwert, so kann dies auf eine übermäßige Alterung bzw. Beschädigung des Kondensators hinweisen. Daher kann beim Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 ein Warnhinweis ausgegeben werden oder gegebenenfalls kann auch der weitere Betrieb des Wechselrichters 2

unterbunden werden.

Ferner ist es auch möglich, dass der Betrieb des Wechselrichters 2 entsprechend dem ermittelten Wert für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 angepasst wird. Beispielsweise kann der ermittelte Wert für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 in ein Temperaturmodell mit einfließen.

Basierend auf einem solchen Temperaturmodell kann der Betrieb des

Wechselrichters 2 derart angepasst werden, dass eine mögliche Erwärmung des Wechselrichters 2 und insbesondere auch des Zwischenkreis-Kondensators 21 einen vorgegebenen maximalen Temperaturwert nicht überschreitet.

Beispielsweise kann basierend auf dem ermittelten Wert für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 die maximal zulässige Leistung des

Wechselrichters 2 angepasst bzw. reduziert werden. Darüber hinaus sind auch beliebige weitere Anpassungen des Betriebs des Wechselrichters 2 basierend auf der ermittelten Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 möglich.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zum Bestimmen der Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators 21 für einen Wechselrichter 2 zugrunde liegt. In Schritt Sl können gegebenenfalls zunächst vorbereitende Schritte für die Ermittlung der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 ausgeführt werden. Beispielsweise kann dieser Schritt Sl einen Schritt Sla umfassen, in dem eine elektrische Verbindung zwischen dem Zwischenkreis-Kondensator 21 und einer an den Zwischenkreis-Kondensator 21 angeschlossenen Spannungsquelle 3 getrennt wird. Weiterhin kann der Schritt Sl auch einen Schritt Slb umfassen, in dem gegebenenfalls an den Wechselrichter 2 angeschlossene Verbraucher 4 deaktiviert werden.

Weiterhin kann gegebenenfalls auch in dem Schritt Sl zunächst der

Zwischenkreis-Kondensator 21 vollständig entladen werden.

Daraufhin erfolgt in Schritt S2 zunächst ein Aufladen des Zwischenkreis-Kondensators 21 mittels eines Gleichspannungs-Konverters 11. Insbesondere kann dabei beispielsweise der Zwischenkreis-Kondensator 21 mit einem vorgegebenen konstanten Ladestrom aufgeladen werden.

In Schritt S3 wird dabei während des Aufladens des Zwischenkreis- Kondensators 21 der Ladestrom von dem Gleichspannungs-Konverter 11 in den Zwischenkreis-Kondensator 21 erfasst. Ferner wird in Schritt S4 während des Aufladens des Zwischenkreis-Kondensators 21 die Zwischenkreis-Spannung über dem

Zwischenkreis-Kondensator 21 erfasst. In Schritt S5 erfolgt daraufhin das Berechnen eines Werts für die Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21. Die Berechnung der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators 21 erfolgt dabei, wie zuvor bereits beschrieben, basierend auf den Werten des erfassten

Ladestroms und der erfassten Zwischenkreis-Spannung.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Kapazität eines Zwischenkreis-Kondensators für einen Wechselrichter. Hierzu wird der Zwischenkreis-Kondensator über einen

Gleichspannungs-Konverter aufgeladen und dabei Ladestrom und Spannung über dem Zwischenkreis-Kondensator erfasst. Basierend auf Ladestrom und Spannung über dem Zwischenkreis-Kondensator kann daraus auf den Wert der Kapazität des Zwischenkreis-Kondensators geschlossen werden.