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1. WO2020108759 - MIKRO-SOLARINVERTER

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

[ DE ]

Patentansprüche

1. Mikro-Solarinverter (2) zur Wandlung einer von einem So larpanel (1) bereitgestellten Gleichspannung in eine Wechsel spannung, wobei der Mikro-Solarinverter (2) transformatorlos aufgebaut ist und eine Bauhöhe von höchstens 24 mm aufweist.

2. Mikro-Solarinverter (2) nach Anspruch 1, der eine Bauhöhe von höchstens 20 mm aufweist.

3. Mikro-Solarinverter (2) nach Anspruch 1 oder 2 mit einem galvanisch gekoppelten elektrischen Wandler zur Wandlung der an ersten Anschlüssen (11A, 11B) anliegenden Gleichspannung in eine Ausgangsspannung, aufweisend:

- einen eingangsseitig mit den ersten Anschlüssen (11A, 11B) verbundenen Aufwärtswandler,

- einen eingangsseitig mit den ersten Anschlüssen (11A, 11B) verbundenen Inverswandler und

- eine mit dem ausgangsseitigen Pluspol (13A) des Aufwärts wandlers und dem ausgangsseitigen Minuspol (13B) des Invers wandlers verbundene Serienschaltung aus zwei Kondensatoren (CI, C2), wobei der ausgangsseitige Minuspol des Aufwärts wandlers und der ausgangsseitige Pluspol des Inverswandlers mit dem Mittelanschluss (12A) zwischen den Kondensatoren (CI, C2) verbunden sind.

4. Mikro-Solarinverter (2) nach Anspruch 3, bei dem der Auf wärtswandler eine erste Serienschaltung eines ersten Halb leiterschalters (Sl) oder einer ersten Diode mit einem zwei ten Halbleiterschalter (S2) umfasst, deren Außenanschlüsse die ausgangsseitigen Pole des Aufwärtswandlers bilden sowie eine erste Induktivität (LI), die mit dem Mittelanschluss (12B) der ersten Serienschaltung sowie dem Pluspol (11A) der Eingangsspannung verbunden ist.

5. Mikro-Solarinverter (2) nach Anspruch 4, bei dem der In verswandler eine zweite Serienschaltung eines dritten Halb leiterschalters (S3) mit einem vierten Halbleiterschalter (S4) oder einer zweiten Diode umfasst, von denen ein Außenan schluss den ausgangsseitigen Minuspol (13B) des Inverswandlers bildet und der andere Außenanschluss mit dem Pluspol (11A) der Eingangsspannung verbunden ist, wobei der Invers wandler weiterhin eine zweite Induktivität (L2) umfasst, die mit dem Mittelanschluss (12C) der zweiten Serienschaltung so wie dem Mittelanschluss (12A) zwischen den Kondensatoren (CI, C2) verbunden ist.

6. Mikro-Solarinverter (2) nach Anspruch 4 oder 5, bei dem wenigstens ein Teil von erstem bis viertem Halbleiterschalter (S1...4) als Galliumnitrid-Schalter ausgeführt sind, insbeson dere als selbstsperrende Galliumnitrid-Schalter oder als Kas-kode mit einem selbstleitenden Galliumnitrid-Schalter.

7. Mikro-Solarinverter (2) nach Anspruch 6, derart ausgestal tet, dass als Schaltfrequenz für die Galliumnitrid-Schalter-Schalter eine Frequenz von wenigstens 200 kHz, insbesondere wenigstens 500 kHz, in einer besonderen Ausgestaltung wenigs tens 1 MHz verwendet wird.

8. Mikro-Solarinverter (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die erste und/oder zweite Induktivität (LI, L2) Lei-terplatten-Induktivitäten sind.

9. Mikro-Solarinverter (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 8 mit einer Vollbrücke (V) , die eingangsseitig mit den ausgangsseitigen Polen (13A, 13B) von Aufwärts- und Inverswand ler verbunden ist.

10. Mikro-Solarinverter (2) nach Anspruch 9, derart ausge staltet, dass die Leistungshalbleiter (S7...10) der Vollbrücke (V) wenigstens zu einem Teil der Betriebszeit als Polwender betrieben werden.

11. Mikro-Solarinverter (2) nach einem der vorangehenden An sprüche, bei dem wenigstens ein Teil der Halbbrücken (102) umfassen :

- einen in Serie geschalteten ersten und zweiten Halbleiter schalter (S1...4, S7...10, 108, 110),

- eine Steuerung (120) für die Halbleiterschalter (S1...4, S7...10, 108, 110),

- eine Leitung, die von dem Verbindungsknoten (112) der Halb leiterschalter (S1...4, S7...10, 108, 110) ausgeht,

- eine Einrichtung (130) zur Messung des Stroms in der Lei tung,

wobei die Steuerung (120) ausgestaltet ist,

- den Strom mit einem oberen und einem unteren Schwellwert (132, 134) zu vergleichen,

- bei Erreichen des oberen Schwellwerts (132) den ersten Leistungshalbleiter (108) abzuschalten und nach Ablauf einer ersten Totzeit den zweiten Leistungshalbleiter (110) einzu schalten, und

- bei Erreichen des unteren Schwellwerts (134) den zweiten Leistungshalbleiter (110) abzuschalten und nach Ablauf einer zweiten Totzeit den ersten Leistungshalbleiter (108) einzu schalten .

12. Solarpanel (1) mit einer Panelfläche, die Solarzellen umfasst und einem die Panelfläche einfassenden Rahmen (3) sowie einem auf der Panelfläche angeordneten Mikro-Solarinverter (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Mikro-Solarinverter (2) den Rahmen (3) nicht überragt.