AT511400A1

AT511400A1 - DEVICE FOR REDUCING HARMONIC CONTENT IN A CONVERTER SYSTEM

Info

Publication number: AT511400A1
Application number: ATA633/2011A
Authority: AT
Inventors: Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss; Karl Dipl Ing Dr Edelmoser
Original assignee: Fachhochschule Technikum Wien
Priority date: 2011-05-05
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2012-11-15
Also published as: AT511400B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung des Oberschwingungsgehalt in einem Konvertersystem, bestehend aus getakteten Wandlern mit Ausgangsstromcharakteristik, die von Batterien, Brennstoffzellen, Solar-, thermoelektrischen Generatoren, u. ä. gespeist werden, die auf einen gemeinsamen Zwischenkreis speisen, von dem auch ein Wechselrichter versorgt wird. Bidirektionale Wandler dienen dazu, den Stromrippel im Zwischenkreis zu reduzieren, wobei ein erster bidirektionaler Wandler mit geringer Schaltfrequenz den größten Teil der Energie aufbringt, ein weiterer bzw. weitere bidirektionale Wandler mit höherer Schaltfrequenz aber geringerer Leistung den Rest ausgleichen.The invention relates to a device for reducing the harmonic content in a converter system consisting of clocked transducers with output current characteristic of batteries, fuel cells, solar, thermoelectric generators, u. Ä. Are fed, which feed on a common intermediate circuit, which is also powered by an inverter. Bidirectional transducers serve to reduce the current ripple in the intermediate circuit, wherein a first bidirectional converter with low switching frequency applies most of the energy, while another or further bidirectional converter with a higher switching frequency but less power compensates for the rest.

Description

Vorrichtung zur Verringerung des Oberschwingungsgehalt in einem KonvertersystemDevice for reducing the harmonic content in a converter system

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung des Oberschwingungsgehalt in einem Konvertersystem, bestehend aus getakteten Wandlern mit Ausgangsstromcharakteristik, die von Batterien, Brennstoffzellen, Solar-, thermoelektrischen Generatoren, u. ä. gespeist werden, die auf einen gemeinsamen Zwischenkreis speisen, von dem auch ein Wechselrichter versorgt wird, bzw. eine Vorrichtung zur Reduzierung des Oberschwingungsgehalts in einem Konvertersystem, bestehend aus einer Quelle mit Innenwiderstand, wie Batterien, Brennstoffzellen, Solar-, Wind- oder thermoelektrischem Generator, die auf einen Zwischenkreis speist, von dem ein Wechselrichter in ein Netz oder in eine Last speist.The invention relates to a device for reducing the harmonic content in a converter system consisting of clocked transducers with output current characteristic of batteries, fuel cells, solar, thermoelectric generators, u. Ä. Are fed, which feed on a common DC circuit, which is also powered by an inverter, or a device for reducing the harmonic content in a converter system consisting of a source with internal resistance, such as batteries, fuel cells, solar, wind or thermoelectric generator that feeds to a DC link from which an inverter feeds into a grid or load.

Solarzellen, Brennstoffzellen, Batterien, thermoelektrische Generatoren und ähnliche Energieumformer sollten im Punkt maximaler Leistung betrieben werden, um die zur Verfügung stehende Energie auch wirklich zu nutzen. Wird nun aus einer solchen Quelle Energie mit einem leistungselektronischen Konverter entnommen, so ist der Stromverlauf im Wesentlichen dreieck- oder trapezförmig. Dadurch verschiebt sich der Arbeitspunkt entsprechend um den Punkt der maximalen Leistung. Je größer die Stromschwankung, umso weiter bewegt sich der Arbeitspunkt. Die Schwankungen um den Arbeitspunkt erfolgen mit der Taktfrequenz des elektronischen Konverters. Um aus der Sicht der Quelle den Rippel klein zu halten, muss eine Kapazität parallel zur Quelle geschaltet werden. Je größer der Kondensator, umso kleiner werden die Schwankungen des Arbeitspunktes (es sei hier angemerkt, dass auch bei Batterien eine solche Überbrückung unbedingt notwendig ist). Ist nun eine solche Quelle, oder solche Quellen, das/die speisende/n Element/e eines Wechselrichters, dann muss der Kondensator am Eingang oder am Ausgang des leistungselektronischen Wandlers (oder beide zusammen) noch die Schwankung des Energiebedarfs, verursacht durch den erforderlichen sinusförmigen Netzstrom, ausgleichen. Dies erfordert einen viel größeren Kondensator als einen für den Ausgleich des vom leistungselektronischen Konverter verursachten Rippel erforderlichen. Am größten ist die Anforderung bei einem einphasigen Netz, da es hier große Schwankungen auszugleichen gibt, aber auch beim Antrieb von zweiphasigen Maschinen (hier gibt es sehr einfache Konverterstrukturen und da die Maschine auch nicht sehr aufwendig ist, gibt es hier ein großes Potential) ist noch immer eine entsprechend große Pufferung erforderlich. 1 T15/20U0505/fhSolar cells, fuel cells, batteries, thermoelectric generators, and similar energy converters should be operated at the peak power level to really use the available energy. If energy is taken from such a source with a power electronic converter, the current profile is essentially triangular or trapezoidal. This shifts the operating point accordingly around the point of maximum power. The larger the current fluctuation, the further the operating point moves. The fluctuations around the operating point take place with the clock frequency of the electronic converter. To keep the ripple small from the point of view of the source, a capacitor must be connected in parallel to the source. The larger the capacitor, the smaller the fluctuations of the operating point (it should be noted here that even with batteries such a bridging is absolutely necessary). If such a source, or sources, is the feeding element (s) of an inverter, then the capacitor at the input or at the output of the power electronic converter (or both together) still has to meet the fluctuation of the energy demand caused by the required sinusoidal Mains current, equalize. This requires a much larger capacitor than one needed to balance the ripple caused by the power electronic converter. The greatest requirement for a single-phase network is that it compensates for large fluctuations, but there is also a great potential for driving two-phase machines (here there are very simple converter structures and since the machine is not very complicated either) still a correspondingly large buffering required. 1 T15 / 20U0505 / fh

In A 649/2010 wird eine Vorrichtung erläutert, bei der bei den einzelnen Quellen ein Kondensator angeordnet ist, der nur zum Ausgleich des vom leistungselektronischen Konverter verursachten Rippels dient. Der Ausgleich in Bezug auf das Netz wird durch ein aktives Filter, realisiert durch einen bidirektionalen Konverter, der einen auf höherer Spannung (und daher einen höheren Energieinhalt habenden) liegenden Kondensator lädt und entlädt, bewerkstelligt (Fig. 1).In A 649/2010, a device is explained in which the individual sources, a capacitor is arranged, which serves only to compensate for the ripple caused by the power electronic converter. The compensation with respect to the network is accomplished by an active filter implemented by a bi-directional converter which charges and discharges a capacitor at a higher voltage (and therefore higher energy content) (Figure 1).

Im Folgenden wird nun vorgeschlagen, diesen durch mindestens zwei Konverter zu ersetzen, wovon einer den Großteil ausgleichen muss, aber mit geringerer Schaltfrequenz arbeitet (NF-Filter) und einer (oder mehrere), hochfrequent (oder gar, wenn z.B. eine dritte Stufe verwendet wird, so kann diese dann sogar linear sein) arbeitend, den Rest ausgleicht/en.In the following, it is now proposed to replace it with at least two converters, one of which has to compensate for the majority, but operates at a lower switching frequency (low-frequency filter) and one (or more) high-frequency (or even if, for example, a third stage is used so it can even be linear) working, balancing the rest.

Um die Erfindung einfach zu beschreiben, wird nun ein System mit nur einer Eingangsquelle beschrieben (Fig. 3). Die Quelle (P), symbolisiert durch einen Solargenerator, wird mit einem Kondensator (Ci) überbrückt und an den Wechselrichter (Inverter), der z.B. in das Netz speist (mains), angeschlossen. Als Zwischenenergiespeicher dienen die beiden Kondensatoren (Cbi) im niederfrequenten Filter (LF-Filter) und (Cb2) im hochfrequenten Filter (HF-Filter), die jeweils an einen Konverter (DC/AC im Bild) angeschlossen werden. Es sei hier angemerkt, dass dabei nur der Strom eine Wechselgröße ist, nicht jedoch die Spannung. Weiters sei angemerkt, dass der Ausdruck Filter sich auf die Funktion bezieht. Realisiert wird die Filterung aktiv durch entsprechende Stromaufnahme aus oder Stromabgabe in den Zwischenkreis. Der netzseitige Wechselrichter (Inverter) wird auch durch ein Sollsignal, das der Maximum Power Point Tracker (MPPT) liefert, gesteuert, der auch über ein PI-Glied (Fi) die niederfrequente Stromkomponente in einer Summierstufe (Si) dem invertierten Stromsignal zuführt. Das Ausgangssignal der Summierstufe (Si) stellt den Sollwert für das aktive LF-Filter dar. Das Strammesssignal wird über einen Hochpass (F2) einer zweiten Summierstufe (S2) zugeführt und dort mit dem Sollwert null verglichen. Das Ausgangssignal der zweiten Summierstufe (S2) stellt den Sollwert für das aktive HF-Filter dar, das über einen Koppelkondensator (Cc) in den Zwischenkreis speist. Werden mehrere speisende Zweige verwendet, so speist jeder über einen Konverter mit Stromcharakteristik in den Zwischenkreis ein.To simply describe the invention, a system with only one input source will now be described (Figure 3). The source (P), symbolized by a solar generator, is bridged by a capacitor (Ci) and applied to the inverter (inverter), e.g. into the mains (mains), connected. The two capacitors (Cbi) in the low-frequency filter (LF filter) and (Cb2) in the high-frequency filter (HF filter), which are each connected to a converter (DC / AC in the figure), serve as an intermediate energy store. It should be noted here that only the current is a variable, but not the voltage. It should also be noted that the term filter refers to the function. The filtering is realized actively by appropriate current consumption or current output into the DC link. The grid-side inverter (inverter) is also controlled by a reference signal supplied by the Maximum Power Point Tracker (MPPT), which also supplies the low-frequency current component in a summation stage (Si) to the inverted current signal via a PI gate (Fi). The output signal of the summing stage (Si) represents the setpoint value for the active LF filter. The strammess signal is fed via a high pass (F2) to a second summing stage (S2) and compared there with the setpoint zero. The output signal of the second summation stage (S2) represents the desired value for the active RF filter, which feeds into the DC link via a coupling capacitor (Cc). If several feeding branches are used, each feeds into the DC link via a converter with current characteristic.

Die Erfindung wird nun an Hand der Bilder beschrieben. Fig. 1 zeigt den Stand der Technik an Hand von A 649/2010, Fig. 2 zeigt ein speisendes Mehrkonvertersystem und Fig. 3 eine detaillierte Darstellung bei Speisung mit nur einer Quelle mit Innenwiderstand. Fig. 4 zeigt 2 TI 5/20110505/fh ein paar aussagekräftige Signalverläufe zu Fig. 3. Fig. 5 und Fig. 6 zeigt beispielhaft Ausformungen der Konverter die als aktive Filter verwendet werden können.The invention will now be described with reference to the pictures. Fig. 1 shows the prior art with reference to A 649/2010, Fig. 2 shows a feeding Mehrkonvertersystem and Fig. 3 shows a detailed representation when fed with only one source with internal resistance. Fig. 4 shows 2 TI 5/20110505 / fh a few meaningful signal waveforms to Fig. 3. Fig. 5 and Fig. 6 shows exemplary embodiments of the converter which can be used as active filters.

Fig. 1 zeigt zwei von n Quellen (P] bis Pn), die über einen DC/DC Wandler stromgeregelt in den Zwischenkreis mit der Spannung Uzk speisen. Im Zwischenkreis liegt der Filterkondensator Cp. An den Zwischenkreis ist der Wechselrichter angeschlossen, der noch über ein Ausgangsfilter das Netz (mains), hier beispielhaft als einphasiges Netz gezeichnet, speist. Das aktive Filter wird durch einen strombidirektionalen Wandler mit sekundärseitiger Speicherkapazität Cb gebildet. Dadurch, dass die Energie von Kapazitäten proportional dem Quadrat der Spannung ist, kann in einem kleineren Kondensator bei entsprechender höherer Spannung genau soviel Energie gespeichert werden wie bei einem großen bei der Zwischenkreisspannung. Der DC/DC Wandler muss bei Überschuss Energie aus dem Zwischenkreis in den Speicherkondensator CB pumpen und dann wieder zurückliefem, wenn mehr Energie ins Netz gespeist werden muss als die einzelnen Stränge mit den Wandlern mit Stromquellencharakteristik liefern. Jeder Wandler mit Stromquellencharakteristik wird z.B. bei Solargeneratoren mit einer Vorrichtung zum Auffinden des Punktes maximaler Leistung versehen und speist einen entsprechenden konstanten Strom in den Zwischenkreis.Fig. 1 shows two of n sources (P] to Pn), fed via a DC / DC converter current-controlled in the intermediate circuit with the voltage Uzk. In the intermediate circuit is the filter capacitor Cp. The inverter is connected to the DC link and feeds the mains via an output filter, here drawn by way of example as a single-phase grid. The active filter is formed by a current-bidirectional converter with secondary-side storage capacitance Cb. Because the energy of capacitances is proportional to the square of the voltage, exactly as much energy can be stored in a smaller capacitor at a correspondingly higher voltage as in a large one at the intermediate circuit voltage. The DC / DC converter must pump surplus energy from the DC link to the storage capacitor CB and then back when there is more energy to be fed into the grid than the individual strings supply to the transducers with current source characteristics. Each converter with current source characteristic is e.g. provided with solar generators with a device for finding the point of maximum power and feeds a corresponding constant current in the DC link.

Fig. 2 zeigt die neue Struktur. Auch hier sind zwei von n Quellen (Pi bis P„), die über einen DC/DC Wandler stromgeregelt in den Zwischenkreis mit der Spannung Uzk speisen, dargestellt. Im Zwischenkreis liegt der Filterkondensator Cf. An den Zwischenkreis ist der Wechselrichter angeschlossen, der noch über ein Ausgangsfilter das Netz (mains), hier beispielhaft als einphasiges Netz gezeichnet, speist. Am Zwischenkreis sind hier zwei Konverter mit sekundärseitigem Speicherkondensator (Cßi, Cß2) angeschlossen. Ein Konverter (LF-Filter) taktet niederfrequent und hat daher nur geringe Schaltverluste und gleicht mit relativ großem Stromrippel die Energie im Zwischenkreis aus. Mit einem hochtaktenden Konverter kleiner Leistung (HF-Filter) werden die restlichen Schwankungen ausgeglichen.Fig. 2 shows the new structure. Here, too, two of n sources (Pi to P "), which feed current-controlled via a DC / DC converter into the intermediate circuit with the voltage Uzk, are shown. In the intermediate circuit is the filter capacitor Cf. The inverter is connected to the DC link and feeds the mains via an output filter, here drawn by way of example as a single-phase grid. At the intermediate circuit here two converters with secondary-side storage capacitor (Cßi, Cß2) are connected. A converter (LF filter) clocks low-frequency and therefore has only low switching losses and compensates with relatively large current ripple the energy in the DC link. A high-clocking low-power converter (HF filter) compensates for the remaining fluctuations.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung mit nur einer Quelle (Pi), der ein Kondensator (Q) parallel geschaltet ist. Zur Entkopplung der Strommessung (Strom durch die Quelle-Kondensator Parallelschaltung) dient die Diode Di. Das Strommesssignal wird neben der Zwischenkreisspannung einer Vorrichtung zur Bestimmung des Punktes maximaler Leistung (MPPT) zugeführt. Die beiden Konverter, die als Filter (LF-Filter, HF-Filter) arbeiten, sind primärseitig an den Zwischenkreis und sekundärseitig an einen Speicherkondensator (Cbi, Cb2) angeschlossen. Der Sollwert für den ins Netz speisenden Umrichter liefert die 3 TI 5/20110505/fhFig. 3 shows a device with only one source (Pi) to which a capacitor (Q) is connected in parallel. The diode Di is used to decouple the current measurement (current through the source-capacitor parallel circuit). The current measurement signal is fed, in addition to the intermediate circuit voltage, to a device for determining the point of maximum power (MPPT). The two converters, which work as filters (LF filters, HF filters), are connected on the primary side to the DC link and on the secondary side to a storage capacitor (Cbi, Cb2). The setpoint for the inverter feeding into the grid supplies the 3 TI 5/20110505 / fh

Vorrichtung zur Ermittlung des Punktes maximaler Leistung (MPPT). Weiters ist in der Abbildung die Gewinnung der Sollwerte fiir die aktiven Filter dargestellt.Device for Determining the Maximum Power Point (MPPT). Furthermore, the figure shows the extraction of the setpoints for the active filters.

Fig. 4 zeigt von oben nach unten zuerst die Spannung am Solargenerator (hier beispielhaft gedacht), den Strom aus dem Solargenerator, (hierbei wurde kaum eine Filterung durchgeführt, die ganze Filterung erfolgt durch die aktiven Filter, eine Verbesserung erfolgt durch einen etwas größeren unmittelbar parallel zum Solargenerator liegenden Kondensator), den Strom des niederfrequenten Konverters und den Strom des hochfrequenten Konverters. Die Schwankung des Solargeneratorstroms ist sehr gering, der niederfrequent eingekoppelte Strom (eigentlich ein Wechselstrom, der DC/DC Konverter muss ein Zweiquadrantensteller sein) hat einen entsprechenden großen Rippel. Da die Schaltfrequenz nieder ist, sind die Schaltverluste im niederfrequenten aktiven Filter, obwohl die dortige Speicherkapazitätsspannung hoch ist, gering. Prinzipiell sei hier angemerkt, dass die Konverterschaltung auch mit soft-switching Schaltern ausgefiihrt werden könnte, um die Schaltverlust zu minimieren. Durch die Aufteilung in die zwei mit unterschiedlicher Frequenz taktenden Filter, kann das aber wohl unterbleiben. Im untersten Stromverlauf wird deutlich wie der hochfrequent taktende Konverter (HF-Filter) den Rest ausgleicht. Es sei hier noch einmal betont, dass dieser Konverter (HF-Filter) mit einer niedrigen Spannung an seinem Zwischenspeicherkondensator betrieben wird. Dadurch sind seine Schalterverluste ebenfalls gering. Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Ausformung des Konverters der als aktives Filter hochfrequentes Filter verwendet werden kann und Fig. 6 zeigt eine beispielhafte Ausformung des Konverters der als aktives niederfrequentes Filter verwendet werden kann.Fig. 4 shows from top to bottom first the voltage at the solar generator (here exemplified), the current from the solar generator, (this was hardly a filter performed, all filtering is done by the active filter, an improvement is made by a slightly larger immediately parallel to the solar generator lying capacitor), the current of the low-frequency converter and the current of the high-frequency converter. The fluctuation of the solar generator current is very low, the low-frequency injected current (actually an alternating current, the DC / DC converter must be a two-quadrant) has a corresponding large ripple. Since the switching frequency is low, the switching losses in the low-frequency active filter, although the local storage capacity voltage is high, are low. In principle, it should be noted here that the converter circuit could also be executed with soft-switching switches in order to minimize the switching loss. By dividing into the two with different frequency clocking filter, but this can probably be omitted. In the lowest current course it becomes clear how the high-frequency clocking converter (HF filter) compensates the rest. It should be emphasized once again that this converter (RF filter) is operated with a low voltage at its latch capacitor. As a result, his switch losses are also low. Fig. 5 shows an exemplary configuration of the converter which can be used as an active filter high-frequency filter and Fig. 6 shows an exemplary embodiment of the converter which can be used as an active low-frequency filter.

Die Aufgabe, den Oberschwingungsgehalt in einer Einspeisvorrichtung in ein einphasiges oder mehrphasiges Netz oder an eine ein- oder mehrphasige Last (Motorwicklung, Aktuator) zu reduzieren, erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass an den Zwischenkreis mindestens zwei bidirektionale Wandler angeschlossen sind, an deren Ausgangsseite ein Kondensator oder eine Parallelschaltung von Kondensatoren oder eine Kombination von in Serie und parallel geschalteten Kondensatoren oder anderer Energiespeicher oder Energiequellen geschaltet sind, wobei parallel zu den Eingängen der getakteten Wandler mit Ausgangsstromcharakteristik Kapazitäten entsprechend der verwendeten Schaltfrequenz zur Glättung der Eingangsspannung geschaltet und weiters die getakteten Wandler mit Ausgangsstromcharakteristik mit einer Vorrichtung zur Einstellung des Punktes der maximalen Leistung versehen sein können und die bidirektionalen Wandler dazu dienen, den Stromrippel im Zwischenkreis zu reduzieren, wobei ein bidirektionaler Wandler mit geringer Schaltfrequenz den größten Teil der Energie aufbringt und ein weiterer bidirektionaler Wandler bzw. weitere 4 T15/20110505/fh bidirektionale Wandler mit höherer Schaltfrequenz aber geringerer Leistung den Rest ausgleichen bzw. dass an den Zwischenkreis mindestens zwei bidirektionale Wandler angeschlossen sind, an deren Ausgangsseite ein Kondensator oder eine Parallelschaltung von Kondensatoren oder eine Kombination von in Serie und parallel geschalteten Kondensatoren oder anderer Energiespeicher oder Energiequellen geschaltet sind und parallel zu den Klemmen der Quelle mit Innenwiderstand ein Kondensator geschaltet sein kann und der Generator zum Zwischenkreis über einen stromunidirektionalen Schalter angeschlossen ist, der Wechselrichter über eine Vorrichtung zur Bestimmung des maximalen Leistungspunktes der Quelle mit Innenwiderstand den Stromsollwert erhält und die bidirektionalen Wandler dazu dienen, den Stromrippel im Zwischenkreis zu reduzieren, wobei ein erster bidirektionaler Wandler mit geringer Schaltfrequenz den größten Teil der Energie aufbringt, wobei der Sollwert des ersten bidirektionalen Wandlers über ein PI-Glied einer ersten Summierstufe zugeführt und mit dem Stromistwert der aus der Quelle mit Innenwiderstand durch eine Strommess Vorrichtung gewonnen wird, verglichen wird und ein weiterer bidirektionaler Wandler bzw. weitere bidirektionale Wandler mit höherer Schaltfrequenz aber geringerer Leistung den Rest ausgleichen, wobei der Sollwert des zweiten bzw. weiterer bidirektionalen/er Wandlers/Wandler über ein Hochpass einer zweiten bzw. weiterer Summierstufe/n zugeführt und mit dem Stromistwert aus der Quelle mit Innenwiderstand verglichen wird. Weiters kann vom Pufferkondensator des hochfrequenten Konverters ein linear gesteuertes Stellglied versorgt werden, das in den Zwischenkreis einspeist. 5 TI 5/20110505/fhThe task of reducing the harmonic content in a feed device into a single-phase or multi-phase network or to a single- or multi-phase load (motor winding, actuator) is achieved according to the invention in that at least two bidirectional transducers are connected to the intermediate circuit, on whose output side a capacitor or a parallel circuit of capacitors or a combination of series-connected and parallel-connected capacitors or other energy storage or energy sources are connected in parallel to the inputs of the clocked converter with output current characteristics capacitances corresponding to the switching frequency used for smoothing the input voltage and further the clocked converter with output current characteristic may be provided with a device for setting the point of maximum power and the bidirectional converters serve to reduce the current ripple in the intermediate circuit, wherein a bidirek Tional converter with low switching frequency applies most of the energy and another bidirectional converter or other bidirectional converter with higher switching frequency but lower power balance the rest or that at least two bidirectional converters are connected to the DC link to whose output side, a capacitor or a parallel circuit of capacitors or a combination of series-connected and parallel capacitors or other energy storage or energy sources are connected and parallel to the terminals of the source with internal resistance, a capacitor may be connected and the generator connected to the DC link via a stromunidirektionalen switch is, the inverter receives the current setpoint via a device for determining the maximum power point of the source with internal resistance and the bidirectional converters serve to reduce the current ripple in the DC link , wherein a first bidirectional converter with low switching frequency applies most of the energy, wherein the desired value of the first bidirectional converter is fed via a PI element of a first summation stage and compared with the current actual value obtained from the source with internal resistance by a current measuring device and another bidirectional converter or other bidirectional converter with higher switching frequency but lower power balance the rest, the setpoint of the second or further bidirectional converter / converter is fed via a high pass to a second or further summation stage / n and with the Actual current value from the source is compared with internal resistance. Furthermore, the buffer capacitor of the high-frequency converter can supply a linearly controlled actuator which feeds into the intermediate circuit. 5 TI 5/20110505 / fh

Claims

1. A device for reducing the harmonic content in a converter system, consisting of clocked transducers with output current characteristic of batteries, fuel cells, solar, thermoelectric generators, u. Ä are fed, which feed on a common DC circuit, which is also powered by an inverter, characterized in that the intermediate circuit at least two bidirectional converter are connected, at the output side of a capacitor or a parallel circuit of capacitors or a combination of series and connected in parallel with capacitors or other energy storage or energy sources.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that parallel to the inputs of the clocked converter with output current characteristic capacitances are connected according to the switching frequency used for smoothing the input voltage.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the clocked transducers are provided with output current characteristic with a device for adjusting the point of maximum power.

4. Device according to one of claims 1, 2, 3 characterized in that the bidirectional transducers serve to reduce the current ripple in the intermediate circuit, wherein a bidirectional converter with low switching frequency applies most of the energy and another bidirectional converter or more bidirectional converters with higher switching frequency but lower power compensate for the rest.

5. Device for reducing the harmonic content in a converter system, consisting of a source with internal resistance, such as batteries, fuel cells, solar, wind or thermoelectric generator, which feeds to an intermediate circuit, from which an inverter in a network or in a load fed characterized in that at least two bidirectional converter are connected to the intermediate circuit, on the output side of a capacitor or a parallel circuit of capacitors or a combination of series-connected and parallel capacitors or other energy storage or energy sources are connected. 6 T15 / 20110505 / fh

6. The device according to claim 1, characterized in that parallel to the terminals of the source with internal resistance, a capacitor is connected and that the generator is connected to the intermediate circuit via a stromunidirektionalen switch.

7. The device according to claim 5 and 6, characterized in that the inverter receives the current setpoint via a device for determining the maximum power point of the source with internal resistance.

8. Device according to one of claims 5, 6, 7 characterized in that the bidirectional transducers serve to reduce the current ripple in the intermediate circuit, wherein a first bidirectional converter with a low switching frequency applies most of the energy, wherein the desired value of the first bidirectional Transducer supplied via a Pl-gate of a first summing and compared with the current actual value of the source with internal resistance by a current measuring device is compared and another bidirectional converter or other bidirectional converter with higher switching frequency but lower power balance the rest, the Setpoint value of the second or further bidirectional converter / converter is fed via a high pass to a second or further summing stage / s and compared with the current actual value from the source with internal resistance.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the buffer capacitor of the high-frequency converter, a linearly controlled actuator is supplied, which feeds into the intermediate circuit. 7 T15 / 20110505 / fh