DE102007048914A1 - Solar generator arrangement for use in e.g. building, has switch unit within series connection such that partial voltage of sections is tripped into sub-section of connection by low resistant connection of output and input of sub-section - Google Patents
Solar generator arrangement for use in e.g. building, has switch unit within series connection such that partial voltage of sections is tripped into sub-section of connection by low resistant connection of output and input of sub-section Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007048914A1 DE102007048914A1 DE102007048914A DE102007048914A DE102007048914A1 DE 102007048914 A1 DE102007048914 A1 DE 102007048914A1 DE 102007048914 A DE102007048914 A DE 102007048914A DE 102007048914 A DE102007048914 A DE 102007048914A DE 102007048914 A1 DE102007048914 A1 DE 102007048914A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- generator
- switching means
- solar
- arrangement according
- switching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 7
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
- H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Solargeneratoranordnung.The The invention relates to a solar generator arrangement.
Solargeneratoranordnungen mit einer Mehrzahl von Solarmodulen enthalten in der Regel wenigstens eine Reihenschaltung mehrerer Solarmodule. Die Generatorspannungen der einzelnen Solarmodule einer Reihenschaltung addieren sich innerhalb der Reihenschaltung zu einer Gesamtspannung, welche mehrere hundert Volt erreichen kann.Solar generator arrangements with a plurality of solar modules usually contain at least a series connection of several solar modules. The generator voltages of the individual solar modules of a series connection add up within the series connection to a total voltage, which several hundred Volt can reach.
Die
Handhabung derartiger Solargeneratoren im Montage- und Wartungsfall
und bei Störfällen ist daher nicht unproblematisch.
In der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Solargeneratoranordnung, ein dafür geeignetes Solarmodul und ein Verfahren zur Installation eines Solarmoduls in einer Solargeneratoranordnung mit unter Sicherheitsaspekten vorteilhaften Eigenschaften anzugeben.Of the present invention is based on the object of a solar generator arrangement, a suitable solar module and a method for installing a Solar module in a solar generator arrangement with safety aspects indicate advantageous properties.
Erfindungsgemäße Lösungen sind in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.invention Solutions are in the independent claims described. The dependent claims contain advantageous embodiments and modifications of the invention.
Die Unterteilung einer Reihenschaltung von Solarmodulen in mehrere Teilabschnitte und die Abschaltung der Generatorleistung eines solchen Teilabschnitts durch niederohmige Verbindung des Ausgangs und des Eingangs des Teilabschnitts durch Schaltmittel erlaubt vorteilhafterweise eine weitgehend gefahrlose Handhabung des Teilabschnitts sowohl bei Installation und Wartung als auch im Falle einer Störung. Als Ausgang sei die Anschlussklemme bezeichnet, welche im regulären Generatorbetrieb auf höherem elektrischem Potential (Pluspol) liegt, als Eingang die Anschlussklemme auf niedrigerem Potential (Minuspol). Die niederohmige Verbindung von Eingang und Ausgang bildet wie aus dem Stand der Technik für das gesamte Generatorfeld bekannt, einen weitgehenden Kurzschluss, durch welchen die Generatorausgangsspannung auf die Durchlassspannung der Schaltmittel herabgesetzt wird und dadurch auch die Generatorleistung im wesentlichen abgeschaltet wird. Der Generatorstrom bewirkt in den Schaltmitteln aufgrund deren niederohmiger Verbindung von Eingang und Ausgang nur eine geringe Verlustleistung.The Subdivision of a series connection of solar modules into several sections and the shutdown of the generator power of such a subsection by low - impedance connection of the output and the input of the Subsection by switching means advantageously allows a largely safe handling of the section both during installation and maintenance as well as in case of failure. As an exit be the terminal called, which in the regular Generator operation at higher electrical potential (positive pole) is located as input, the terminal at a lower potential (Negative pole). The low-resistance connection of input and output forms as in the prior art for the entire generator field known, a substantial short circuit through which the generator output voltage is reduced to the forward voltage of the switching means and This also essentially shuts off the generator power becomes. The generator current causes in the switching means due to their Low-impedance connection of input and output only a low power loss.
Vorzugsweise sind einzeln handhabbaren Solarmodulen jeweils Schaltmittel zugeordnet, mittels welcher die Generatorleistung des jeweiligen Solarmoduls durch niederohmige Verbindung von dessen Eingang und Ausgang abschaltbar ist. Das einzelne Solarmodul bildet dann einen abschaltbaren Teilabschnitt einer Reihenschaltung aus einer Mehrzahl von Solarmodulen. Nachfolgend seien ohne Beschränkung der Allgemeinheit anderer Teilabschnitte die Teilabschnitte als einzeln handhabbare, insbesondere einzeln in die Reihenschaltung einfügbare und entnehmbare Solarmodule behandelt.Preferably individually controllable solar modules are each assigned switching means, by means of which the generator power of the respective solar module can be switched off by low-impedance connection of its input and output is. The individual solar module then forms a turn-off section a series circuit of a plurality of solar modules. following are without limiting the generality of other sections the Subsections as individually manageable, in particular individually in the series connection insertable and removable solar modules treated.
Die Schaltmittel sind vorteilhafterweise baulich mit einem zugeordneten Solarmodul vereinigt, insbesondere, indem dem Solarmodul eine Anschlussdose zugeordnet ist, in welcher die Schaltmittel untergebracht sind. Anschlussdosen an Solarmodulen sind an sich bekannt. Die Anschlussklemmen der einzelnen Module können in an sich bekannter Weise in regulärer Betriebsstromrichtung durch eine Überbrückungsdiode oder ein vergleichbares Element überbrückt sein, wodurch bei einem defekten oder abgeschatteten Modul der Strom der Reihenschaltung an diesem Modul vorbei geleitet werden kann. Die Diode kann vorteilhafterweise gleichfalls in einer solchen Anschlussdose angeordnet sein. In anderer Ausführung können die Schaltmittel und/oder die Überbrückungsdiode auch Teil eines Grundaufbaus der Reihenschaltung und mit den einzelnen Solarmodulen lösbar verbindbar sein.The Switching means are advantageously structurally associated with an associated Solar module united, in particular, by the solar panel a junction box is assigned, in which the switching means are housed. Junction boxes on solar modules are known per se. The terminals of the individual modules can in a conventional manner in regular Operating current direction through a bypass diode or a comparable element to be bridged, whereby in the case of a defective or shaded module the current of the Series connection can be routed past this module. The Diode can advantageously also in such a junction box be arranged. In another version can the switching means and / or the bypass diode also part of a basic construction of the series connection and with the individual Solar modules be detachably connectable.
In bevorzugter Ausführung sind die Schaltmittel in einem Betriebsschaltzustand in regulärem Betrieb der Solargeneratoranordnung hochohmig und verbleiben nach Umschalten in den niederohmigen Abschaltzustand selbsthaltend in diesem Abschaltzustand, zumindest solange das Solarmodul einen Generatorstrom liefert. Die Solarmittel sind vorteilhafterweise während des Vorliegens von Generatorleistung, d. h. während Lichteinfall auf das Solarmodul betätigbar. Für die Umschaltung von dem Betriebsschaltzustand in den Abschaltzustand genügt dann bei aktivem, d. h. durch Lichteinfall einen Generatorstrom bzw. eine Generatorspannung liefernden Solarmodul eine kurze Betätigung der Schaltmittel, was sowohl manuell am Ort des Solarmoduls oder über eine Steuerleitung von diesem beabstandet als auch automatisch, z. B. über einen Störfallsensor erfolgen kann. Vorteilhafterweise ist bei dem Solarmodul, vorzugsweise an der erwähnten Anschlussdose, eine manuell betätigbare Hand habe, z. B. ein Taster für eine manuelle Umschaltung der Schaltmittel eines in eine Reihenschaltung einzufügendes Solarmodul und zusätzlich eine elektrische Steuerleitung zur ferngesteuerten Umschaltung des Schaltzustands vorgesehen.In a preferred embodiment, the switching means in an operating switching state in regular operation of the solar generator arrangement are high-impedance and remain after switching to the low-impedance shutdown latching in this shutdown state, at least as long as the solar module provides a generator current. The solar means are advantageously during the presence of generator power, ie actuated during light incidence on the solar module. For the switchover from the operating switching state into the switch-off state, a short actuation of the switching means then suffices when the solar module is active, ie a solar module supplying light from the generator or a generator voltage, which both manually at the location of the solar module or via a control line from this spaced as well as automatically, for. B. can be done via a fault sensor. Advantageously, in the solar module, preferably on the aforementioned junction box, a manually operable hand have, z. B. a button for a manual switching of the switching means of a to be inserted into a series circuit solar module and additionally provided an electrical control line for remote switching of the switching state.
Für den Übergang der Schaltmittel von dem niederohmigen Verhalten in dem Abschaltzustand zu dem hochohmigen Verhalten in dem Betriebsschaltzustand der Schaltmittel kann in einer ersten vorteilhaften Ausführung vorgesehen sein, dass die Schaltmittel in dem Abschaltzustand verharren, solange ein Generatorstrom als Kurzschlussstrom des jeweiligen Solarmoduls durch die Schaltmittel fließt, und dass nach Wegfall des Generatorstroms durch die Schaltmittel diese in den hochohmigen Zustand als regulärem Schaltzustand zurückfallen.For the transition of the switching means of the low-resistance behavior in the off state to the high resistance behavior in the operation switching state the switching means can in a first advantageous embodiment be provided that the switching means remain in the off state, as long as a generator current as a short-circuit current of the respective solar module flows through the switching means, and that after omission of the Generator current through the switching means this in the high-impedance State falling back as a regular switching state.
Hierfür können die Schaltmittel in besonders vorteilhafter Ausführung einen Thyristor als ein erstes Schaltelement enthalten, welcher in einem regulären Betriebszustand sperrt und nach Anlegen eines Zündimpulses in einen leitenden Zustand übergeht und in diesem leitenden Zustand verbleibt, solange der Generatorstrom als Kurzschlussstrom durch den Thyristor fließt und einen Halterstrom nicht unterschreitet. Nach Wegfall des Stroms wird der Thyristor wieder sperrend und bleibt auch nach erneutem Anliegen einer Generatorspannung sperrend, bis durch einen neuen Zündimpuls wieder in den niederohmigen Zustand umgeschaltet wird. Der Wegfall des Generatorstroms kann z. B. durch Abschattung der Lichteintrittsfläche des Solarmoduls oder durch Eintritt der Dunkelheit bewirkt. sein.Therefor can the switching means in a particularly advantageous embodiment a thyristor as a first switching element included, which locks in a regular operating state and after application of an ignition pulse passes into a conductive state and remains in this conductive state as long as the generator current as a short-circuit current flows through the thyristor and a Holder current does not fall below. After elimination of the current is the Thyristor again blocking and remains even after renewed concern blocking a generator voltage until a new ignition pulse is switched back to the low-resistance state. The omission the generator current can z. B. by shading the light entry surface of the solar module or caused by the onset of darkness. be.
In anderer Ausführung kann durch ein zusätzliches Schaltelement, welches parallel zu dem Thyristor geschaltet ist, die Durchlassstrecke des Thyristors kurzzeitig kurzgeschlossen werden, so dass während einer Zeitspanne, welche zur Löschung des Thyristors ausreicht, der Generatorstrom durch das zusätzli che Schaltelement fließt und der Haltestrom des Thyristors unterschritten wird. Das zusätzliche Schaltelement, welches ein elektronisches Schaltelement oder ein mechanisches, insbesondere nach Art eines Relais elektromechanisches Schaltelement sein kann, ist vorzugsweise monostabil in einem sperrenden Zustand und fällt nach nur kurzzeitiger Betätigung wieder in den sperrenden Zustand zurück.In another version can by an additional Switching element, which is connected in parallel with the thyristor, short-circuit the passage of the thyristor, so that during a period of time leading to deletion the thyristor sufficient, the generator current through the addi tional Switching element flows and the holding current of the thyristor is fallen short of. The additional switching element, which an electronic switching element or a mechanical, in particular may be electromechanical switching element in the manner of a relay, is preferably monostable in a blocking state and falls after only short-term operation again in the blocking State back.
Der Thyristor kann auch in vorteilhafter Ausführung als abschaltbarer GTO-Thyristor ausgebildet sein.Of the Thyristor can also be turned off in an advantageous embodiment GTO thyristor be formed.
Anstelle eines monostabil sperrenden zusätzlichen Schaltelements parallel zu dem ersten Schaltelement kann auch ein monostabil niederohmiges zusätzliches Schaltelement in Serie zu dem ersten Schaltelement geschaltet und zum Rücksetzen des ersten Schaltelements vorübergehend in einen hochohmig sperrenden Zustand versetzbar sein.Instead of a monostable blocking additional switching element Parallel to the first switching element can also be a monostable low-impedance additional switching element in series with the first switching element switched and to reset the first switching element temporarily displaceable in a high-impedance blocking state be.
In weiterer vorteilhafter Ausführung kann vorgesehen werden, dass zum Rücksetzen der gezündeten Thyristoren in den hochohmigen Zustand die Verbindungsleitung der Reihenschaltung zu einem Schnittstellengerät kurzzeitig kurzgeschlossen wird, so dass die Spannung über die gesamte Reihenschaltung unter die Durchlassspannung der Thyristoren fällt und diese gelöscht werden. Da der dabei fließende Kurzschlussstrom nicht oder nur unwesentlich über dem Generatorstrom im regulären Betrieb liegt, können für einen solchen Kurzschluss vorteilhafterweise kostengünstig handelsübliche elektronische Schaltelemente eingesetzt werden. Insbesondere kann ein solcher Kurzschluss vorteilhafterweise unter Verwendung der z. B. in einem Wechselrichter in einer dort üblichen H-Brücken-Schaltung vorhandenen elektronischen Schaltelemente erzeugt werden, indem zwei zwischen den Eingangsklemmen des Wechsel richters in Serie geschaltete und im Wechselrichterbetrieb im Gegentakt getätigte Schalter kurzzeitig gemeinsam geschaltet werden.In further advantageous embodiment can be provided that for resetting the fired thyristors in the high-impedance state, the connection line of the series connection short-circuited to an interface device for a short time, so that the voltage across the entire series circuit is below the forward voltage of the thyristors drops and these are deleted become. Since the thereby flowing short-circuit current is not or only insignificantly above the generator current in the regular Operation is possible, for such a short circuit advantageously inexpensive commercial electronic switching elements are used. In particular, can such a short circuit advantageously using the z. B. in an inverter in a conventional H-bridge circuit existing electronic switching elements are generated by two in series connected between the input terminals of the inverter and in inverter mode in push-pull switch be briefly switched together.
In wieder anderer Ausführung können die Schaltmittel bistabil, d. h. in beiden Schaltzuständen ohne Stromzuführung verharrend ausgeführt sein, beispielsweise in Form eines umschaltenden bistabilen Relais als Schaltelement. Zur Umschaltung solcher Schaltmittel ist für jede Schaltrichtung nur ein Betätigungsimpuls erforderlich, wobei vorzugsweise die den entgegen gesetzten Schaltrichtungen zugeordneten Impulse verschieden sind, beispielsweise entgegen gesetzte Stromrichtungen besitzen.In again other design, the switching means bistable, d. H. in both switching states without power supply be executed persistent, for example in the form of a switching bistable relay as a switching element. To switch Such switching means is only one actuating pulse for each switching direction required, preferably the opposite switching directions assigned pulses are different, for example, opposed Have current directions.
In vorteilhafter Ausführung kann vorgesehen sein, dass der Schaltzustand der Schaltmittel visuell erkennbar ist, wofür vorteilhafterweise eine Lichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiodenanordnung mit Eingang und Ausgang so verschaltet ist, dass bei hochohmigem Zustand der Schaltmittel die dann zwischen den Anschlussklemmen liegende Generatorspannung eine Lichtemission der Lichtquelle bewirkt, wogegen die Lichtquelle bei niederohmig kurzgeschlossenen Anschlussklemmen und daraus resultierender niedriger Spannung zwischen den Anschlussklemmen die Lichtquelle dunkel bleibt.In Advantageous design can be provided that the Switching state of the switching means is visually recognizable, for what advantageously a light source, in particular a light-emitting diode arrangement with Input and output are connected in such a way that with a high-resistance state the switching means then lying between the terminals Generator voltage causes a light emission of the light source, whereas the light source at low impedance shorted terminals and the resulting low voltage between the terminals the light source remains dark.
Für eine fernbediente Betätigung der Schaltmittel bei den einzelnen Solarmodulen ist vorteilhafterweise eine separate Steuerleitung vorgesehen, welche vorzugsweise für alle Solarmodule einer Reihenschaltung gemeinsam ist. Die Steuerleitung ist bei den Schaltmitteln vorteilhafterweise von dem Generatorstromkreis potentialgetrennt, wofür die Schaltmittel vorteilhafterweise optoelektronische Koppelelemente oder elektromagnetische Betätigungsspulen enthalten, welche an die Steuerleitung angeschlossen sind und bei Betätigung durch ein Steuersignal auf der Steuerleitung durch potentialgetrennte Schalter im Generatorstromkreis diesen in dem gewünschten Sinne beeinflussen. Die Steuer leitung kann insbesondere bei der Potentialtrennung in den Schaltmitteln vorteilhafterweise für alle Solarmodule eines Generatorfeldes auch bei Anordnung inmehreren Reihenschaltungen gemeinsam eingesetzt sein. Durch die individuelle Abschaltbarkeit der Generatorspannungen der einzelnen Solarmodule kann in vorteilhafter Vorgehensweise bei der Installation eines Solarmoduls in eine Reihenschaltung die Generatorspannung des zu installierenden Solarmoduls zu Beginn der Installation, welche typischerweise wahrend Lichteinfalls auf das Solarmodul vorgenommen wird, durch niederohmige Verbindung von Eingang und Ausgang in der beschriebenen Weise trotz Lichteinfalls Ausgangsspannung und Ausgangsstrom des Solarmoduls in die Reihenschaltung minimiert und dadurch eine gefahrlose Handhabung des Solarmoduls während des Installationsvorgangs gewährleistet werden. Vorzugsweise sind auch bereits installierte Solarmodule der Reihenschaltung abgeschaltet, bis der Installationsvorgang abgeschlossen ist. Nach Abschluss der Installation der gesamten Reihenschaltung oder auch mehrerer Reihenschaltungen eines Generatorfeldes können die Schaltmittel der einzelnen Solarmodule in einer der beschriebenen Arten, insbesondere mittels eines Steuersignals über eine gemeinsame Steuerleitung in den hochohmigen Betriebsschaltzustand zurückgesetzt werden.For a remote operation of the switching means in the individual solar modules, a separate control line is advantageously provided, which is preferably common to all solar modules of a series circuit. The control line is advantageously at the switching means of the Ge neratorstrom potential separated, for which the switching means advantageously contain optoelectronic coupling elements or electromagnetic actuating coils, which are connected to the control line and affect this when actuated by a control signal on the control line by potential-isolated switch in the generator circuit in the desired sense. The control line can be used in particular in the potential separation in the switching means advantageously for all solar modules of a generator field even when arranged in several series circuits together. Due to the individual disconnectability of the generator voltages of the individual solar modules, the generator voltage of the solar module to be installed at the beginning of the installation, which is typically made during incidence of light on the solar module, by low-resistance connection of input and output in an advantageous manner in the installation of a solar module in a series circuit Despite the incidence of light, the described manner minimizes output voltage and output current of the solar module into the series connection, thereby ensuring safe handling of the solar module during the installation process. Preferably, already installed solar modules of the series circuit are switched off until the installation process is completed. After completion of the installation of the entire series circuit or a plurality of series circuits of a generator field, the switching means of the individual solar modules can be reset in one of the described types, in particular by means of a control signal via a common control line in the high-resistance operating switching state.
Das fernbedienbare Abschalten und/oder Einschalten der einzelnen Solarmodule, welches vorzugsweise über eine gemeinsame Steuerleitung für alle Solarmodule einer Reihenschaltung oder gegebenenfalls auch mehrerer Reihenschaltungen gleichzeitig erfolgt, erfordert bei den einzelnen Schaltmitteln vorteilhafterweise nur eine geringe Spannungsfestigkeit, da die manuelle Generatorspannung von einzelnen Solarmodulen in der Regel deutlich unter 100 V, typischerweise zwischen 20 V und 25 V liegt. Das Abschalten der Solarmodule einer Reihenschaltung ist beispielsweise vorteilhaft im Falle einer Störung, wie beispielsweise einer Netztrennung bei einem Wechselrichter oder insbesonde re einem Brandfall in einem eine Solargeneratoranlage tragenden Gebäude oder Teilbereichen der Anlage. Die Abschaltung kann z. B. an eine zentralen Stelle der Anlage selbst oder auch von dieser getrennt, z. B. in einer Feuerwehrleitstelle oder über eine drahtlose Fernbedienung erfolgen. Eine Abschaltung kann auch automatisch über einen Störfallsensor, z. B. über einen Netzdetektor bei einer Wechselrichteranordnung oder über einen Branddetektor erfolgen.The remote-controlled shutdown and / or switching on of the individual solar modules, which preferably via a common control line for all solar modules of a series connection or if necessary also several series connections takes place simultaneously, requires in the individual switching means advantageously only a small Dielectric strength, since the manual generator voltage of individual Solar modules usually well below 100 V, typically between 20V and 25V. Switching off the solar modules of a series connection is advantageous, for example, in the case of a fault, such as a grid separation in an inverter or insbesonde re a fire in a solar generator system supporting building or parts of the facility. The shutdown can z. B. to a central point of the plant itself or also separated from this, z. B. in a fire station or over a wireless remote control. A shutdown can also automatically via a fault sensor, eg. B. over a network detector in an inverter arrangement or over a fire detector done.
Eine Abschaltung der einzelnen individuellen Generatorspannungen, vorzugsweise für alle Solarmodule einer Reihenschaltung gemeinsam, ist auch von besonderem Vorteil für die Entnahme eines Solarmoduls aus einer Reihenschaltung. Aufgrund der individuellen Abschaltung auch der anderen Solarmodule tritt an der Lücke des entnommenen Solarmoduls keine nennenswerte Spannung auf.A Switching off the individual individual generator voltages, preferably common for all solar modules of a series circuit is also of particular advantage for the removal of a solar module from a series connection. Due to the individual shutdown also the other solar modules occurs at the gap of the withdrawn Solar module no significant voltage on.
Ein Schutz einer Solargeneratoranordnung mit einer Mehrzahl von Solarmodulen durch Reduzierung der von den Solarmodulen abgegebenen Leistung kann in anderer Weise auch dadurch erfolgen, dass Schutzeinrichtungen Abschattungsmittel zur Abschattung zumindest eines Teils der Lichteinfallsflächen der Solarmodule enthalten. Bei Aktivierung der Schutzeinrichtungen, beispielsweise in einem der bereits beschriebenen Störfälle manuell oder automatisch, bewirken die Schutzeinrichtungen eine zumindest teilweise Abschattung der Lichteinfallsfläche und verhindern damit den Lichteinfall auf die abgeschatteten Flächenteile. Dies führt dazu, dass photovoltaische Zellen in den abgeschatteten Bereichen selbst keine Generatorleistung erzeugen und bei der üblichen seriellen Verschaltung einer Mehrzahl von photovoltaischen Zellen innerhalb eines Solarmoduls auch die von nicht abgeschatteten Zellen erzeugte Generatorleistung intern abschwächen.One Protection of a solar generator arrangement with a plurality of solar modules by reducing the power output from the solar modules can also be done in another way, that protective devices Shading means for shading at least a part of the light incident surfaces contain the solar modules. Upon activation of the protective devices, For example, in one of the incidents already described manually or automatically, the protective devices cause a at least partial shading of the light incident surface and thus prevent the light from falling on the shaded surface parts. This causes photovoltaic cells in the shaded area Areas themselves do not generate generator power and in the usual serial interconnection of a plurality of photovoltaic cells within a solar module also those of unshaded cells attenuate generated generator power internally.
Die Abschattungsmittel enthalten vorzugsweise wenigstens ein Vorratsgefäß mit einer lichtabsorbierenden Flüssigkeit und den Lichteinfallsflächen der Solarmodule zugewandte Ausgabeöffnungen. Eine Steuervorrichtung bewirkt die Abgabe von Flüssigkeit aus dem wenigstens einen Vorratsbehälter über die Ausgabeöffnungen auf die Lichteinfallsflächen und absorbiert einfallendes Licht vor den photovoltaischen Zellen.The Shading agents preferably contain at least one storage vessel a light absorbing liquid and the light incident surfaces of Solar modules facing output ports. A control device causes the discharge of liquid from the at least one Reservoir over the dispensing openings on the light incidence surfaces and absorbs incidental Light in front of the photovoltaic cells.
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Vorratsbehälter höher angeordnet ist als die Ausgabeöffnungen und die Lichteinfallsflächen und dass die Flüssigkeit durch Schwerkrafteinwirkung von dem Vorratsbehälter zu den Ausgabeöffnungen fließt. Der Vorratsbehälter kann vorteilhafterweise auch unter erhöhtem Druck stehen, insbesondere mittels eines unter gegenüber dem Atmosphärendruck höherem Druck stehenden Gasvolumens, und die Flüssigkeit strömt unter Einwirkung eines solchen erhöhten Drucks von dem wenigstens einen Vorratsbehälter zu den Ausgabeöffnungen.In A first embodiment provides that the at least a reservoir is arranged higher than the discharge openings and the light incident surfaces and that the liquid by gravity of the reservoir flows to the discharge openings. The reservoir can advantageously also under be elevated pressure, in particular by means of an under higher than the atmospheric pressure Pressure gas volume, and the liquid flows under the action of such increased pressure of the at least one reservoir to the dispensing openings.
Vorzugsweise ist ein Vorratsbehälter für mehrere oder alle Solarmodule gemeinsam vorgesehen und mit diesen über ein Leitungssystem verbunden. Die Ausgabeöffnungen sind vorzugsweise direkt bei den Lichteinfallsflächen, bei typischerweise geneigten Lichteinfallsflächen bevorzugt entlang deren oberem Rand angeordnet. Es können auch mehrere Vorratsbehälter, insbesondere auch individuell einzelnen Solarmodulen zugeordnete Vorratsbehälter für die Flüssigkeit vorgesehen sein. Dabei kann ein unter Druck stehendes Gas sowohl bei den einzelnen Vorratsbehältern dezentral bereitgestellt als auch über ein Gasleitungssystem den einzelnen Vorratsbehältern zugeführt sein.Preferably, a reservoir for several or all solar modules is provided together and connected to these via a conduit system. The discharge openings are preferably arranged directly at the light incidence surfaces, with typically inclined light incidence surfaces preferably along their upper edge. There can also be several Reservoir, in particular individually provided individual solar modules associated reservoir for the liquid to be provided. In this case, a pressurized gas can be provided decentrally both in the individual storage containers as well as fed via a gas line system the individual storage containers.
Die Steuervorrichtung enthält vorteilhafterweise eine Ventilanordnung mit einem oder mehreren steuerbaren Ventilen, welche wenigstens einen Strömungsweg der Flüssigkeit freigeben und/oder die Zuführung von unter Druck stehendem Gas zur Verdrängung von Flüssigkeit aus einem oder mehreren Vorratsbehältern bewirken.The Control device advantageously includes a valve assembly with one or more controllable valves, which at least release a flow path of the liquid and / or the Supply of pressurized gas for displacement of liquid from one or more storage containers cause.
Die Flüssigkeit ist vorteilhafterweise schnelltrocknend und auf einer Glasabdeckung der Lichteinfallsflächen gut haftend.The Liquid is advantageously quick-drying and adhering well to a glass cover of the light incident surfaces.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt.The The invention is based on preferred embodiments illustrated in detail with reference to the figures. there shows.
Bei den einzelnen Solarmodulen, insbesondere auf deren der Lichteinfallsfläche abgewandten Rückseite der Solarmodule sind Anschlussdosen AD vorgesehen, welche einzeln den jeweiligen Solarmodulen zugeordnet sind. In den Anschlussdosen AD sind steuerbare Schaltmittel untergebracht, welche über eine Steuerleitung SL durch eine Steuereinrichtung SE ansteuerbar sind. Die Steuereinrichtung SE kann insbesondere manuell bedienbare Elemente zur manuellen Auslösung von Steuersignalen und/oder Sensoren zur automatisierten Auslösung von Steuersignalen enthalten. Die Steuerleitung SL ist parallel an Schaltmittel in den Anschlussdosen aller Solarmodule angelegt.at the individual solar modules, in particular on the light incident surface opposite back of the solar modules are junction boxes AD provided which individually associated with the respective solar modules are. In the junction boxes AD controllable switching means are housed, which via a control line SL by a control device SE are controllable. The control device SE can in particular manually operated elements for manual release of Control signals and / or sensors for the automated triggering of Control signals included. The control line SL is parallel to switching means created in the junction boxes of all solar modules.
Um bei Abschattung eines Solarmoduls bei gleichzeitigem Generatorbetrieb anderer Solarmodule und/oder bei Defekt eines Solarmoduls die Solargeneratoranordnung mit den verbleibenden aktiven Solarmodulen möglichst effektiv betreiben zu können, ist es bekannt, die Anschlussklemmen eines Solarmoduls mittels einer Überbrückungsdiode in Richtung des Generatorstroms der Solargeneratoranordnung zu überbrücken. Solche Überbrückungsdioden können gleichfalls in den Anschlussdosen AD untergebracht sein. Die Anschlussdosen AD können vorteilhafterweise bereits von Herstellerseite mit den Solarmodulen verbunden und mit den Schaltmitteln, Überbrückungsdioden und gegebenenfalls weiteren elektrischen und elektronischen Bauteilen versehen sein.Around with shading of a solar module with simultaneous generator operation other solar modules and / or in case of failure of a solar module, the solar generator assembly with the remaining active solar modules as effectively as possible To operate, it is known, the terminals a solar module by means of a bypass diode in the direction of the generator current of the solar generator assembly to bridge. Such bypass diodes can also be housed in the junction boxes AD. The junction boxes AD can advantageously already from the manufacturer connected to the solar modules and with the switching means, bridging diodes and optionally other electrical and electronic components be provided.
In
Im regulären Generatorbetrieb bei Lichteinfall auf die Lichteinfallsfläche des Solarmoduls bewirken die Zellen PZ einen Generatorstrom IM vom Eingang K1 zum Ausgang K2 und eine Generatorspannung UM zwischen Ausgang und Eingang. Eine vorteilhafterweise vorgesehene Lichtquelle, beispielsweise eine Leuchtdiode LE ist bezüglich der Generatorspannung UM in Durchlassrichtung zwischen den Anschlussklemmen K2 und K1 angeordnet und leuchtet, wenn die Generatorspannung UM des Solarmoduls einen Mindestwert erreicht. Die Lichtquelle LE zeigt damit den aktiven Generatorbetrieb des Solarmoduls an.In regular generator mode, when the light falls on the light incident surface of the solar module, bewir ken the cells PZ a generator current IM from the input K1 to the output K2 and a generator voltage UM between the output and input. An advantageously provided light source, for example a light-emitting diode LE is arranged with respect to the generator voltage UM in the forward direction between the terminals K2 and K1 and lights up when the generator voltage UM of the solar module reaches a minimum value. The light source LE thus indicates the active generator operation of the solar module.
Eine Überbrückungsdiode DU ist gleichfalls zwischen die Anschlussklemmen K1 und K2 geschaltet, bezüglich der Generatorspannung UM aber sperrend gepolt und hat dadurch keinen Einfluss auf die Generatorspannung oder den Generatorstrom. Die Überbrückungsdiode DU tritt dann das Solarmodul SM überbrückend in Funktion, wenn das Solarmodul SM wegen Abschattung der Zellen PZ und/oder wegen eines Defekts keine Generatorspannung UM mehr liefert und innerhalb einer Reihenschaltung einen Verbraucher bilden würde. Der Generatorstrom der übrigen Solarmodule der Reihenschaltung fließt dann mit nur geringem Leistungsverlust über die Überbrückungsdiode DU.A bypass diode DU is also connected between the terminals K1 and K2, with respect to the generator voltage UM but blocking poled and thus has no influence on the generator voltage or the Generator power. The bypass diode DU occurs then the solar module SM bridging in function, if the solar module SM because of shading of the cells PZ and / or because of a defect no generator voltage UM delivers more and within a series circuit would form a consumer. The generator current of the remaining solar modules of the series connection then flows over with little loss of power the bypass diode DU.
In der Anschlussdose sind ferner Schaltmittel SC angeordnet und elektrisch zwischen die Anschlussklemmen K1 und K2 geschaltet. Die Schaltmittel sind durch ein Schaltelement SE in Form eines Schalters dargestellt, welcher in einem regulären Betriebsschaltzustand geöffnet ist und die elektrische Verbindung über die Schaltmittel zwischen den Anschlussklemmen K1 und K2 unterbricht. Der Schalter kann geschlossen werden und bildet dann eine niederohmige Verbindung zwischen den Anschlussklemmen K1 und K2, zumindest für eine Stromrichtung von der Anschlussklemme K2 zu der Anschlussklemme K1. Die niederohmige Verbindung über das geschlossene Schaltelement bildet einen Kurzschluss zwischen den Anschlussklemmen K1 und K2, so dass die Generatorspannung UM im wesentlichen auf Null bzw. eine verbleibende Durchlassspannung der Schaltmittel SC abfällt. Der Generatorstrom IM des Solarmoduls SM fließt dann von dem Anschluss P+ des Zellenarrays über die Schaltmittel SC zum Anschluss P–. Aufgrund der Stromquelleneigenschaften des beleuchteten Solarmoduls ist der Generatorstrom IM im Kurzschlussfall als im wesentlichen gleich zum Generatorstrom im regulären Generatorbetrieb anzusehen. Bei geschlossenem Schaltelement SE, d. h. bei für den Generatorstrom IM des Solarmoduls SM kurz geschlossenen Anschlussklemmen wird an den Anschlussklemmen K1 und K2 im wesentlichen keine Leistung nach außen abgegeben, wobei angenommen sei, dass die Durchlassspannung der Schaltmittel SC sehr gering sei im Vergleich zu der Generatorspannung UM des Solarmoduls im regulären Generatorbetrieb. Bei geschlossenem Schalter SE ist daher das Solarmodul SM hinsichtlich elektrischer Gefährdung problemlos handhabbar, da lediglich eine geringe Durchlassspannung der Schaltmittel zwischen den Anschlussklemmen K1, K2 gegeben ist.In the junction box switching means SC are further arranged and electrically connected between the terminals K1 and K2. The switching means are represented by a switching element SE in the form of a switch, which is opened in a regular operating switching state is and the electrical connection via the switching means between terminals K1 and K2 interrupts. The switch can be closed and then forms a low-impedance connection between the terminals K1 and K2, at least for a current direction from the terminal K2 to the terminal K1. The low-resistance connection via the closed switching element forms a short circuit between the terminals K1 and K2, so that the generator voltage UM is substantially zero or one remaining forward voltage of the switching means SC drops. The generator current IM of the solar module SM then flows from the terminal P + of the cell array via the switching means SC to port P-. Due to the power source characteristics of the illuminated solar module is the generator current IM in the event of a short circuit as substantially equal to the generator current in the regular To view generator operation. With closed switching element SE, d. H. at for the generator current IM of the solar module SM short-circuited terminals will be at the terminals K1 and K2 delivered substantially no power to the outside, assuming that the forward voltage of the switching means SC is very low compared to the generator voltage UM of Solar module in regular generator mode. When closed Switch SE is therefore the solar module SM in terms of electrical Danger easy to handle, because only a small Forward voltage of the switching means between the terminals K1, K2 is given.
Zur schließenden Betätigung der Schaltmittel SE kann vorteilhafterweise ein manuell betätigbares Element MS bei bzw. in der Anschlussdose AD vorgesehen sein. Vorteilhafterweise sind die Schaltmittel SC so ausgebildet, dass nach Schließen des Schaltelements SE und Führung des Generatorstroms IM als Kurzschlussstrom über die Schaltmittel das Schaltelement SE in geschlossenem Zustand verharrt, auch ohne dass das Bedienelement MS dauerhaft betätigt oder mechanisch arretiert ist. Die Schaltmittel können hierzu insbesondere ein bistabiles Relais oder vorzugsweise einen Thyristor als Schaltelement enthalten.to closing operation of the switching means SE can advantageously a manually operable element MS be provided at or in the junction box AD. advantageously, the switching means SC are designed so that after closing the switching element SE and leadership of the generator current IM as a short-circuit current through the switching means the switching element SE remains in the closed state, even without the operating element MS permanently actuated or mechanically locked. The switching means For this purpose, in particular a bistable relay or preferably a thyristor as a switching element included.
Das Schaltelement SE der Schaltmittel kann ferner durch ein Steuersignal SS auf der Steuerleitung SL betätigbar sein, was durch eine Zweigleitung von der Steuerleitung SL und einen Pfeil in Richtung des Schaltelements SE angedeutet ist. Vorteilhafterweise kann über die Steuerleitung SL nicht nur ein Steuersignal zum Schließen des Schaltelements SE, sondern auch ein weiteres Steuersignal zum Öffnen des Schaltelements SE aus dem geschlossenen Zustand übertragen werden.The Switching element SE of the switching means may further by a control signal SS on the control line SL be actuated by what a branch line from the control line SL and an arrow in the direction of Switching element SE is indicated. Advantageously, via the control line SL not only a control signal to close of the switching element SE, but also another control signal for opening the Transfer switching element SE from the closed state become.
Im Betriebsschaltzustand sperrt der Thyristor den Pfad zwischen den Anschlussklemmen K2 und K1 und die Generatorleistung als Produkt aus Generatorspannung UM und Generatorstrom IM wird in die Reihenschaltung als Teilleistung abgegeben. Wenn die Generatorspannung UM abgeschaltet werden soll, beispielsweise für Montagearbeiten oder in einem Störfall, wie beispielsweise einem Brand, wird über die Zündschaltung ZS ein Zündimpuls für den Thyristor ausgelöst und der Thyristor geht in einen niederohmigen Abschaltzustand über, in welchem die Spannung zwischen den Klemmen K1 und K2 auf die Durchlassspannung des Thyristors abfällt.in the Operation switching state, the thyristor blocks the path between the Terminals K2 and K1 and the generator output as a product from generator voltage UM and generator current IM is connected in series delivered as a partial service. When the generator voltage UM is turned off is to be, for example, for assembly work or in an accident, such as a fire, is about the ignition circuit ZS an ignition pulse for triggered the thyristor and the thyristor goes into a low-impedance Switch off state over, in which the voltage between the terminals K1 and K2 drops to the forward voltage of the thyristor.
Die Zündsteuerung ZS kann sowohl über das manuelle Bedienelement MS als auch durch ein über die Steuerleitung SL übertragenes Steuersignal SS zur Auslösung eines Zündimpulses betätigbar sein. Vorteilhafterweise erfolgt die Betätigung der Zündsteuerung ZS durch ein Steuersignal SS unter Potentialtrennung zwischen dem Schaltelement SE1 und der Steuerleitung SL, insbesondere über ein optoelektronisches Koppelelement, wie einen Optokoppler OK1.The ignition control ZS can be actuated via the manual control element MS as well as by a control signal SS transmitted via the control line SL for triggering an ignition pulse. Advantageously, the ignition is actuated control ZS by a control signal SS with potential separation between the switching element SE1 and the control line SL, in particular via an optoelectronic coupling element, such as an optocoupler OK1.
Der Thyristor als erstes Schaltelement S1 hat die Eigenschaft, dass er den von K2 nach K1 niederohmigen Abschaltzustand beibehält, solange ein Strom von der Anschlussklemme K2 zu der Anschlussklemme K1 fließt und einen Haltestrom nicht unterschreitet. Nach Wegfall eines Stroms durch den Thyristor geht dieser wieder in den hochohmigen Zustand über und verbleibt in dem hochohmigen Zustand.Of the Thyristor as the first switching element S1 has the property that it maintains the low-impedance shutdown state from K2 to K1, as long as a current from the terminal K2 to the terminal K1 flows and does not fall below a holding current. To Elimination of a current through the thyristor, this goes back into the high-impedance state and remains in the high-impedance Status.
Ein
Wegfall des Stroms durch den Thyristor ist beispielsweise gegeben,
wenn kein Licht mehr auf die Zellen PZ des Solarmoduls einfällt,
beispielsweise durch gezielte Abschattung oder bei Einbruch der Dunkelheit.
Um den Thyristor auch gezielt aus seinem niederohmigen Abschaltzustand
in den hochohmigen Betriebsschaltzustand zurück zu versetzen, sind
an sich verschiedene Maßnahmen aus dem Stand der Technik
bekannt. In
Vorteilhafterweise genügt für die Umschaltung der Schaltmittel SC vom hochohmigen Betriebsschaltzustand in den niederohmigen Abschaltzustand ein kurzes pulsförmiges Steuersignal SS zur Zündung des Thyristors und/oder für die Umschaltung von dem niederohmigen Abschaltzustand in den hochohmigen Betriebszustand ein kurzes pulsförmiges weiteres Steuersignal SO zur Betätigung des weiteren Schaltelements SE2 und Löschung des Thyristors SEI. Für die Übertragung der verschiedenen Steuersignale SS, SO auf der Steuerleitung SL kann eine wenigstens drei-adrige Steuerleitung SL oder wie im skizzierten Beispiel eine lediglich zwei-adrige Steuerleitung SL mit Adern SL1, SL2 vorgesehen sein, wobei im letzteren, skizzierten Fall die beiden Steuersignale beispielsweise durch unterschiedliche Polung der Steuersignale auf den Adern der Steuerleitung SL unterschieden und durch Gleichrichterelemente in Richtung der Potentialtrennstufen OK1, OK2 selektiv den jeweils angesprochenen Potentialtrennstufen bzw. Schaltelementen zugeleitet sind.advantageously, is sufficient for the switching of the switching means SC from the high-impedance operating switching state to the low-impedance switching off state a short pulse-shaped control signal SS for ignition of the thyristor and / or for switching from the low-resistance Abschaltzustand in the high-impedance operating state a short pulse-shaped another control signal SO for actuating the further switching element SE2 and quenching of the thyristor SEI. For the transmission the various control signals SS, SO on the control line SL can an at least three-wire control line SL or as outlined Example, a two-wire control line SL with wires SL1, SL2 be provided, in the latter case sketched the two Control signals, for example, by different polarity of the control signals distinguished on the wires of the control line SL and rectifier elements in the direction of the potential separation stages OK1, OK2 selectively each addressed potential separation stages or switching elements are.
Beiden
Varianten nach
Im
Beispielsfall der
In
Ausgehend von der Situation, dass die Solarmodule SM1, SM2, ... SMN beleuchtet sind und jeweils Generatorströme liefern, welche über die gezündeten Thyristoren als ersten Schaltmitteln SE1 bei den einzelnen Solarmodulen kurzgeschlossen sind, liegt zwischen den Klemmen K11 und KN2 eine geringe Spannung als Summe der Durchlassspannungen der mehreren Thyristoren SE1 an. Die Schaltmittel SE3 sind im Ruhezustand offen. Werden ausgehend von dieser Situation die Schaltmittel SE3 geschlossen, so reduziert sich die Spannung zwischen den Klemmen K11 und KN2 der Reihenschaltung der Solarmodule SM1 bis SMN auf die Durchlassspannung der Schaltmittel SE3. Diese kann bei den auftretenden Strömen mit gebräuchlichen handelsüblichen elektronischen Schaltelementen ohne weiteres in einer Größenordnung von 0,1 Volt oder weniger gehalten werden. Hierdurch wird die Durchlassspannung der ersten Schaltmittel SEI unterschritten und die Modulströme fließen nicht mehr als Kurzschlussströme über die einzelnen ersten Schaltmittel SEI bei den zugehörigen Solarmodulen, sondern wieder als gesamter Generatorstrom der Reihenschaltung über die dritten Schaltmittel SE3. Die Stromstärke dieses Generator-Kurzschlussstroms der Reihenschaltung ist wegen der Stromquelleneigenschaften der Solarmodule im wesentlich gleich den zuvor über die ersten Schaltelemente SE1 fließenden einzelnen Modulströmen. Durch den Wegfall der Kurzschlussströme über die ersten Schaltelemente SEI für die Dauer des Schließens der dritten Schaltmittel SE3 erlöschen die Thyristoren und bleiben beim erneuten Öffnen der Schaltmittel SE3 gesperrt, so dass danach wieder die Generatorspannung über der Verbindungsleitung beziehungsweise zwischen den Klemmen K11 und KN2 anliegt und ein regulärer Betrieb der Anordnung aufgenommen werden kann.outgoing from the situation that the solar modules SM1, SM2, ... illuminates SMN are and each supply generator currents which over the fired thyristors as first switching means SE1 at the individual solar modules are short-circuited, lies between the terminals K11 and KN2 a low voltage as the sum of the forward voltages of the plurality of thyristors SE1. The switching means SE3 are at rest open. If, starting from this situation, the switching means SE3 are closed, this reduces the voltage between terminals K11 and KN2 the series connection of the solar modules SM1 to SMN on the forward voltage the switching means SE3. This can at the occurring currents with common commercial electronic Switching elements readily in an order of magnitude of 0.1 volts or less. This will cause the forward voltage the first switching means SEI falls below and the module currents no longer flow as short-circuit currents the individual first switching means SEI at the associated Solar modules, but again as the entire generator current of the series connection the third switching means SE3. The amperage of this generator short-circuit current of Series connection is due to the power source characteristics of the solar modules essentially the same as previously on the first switching elements SE1 flowing single module currents. By the Elimination of short-circuit currents over the first Switching elements SEI for the duration of closing the third switching means SE3 extinguish the thyristors and remain locked when reopening the switching means SE3, so that after that again the generator voltage across the connecting line or between the terminals K11 and KN2 is applied and a regular Operation of the arrangement can be included.
Das Schließen der Schaltmittel SE3 kann auf einen kurzen Zeitraum beschränkt werden, welcher ausreicht, um die Thyristoren als erste Schaltmittel SEI zuverlässig zu löschen.The Closing the switching means SE3 can be on a short period of time be limited, which is sufficient to the thyristors as the first switching means SEI reliably delete.
In
Eine
solche H-Brücken-Schaltung kann vorteilhafterweise für
die in
In
Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.The above and those specified in the claims and the features that can be seen in the illustrations are both individual and also advantageously feasible in various combinations. The invention is not limited to the described embodiments, but in the context of expert knowledge in many ways Way changeable.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102005018173 A1 [0003] DE 102005018173 A1 [0003]
Claims (23)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007048914A DE102007048914A1 (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Solar generator arrangement for use in e.g. building, has switch unit within series connection such that partial voltage of sections is tripped into sub-section of connection by low resistant connection of output and input of sub-section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007048914A DE102007048914A1 (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Solar generator arrangement for use in e.g. building, has switch unit within series connection such that partial voltage of sections is tripped into sub-section of connection by low resistant connection of output and input of sub-section |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007048914A1 true DE102007048914A1 (en) | 2009-04-16 |
Family
ID=40435406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007048914A Withdrawn DE102007048914A1 (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Solar generator arrangement for use in e.g. building, has switch unit within series connection such that partial voltage of sections is tripped into sub-section of connection by low resistant connection of output and input of sub-section |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007048914A1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202010008494U1 (en) | 2010-09-09 | 2010-12-02 | Sailer, Roland | Photovoltaic module and photovoltaic system |
DE102010023761A1 (en) | 2010-06-15 | 2011-10-27 | Ritter Elektronik Gmbh | Method and safety circuit for operating a photovoltaic device |
WO2012022345A2 (en) | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Newtos Ag | Method for controlling individual photovoltaic modules in a photovoltaic installation, and control device |
DE102010037418A1 (en) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Roland Sailer | Photovoltaic module installed in buildings, has switch terminals that are switched from low impedance state to high impedance state by supply of external switching signal and are returned to idle state after removal of switching signal |
DE102011051018A1 (en) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Q-Cells Se | Solar module has mechanical holding portion that is connected to control line provided for controlling thyristor |
FR2981201A1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-04-12 | Solar Power Multi Systems | Anti-theft system for solar panel, has occulter adapted to take opaque state and transparent state with wavelength of sensitivity of cell, and controller electrically connected to occulter for controlling opaque state or transparent state |
US10505492B2 (en) | 2016-02-12 | 2019-12-10 | Solarcity Corporation | Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005018173A1 (en) | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Aixcon Elektrotechnik Gmbh | Photovoltaic device safe interruption method, involves attaching switching device in direct proximity to generator field within or outside structure, where device switches field on demand into low-energy operating point by control line |
-
2007
- 2007-10-09 DE DE102007048914A patent/DE102007048914A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005018173A1 (en) | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Aixcon Elektrotechnik Gmbh | Photovoltaic device safe interruption method, involves attaching switching device in direct proximity to generator field within or outside structure, where device switches field on demand into low-energy operating point by control line |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010023761A1 (en) | 2010-06-15 | 2011-10-27 | Ritter Elektronik Gmbh | Method and safety circuit for operating a photovoltaic device |
EP2398123A2 (en) | 2010-06-15 | 2011-12-21 | Ritter Elektronik GmbH | Method and safety circuit for operating a photovoltaic device |
WO2012022345A2 (en) | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Newtos Ag | Method for controlling individual photovoltaic modules in a photovoltaic installation, and control device |
WO2012022345A3 (en) * | 2010-08-03 | 2012-06-14 | Newtos Ag | Method for controlling individual photovoltaic modules in a photovoltaic installation, and control device |
CN103081269A (en) * | 2010-08-03 | 2013-05-01 | 纽图斯股份公司 | Method for controlling individual photovoltaic modules in a photovoltaic installation, and control device |
DE202010008494U1 (en) | 2010-09-09 | 2010-12-02 | Sailer, Roland | Photovoltaic module and photovoltaic system |
DE102010037418A1 (en) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Roland Sailer | Photovoltaic module installed in buildings, has switch terminals that are switched from low impedance state to high impedance state by supply of external switching signal and are returned to idle state after removal of switching signal |
DE102011051018A1 (en) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Q-Cells Se | Solar module has mechanical holding portion that is connected to control line provided for controlling thyristor |
DE102011051018B4 (en) * | 2011-06-10 | 2013-04-18 | Hanwha Q.CELLS GmbH | Solar module with fuse circuit and arrangement for generating electrical energy |
FR2981201A1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-04-12 | Solar Power Multi Systems | Anti-theft system for solar panel, has occulter adapted to take opaque state and transparent state with wavelength of sensitivity of cell, and controller electrically connected to occulter for controlling opaque state or transparent state |
US10505492B2 (en) | 2016-02-12 | 2019-12-10 | Solarcity Corporation | Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2954558B1 (en) | Safe photovoltaic system | |
EP3345301B1 (en) | Safe photovoltaic system | |
DE102010023549B4 (en) | Photovoltaic generator with circuit system and method for protecting photovoltaic modules | |
DE102007048914A1 (en) | Solar generator arrangement for use in e.g. building, has switch unit within series connection such that partial voltage of sections is tripped into sub-section of connection by low resistant connection of output and input of sub-section | |
DE102008052037B3 (en) | solar module | |
DE102016100758A1 (en) | Separating device for a photovoltaic string, solar system and operating method for a solar system with photovoltaic string | |
EP2141781B1 (en) | Switching device with a bistable relay between a network and an inverter | |
EP2054944A2 (en) | Solar power generation plant | |
DE102010017746A1 (en) | Method for limiting the generator voltage of a photovoltaic system in case of danger and photovoltaic system | |
DE102016102417A1 (en) | Protection circuit for a photovoltaic (PV) module, method for operating the protection circuit and photovoltaic (PV) system with such a protection circuit | |
DE2939748A1 (en) | CONNECTION ASSEMBLY FOR DIRECTLY CONNECTING A SUBSCRIBER TELEPHONE WITH A TELEPHONE CABLE LOOP | |
DE102010023761A1 (en) | Method and safety circuit for operating a photovoltaic device | |
DE102010049293B3 (en) | Arrangement for safe shutdown of photovoltaic system attached to building, charges voltage-limiting diode, voltage divider and freewheeling diode connected to string poles by terminal | |
DE102010037760A1 (en) | Device for de-energizing electrical lines of building or building complex, has protection device including release mechanism that is formed to displace protection device in activated condition while releasing protection device | |
DE1809805B2 (en) | BATTERY CHARGER | |
DE3738493C2 (en) | Fault location device | |
DE102010053500A1 (en) | Photovoltaic generator with protective circuit for photovoltaic modules | |
DE102016105930A1 (en) | Solar module, operating procedure For a solar module and photovoltaic system | |
DE102011000737A1 (en) | Protective device for use in photovoltaic module of photovoltaic system, has an output which is connected to input via switching element, at low resistance, if signal supplied via output meets the predetermined criteria | |
DE3230903C2 (en) | Switching light barrier | |
DE102015115284B3 (en) | Protective device for an electrical power supply device and electrical power supply device with such a protective device | |
DE638187C (en) | Device for automatic checking of the admissibility of the operation of switching devices with the help of an electrical simulation circuit | |
EP0535322B1 (en) | Electrical power supply device for a minimal tension - DC consumer | |
DE3419752A1 (en) | Method for monitoring the tripping or switching-on circuit of a power circuit breaker | |
DE10218806B4 (en) | DC high-speed switching device for traction power supplies and method for switching off DC currents |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SAILER, ROLAND, 89601 SCHELKLINGEN, DE |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02N0006000000 Ipc: H02S0040300000 |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02N0006000000 Ipc: H02S0040300000 Effective date: 20140128 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BAUR & WEBER PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: BAUR & WEBER PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |
Effective date: 20141010 |