DE10107600C1 - Verfahren zum Betreiben eines photovoltaischen Solarmoduls und photovoltaischer Solarmodul - Google Patents
Verfahren zum Betreiben eines photovoltaischen Solarmoduls und photovoltaischer SolarmodulInfo
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Abstract
Bei einem Solarmodul (1) mit einer Anzahl von einzelnen miteinander elektrisch in Reihe geschalteten Solarzellen (2), mit mindestens einer denselben Bedingungen ausgesetzten, nicht mit den übrigen Solarzellen verbundenen Solarzellen (5, 6) als Sensor für den momentanen Lichteinfall auf den Solarmodul und mit einer von dem Sensor wenigstens mittelbar steuerbaren Schaltvorrichtung (8) zum Beeinflussen der elektrischen Ausgangsleistung des Solarmoduls, sind erfindungsgemäß mindestens zwei mit großem Abstand voneinander angeordnete Solarzellen (5, 6) als Sensoren vorgesehen, deren Ausgangsspannungen oder -ströme einer Auswerteschaltung (7) zugeführt und von dieser miteinander verglichen werden, und schaltet die Auswerteschaltung (7) mittels der Schaltvorrichtung (8) bei einer einen Schwellwert übersteigenden Differenz zwischen den beiden Sensorausgängen einen die Reihenschaltung der Solarzellen (2) des Solarmoduls (1) überbrückenden Bypass.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zu Betreiben eines photovoltaischen Solarmo
duls mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und auf einen photovoltaischen Solarmodul mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 4.
Beim Betrieb photovoltaischer Anlagen mit Solarmodulen größerer Abmessungen treten
mit dem im Tagesverlauf wechselnden Sonnenstand immer wieder partielle Abschattun
gen der mit Solarzellen bestückten Flächen auf, welche z. B. durch benachbarte Bauten,
Antennen, Bäume etc. verursacht werden. Selbst bei geringer Schattenfläche können sol
che vorübergehenden Abschattungen zu merklichen Leistungseinbußen des aus mehre
ren gleichen Modulen aufgebauten Gesamtsystems führen. Einerseits ist der Lichteintrag
im verschatteten Bereich unmittelbar verringert, so dass der betroffene Modul weniger
elektrische Leistung erzeugt. Zum anderen sind die Solarzellen eines Moduls in aller Re
gel elektrisch in Reihe geschaltet. Fällt nun der (vom Lichteinfall abhängig variable) Strom
in dem verschatteten Modul(-teil) ab, so begrenzt er gleichzeitig auch den Strom der an
sich nicht verschatteten Nachbarzellen desselben Moduls. Darüber hinaus wird auch der
Stromfluß von weiteren, in Reihe geschalteten Modulen begrenzt.
Um diese unvermeidlichen Störwirkungen zu begrenzen, untergliedert man jeden Solar
modul bzw. jedes Gesamtsystem in eine Vielzahl von Teilsystemen ("Strings"). Deren je
des verfügt über einen eigenen Wechselrichter ("String-Wechselrichter"). Aus Standardi
sierungsgründen haben diese Wechselrichter eine Mindestleistung von etwa 700 Watt.
Das entspricht der von einer etwa 7 bis 8 m2 großen photovoltaischen Anordnung erzeug
ten Leistung.
In einer solchen Anordnung wird mit moderner elektronischer Ausstattung und mehreren
in Reihe geschalteten Modulen eine photovoltaische Spannung von bis zu ca. 500-600 Volt
erzeugt und verarbeitet, wobei eine einzelne Solarzelle eine Betriebsspannung von
etwa 0,5 Volt hat. Folglich kann ein solcher String etwa 1000 bis 1200 Einzel-Solarzellen
umfassen. Eine starke lokale Abschattung einiger weniger Solarzellen (1 bis 5% der Ge
samtfläche) kann dann eine Leistungseinbuße von 75% des Gesamtsystems bewirken.
Es ist generell bekannt, über sogenannte Bypass-Dioden einen Stromfluß an verschatte
ten oder beschädigten Solarzellen vorbei zu gestatten, damit deren Ausfall sich nicht so
stark auf das Gesamtsystem auswirken kann. Die Bypass-Diode lässt einen Kurzschluß-
Stromfluß dann zu, wenn der Innenwiderstand der Solarzelle den Spannungsabfall an der
Diode übersteigt.
Bekannt ist aus EP-B1-0 896 737 eine photovoltaische Solaranordnung mit einer integrier
ten Abschaltvorrichtung, welche die elektrische Leistung des Moduls neutralisiert, wenn
sie von einer externen Schalteinrichtung aktiviert wird. Diese Vorrichtung soll allerdings
nicht die negativen Folgen von partiellen Verschattungen begrenzen, sondern den betref
fenden Solarmodul funktionsunfähig machen, wenn er z. B. unbefugt ausgebaut wurde.
Manipulationen an dieser Abschaltvorrichtung sind nur nach Zerstören des Gesamt
moduls möglich.
Es sind Solarelemente bekannt (DE-A1-42 08 469), deren Solarzellen als Sensoren zum
Messen der aktuellen Sonneneinstrahlung dienen. Der von diesen Zellen erfasste Wert
kann z. B. zur Darstellung der momentanen Sonneneinstrahlung auf den betreffenden
Modul mittels Displayanzeigen verwendet werden.
In CH-Z "Transfer" 14/96 "Solargeneratoren unter Kontrolle", Seiten 38 und 39, beschreibt
Autor M. Aeberhard eine Einrichtung zum Überwachen der Energieproduktion photovolta
ischer Solarmodule oder -systeme. Jeweils in einem konkreten Photovoltaik-System wird
mithilfe von Sensoren die Sonneneinstrahlung an zwei getrennten Referenzstellen in re
gelmässigen Zeitabständen gemessen. Daraus kann zunächst der Tages-Soll-Wert der
Energieproduktion des betreffenden Systems ermittelt werden. Bei Abweichungen der tat
sächlich gelieferten Produktion von besagtem Tages-Soll-Wert werden in einem Kontroll
raum automatisch Störungsmeldungen angezeigt. Bei Bedarf kann das Überwachungs
personal daraufhin das System bzw. die Anlage von der Netzeinspeisung abkoppeln.
Aus US 4,175,249 ist eine selbststeuernde photovoltaische Solarzellenanordnung be
kannt, bei der in einem Array von mehreren identischen stromerzeugenden Solarzellen
eine weitere, unabhängige Solarzelle nur als Sensor für den Lichteinfall verwendet wird.
Diese Sensor-Solarzelle ist denselben Temperatur- und Lichtbedingungen wie die strom
erzeugenden Solarzellen ausgesetzt. Ihre Leerlaufspannung wird als Meßsignal genutzt,
verstärkt und mit der momentanen Ausgangsspannung der anderen Zellen verglichen. In
Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs können die Solarzellen der Anordnung
selbsttätig über Relais in verschiedene Reihen- und Parallelschaltungszustände geschal
tet werden. Damit soll jeweils die maximal erreichbare Ausgangs-Ladespannung bereit
gestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Solarmo
duls in Abhängigkeit vom Lichteinfall zu schaffen und ausgehend von einer Anordnung
gemäß dem vorgenannten US-Patent einen hinsichtlich der Auswirkungen partieller
Verschattung verbesserten Solarmodul zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des
Patantanspruchs 1 und hinsichtlich des Solarmoduls mit den Merkmalen des Patentan
spruchs 4 gelöst. Die Merkmale der den unabhängigen Ansprüchen jeweils nachgeordne
ten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Gegenstände an.
Anspruch 14 ist auf eine Reihenschaltung mehrerer Solarmodule mit wenigstens einem
erfindungsgemäß ausgestatteten Solarmodul gerichtet.
Ausgehend von der an sich bereits bekannten vom Lichteinfall abhängigen selbsttätigen
Steuerung der Leistung eines Solarmoduls schlägt die Erfindung vor, durch Vergleich des
Lichteinfalls an mindestens zwei unterschiedlichen Stellen eines flächigen Moduls eine
partielle Verschattung selbsttätig festzustellen und ggf. einen Bypass einzuschalten, wel
cher einen Stromfluß an dem betroffenen verschatteten Modul(-teil) vorbei gestattet. Zwar
wird letzterer damit praktisch "vom Netz genommen", jedoch wird der Stromfluß in weite
ren, in Reihe geschalteten und nicht verschatteten Solarzellen bzw. Modulen nicht mehr
behindert. Folglich entfällt zwar die elektrische Leistung des abgeschalteten Moduls für
die Dauer der Verschattung bzw. der Einschaltzeit des Bypasses, doch bleibt die momen
tane Leistung der anderen Solarzellen bzw. Module weiterhin in vollem Maße verfügbar.
Die besagte partielle Verschattung kann unmittelbar durch Auswertung, z. B. Differenz
bildung der Ausgangs-Spannungen oder -Ströme der Sensorzellen erfasst werden. Es ist
aber auch eine mittelbare Erfassung möglich, indem z. B. verschattungsbedingt unter
schiedliche Temperaturen der Sensorzellen erfasst und in der Auswerteschaltung als Dif
ferenzsignal ausgewertet werden. Ggf. kann man sogar von einer Abtrennung der Sensor
zellen von den übrigen Solarzellen absehen und sie auch zur Stromerzeugung innerhalb
der Reihenschaltung nutzen.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird jedenfalls bei Modulen mit besonders großer
Flächenausdehnung eine Mehrzahl von Sensor-Solarzellen vorgesehen, welche jeweils
paarweise einen bestimmten Flächenbereich des Moduls überwachen und jeweils die ge
zielte Abschaltung dieses Flächenbereichs steuern können. Das setzt allerdings voraus,
dass in dem Modul selbst entsprechende Schaltvorrichtungen vorgesehen sind, oder dass
die Ausgangsleitungen eines jeden der getrennt schaltbaren Flächenbereichs nach außen
geführt sind, um sie dort mittels der Schaltvorrichtung überbrücken zu können.
Bevorzugt wird zugleich mit dem Überbrücken der Pole des abgeschalteten Moduls oder
Modulteils eine der beiden Leitungen vollständig abgetrennt. Damit wird vermieden, dass
die von anderen Modulen noch gelieferte Spannung an den abgeschalteten Modul bzw.
Modulteil anliegt und diesen ggf. überlasten kann. Dieses Abtrennen kann einfach mithilfe
eines Wechselschaltkontakts geschehen.
Die Schaltvorrichtung kann elektromechanische oder elektronische Schaltmittel (Relais,
steuerbare Halbleiter-Schalter wie Transistoren, Thyristoren) umfassen.
Das Solarmodul wird des weiteren eine vorzugsweise elektronische Auswerteschaltung
umfassen, welche den Abschaltvorgang nur innerhalb eines bestimmten Toleranzfeldes
bzw. oberhalb eines bestimmten Schwellwertes der Differenz der Sensorsignale einleitet.
Letztere können sowohl aus der Leerlaufspannung der als Sensor verwendeten Solarzel
len oder (wenn sie nicht in Reihe geschaltet sind) aus deren Strom abgeleitet werden, als
auch mittelbar, wie schon erwähnt, aus der momentanen lokalen Temperatur im Bereich
der Sensorzellen, wenn diese mit geeigneten Mitteln erfasst werden kann.
Von wesentlichem Vorteil ist bei dieser Gestaltung des Solarmoduls, dass die Sensor-
Solarzellen baugleich mit den zur Stromerzeugung verwendeten Solarzellen sein können.
Folglich können die Solarmodule außer mit der konventionellen Kristallin-Technologie
auch großflächig in Dünnschicht-Technik erzeugt werden. Das hat den Vorteil, dass man
später durch Strukturieren bzw. Unterteilen der kontinuierlichen Schichten nach dem
Stand der Technik die einzelnen Solarzellen voneinander separieren, insbesondere auch
die Sensorzellen abtrennen kann. Lediglich bei der Verlegung der elektrischen Anschlüs
se müssen die Sensorzellen gesondert behandelt werden. Ihre Außenanschlüsse müssen
ggf. von denen der anderen (miteinander in Reihe zu schaltenden) Solarzellen getrennt
angelegt werden.
In einer anderen Ausführungsform werden die Sensorzellen in der Reihenschaltung belas
sen und deren Istspannungen mit parallelen Spannungsabgriffen erfasst. Diese Span
nungssignale können nach galvanischer Entkopplung, z. B. durch Optokoppler, als Ein
gangssignal der Auswerteschaltung dienen. Gleichfalls könnte ein zusätzlicher Tempera
turgeber vorgesehen werden.
Es versteht sich, dass die von der Überwachung der partiellen bzw. lokalen, vorüberge
henden Verschattung ausgelösten Schaltvorgänge nur zum temporären Abschalten des
Solarmoduls vorgesehen sind, dieser also nach dem Wiederherstellen gleichmäßigen
Lichteinfalls auf die jeweils betroffenen Sensor-Solarzellen selbsttätig wieder aktiv bzw.
ans Netz geschaltet wird. Einsetzende Dunkelheit oder andere gleichmäßige Abschattun
gen auf der gesamten Fläche des Solarmoduls haben keine Auswirkungen auf die Schalt
vorrichtung in der hier beschriebenen Form.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus der Zeich
nung zweier Ausführungsbeispiele und deren sich im folgenden anschließender Beschrei
bung hervor.
Es zeigen
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Solar
moduls,
Fig. 2 ein ähnliches Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform.
Gemäß Fig. 1 ist in einem photovoltaischen Solarmodul 1 in an sich bekannter Weise
eine Mehrzahl von Solarzellen 2 miteinander in Reihe verschaltet. Der Solarmodul 1 ver
fügt des weiteren über zwei Außenanschlüsse 3 und 4, an denen im Betrieb die Aus
gangsspannung der Solarzellenanordnung anliegt bzw. von denen die elektrische Leis
tung des Solarmoduls 1 abgenommen wird. Die schon erwähnten Bypass-Dioden, welche
einzelnen oder Gruppen von Solarzellen zugeordnet sein können, sind hier zur Vereinfa
chung nicht dargestellt.
In den meisten Anwendungen werden mehrere derartige Solarmodule 1 miteinander wie
derum elektrisch in Reihe geschaltet, um so zu Betriebsspannungen von mehreren 100 Volt
zu gelangen. Das bedeutet, dass der gesamte Strom von vorgeschalteten Solarmo
dulen auch durch den hier dargestellten Modul fließen muss. Wird dieser nun allein auch
nur teilweise beschattet bzw. lässt der Lichteinfall nur auf diesen Modul nach, so sinkt
seine Ausgangsleistung ab. Sein Widerstand erhöht sich und blockiert damit den Strom
fluß auch der anderen Module.
Erfindungsgemäß umfasst der Solarmodul 1 des weiteren eine erste Solarzelle 5 und eine
zweite Solarzelle 6, welche unabhängig von den Solarzellen 2 verschaltet und als Sensor
zellen für den momentanen Lichteinfall definiert sind. Sie sind in der realen Ausführung
mit großem Abstand voneinander z. B. nahe dem Rand des Solarmoduls 1 angeordnet.
Ihre Außenanschlüsse, an denen hier stellvertretend jeweils eine Messspannung U5 bzw.
U6 angedeutet ist, sind zu einer nur symbolisch dargestellten Auswerteschaltung 7 ge
führt. Letztere ist zum Betätigen einer Schaltvorrichtung 8 vorgesehen, deren Funktion
später noch erörtert wird. Es sind auch mit strichpunktierten Pfeilen Messströme I5 und I6
angedeutet, welche in der Auswerteschaltung 7 ebenfalls als Maß des momentanen Licht
einfalls auf die Sensorzellen 5 und 6 dienen können.
Der um das Solarmodul 1 gezogene Rahmen symbolisiert, dass dessen sämtliche ge
nannten Bauelemente, abgesehen von den Außenanschlüssen 3 und 4, innerhalb einer
Baueinheit untergebracht werden können.
In der Ausführung gemäß Fig. 2 sind in einem Solarmodul 1' die beiden Sensorzellen 5
und 6 in die Reihenschaltung der Solarzellen 2 bei ansonsten unveränderter Konfiguration
einbezogen. Über (zusätzliche) Messleitungen, die wiederum paarweise durch die Mess
spannungen U5 und U6 gekennzeichnet sind, wird die momentane Ausgangsspannung
der beiden Zellen an deren beiden Anschlüssen hochohmig abgegriffen. Natürlich darf
das Abgreifen der Messspannungen den Output der Sensorzellen 5 und 6 innerhalb der
Reihenschaltung nicht beeinträchtigen. Diese Messspannungen werden entsprechend
Fig. 1 der Auswerteschaltung zugeführt. Diese Konfiguration hat im Vergleich zur erstbe
schriebenen Ausführungsform den Vorteil, dass die Sensorzellen in die Stromproduktion
des Solarmoduls 1' einbezogen bleiben. Allerdings müssen die parallelen Messleitungen
zusätzlich eingeführt und die Meßsignale in geeigneter Weise galvanisch entkoppelt wer
den.
Die Schaltvorrichtung 8 hat in beiden Ausführungsformen einen Ruhezustand, worin sie
eine Verbindung zwischen der Reihenschaltung der Solarzellen 2 und dem Außenan
schluß 4 des Solarmoduls 1 bzw. 1' schafft. In diesem Zustand besteht ein durchgehender
Strompfad vom Außenanschluß 3 über die Reihenschaltung der Solarzellen 2 zum
Außenanschluß 4. Im betätigten (gestrichelt angedeuteten) Zustand schaltet die Schalt
vorrichtung einen Kurzschluß zwischen den beiden Außenanschlüssen 3 und 4 des
Solarmoduls 1/1'. Zugleich trennt sie die Reihenschaltung der Solarzellen 2 von dem
Ausgangsanschluß 4. Damit wird sicher gestellt, dass keine Spannung von außen an die
Reihenschaltung gelegt wird. Zwar ist die Schaltvorrichtung 8 hier der Anschaulichkeit
halber als elektromechanischer Schalter (Relais) dargestellt, es versteht sich aber, dass
an ihrer Stelle auch geeignete Halbleiterschalter verwendet werden können.
Die Auswerteschaltung 7 umfasst unter anderem eine Vergleicherschaltung nach dem
Stand der Technik, mit der jegliche Abweichung zwischen den ihr zugeführten Ausgangs
signalen (z. B. Spannungen U5-U6 oder Strömen I5-I6) der beiden Sensor-Solarzellen
erfasst wird. Sie wird bei Bedarf auch mit Mitteln zur galvanischen Entkopplung der Signa
le der Sensorzellen 5 und 6 versehen sein. Natürlich könnte in der Anordnung gemäß Fig.
2 eine Auswertung der Ströme durch die beiden Sensorzellen nicht das gewünschte Er
gebnis bringen, weil diese bedingt durch die Reihenschaltung zwangsläufig immer gleich
sind.
Liegt gleichmäßiger Lichteinfall auf der gesamten Fläche des Solarmoduls bzw. zumin
dest an den beiden Sensor-Solarzellen vor, so unterscheiden sich deren Ausgangsspan
nungen oder -ströme nicht oder nur unwesentlich. Fällt hingegen in Folge einer lokalen
Verschattung des Solarmoduls auf die eine Sensor-Solarzelle weniger Licht als auf die
andere, so tritt eine deutliche Differenz zwischen deren Ausgangsspannungen (sowie in
der Anordnung gemäß Fig. 1 zwischen deren Strömen) auf. Diese wird mit einem vorge
gebenen (in der Auswerteschaltung ggf. einstellbar abgelegten) Schwellwert verglichen.
Überschreitet die Differenz den Schwellwert, so aktiviert eine Schaltstufe der Auswerte
schaltung 7 die Schaltvorrichtung 8 in den betätigten Zustand. Über die damit hergestellte
direkte (Bypass-)Verbindung zwischen den beiden Außenanschlüssen 3 und 4 des Solar
moduls kann Strom aus vor- bzw. nachgeschalteten weiteren Modulen ungehindert flie
ßen. Zugleich wird ein unproduktiver Stromverbrauch des abgeschalteten Solarmoduls
sicher verhindert.
Wird die lokale Verschattung des Solarmoduls aufgehoben (z. B. durch den sich ändern
den Sonnenstand), oder treten anderweitig gleiche Lichteinfall-Verhältnisse auf beiden
Sensor-Solarzellen ein, so verringert sich die Differenz der Ausgangsspannungen (bzw.
Ströme in Fig. 1) der beiden Sensor-Solarzellen wieder gegen Null. Die Auswerteschal
tung 7 erfasst dies und führt ggf. mit einer gewissen Schaltverzögerung (Hysterese) die
Schaltvorrichtung 8 wieder in ihren Ruhezustand zurück. Der Solarmodul 1 ist wieder zur
Leistungsabgabe bereitgeschaltet.
Claims (14)
1. Verfahren zum Betreiben eines fotovoltaischen Solarmoduls mit einer Anzahl
von elektrisch zwischen zwei Außenanschlüssen in Reihe geschalteten Solarzel
len in Abhängigkeit vom momentanen Lichteinfall, gekennzeichnet durch
Erfassen von mindestens zwei abhängig vom Lichteinfall veränderlichen Messsignalen an mindestens zwei innerhalb des Solarmoduls voneinander beab standet angeordneten und als Sensorzellen definierten Solarzellen,
Auswerten dieser Messsignale in einer Auswerteschaltung,
Überbrücken der Außenanschlüsse des Solarmoduls bei Vorliegen einer oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes liegenden Abweichung der Mess signale mittels einer von der Auswerteschaltung steuerbaren Schaltvorrichtung und
Aufheben der Überbrückung der Außenanschlüsse bei Eintritt einer unterhalb des Schwellwerts liegender Abweichung der Messsignale.
Erfassen von mindestens zwei abhängig vom Lichteinfall veränderlichen Messsignalen an mindestens zwei innerhalb des Solarmoduls voneinander beab standet angeordneten und als Sensorzellen definierten Solarzellen,
Auswerten dieser Messsignale in einer Auswerteschaltung,
Überbrücken der Außenanschlüsse des Solarmoduls bei Vorliegen einer oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes liegenden Abweichung der Mess signale mittels einer von der Auswerteschaltung steuerbaren Schaltvorrichtung und
Aufheben der Überbrückung der Außenanschlüsse bei Eintritt einer unterhalb des Schwellwerts liegender Abweichung der Messsignale.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Messsigna
le direkt von den Sensorzellen erzeugte elektrische Ausgangssignale (Spannung,
Strom) ausgewertet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als
Messsignale an den Sensorzellen erfasste Temperaturen ausgewertet werden.
4. Solarmodul (1) mit einer Anzahl von einzelnen miteinander elektrisch zwischen zwei Außenanschlüssen in Rei
he geschalteten Solarzellen (2), mit mindestens einer denselben Bedingungen
ausgesetzten Solarzelle (5, 6) als Sensor für den momentanen Lichteinfall auf den
Solarmodul und mit einer von dem Sensor wenigstens mittelbar steuerbaren
Schaltvorrichtung (8) zum Beeinflussen der elektrischen Ausgangsleistung des
Solarmoduls, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei mit großem Ab
stand voneinander angeordnete Solarzellen (5, 6) des Solarmoduls (1) als Senso
ren vorgesehen sind, von denen in Abhängigkeit vom momentanen Lichteinfall
erzeugte Messsignale einer Auswerteschaltung (7) zugeführt und von dieser mit
einander verglichen werden, und dass die Auswerteschaltung (7) mittels der
Schaltvorrichtung (8) bei einer einen Schwellwert übersteigenden Abweichung
zwischen den beiden Messsignalen einen die Reihenschaltung wenigstens eines
Teils der Solarzellen (2) des Solarmoduls (1) überbrückenden Bypass einschaltet.
5. Solarmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Sen
soren definierten Solarzellen (5, 6) nicht in die Reihenschaltung der übrigen Solar
zellen (2) einbezogen und zur Übertragung der Messsignale nur mit der Auswerte
schaltung verbunden sind.
6. Solarmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Sen
soren definierten Solarzellen (5, 6) in die Reihenschaltung der übrigen Solarzellen
(2) einbezogen und zur Übertragung der Messsignale zusätzlich mit der Auswerte
schaltung verbunden sind.
7. Solarmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteschaltung (7) und die Schaltvorrichtung (8) in dem Solarmodul
(1) selbst angeordnet sind.
8. Solarmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Mehrzahl von Sensor-Solarzellen vorgesehen ist, welche jeweils paar
weise einem bestimmten Flächenbereich des Solarmoduls zugeordnet sind, und
dass für jeden dieser Flächenbereiche jeweils eine Schaltvorrichtung vorgesehen
ist.
9. Solarmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (8) ferner zum Trennen der Reihen
schaltung der Solarzellen von mindestens einem der Außenanschlüsse (3, 4) bei
Aktivierung durch die Auswerteschaltung (7) vorgesehen ist.
10. Solarmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, dass die als Sensoren verwendeten Solarzellen (5, 6) nahe dem
Rand des flächigen Solarmoduls (1) angeordnet sind.
11. Solarmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (8) ein elektromechanisches Relais um
fasst.
12. Solarmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung einen steuerbaren Leistungs-Halbleiter
schalter umfasst.
13. Solarmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Auswerteschaltung (7) bei Erreichen eines gleichmäßigen, ausreichenden
Lichteinfalls auf die beiden Sensor-Solarzellen (5, 6) die Schaltvorrichtung (8)
wieder in den Ruhezustand umschaltet.
14. Reihenschaltung von mehreren Solarmodulen mit mindestens einem Solar
modul nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 bis 13.
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AEBERHARD,Michael: Solargeneratoren unter Kontrolle, In: Transfer 14/96, S. 38-39 * |
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