DE102010008542A1 - Photovoltaic module protection device for use in photovoltaic system installed on e.g. roof of workshop during fire, has separating unit electrically disconnect photovoltaic modules from each other during presence of triggering condition - Google Patents

Photovoltaic module protection device for use in photovoltaic system installed on e.g. roof of workshop during fire, has separating unit electrically disconnect photovoltaic modules from each other during presence of triggering condition Download PDF

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Abstract

The device has a connecting unit (6) electrically connecting two photovoltaic modules (4) with each other. A pyrotechnic separating unit is arranged in the connecting unit. The separating unit is in active connection with a sensor device (10) for determining a triggering condition. The separating unit electrically disconnects the photovoltaic modules from each other during presence of the triggering condition. The sensor device is selected from a group consisting of a temperature sensor, gas sensor, smoke sensor and radio receiver. An independent claim is also included for a method for protecting a photovoltaic system.

Description

Der Gegenstand betrifft eine Photovoltaikmodulschutzvorrichtung sowie eine Photovoltaikanlage mit einer Schutzvorrichtung als auch Verfahren zum Schützen einer Photovoltaikanlage. Insbesondere wird die Vorrichtung zur Stromlosschaltung im Notfall, z. B. bei einem Brand, verwendet.The subject matter relates to a photovoltaic module protection device and a photovoltaic system with a protective device as well as a method for protecting a photovoltaic system. In particular, the device for Stromlosschaltung in an emergency, z. As in a fire used.

Der Einsatz von Photovoltaikmodulen zur Erzeugung von Strom aus Sonnenenergie wird derzeit politisch gefördert. Aus diesem Grunde ist die Anzahl der privat installierten Photovoltaikmodule in den letzten Jahren stark gestiegen. Hausbesitzer können durch eine hohe Einspeisevergütung wirtschaftlich selbst kleinste Photovoltaikanlagen betreiben, bei denen vier, sechs, acht oder mehr Photovoltaikmodule miteinander verbunden sind. Ein Photovoltaikmodul ist in der Regel ein Panel aus einer Mehrzahl von elektrisch in Reihe und/oder parallel geschalteten Photovoltaikzellen. Jede der Zellen erzeugt bei Lichteinstrahlung elektrische Energie.The use of photovoltaic modules to generate electricity from solar energy is currently receiving political support. For this reason, the number of privately installed photovoltaic modules has risen sharply in recent years. Thanks to their high feed-in tariffs, homeowners can economically operate even the smallest photovoltaic systems in which four, six, eight or more photovoltaic modules are connected to one another. A photovoltaic module is usually a panel made up of a plurality of photovoltaic cells connected electrically in series and / or in parallel. Each cell generates electrical energy when exposed to light.

Auch kleine, mittlere und große Betriebe installieren auf Werkhallen und Bürogebäuden vermehrt Photovoltaikanlagen, bei denen auch mehr als zehn Photovoltaikmodule miteinander elektrisch verbunden werden, um elektrische Energie aus Sonnenenergie zu gewinnen und in das Stromnetz einzuspeisen.Small, medium and large companies are also increasingly installing photovoltaic systems on factory buildings and office buildings, where more than ten photovoltaic modules are also electrically connected to each other in order to extract electrical energy from solar energy and feed it into the power grid.

Solche Photovoltaikanlagen werden in der Regel an Hausfassaden und auf Hausdächern installiert. Die Module werden elektrisch in Reihe geschaltet und liefern Ströme von mehreren Ampere bei Spannungen von über 15 V. Sind sie in Reihe geschaltet, können Ausgangsspannungen von über 100 V leicht erreicht werden. Die Energie wird über ein Kabel zu einem Wechselrichter geleitet, der den elektrischen Strom in das Energieversorgungsnetz einspeist. Die auftretenden Ströme und Spannungen sind im Normalfall leicht zu beherrschen. Es besteht für die Benutzer in der Regel keine Gefährdung durch die hohen Ströme und hohen Spannungen an den Photovoltaikmodulen.Such photovoltaic systems are usually installed on house facades and on rooftops. The modules are electrically connected in series and deliver currents of several amps at voltages greater than 15V. When connected in series, output voltages in excess of 100V can be easily achieved. The energy is routed via a cable to an inverter, which feeds the electrical power into the power grid. The occurring currents and voltages are normally easy to control. As a rule, users are not at risk from the high currents and high voltages at the photovoltaic modules.

Insbesondere im Fall eines Feuers können Photovoltaikanlagen jedoch eine ernstzunehmende Gefahr für Feuerwehrleute darstellen. Bei einem Versuch die Photovoltaikanlagen manuell abzuschalten, kann es zu elektrischen Überschlägen kommen. Auch kann durch fließendes Löschwasser ein Kurzschluss entstehen. Ferner kann es dazu kommen, dass die Feuerwehr versuchen muss, über das Dach eine Person zu retten und dabei dürfen die Photovoltaikmodule keine Gefahr durch elektrische Schläge darstellen.However, especially in the case of a fire photovoltaic systems can pose a serious threat to firefighters. In an attempt to switch off the photovoltaic systems manually, it can lead to electrical flashovers. Also can be caused by running fire water a short circuit. Furthermore, it may happen that the fire brigade must try to save a person over the roof and the photovoltaic modules must not pose a risk of electric shocks.

Aus diesem Grunde lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine Photovoltaikmodulschutzvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen zur Verfügung zu stellen, welche auch im Notfall elektrisch gesichert sind.For this reason, the object was the object of providing a photovoltaic module protection device and a method for operating such are available, which are electrically secured even in an emergency.

Diese Aufgabe wird gegenständlich gemäß einem ersten Aspekt dadurch gelöst, dass die Trenneinrichtung in Wirkverbindung mit einer eine Auslösebedingung bestimmenden Sensoreinrichtung ist, wobei die Trenneinrichtung, die zumindest zwei Photovoltaikmodule beim Vorliegen der Auslösebedingung elektrisch voneinander trennt.This object is objectively achieved according to a first aspect in that the separating device is in operative connection with a triggering condition determining sensor device, wherein the separating device, the at least two photovoltaic modules in the presence of the trigger condition electrically separated from each other.

Die Sensoreinrichtung kann dabei beispielsweise manuell, per Funk oder durch Umweltbedingungen angesteuert werden.The sensor device can be controlled, for example manually, by radio or by environmental conditions.

Es ist erkannt worden, dass mittels einer Sensoreinrichtung ein Notfall sensiert werden kann. Tritt ein solcher Notfall ein, kann die Auslösebedingung durch die Sensoreinrichtung bestimmt werden, was zur Folge hat, dass die Trenneinrichtung die Photovoltaikmodule elektrisch voneinander trennt. Jedes einzelne Photovoltaikmodul erzeugt an seinen Ausgängen eine elektrische Spannung von weniger als 30 V, so dass von einem einzigen Photovoltaikmodul keine Gefahr eines elektrischen Schlags ausgeht.It has been recognized that an emergency can be sensed by means of a sensor device. If such an emergency occurs, the triggering condition can be determined by the sensor device, with the result that the separating device electrically separates the photovoltaic modules from one another. Each individual photovoltaic module generates at its outputs an electrical voltage of less than 30 V, so that no danger of an electric shock emanates from a single photovoltaic module.

Beispielsweise in Folge eines Feuers oder eines sonstigen Ereignisses wird von der Sensoreinrichtung die Auslösebedingung bestimmt. Infolgedessen übermittelt die Sensoreinrichtung ein Auslösesignal an die Trenneinrichtung, bevorzugt mittels eines elektrischen Impulses. Hierzu stehen Trenneinrichtung und Sensoreinrichtung in Wirkverbindung miteinander. Sobald die Trenneinrichtung das Auslösesignal empfangen hat, trennt sie die Photovoltaikmodule elektrisch voneinander.For example, as a result of a fire or any other event, the triggering condition is determined by the sensor device. As a result, the sensor device transmits a triggering signal to the separating device, preferably by means of an electrical pulse. For this purpose, separation device and sensor device are in operative connection with each other. Once the disconnect has received the trip signal, it electrically disconnects the photovoltaic modules.

Insbesondere kann die Trenneinrichtung in einer Anschlusseinrichtung vorgesehen sein. Eine Anschlusseinrichtung kann eine elektrische Verbindung zwischen zwei Photovoltaikmodulen sein. Auch ist es möglich, dass die Anschlusseinrichtung ein für den elektrischen Anschluss zweier Photovoltaikmodule miteinander vorgesehener Stecker oder eine sonstige Steckeinrichtung ist. Auch kann eine Anschlusseinrichtung in einem Photovoltaikmodul verbaut sein, sowie außerhalb des Photovoltaikmoduls angeordnet sein.In particular, the separating device can be provided in a connection device. A connection device can be an electrical connection between two photovoltaic modules. It is also possible for the connection device to be a plug or another plug-in device provided with one another for the electrical connection of two photovoltaic modules. Also, a connection device can be installed in a photovoltaic module, and be arranged outside the photovoltaic module.

Beim Vorliegen der Auslösebedingung werden die Photovoltaikmodule elektrisch voneinander getrennt, insbesondere werden die Stecker, Lötstellen oder die sonstigen Verbindungseinrichtungen der Photovoltaikmodule voneinander getrennt. Um zu verhindern, dass Löschwasser eine Rekontaktierung der Stecker oder Steckeinrichtungen der Photovoltaikmodule bewirkt, wird auch vorgeschlagen, dass die Verbindungsleitungen zwischen den Photovoltaikmodulen als auch die Stecker oder die Steckeinrichtungen isoliert sind. Die Isolation ist derart, dass selbst bei einer Trennung der Stecker oder Steckeinrichtungen die Isolierung bestehen bleibt. Insbesondere kann ein Faltbalg oder eine sonstige elastische Isolierung zwischen den Steckern und den Anschlusskabeln vorgesehen sein, so dass sobald ein Stecker von einem Photovoltaikmodul elektrisch gelöst wird, sich die Isolierung zusammen mit dem Kabel von dem Stecker fortbewegt, jedoch die Isolierung bestehen bleibt. Insbesondere kann ein solcher Faltbalg sich im Auslösefall ausdehnen und zusammen mit dem Kabel bewegt werden, ohne dass die Isolation aufgelöst wird.In the presence of the triggering condition, the photovoltaic modules are electrically separated from each other, in particular the plugs, solder joints or other connection devices of the photovoltaic modules are separated from each other. To prevent extinguishing water causes Rekontaktierung the plug or plug-in devices of the photovoltaic modules, it is also proposed that the connecting lines between the photovoltaic modules and the plug or the Plug-in devices are isolated. The insulation is such that even with a separation of the plug or plug the insulation remains. In particular, a bellows or other resilient insulation between the plugs and the connecting cables may be provided, so that as soon as a plug is electrically disconnected from a photovoltaic module, the insulation moves along with the cable from the plug, but the insulation remains. In particular, such a bellows can expand when triggered and moved together with the cable without the insulation is dissolved.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Trenneinrichtung eine pyrotechnische Trenneinrichtung ist, derart, dass durch eine pyrotechnische Reaktion die elektrische Verbindung zwischen den Photovoltaikmodulen trennbar ist. Pyrotechnische Trenneinrichtungen sind hinlänglich bekannt. Bei pyrotechnischen Trenneinrichtungen löst ein elektrischer Impuls eine pyrotechnisch Reaktion aus, infolgedessen ein hoher Gasdruck in einem Zündraum entsteht, der dazu führt, dass ein Bolzen aus einer Hülse gedrückt wird, oder eine elektrische Verbindung durchtrennt wird, oder in sonstiger Weise eine elektrische Verbindung unterbrochen wird. Pyrotechnische Trenneinrichtungen zeichnen sich insbesondere durch ihre hohe Lebensdauer und sichere Auslösung aus. Dies ist insbesondere bei der vorliegenden Anwendung notwendig, da im Notfall die Photovoltaikmodule sicher elektrisch voneinander getrennt werden müssen.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the separating device is a pyrotechnic separating device, such that the electrical connection between the photovoltaic modules can be separated by a pyrotechnic reaction. Pyrotechnic separators are well known. In pyrotechnic separators, an electrical pulse triggers a pyrotechnic reaction, as a result of which a high gas pressure is created in an ignition space, which causes a bolt to be pushed out of a sleeve, or an electrical connection is severed, or otherwise an electrical connection is broken , Pyrotechnic separation devices are characterized in particular by their long service life and safe triggering. This is particularly necessary in the present application, since in an emergency, the photovoltaic modules must be safely separated from each other electrically.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die pyrotechnische Trenneinrichtung beim Vorliegen der Auslösebedingung zündet. Das bedeutet, dass beim Vorliegen der Auslösebedingung ein elektrischer Impuls an der Trenneinrichtung vorliegt, der ausreichend groß ist, dass Treibmittel in der pyrotechnischen Trenneinrichtung zu zünden.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the pyrotechnic separation device ignites in the presence of the triggering condition. This means that in the presence of the trigger condition, there is an electrical pulse on the separator which is sufficiently large to ignite propellants in the pyrotechnic separator.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinrichtung ein Temperatursensor, ein Gassensor, ein Rauschsensor und/oder ein Funkempfänger ist. Ein Temperatursensor kann beispielsweise unmittelbar an einem Photovoltaikmodul angeordnet sein, oder auch für eine Vielzahl von Photovoltaikmodulen an einer exponierten Stelle angeordnet sein. Ein Temperatursensor kann dazu ausgelegt sein, eine erhöhte Temperatur zu detektieren, die auf einen Notfall schließen lässt und infolgedessen die Auslösebedingung bestimmt wird. Sind die Photovoltaikmodule beispielsweise auf Dächern angeordnet, so kommt es im Sommer aufgrund der starken Sonneneinstrahlung bereits zu sehr hohen Temperaturen. Temperaturen von über 80°C sind durchaus möglich. Aus diesem Grunde ist der Temperatursensor bevorzugt dazu ausgelegt, eine Auslösebedingung erst zu bestimmen, wenn die Temperatur über der durch die Sonneneinstrahlung erreichbare Temperatur liegt. Insbesondere kann die Auslösebedingung bei einem gegenständlichen Temperatursensor bei über 80°C, bevorzugt bei über 100°C, besonders bevorzugt bei über 150°C vorliegen.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the sensor device is a temperature sensor, a gas sensor, a noise sensor and / or a radio receiver. A temperature sensor can for example be arranged directly on a photovoltaic module, or be arranged for a plurality of photovoltaic modules at an exposed point. A temperature sensor may be configured to detect an elevated temperature indicative of an emergency and, as a result, determine the firing condition. If the photovoltaic modules are arranged, for example, on roofs, it comes in the summer due to the strong sunlight already very high temperatures. Temperatures of over 80 ° C are quite possible. For this reason, the temperature sensor is preferably designed to determine a trigger condition only when the temperature is above the achievable by the sunlight temperature. In particular, the triggering condition for an objective temperature sensor may be above 80 ° C., preferably above 100 ° C., more preferably above 150 ° C.

Ein Notfall kann auch beispielsweise mittels eines Gassensors detektiert werden. Insbesondere im Fall eines Feuers kann ein Gassensor das Feuer detektieren, da Rauchgase entstehen, die mittels des Gassensors detektierbar sind. Somit kann der Gassensor dazu ausgelegt sein, die durch ein Feuer erzeugten Gase zu detektieren und bei einer vorliegenden Detektion die Auslösebedingung zu bestimmen.An emergency can also be detected, for example, by means of a gas sensor. In particular, in the case of a fire, a gas sensor can detect the fire, since flue gases are formed, which are detectable by means of the gas sensor. Thus, the gas sensor may be configured to detect the gases generated by a fire and to determine the trigger condition in a present detection.

Auch ist es möglich, dass die Sensoreinrichtung ein Rauchsensor ist. Ein Rauchsensor kann den durch das Feuer erzeugten Rauch detektieren und die Auslösebedingung bestimmen.It is also possible that the sensor device is a smoke sensor. A smoke sensor can detect the smoke generated by the fire and determine the triggering condition.

Darüber hinaus ist es möglich, dass die Sensoreinrichtung ein Funkempfänger ist. Insbesondere kann in diesem Fall über einen Funksender ein Auslösesignal bestimmt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass der Funkempfänger und entsprechende Funksender verschlüsselt miteinander kommunizieren und nur berechtigte Personen den Funksender auslösen können. Beispielsweise kann die Auslösung über einen PIN-Code gesichert sein. Auch kann die Auslösung über biometrische Merkmale gesichert sein. In diesem Fall kann beispielsweise in Feuerwehrfahrzeugen ein Funksender installiert werden, der nur von autorisierten Feuerwehrleuten ausgelöst werden kann. Sobald die Feuerwehrleute ein Haus erreichen, an dem Photovoltaikmodule installiert sind und bei dem ein Brand zu löschen ist, kann der Funksender an den Funkempfänger das Auslösesignal senden und die Photovoltaikmodule werden ausgelöst durch eine Aktion der Feuerwehrleute voneinander elektrisch getrennt.Moreover, it is possible that the sensor device is a radio receiver. In particular, a trigger signal can be determined in this case via a radio transmitter. For example, it is possible that the radio receiver and corresponding radio transmitter encrypted communicate with each other and only authorized persons can trigger the radio transmitter. For example, the triggering can be secured via a PIN code. Also, the triggering can be secured via biometric features. In this case, for example, a radio transmitter can be installed in fire engines, which can be triggered only by authorized firefighters. Once the firefighters reach a house where photovoltaic modules are installed and where a fire is to be extinguished, the radio transmitter can send the trigger signal to the radio receiver and the photovoltaic modules are electrically disconnected from each other by an action of the firefighters.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass eine Mehrzahl von Trenneinrichtungen elektrisch parallel oder in Reihe zu einer Sensoreinrichtung geschaltet sind. Das bedeutet, dass nicht für jede Trenneinrichtung eine eigene Sensoreinrichtung vorliegen muss, sondern dass es ausreichen kann, eine gemeinsame Sensoreinrichtung für eine Mehrzahl von Trenneinrichtungen vorzusehen. Das Auslösesignal kann über die elektrische Leitung von der Sensoreinrichtung zu der Trenneinrichtung geleitet werden. Hierzu kann die Sensoreinrichtung elektrisch parallel oder in Reihe zu der Trenneinrichtung geschaltet sein. Bevorzugt ist jedoch eine parallele Schaltung.According to an advantageous embodiment, it is proposed that a plurality of separating devices are connected electrically in parallel or in series with a sensor device. This means that it is not necessary for each separating device to have its own sensor device, but that it may be sufficient to provide a common sensor device for a plurality of separating devices. The trigger signal can be passed via the electrical line from the sensor device to the separator. For this purpose, the sensor device can be connected electrically in parallel or in series with the separating device. However, a parallel circuit is preferred.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Photovoltaikmodule auf einem Hausdach montierbare Dachmodule oder an einer Hausfassade montierbare Photovoltaikmodule sind. Insbesondere bei an Häusern installierten Photovoltaikmodulen tritt die Gefahr des elektrischen Schlags bei einem Brand häufig auf, so dass gerade solche Photovoltaikmodule gegenständlich geschützt werden müssen.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the Photovoltaic modules are rooftop modules that can be installed on a rooftop, or photovoltaic modules that can be mounted on a house facade. In particular, in installed on houses photovoltaic modules, the risk of electric shock in a fire often occurs, so that just such photovoltaic modules must be objectively protected.

Ein weiterer Aspekt ist eine Photovoltaikmodulschutzvorrichtung mit einer zumindest zwei Photovoltaikmodule elektrisch miteinander verbindenden Anschlusseinrichtung und einer Schutzeinrichtung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schutzeinrichtung in Wirkverbindung mit einer Auslösebedingung bestimmenden Sensoreinrichtung ist, wobei die Schutzeinrichtung die Erzeugung von elektrischer Energie durch das Photovoltaikmodul beim Vorliegen der Auslösebedingung unterbindet. Auch kann die Schutzeinrichtung die Bestromung durch die Photovoltaikmodule beim Vorliegen der Auslösebedingung unterbinden. Auch bei dieser Lösung steht die Idee im Vordergrund, die elektrische Ausgangsspannung an den Photovoltaikmodulen zu minimieren. Dies wird bei dieser Lösung dadurch gewährleistet, dass beim Vorliegen der Auslösebedingung die Photovoltaikmodule keine elektrische Energie mehr erzeugen. Um zu verhindern, dass die Photovoltaikmodule keine elektrische Energie mehr erzeugen, sind verschiedenste Maßnahmen denkbar. Zum Einen kann dafür gesorgt werden, dass die Photovoltaikmodule keinem Licht mehr ausgesetzt sind, so dass die Photozellen in den Photovoltaikmodulen keine elektrische Energie mehr erzeugen können. Auch ist es denkbar, dass die Photozellen innerhalb der Photovoltaikmodule mechanisch zerstört werden. Auch ist es möglich, dass die einzelnen Photozellen untereinander elektrisch voneinander getrennt werden, so dass am Ausgang eines Photovoltaikmoduls selbst bei Lichteinstrahlung keine elektrische Spannung mehr anliegt.A further aspect is a photovoltaic module protection device having a connection device electrically connecting together at least two photovoltaic modules and a protective device, which is characterized in that the protection device is in operative connection with a triggering device determining sensor device, wherein the protection device, the generation of electrical energy by the photovoltaic module in the presence of Triggers condition. Also, the protection device can prevent the current through the photovoltaic modules in the presence of the trigger condition. In this solution too, the idea is to minimize the electrical output voltage at the photovoltaic modules. This is ensured in this solution by the fact that in the presence of the trigger condition, the photovoltaic modules no longer generate electrical energy. In order to prevent that the photovoltaic modules no longer generate electrical energy, various measures are conceivable. On the one hand, it can be ensured that the photovoltaic modules are no longer exposed to light, so that the photocells in the photovoltaic modules can no longer generate any electrical energy. It is also conceivable that the photocells are mechanically destroyed within the photovoltaic modules. It is also possible for the individual photocells to be electrically separated from one another, so that no electrical voltage is applied to the output of a photovoltaic module even when the light is irradiated.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinrichtung das Photovoltaikmodul beim Vorliegen der Auslösebedingung vor Lichteinstrahlung schützt.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the protective device protects the photovoltaic module in the presence of the trigger condition from light radiation.

Sind die Photovoltaikmodule abgeschattet, so produzieren sie keinen Strom mehr und die Ausgangsspannung an den Modulen bzw. der gesamten Anlage reduziert sich signifikant. Somit wird anders als zuvor beschrieben, keine elektrische Verbindung zwischen den Photovoltaikmodulen getrennt, sondern jedes einzelne Photovoltaikmodul wird derart abgeschattet, dass die an seinen Anschlüssen anliegende Ausgangsspannung zusammenbricht und bevorzugt weniger als 10 V besonders bevorzugt weniger als 5 V, besonders bevorzugt weniger als 2 V beträgt.If the photovoltaic modules are shaded, they produce no more power and the output voltage at the modules or the entire system is reduced significantly. Thus, unlike previously described, no electrical connection between the photovoltaic modules is separated, but each individual photovoltaic module is shaded such that the voltage applied to its terminals output voltage collapses, and preferably less than 10 V, more preferably less than 5 V, more preferably less than 2 V. is.

Eine Abschattung kann gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiels beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Schutzeinrichtung das Photovoltaikmodul beim Vorliegen der Auslösebedingung mechanisch abdeckt. Eine mechanische Abdeckung kann beispielsweise durch Aufbringen eines Sonnenschutzes auf das Photovoltaikmodul erfolgen. Auch kann ein Farbstoff auf die Photovoltaikmodule aufgebracht werden. Auch ist es denkbar, dass die Photovoltaikmodule mit einem Absorbermaterial befüllt werden. Ein Absorbermaterial kann insbesondere ein UV-Licht absorbierendes Material sein. Besonders bevorzugt kann das Absorbermaterial ein schäumendes Material sein, mit dessen Hilfe das Photovoltaikmodul ausgeschäumt wird, so dass die Photozellen abgeschattet werden. Das Material kann beispielsweise bei Kontakt mit Luft oder Luftfeuchtigkeit aufschäumen, so dass es im Normalfall in einem kleinen Behälter gelagert werden kann und im Falle der Auslösung ausgebracht wird und dann sein Volumen vervielfacht, so dass eine gute Abdeckung der Photovoltaikmodule gewährleistet ist.Shading can be achieved, for example, according to an advantageous embodiment in that the protective device mechanically covers the photovoltaic module in the presence of the triggering condition. A mechanical cover can for example be done by applying a sunscreen on the photovoltaic module. Also, a dye can be applied to the photovoltaic modules. It is also conceivable that the photovoltaic modules are filled with an absorber material. An absorber material may in particular be a UV-absorbing material. Particularly preferably, the absorber material can be a foaming material with the aid of which the photovoltaic module is foamed so that the photocells are shaded. The material can, for example, foam on contact with air or atmospheric moisture, so that it can normally be stored in a small container and deployed in the event of triggering and then its volume is multiplied, so that a good coverage of the photovoltaic modules is ensured.

Die Merkmale der beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der abhängigen Ansprüche unter Umgehung der Merkmale der unabhängigen Ansprüche in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert eigenständig erfinderisch sein.The features of the described methods and devices can be freely combined. In particular, features of the dependent claims, bypassing the features of the independent claims alone or freely combined with each other, may be inventive in their own right.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinrichtung zumindest die Photozellen des Photovoltaikmoduls beim Vorliegen der Auslösebedingung mechanisch zerstört. Hierzu kann durch mechanische Krafteinwirkung die Struktur der Photozellen derart verändert werden, dass diese keinen elektrischen Strom mehr erzeugen können. Durch die mechanische Zerstörung wird verhindert, dass die Photozellen weiterhin elektrische Energie bei Lichteinstrahlung erzeugen, so dass an den Ausgängen der Photovoltaikmodule keine elektrische Spannung mehr anliegt.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the protective device mechanically destroy at least the photocells of the photovoltaic module in the presence of the tripping condition. For this purpose, by mechanical force, the structure of the photocells can be changed so that they can no longer generate electrical current. The mechanical destruction prevents the photocells continue to generate electrical energy when exposed to light, so that no voltage is applied to the outputs of the photovoltaic modules.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinrichtung eine pyrotechnische Schutzeinrichtung ist, derart, dass durch eine pyrotechnische Reaktion zumindest die Photozellen des Photovoltaikmoduls zerstörbar sind. Beispielsweise kann die pyrotechnische Schutzeinrichtung durch die Sensoreinrichtung aktiviert werden und die Pyrotechnik gezündet werden. Beispielsweise ist es möglich, dass durch Zünden der Pyrotechnik Bolzen in Richtung der Photozellen beschleunigt werden, derart, dass diese die Photozellen zerstören. Insbesondere ist vorgeschlagen, dass die pyrotechnische Schutzeinrichtung aus einer Vielzahl von pyrotechnischen Sprengladungen besteht, welche beispielsweise an der Rückwand eines Photovoltaikmoduls angeordnet werden können, wobei die jeweiligen pyrotechnischen Ladungen unmittelbar hinter den Photozellen angeordnet sind. Die pyrotechnischen Ladungen können gemeinsam durch die Sensoreinrichtung gezündet werden. Beispielsweise ist es möglich, dass die pyrotechnischen Ladungen Bolzen derart beschleunigen, dass diese von hinten die Photozellen zerstören und durch das Photovoltaikmodul hindurch beschleunigt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass eine solche Schutzeinrichtung als Nachrüstsatz an einem Photovoltaikmodul angeordnet werden kann. Beispielsweise ist es möglich, dass eine solche Schutzeinrichtung an die Rückseite eines Photovoltaikmoduls geklemmt oder geschraubt wird. Somit können auch bestehende Photovoltaikanlagen geschützt werden.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the protective device is a pyrotechnic protective device, such that at least the photocells of the photovoltaic module can be destroyed by a pyrotechnic reaction. For example, the pyrotechnic protection device can be activated by the sensor device and the pyrotechnics are ignited. For example, it is possible that by igniting the pyrotechnics bolts are accelerated in the direction of the photocells, so that they destroy the photocells. In particular, it is proposed that the pyrotechnic protection device consists of a plurality of pyrotechnic explosive charges, which can be arranged for example on the rear wall of a photovoltaic module, wherein the respective pyrotechnic charges directly are arranged behind the photocells. The pyrotechnic charges can be ignited together by the sensor device. For example, it is possible that the pyrotechnic charges accelerate bolts such that they destroy the photocells from behind and are accelerated through the photovoltaic module. For example, it is possible that such a protective device can be arranged as a retrofit kit on a photovoltaic module. For example, it is possible that such a protective device is clamped or screwed to the back of a photovoltaic module. Thus, existing photovoltaic systems can be protected.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinrichtung beim Vorliegen der Auslösebedingung einen Strom in das Photovoltaikmodul derart einkoppelt, dass elektrische Verbindungen zwischen den Photozellen in dem Photovoltaikmodul zerstört werden. So ist es beispielweise möglich, dass beim Vorliegen der Auslösebedingungen durch die Sensoreinrichtung die Schutzeinrichtung derart angesteuert wird, dass diese in die Photovoltaikmodule einen Strom einkoppelt. Der Strom kann dabei beispielsweise mehrere Ampere über den für den Betrieb der Photovoltaikmodule zulässigen Strom liegen. Ist der eingekoppelte Strom hoch (höher als der durch die Zellen/Module bei Lichteinstrahlung selbst erzeugte Strom), so kann an den Verbindungsstellen zwischen den Photozellen, die in der Regel den höchsten elektrischen Widerstand haben, eine erhöhte Temperatur auftreten. Durch die Temperaturerhöhung ist es beispielsweise möglich, dass die elektrischen Verbindungen, die bevorzugt Lötverbindungen sind, aufgeschmolzen werden, derart, dass die elektrischen Verbindungen zwischen den Photozellen getrennt werden.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the protective device, in the presence of the triggering condition, inject a current into the photovoltaic module such that electrical connections between the photocells in the photovoltaic module are destroyed. Thus, it is possible, for example, that in the presence of the tripping conditions by the sensor device, the protective device is driven in such a way that it couples a current into the photovoltaic modules. The current can be, for example, several amperes over the permissible for the operation of the photovoltaic modules current. If the injected current is high (higher than the current generated by the cells / modules in the case of light irradiation), an elevated temperature can occur at the junctions between the photocells, which generally have the highest electrical resistance. By increasing the temperature, it is possible, for example, for the electrical connections, which are preferably solder connections, to be melted, such that the electrical connections between the photocells are separated.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass die Schutzeinrichtung eine an der Rückwand eines Photovoltaikmoduls angeordnete Sprengeinrichtung ist. Wie bereits zuvor erwähnt, kann die Schutzeinrichtung an der Rückseite der Photovoltaikmodule angeordnet sein. Die Sprengeinrichtung kann mehrere Sprengladungen aufweisen, die unmittelbar hinter den einzelnen Photozellen angeordnet sind.According to an advantageous embodiment, it is also proposed that the protective device is a blasting device arranged on the rear wall of a photovoltaic module. As already mentioned above, the protective device can be arranged on the rear side of the photovoltaic modules. The blasting device can have a plurality of explosive charges, which are arranged directly behind the individual photocells.

Ein weiterer Aspekt, der ebenfalls die Idee des Schutzes von Feuerwehrleuten verfolgt, ist eine Photovoltaikmodulschutzvorrichtung mit einer zumindest ein Photovoltaikmodul elektrisch mit einem Leitungsenergieversorgungsnetz verbindenden Anschlusseinrichtung und eine in der Anschlusseinrichtung angeordnete Trenneinrichtung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Trenneinrichtung in Wirkverbindung mit einer eine Auslösebedingung bestimmenden Sensoreinrichtung ist, wobei die Trenneinrichtung das Photovoltaikmodul beim Vorliegen der Auslösebedingung von dem Energieversorgungsnetz elektrisch trennt. Wie bereits eingangs beschrieben, sind die Photovoltaikmodule über einen Wechselrichter mit dem Energieversorgungsnetz gekoppelt. Im Fall eines Brandes in einem Haus kann nicht garantiert werden, dass nicht über den Wechselrichter eine Rückkoppelung des Energieversorgungsnetzes in Richtung der Photovoltaikmodule stattfindet. Das bedeutet, dass im Notfall eventuell an den Anschlüssen der Photovoltaikmodule eine Spannung von 380 V anliegt. Um das zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass das Photovoltaikmodul von dem Energieversorgungsnetz durch die Trenneinrichtung elektrisch getrennt wird. Die Trenneinrichtung kann beispielsweise im Keller oder am Dach im Bereich des Anschlusses der Photovoltaikanlage angeordnet sein und somit sicherstellen, dass Feuerwehrleute nicht in Kontakt mit dem Energieversorgungsnetz gelangen.A further aspect, which also pursues the idea of protecting firefighters, is a photovoltaic module protection device having a connection device electrically connecting at least one photovoltaic module to a line energy supply network and a separation device arranged in the connection device, which is characterized in that the separation device is in operative connection with a triggering condition determining sensor device, wherein the separating device electrically isolates the photovoltaic module in the presence of the triggering condition of the power grid. As already described above, the photovoltaic modules are coupled via an inverter to the power grid. In the event of a fire in a house can not be guaranteed that does not take place via the inverter feedback of the power supply network in the direction of the photovoltaic modules. This means that in the event of an emergency, a voltage of 380 V may be present at the connections of the photovoltaic modules. In order to prevent this, it is proposed that the photovoltaic module be electrically isolated from the power supply network by the separator. The separator can be arranged for example in the basement or on the roof in the area of the connection of the photovoltaic system and thus ensure that firefighters do not get in contact with the power grid.

Ein weiterer Aspekt ist eine Photovoltaikanlage mit einer der zuvor beschriebenen Photovoltaikmodulschutzvorrichtungen.Another aspect is a photovoltaic system with one of the photovoltaic module protection devices described above.

Ein weiterer Aspekt ist ein Verfahren zum Schützen einer Photovoltaikanlage vor elektrischen Kurzschlüssen bei dem durch eine Sensoreinrichtung eine Auslösebedingung bestimmt wird und bei dem in Abhängigkeit der Auslösebedingung zumindest zwei Photovoltaikmodule elektrisch voneinander getrennt werden.Another aspect is a method for protecting a photovoltaic system against electrical short circuits in which a triggering condition is determined by a sensor device and in which at least two photovoltaic modules are electrically separated from one another depending on the triggering condition.

Darüber hinaus ist ein weiterer Aspekt ein Verfahren zum Schützen einer Photovoltaikanlage vor elektrischen Kurzschlüssen, bei dem durch eine Sensoreinrichtung eine Auslösebedingung bestimmt wird und bei dem in Abhängigkeit der Auslösebedingung zumindest die Erzeugung von elektrischer Energie durch das Photovoltaikmodul mechanisch unterbunden wird. Darüber hinaus ist ein weiterer Aspekt ein Verfahren zum Schützen einer Photovoltaikanlage vor elektrischen Kurzschlüssen, bei dem durch eine Sensoreinrichtung eine Auslösebedingung bestimmt wird und bei dem in Abhängigkeit der Auslösebedingung zumindest ein Photovoltaikmodul elektrisch von einem Energieversorgungsnetz getrennt wird.In addition, a further aspect is a method for protecting a photovoltaic system against electrical short circuits, in which a triggering condition is determined by a sensor device and in which, depending on the triggering condition, at least the generation of electrical energy by the photovoltaic module is mechanically prevented. In addition, a further aspect is a method for protecting a photovoltaic system from electrical short circuits, in which a triggering condition is determined by a sensor device and in which, depending on the triggering condition, at least one photovoltaic module is electrically disconnected from a power supply network.

Die Auslösebedingung ist besonders bevorzugt ein Feuer.The trigger condition is most preferably a fire.

Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The article will be explained in more detail with reference to drawings showing an exemplary embodiments. In the drawing show:

1 eine Photovoltaikanlage; 1 a photovoltaic system;

2 schematisch eine Anschlusseinrichtung; 2 schematically a connection device;

3 ein Photovoltaikmodul mit einer Anschlussvorrichtung und einer Schutzeinrichtung im inaktiven Zustand; 3 a photovoltaic module with a connection device and a protective device in the inactive state;

3b ein Photovoltaikmodul bei einer aktivierten Schutzeinrichtung; 3b a photovoltaic module with an activated protective device;

4 eine schematische Ansicht einer Photovoltaikschutzvorrichtung mit Trenneinrichtung und Schutzeinrichtung; 4 a schematic view of a photovoltaic protection device with separator and protection device;

5a eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Photovoltaikschutzvorrichtung im inaktiven Zustand; 5a a schematic view of another embodiment of a photovoltaic device in the inactive state;

5b die Photovoltaikschutzvorrichtung nach 5a im ausgelösten Zustand. 5b the photovoltaic protection device after 5a in the triggered state.

1 zeigt eine Photovoltaikanlage 2 mit einer Mehrzahl von Photovoltaikmodulen 4. Die Photovoltaikmodule 4 sind elektrisch in Reihe geschaltet und erzeugen an einem Ausgang 8 eine Spannung abhängig von der Intensität der Sonneneinstrahlung. 1 shows a photovoltaic system 2 with a plurality of photovoltaic modules 4 , The photovoltaic modules 4 are electrically connected in series and generate at one output 8th a voltage depending on the intensity of solar radiation.

Jedes einzelne Photovoltaikmodul 4 ist mit einer Anschlusseinrichtung 6 ausgestattet. Die Anschlusseinrichtung 6 verbindet einen internen Ausgang 14, der mit den Photozellen verbunden ist mit einem externen Ausgang 16. Der externe Ausgang 16 ist jeweils mit einem nicht dargestellten Eingang des nächsten Photovoltaikmoduls 4 verbunden.Every single photovoltaic module 4 is with a connection device 6 fitted. The connection device 6 connects an internal output 14 which is connected to the photocells with an external output 16 , The external output 16 is in each case with an input, not shown, of the next photovoltaic module 4 connected.

Ferner ist die Photovoltaikanlage 2 mit einer Sensoreinrichtung 10 ausgestattet, welche über elektrische Leitungen 12 mit den jeweiligen Anschlusseinrichtungen 6 verbunden ist. Wie nachfolgend gezeigt werden wird, weist jede der Anschlusseinrichtungen 6 eine Trenneinrichtung 20 oder eine Schutzeinrichtung 22 auf.Furthermore, the photovoltaic system 2 with a sensor device 10 equipped, which via electrical lines 12 with the respective connection devices 6 connected is. As will be shown below, each of the connection devices 6 a separator 20 or a protective device 22 on.

Wie zu erkennen ist, sind die Photovoltaikmodule 4 elektrisch in Reihe miteinander geschaltet. Das bedeutet, dass die jeweiligen Ausgangsspannungen der Photovoltaikmodule 4 zueinander addiert werden, so dass am Ausgang 8 eine hohe Spannung anliegt. Zwischen den Photovoltaikmodulen 4 fließt über die Leitungen 16 ein hoher Strom, der abhängig von der Intensität der Sonneneinstrahlung ist. Sowohl die hohe Ausgangsspannung als auch der hohe Strom stellt eine Gefahr insbesondere für Feuerwehrleute dar, wenn sie einen Hausbrand löschen und gegebenenfalls im Bereich der Photovoltaikmodule Löschwasser ausbringen müssen. Um diese Gefahr zu minimieren, weisen die Photovoltaikmodule 4 Anschlusseinrichtungen 6 auf, wie sie nachfolgend gezeigt werden.As can be seen, the photovoltaic modules are 4 electrically connected in series with each other. This means that the respective output voltages of the photovoltaic modules 4 be added to each other, so that at the output 8th a high voltage is applied. Between the photovoltaic modules 4 flows over the lines 16 a high current that is dependent on the intensity of the sun's rays. Both the high output voltage and the high current is a danger in particular for firefighters when they extinguish a house fire and possibly have to deploy extinguishing water in the field of photovoltaic modules. To minimize this danger, have the photovoltaic modules 4 connecting devices 6 as shown below.

2 zeigt eine Anschlusseinrichtung 6, bei der ein interner Ausgang 14 über eine Trenneinrichtung 20 mit einem externen Ausgang 16 verbunden ist. Ferner ist in der Anschlusseinrichtung 6 die elektrische Leitung 12 von der Sensoreinrichtung 10 mit einer Auswerteschaltung 18 verbunden. Die Auswerteschaltung 18 steuert die Trenneinrichtung 20 an. 2 shows a connection device 6 in which an internal output 14 via a separating device 20 with an external output 16 connected is. Furthermore, in the connection device 6 the electrical line 12 from the sensor device 10 with an evaluation circuit 18 connected. The evaluation circuit 18 controls the separator 20 at.

Im Fall eines Brandes kann die Sensoreinrichtung 10, welche beispielsweise ein Rauchsensor ist, die Auslösebedingung bestimmen und einen Steuerimpuls über die Leitung 12 an die Auswerteschaltung 18 übermitteln. Die Auswerteschaltung 18 wählt den Steuerimpuls aus und beim Vorliegen eines gültigen Steuerimpulses löst die Auswerteschaltung 18 die Trenneinrichtung 20 aus, derart, dass die Trenneinrichtung 20 die elektrischen Leitungen 14 und 16 elektrisch voneinander trennt.In the case of a fire, the sensor device 10 which is, for example, a smoke sensor, determine the triggering condition and a control pulse over the line 12 to the evaluation circuit 18 to transfer. The evaluation circuit 18 selects the control pulse and in the presence of a valid control pulse triggers the evaluation circuit 18 the separator 20 from, such that the separator 20 the electrical wires 14 and 16 electrically separated from each other.

Besonders bevorzugt ist, wenn die Trenneinrichtung eine pyrotechnische Trenneinrichtung ist. In diesem Fall wird in der Trenneinrichtung 20 beim Vorliegen des Steuerimpulses eine pyrotechnische Treibladung gezündet, die dazu führt, dass die Leitungen 14 und 16 elektrisch voneinander getrennt werden. Eine pyrotechnische Trenneinrichtung kann beispielsweise mit einem Kolben und einer Hülse ausgestattet sein, bei der der Kolben aus der Hülse geschossen wird, sobald die Auslösebedingung vorliegt. Andere pyrotechnische Trenneinrichtungen sind ebenfalls möglich.It is particularly preferred if the separating device is a pyrotechnic separating device. In this case, in the separator 20 ignited in the presence of the control pulse a pyrotechnic propellant charge, which causes the lines 14 and 16 be electrically separated from each other. A pyrotechnic separator may, for example, be equipped with a piston and a sleeve in which the piston is fired from the sleeve as soon as the triggering condition exists. Other pyrotechnic separators are also possible.

3a zeigt ein Photovoltaikmodul mit einer Anschlusseinrichtung 6, bei der in der Anschlusseinrichtung 6 keine Trenneinrichtung 20, sondern eine Schutzeinrichtung 22 angeordnet ist. In der 3a ist die Schutzeinrichtung 22 nicht aktiviert, und Sonnenlicht kann ungehindert auf das Photovoltaikmodul 4 bzw. die darin angeordneten Photozellen treffen. 3a shows a photovoltaic module with a connection device 6 in which in the connection device 6 no separator 20 but a protective device 22 is arranged. In the 3a is the protective device 22 not activated, and sunlight can pass unimpeded on the photovoltaic module 4 or the photocells arranged therein meet.

Im Auslösefall wird über die Steuerleitung 12 eine Auslösebedingung bzw. ein Steuerimpuls an die Anschlusseinrichtung 6 respektive die Schutzeinrichtung 22 übermittelt. Beim Vorliegen einer gültigen Auslösebedingung wird die Schutzeinrichtung 22 aktiviert, wie in 3b gezeigt. Bei der Aktivierung der Schutzeinrichtung 22 wird ein Schaum in das Photovoltaikmodul 4 bzw. auf dessen Oberfläche aufgeschäumt. Der Schaum dehnt sich aus und bedeckt in der Folge große Teile des Photovoltaikmoduls 4. Dadurch, dass das Photovoltaikmodul 4 durch den Schaum bedeckt ist, kann kein Sonnenlicht mehr an die Photozellen gelangen, so dass an den Ausgängen des Photovoltaikmoduls 4 keine Spannung mehr anliegt.In the event of tripping, the control line is activated 12 a triggering condition or a control pulse to the connection device 6 respectively the protective device 22 transmitted. If there is a valid trip condition, the protection device becomes 22 activated, as in 3b shown. When activating the protective device 22 a foam gets into the photovoltaic module 4 or foamed on its surface. The foam expands and subsequently covers large parts of the photovoltaic module 4 , Because of that, the photovoltaic module 4 is covered by the foam, sunlight can no longer reach the photocells, so that at the outputs of the photovoltaic module 4 no voltage is applied.

4 zeigt ein Photovoltaikmodul 4 mit einer Vielzahl von Photozellen 24. Die Photozellen sind die eigentlichen Energieerzeuger, die in der Regel aus Silicium hergestellt sind und an Halbleiterübergängen bei Lichteinstrahlung Strom erzeugen. Die einzelnen Photozellen 24 sind über elektrische Verbindungen an Anschlusspunkten 26 elektrisch miteinander verbunden. Die Photozellen 24 des Photovoltaikmoduls 4 sind derart miteinander verschaltet, dass an einem Ausgang 16 eine hohe Spannung anliegt. 4 shows a photovoltaic module 4 with a variety of photocells 24 , The photocells are the actual energy generators, which are usually made of silicon and generate electricity at semiconductor junctions when exposed to light. The individual photocells 24 are via electrical connections to connection points 26 electrically connected to each other. The photocells 24 of the photovoltaic module 4 are interconnected in such a way that at an output 16 a high voltage is applied.

4 zeigt eine Schutzeinrichtung 22 sowie eine Trenneinrichtung 20 als auch eine Sensoreinrichtung 10. 4 shows a protective device 22 and a separator 20 as well as a sensor device 10 ,

Die in 4 gezeigte Schutzeinrichtung 22 ist dergestalt, dass diese beim Vorliegen einer Auslösebedingung von der Sensoreinrichtung 10 angesteuert wird und einen Strom über den Ausgang derart in das Photovoltaikmodul 4 einkoppelt, dass an den Verbindungspunkten 26 der Photozellen 24 eine hohe Verlustleistung auftritt, derart, dass die Verbindungspunkte 26 aufgeschmolzen werden. So ist es beispielsweise möglich, durch Einkoppeln eines sehr hohen Stroms die Verlustleistung an den Verbindungspunkten 26 derart hochzutreiben, dass die Temperatur der Verbindungspunkte 26 über den Schmelzpunkt des Lotmaterials treibt. In der Folge schmelzen die Lötpunkte an den Verbindungspunkten 26 auf und die elektrischen Verbindungen zwischen den Photozellen 24 werden aufgetrennt, so dass selbst bei Lichteinfall am Ausgang 16 keine Spannung mehr anliegt.In the 4 shown protective device 22 is such that in the presence of a trigger condition of the sensor device 10 is driven and a current through the output so in the photovoltaic module 4 couples that at the connection points 26 the photocells 24 a high power dissipation occurs, such that the connection points 26 be melted. For example, by injecting a very high current, it is possible to reduce the power loss at the connection points 26 such that the temperature of the connection points 26 above the melting point of the solder material. As a result, the solder joints melt at the connection points 26 on and the electrical connections between the photocells 24 are separated, so that even at light incidence at the output 16 no voltage is applied.

Eine weitere Möglichkeit des Schutzes der Photovoltaikmodule 4 besteht darin, dass im Auslösefall die Sensoreinrichtung 10 die Trenneinrichtung 20 ansteuert. Die Trenneinrichtung 20 ist in der 4 dergestalt, dass diese bei der Auslösebedingung das Energieversorgungsnetz 28 von dem Photovoltaikmodul elektrisch trennt. Somit ist sichergestellt, dass keine elektrische Einkoppelung aus dem Energieversorgungsnetz 28 zu einer Gefahr für ein Feuerwehrmann werden kann.Another way of protecting the photovoltaic modules 4 is that in case of triggering the sensor device 10 the separator 20 controls. The separator 20 is in the 4 in such a way that these under the triggering condition the power supply network 28 electrically separated from the photovoltaic module. This ensures that no electrical coupling from the power grid 28 can become a danger to a firefighter.

5 zeigt eine Schnittansicht durch ein in 4 gezeigtes Photovoltaikmodul. Zu erkennen ist, dass die Photozellen 24 an der einen Oberfläche des Photovoltaikmoduls 4 angeordnet sind. Auf der Unterseite des Photovoltaikmoduls 4 können Schutzeinrichtungen 22, die in der 5a als pyrotechnische Schutzeinrichtungen 22 ausgestaltet sind, angeordnet sein. Die Schutzeinrichtungen 22 können beispielsweise unmittelbar unterhalb der jeweiligen Photozellen 24 angeordnet sein. Auch ist es möglich, dass die Schutzeinrichtung 22 unmittelbar unterhalb der elektrischen Verbindungen zwischen den Photozellen 24 angeordnet sind. Die pyrotechnischen Schutzeinrichtungen 22 weisen Pyrotechnik auf, die dazu geeignet ist, die Photozellen 24 im Auslösefall zu zerstören. Der Auslösefall wird durch eine Sensoreinrichtung 10 bestimmt, woraufhin die Sensoreinrichtung 10 einen Zündimpuls an die Schutzeinrichtungen 22 übermittelt. 5 shows a sectional view through a in 4 shown photovoltaic module. It can be seen that the photocells 24 on the one surface of the photovoltaic module 4 are arranged. On the bottom of the photovoltaic module 4 can protective devices 22 in the 5a as pyrotechnic protection devices 22 are configured, be arranged. The protective devices 22 can, for example, immediately below the respective photocells 24 be arranged. It is also possible that the protective device 22 immediately below the electrical connections between the photocells 24 are arranged. The pyrotechnic protective devices 22 have pyrotechnics suitable for photocells 24 to destroy in the event of triggering. The triggering case is triggered by a sensor device 10 determined, whereupon the sensor device 10 an ignition pulse to the protective devices 22 transmitted.

5b zeigt die Schutzvorrichtung gemäß der 5a im ausgelösten Zustand. Von der Sensoreinrichtung 10 wurden Zündimpulse an die Schutzeinrichtung 22 übermittelt, die daraufhin gezündet wurden. Die freigesetzte Energie führt dazu, dass die Photozellen 24 des Photovoltaikmoduls 4 mechanisch zerstört werden. Durch die mechanische Zerstörung der Photozellen 24 wird erreicht, dass diese keine elektrische Energie mehr erzeugen und somit eine Sicherheit für Feuerwehrleute gewährleistet ist. 5b shows the protective device according to the 5a in the triggered state. From the sensor device 10 Ignition pulses were sent to the safety device 22 which were then detonated. The released energy causes the photocells 24 of the photovoltaic module 4 be mechanically destroyed. Due to the mechanical destruction of the photocells 24 is achieved that they no longer generate electrical energy and thus ensures safety for firefighters.

Mittels der gegenständlichen Photovoltaikmodulschutzvorrichtung ist es möglich, die an Photovoltaikmodulen anliegenden hohen Spannungen im Notfall sicher abschalten zu können.By means of the subject photovoltaic module protection device, it is possible to safely switch off the high voltages applied to photovoltaic modules in an emergency can.

Claims (19)

Photovoltaikmodulschutzvorrichtung mit – einer zumindest zwei Photovoltaikmodule (4) elektrisch miteinander verbindenden Anschlusseinrichtung (6) und – einer in der Anschlusseinrichtung (6) angeordneten Trenneinrichtung (20), dadurch gekennzeichnet, – dass die Trenneinrichtung (10) in Wirkverbindung mit einer eine Auslösebedingung bestimmenden Sensoreinrichtung (10) ist, – wobei die Trenneinrichtung (20) die zumindest zwei Photovoltaikmodule (4) beim Vorliegen der Auslösebedingung elektrisch voneinander trennt.Photovoltaic module protection device with - at least two photovoltaic modules ( 4 ) electrically connecting terminal device ( 6 ) and - one in the connection device ( 6 ) arranged separating device ( 20 ), characterized in that - the separating device ( 10 ) in operative connection with a triggering condition determining sensor device ( 10 ), wherein the separating device ( 20 ) the at least two photovoltaic modules ( 4 ) in the presence of the trigger condition electrically separated from each other. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (20) eine pyrotechnische Trenneinrichtung (20) ist, derart, dass durch eine pyrotechnische Reaktion die elektrische Verbindung zwischen den Photovoltaikmodulen (4) trennbar ist.Photovoltaic module protection device according to claim 1, characterized in that the separating device ( 20 ) a pyrotechnic separation device ( 20 ) is such that by a pyrotechnic reaction the electrical connection between the photovoltaic modules ( 4 ) is separable. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die pyrotechnische Trenneinrichtung (20) beim Vorliegen der Auslösebedingung zündet.Photovoltaic module protection device according to claim 1 or 2, characterized in that the pyrotechnic separation device ( 20 ) ignites in the presence of the trigger condition. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (10) ein Temperatursensor, ein Gassensor, ein Rauchsensor und/oder ein Funkempfänger ist.Photovoltaic module protection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor device ( 10 ) is a temperature sensor, a gas sensor, a smoke sensor and / or a radio receiver. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Trenneinrichtungen (20) elektrisch parallel oder in Reihe zur Sensoreinrichtung geschaltet sind.Photovoltaic module protection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality of separating devices ( 20 ) are connected electrically in parallel or in series with the sensor device. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikmodule (4) auf einem Hausdach montierbare Dachmodule oder an einer Hausfassade montierbare Fassadenmodule sind.Photovoltaic module protection device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the photovoltaic modules ( 4 ) are on a rooftop mountable roof modules or on a house facade mountable facade modules. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung, insbesondere mit einer Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach Anspruch 1, mit – einer zumindest zwei Photovoltaikmodule (4) elektrisch miteinander verbindenden Anschlusseinrichtung (6) und – einer Schutzeinrichtung (22), dadurch gekennzeichnet, – dass die Schutzeinrichtung (22) in Wirkverbindung mit einer eine Auslösebedingung bestimmenden Sensoreinrichtung (10) ist, – wobei die Schutzeinrichtung (22) die Erzeugung von elektrischer Energie durch das Photovoltaikmodul (4) beim Vorliegen der Auslösebedingung mechanisch unterbindet. Photovoltaic module protection device, in particular with a photovoltaic module protection device according to claim 1, comprising - at least two photovoltaic modules ( 4 ) electrically connecting terminal device ( 6 ) and - a protective device ( 22 ), characterized in that - the protective device ( 22 ) in operative connection with a triggering condition determining sensor device ( 10 ), the protective device ( 22 ) the generation of electrical energy by the photovoltaic module ( 4 ) is mechanically prevented when the triggering condition is present. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (22) das Photovoltaikmodul (4) beim Vorliegen der Auslösebedingung vor Lichteinstrahlung schützt.Photovoltaic module protection device according to claim 7, characterized in that the protective device ( 22 ) the photovoltaic module ( 4 ) protects against exposure to light in the presence of the triggering condition. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzreinrichtung (22) das Photovoltaikmodul (4) beim Vorliegen der Auslösebedingung mechanisch abdeckt und/oder mit einem Absorbermaterial befüllt.Photovoltaic module protection device according to claim 7 or 8, characterized in that the protection device ( 22 ) the photovoltaic module ( 4 ) mechanically covers in the presence of the trigger condition and / or filled with an absorber material. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (22) zumindest die Photozellen des Photovoltaikmoduls (4) beim Vorliegen der Auslösebedingung mechanisch zerstört.Photovoltaic module protection device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the protective device ( 22 ) at least the photocells of the photovoltaic module ( 4 ) mechanically destroyed in the presence of the trigger condition. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (22) eine pyrotechnische Schutzeinrichtung (22) ist, derart, dass durch eine pyrotechnische Reaktion zumindest die Photozellen des Photovoltaikmoduls (4) zerstörbar sind.Photovoltaic module protection device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the protective device ( 22 ) a pyrotechnic protection device ( 22 ) is such that by a pyrotechnic reaction at least the photocells of the photovoltaic module ( 4 ) are destructible. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung beim Vorliegen der Auslösebedingung einen Strom in das Photovoltaikmodul (4) derart einkoppelt, dass elektrische Verbindungen zwischen Photozellen in dem Photovoltaikmodul (4) zerstört werden.Photovoltaic module protection device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the protective device in the presence of the trigger condition, a current in the photovoltaic module ( 4 ) such that electrical connections between photocells in the photovoltaic module ( 4 ) are destroyed. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung eine an der Rückwand eines Photovoltaikmoduls (4) angeordnete Sprengeinrichtung ist.Photovoltaic module protection device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the protective device on the rear wall of a photovoltaic module ( 4 ) is arranged explosive device. Photovoltaikmodulschutzvorrichtung, insbesondere mit einer Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 7, mit – einer zumindest ein Photovoltaikmodul (4) elektrisch mit einem Energieversorgungsnetz verbindenden Anschlusseinrichtung (6) und – einer in der Anschlusseinrichtung (6) angeordneten Trenneinrichtung (20), dadurch gekennzeichnet, – dass die Trenneinrichtung (20) in Wirkverbindung mit einer eine Auslösebedingung bestimmenden Sensoreinrichtung (10) ist, – wobei die Trenneinrichtung (20) das Photovoltaikmodul (4) beim Vorliegen der Auslösebedingung von dem Energieversorgungsnetz elektrisch trennt.Photovoltaic module protection device, in particular with a photovoltaic module protection device according to claim 1 and / or 7, comprising - at least one photovoltaic module ( 4 ) electrically connected to a power supply network connection device ( 6 ) and - one in the connection device ( 6 ) arranged separating device ( 20 ), characterized in that - the separating device ( 20 ) in operative connection with a triggering condition determining sensor device ( 10 ), wherein the separating device ( 20 ) the photovoltaic module ( 4 ) electrically disconnects from the power supply network in the presence of the triggering condition. Photovoltaikanlage mit – zumindest zwei Photovoltaikmodulen (4) und einer die Photovoltaikmodule (4) elektrisch miteinander verbindenden Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder mit einer Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach Anspruch 7 und/oder mit einer Photovoltaikmodulschutzvorrichtung nach Anspruch 14.Photovoltaic system with - at least two photovoltaic modules ( 4 ) and one the photovoltaic modules ( 4 ) electrically interconnecting photovoltaic module protection device according to claim 1 and / or with a photovoltaic module protection device according to claim 7 and / or with a photovoltaic module protection device according to claim 14. Verfahren zum Schützen einer Photovoltaikanlage (2), insbesondere einer Photovoltaikanlage nach Anspruch 15, vor elektrischen Kurzschlüssen bei dem durch eine Sensoreinrichtung (10) eine Auslösebedingung bestimmt wird und bei dem in Abhängigkeit der Auslösebedingung zumindest zwei Photovoltaikmodule (4) elektrisch voneinander getrennt werden.Method for protecting a photovoltaic system ( 2 ), in particular a photovoltaic system according to claim 15, against electrical short circuits in which by a sensor device ( 10 ) a triggering condition is determined and in which, depending on the triggering condition, at least two photovoltaic modules ( 4 ) are electrically separated from each other. Verfahren zum Schützen einer Photovoltaikanlage (2), insbesondere einer Photovoltaikanlage nach Anspruch 15, vor elektrischen Kurzschlüssen bei dem durch eine Sensoreinrichtung (10) eine Auslösebedingung bestimmt wird und bei dem in Abhängigkeit der Auslösebedingung zumindest die Erzeugung von elektrischer Energie durch das Photovoltaikmodul (4) mechanisch unterbunden wird.Method for protecting a photovoltaic system ( 2 ), in particular a photovoltaic system according to claim 15, against electrical short circuits in which by a sensor device ( 10 ) a triggering condition is determined and in which, depending on the triggering condition, at least the generation of electrical energy by the photovoltaic module ( 4 ) is mechanically prevented. Verfahren zum Schützen einer Photovoltaikanlage (2), insbesondere einer Photovoltaikanlage nach Anspruch 15, vor elektrischen Kurzschlüssen bei dem durch eine Sensoreinrichtung (10) eine Auslösebedingung bestimmt wird und bei dem in Abhängigkeit der Auslösebedingung zumindest ein Photovoltaikmodul (4) elektrisch von einem Energieversorgungsnetz getrennt wird.Method for protecting a photovoltaic system ( 2 ), in particular a photovoltaic system according to claim 15, against electrical short circuits in which by a sensor device ( 10 ) a triggering condition is determined and in which, depending on the triggering condition, at least one photovoltaic module ( 4 ) is electrically disconnected from a power grid. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösebedingung bei einem Feuer bestimmt wird.Method according to one of claims 16 to 18, characterized in that the triggering condition is determined during a fire.
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