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Die Erfindung betrifft einen Solarwechselrichter zur Einspeisung von Solarenergie in ein Energieversorgungsnetz. Die Erfindung betrifft weiter ein System zur Einspeisung von elektrischer Energie aus mindestens einem Solarmodul in ein Energieversorgungsnetz mittels eines Solarwechselrichters. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbindung eines Solarwechselrichters mit mindestens einem Solarmodul.
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Für die Einspeisung von mittels Solarmodulen erzeugter elektrischer Energie in ein Energieversorgungsnetz werden Wechselrichter eingesetzt. Diese Wechselrichter wandeln eine Gleichspannung an den Solarmodulen, unter der die Solarmodule betrieben werden, in eine Wechselspannung um, damit die Energie der Solarmodule kontrolliert in ein Energieversorgungsnetz eingespeist werden kann. Zur optimalen Ausnutzung der Solarmodule werden diese in einem Arbeitspunkt betrieben, bei dem möglichst viel elektrische Energie abgegeben wird. Dieser Punkt wird als Maximum Power Point (MPP) bezeichnet. Er hängt insbesondere von der einfallenden Strahlung wie auch der Temperatur der Solarmodule ab. Diese Arbeitspunkteinstellung kann entweder durch den Wechselrichter oder durch einen Gleichstromsteller, der zwischen Solarmodul und Wechselrichter geschaltet wird, erfolgen. Der Wechselrichter selbst ist oftmals als Zweipunkt- oder als Dreipunkt-Wechselrichter ausgebildet. Der Betrieb dieser Wechselrichter verursacht auf der Wechselspannungsseite einen unerwünschten, hohen Oberschwingungsanteil. Um diesen zu beseitigen, müssen Netzfilter vorgesehen werden. Der Anschluss des Wechselspannungsausganges und des Netzfilters an das Energieversorgungsnetz kann direkt oder mit Hilfe eines Transformators geschehen. Der Transformator kann als ein Netztransformator, für den Betrieb unter 50 Hz oder 60 Hz ausgeführt sein, oder auch durch einen Hochfrequenz-Transformator realisiert werden. Für einen Hochfrequenz-Transformator ist zusätzlich eine Leistungshalbleiterschaltung erforderlich.
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Aus der
DE 101 03 031 B4 ist eine Stromrichterschaltung bekannt, die auch für die Einspeisung von Solarenergie geeignet ist. Der Aufbau dieses Stromrichters ist auch unter der Bezeichnung modular, Multilevel Converter (M2C) bekannt, da er modular aufgebaut ist. Die Anzahl der Module hängt von unterschiedlichen Faktoren wie beispielsweise der Leistungsfähigkeit oder den Anforderungen zur Redundanz ab. Der Stromrichter weist eine Gleichspannungsseite und eine Wechselspannungsseite auf. Für jeden Potentialanschluss auf der Wechselspannungsseite ist ein Stromrichterarm, auch Ersatz-Dreipol genannt, vorhanden. Der Stromrichterarm weist wiederum eine Parallelschaltung zweier Stromrichterzweige auf, wobei der Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten Stromrichterzweige den wechselspannungsseitigen Potentialanschluss darstellt. Die Stromrichterzweige, auch als Zweige bezeichnet, weisen eine Reihenschaltung von Submodulen, auch als Subsysteme bezeichnet, auf. Die Submodule wiederum weisen eine Kondensatoreinheit, auch Speicherkondensator genannt, auf. Jedes Submodul kann an seinen Ausgangsklemmen mindestens die am Kondensator anliegende Spannung oder eine Nullspannung bereitstellen. Die Stromrichterarme des Stromrichters sind an einem Ende mit einem positiven Potentialanschluss verbunden. Das andere Ende der Stromrichterarme ist mit einem negativen Potentialanschluss verbunden. Die beiden Potentialanschlüsse werden oftmals als Sammelschienen ausgeführt. Die Differenz dieser beiden Potentiale stellt die Spannung auf der Gleichspannungsseite dar. Die Wechselspannung wird aus den wechselspannungsseitigen Potentialen gebildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Solarwechselrichter sowie ein System bestehend aus Solarwechselrichter und mindestens einem Solarmodul anzugeben, das für die Einspeisung in ein Energieversorgungsnetz kein Netzfilter benötigt. Darüber hinaus sollen der Solarwechselrichter sowie das System bestehend aus Solarwechselrichter und mindestens einem Solarmodul einfach skalierbar sein, um einen großen Leistungsbereich abzudecken zu können. Gleichzeitig soll eine hohe Ausnutzung der Solarmodule sichergestellt werden.
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Diese Aufgabe wird durch einen Solarwechselrichter zur Einspeisung von Solarenergie in ein Energieversorgungsnetz gelöst, wobei der Solarwechselrichter mindestens zwei parallele Stromrichterarme aufweist, wobei das eine Ende der Stromrichterarme mit einem positiven Potentialanschluss an einem Eingang des Solarwechselrichters und das andere Ende der Stromrichterarme mit einem negativen Potentialanschluss am Eingang des Solarwechselrichters verbunden ist, wobei ein Stromrichterarm eine Reihenschaltung von zwei Stromrichterzweigen aufweist und der Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten Stromrichterzweige einen ausgangsseitigen Potentialanschluss an einem Ausgang des Solarwechselrichters darstellt, wobei die Stromrichterzweige eine Reihenschaltung von Submodulen aufweisen, wobei die Submodule eine Leistungshalbleiterschaltung und eine Kondensatoreinheit aufweisen, wobei der Eingang des Solarwechselrichters zum Anschluss von Solarmodulen und der Ausgang zum Anschluss an das Energieversorgungsnetz vorgesehen sind.
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Diese Aufgabe wird weiter durch ein System zur Einspeisung von elektrischer Energie aus Solarmodulen nach Anspruch 3 sowie ein Verfahren zur Verbindung eines Solarwechselrichters nach Anspruch 10 gelöst.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die elektrische Energie von Solarmodulen mithilfe eines Solarwechselrichters auf besonders einfache Weise in ein Energieversorgungsnetz einspeisen lässt. Der Aufbau des Solarwechselrichters entspricht dabei der eingangs beschriebenen Stromrichterschaltung, die auch als M2C Topologie bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um einen modularen Aufbau, der je nach Anforderungen zum Beispiel bezüglich der Leistung und/oder der Redundanz aus unterschiedlich vielen Submodulen zusammengestellt werden kann. Die Gleichspannungsseite des Solarwechselrichters ist zum Anschluss von mindestens einem Solarmodul ausgebildet. Der Anschluss an das Energieversorgungsnetz erfolgt über die Wechselspannungsseite des Solarwechselrichters. Für jede Phase bzw. für den Neutralleiter wird je ein Stromrichterarm mit einem Potentialanschluss vorgesehen. Dabei sind beispielsweise für ein dreiphasiges Wechselspannungsnetz ohne Neutralleiter drei Stromrichterarme erforderlich.
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Vorteil dieses Solarwechselrichters ist der nahezu sinusförmige Verlauf der Wechselspannung. Somit kann mit diesem Aufbau die Solarenergie von den Solarmodulen in ein Energieversorgungsnetz eingespeist werden, ohne dass ein Netzfilter benötigt wird. Des Weiteren ist der Solarwechselrichter modular aufgebaut. Das bedeutet, dass die Leistung des Wechselrichters durch Erweiterung um zusätzliche Submodule auf besonders einfache Weise vergrößert werden kann. Somit kann der Solarwechselrichter problemlos an eine Solaranlage, die aus einer Vielzahl von Solarmodulen besteht, angepasst werden. Auch eine nachträgliche Erweiterung eines bestehenden Systems um weitere Solarmodule kann durch eine modulare Erweiterung des Solarwechselrichters um weitere Submodule einfach realisiert werden, ohne den kompletten Solarwechselrichters austauschen zu müssen. Ein weiterer Vorteil ist die im Solarwechselrichter vorhandene Redundanz. Je nach Dimensionierung des Solarwechselrichters wirkt sich der Ausfall eines oder mehrerer Submodule nicht oder nur sehr eingeschränkt auf den Betrieb des Gesamtsystems aus.
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Der Solarwechselrichter kann gleichzeitig die Aufgabe übernehmen, das angeschlossene Solarmodul im optimalen Arbeitspunkt, dem MPP, zu betreiben. Der optimale Arbeitspunkt zeichnet sich dadurch aus, dass hier die maximale Leistung gewonnen wird. Diese Arbeitspunkteinstellung gewährleistet eine optimale Ausnutzung der durch die Sonnenstrahlung eingebrachten Energie.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltungsform weisen die Stromrichterzweige mindestens eine Induktivität auf. Insbesondere für die Regelung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Stromrichterzweige mindestens eine Induktivität aufweisen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist mindestens ein weiteres Solarmodul zum Anschluss an ein Submodul vorgesehen, wobei der Anschluss des weiteren Solarmoduls parallel zur Kondensatoreinheit über eine Diode erfolgt, die einen Energiefluss vom Submodul zum weiteren Solarmodul verhindert. Vorteil dieser Ausgestaltungsform ist eine individuelle Einstellung des Arbeitspunktes, dem MPP, für das weitere Solarmodul. Insbesondere für den Fall dass das weitere Solarmodul eine andere Bestrahlung durch Sonnenlicht erfährt, als das am Eingang des Solarwechselrichters angeschlossene Solarmodul, kann bei dem weiteren Solarmodul der Arbeitspunkt durch das Submodul individuell nachgeregelt und eingestellt werden. Die andere Bestrahlung kann sich aus einer Beschattung durch beispielsweise Kamine oder Antennen ergeben. Auf die Verwendung eines separaten Gleichspannungsstellers kann bei diesem Aufbau verzichtet werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform sind die Solarmodule am Eingang des Solarwechselrichters zwischen dem positiven Potentialanschluss und dem negativen Potentialanschluss zum Anschluss in einer Reihenschaltung vorgesehen. Der Solarwechselrichter hat nun die Möglichkeit, die Spannung über die in Reihe geschalteten Solarmodule vorzugeben und damit den optimalen Arbeitspunkt (MPP) für die Gesamtheit der Solarmodule einzustellen. Aufgrund des einfachen Aufbaus dieser Ausgestaltungsform kann dieser kostengünstig realisiert werden. Insbesondere wenn die Bestrahlung der Solarmodule homogen ist bietet sich dieser Aufbau an.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist mindestens ein Solarmodul über jeweils einen Gleichspannungssteller zum Anschluss vorgesehen. Vorteil dieser Anordnung ist, dass das über einen Gleichspannungssteller angeschlossene Solarmodul individuell in einem optimalen Arbeitspunkt, dem MPP, betrieben werden kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das betroffene Solarmodul bei der Bestrahlung mit Sonnenenergie nicht die gleichen Bedingungen erfährt wie die übrigen Solarmodule. Zum Beispiel kann eine Verschattung durch in der Umgebung befindliche Gegenstände wie Kamine oder Antennen dazu führen, dass sich der optimale Arbeitspunkt des betroffenen Solarmoduls von dem der anderen Solarmodule unterscheidet. Der Gleichspannungssteller kann durch die Vorgabe einer angepassten Gleichspannung auf der Seite des Solarmoduls auch hier den optimalen Arbeitspunkt sicherstellen. Damit ist eine hohe Energieausbeute erreichbar.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist mindestens eine Gruppe von Solarmodulen über jeweils einen Gleichspannungssteller zur Anbindung vorgesehen, wobei die Solarmodule einer Gruppe elektrisch parallel oder in Reihe anordenbar sind. Verschiedene Gruppen können gleiche oder auch unterschiedliche Anordnungen der Solarmodule aufweisen. Auch die Anzahl der Solarmodule in den Gruppen können sich unterscheiden. Diese Ausgestaltungsformen haben den Vorteil, dass gleichzeitig mehrere Solarmodule, die ähnliche Bedingungen bei der Bestrahlung erfahren, zu einer Gruppe zusammengefasst und in einem optimalen Arbeitspunkt betrieben werden können, ohne für jedes Solarmodul eigene Gleichspannungssteller vorsehen zu müssen. Diese Ausgestaltungsform bietet eine Erhöhung in der Energieausnutzung der Solarmodule bei gleichzeitig geringen Kosten und stellt damit eine wirtschaftliche Variante dar.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform sind die Gleichspannungssteller solarwechselrichterseitig elektrisch in Reihe oder parallel anordenbar. Dadurch ist eine einfache und effiziente Anbindung an den Solarwechselrichter gewährleistet. Diese erlaubt gleichzeitig auch das individuelle Einstellen der optimalen Arbeitspunkte für die am Gleichspannungssteller angeschlossenen Solarmodule.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist mindestens ein Gleichspannungssteller zur Potentialtrennung ausgebildet. Diese Potentialtrennung hat den großen Vorteil, dass die am Gleichspannungssteller mit Potentialtrennung angeschlossenen Solarmodule nicht für die Verwendung an einem hohen Spannungspotential ausgebildet sein müssen. Die Festlegung kann auf der Seite der Solarmodule nahezu beliebig erfolgen. Eine gegebenenfalls noch notwendige Isolierung gegenüber dem Erdpotential kann dadurch einfacher und kostengünstiger ausgeführt werden. Darüber hinaus ermöglicht dies den Einsatz von standardisierten Modulen, die kostengünstig hergestellt werden können. Gleichzeitig kann auf den Einsatz eines Transformators für den Anschluss des Solarwechselrichters an das Energieversorgungsnetz vollständig verzichtet werden. Für eine gegebenenfalls notwendige Spannungsanpassung kann ein weitaus günstigerer Spartransformator ohne Potentialtrennung eingesetzt werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 ein erstes Blockschaltbild eines Solarwechselrichters,
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2 ein Blockschaltbild eines Submoduls mit einem angeschlossenen weiteren Solarmodul,
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3 ein weiteres Blockschaltbild eines Solarwechselrichters mit eingangsseitig angeschlossenen Solarmodulen und ausgangsseitig angeschlossenem Energieversorgungsnetz,
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4 ein weiteres Blockschaltbild eines Solarwechselrichters, bei dem die Solarmodule über Gleichspannungssteller mit dem Solarwechselrichter verbunden sind,
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5 ein weiteres Blockschaltbild eines Solarwechselrichters, bei dem die Solarmodule in einer weitern Variante über einen Gleichspannungssteller mit dem Solarwechselrichter verbunden sind,
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6 ein erstes Blockschaltbild eines Stromrichterarms, der Induktivitäten aufweist,
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7 ein zweites Blockschaltbild eines Stromrichterarms, der Induktivitäten aufweist und
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8 ein drittes Blockschaltbild eines Stromrichterarms, der Induktivitäten aufweist.
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1 zeigt den Aufbau eines Solarwechselrichters 1. Dieser ist am Ausgang 17 an ein dreiphasiges Energieversorgungsnetz 3 angeschlossen. Dazu werden die einzelnen ausgangsseitigen Potentialanschlüsse 18 mit den drei Phasen des Energieversorgungsnetzes 3 verbunden. Daher weist der Solarwechselrichter 1 drei Stromrichterarme 12 und entsprechend drei ausgangsseitige Potentialanschlüsse 18 auf. Die oberen Enden der Stromrichterarme 11 sind mit einem positiven Potentialanschluss 15 verbunden. Analog dazu sind die unteren Enden der Stromrichterarme 11 mit einem negativen Potentialanschluss 16 verbunden. Der positive Potentialanschluss 15 und der negative Potentialanschluss 16 bilden die Anschlüsse des Eingangs 14 des Solarwechselrichters 1. Die Differenz der beiden Potentiale am Eingang 14 des Solarwechselrichters 1 stellt die Eingangsspannung dar. Die Stromrichterarme 11 weisen eine Reihenschaltung aus zwei Stromrichterzweigen 12 auf. Der Verbindungspunkt dieser beiden Stromrichterzweige 12 ist der ausgangsseitige Potentialanschluss 18 des Ausgangs 17. Die Stromrichterzweige 12 wiederum weisen eine Reihenschaltung von Submodulen 13 auf. Die Reihenschaltung geschieht in diesem Anwendungsbeispiel entsprechend der durch die Anschlüsse X1 und X2 dargestellten Polung. Die Anzahl der in Reihe geschalteten Submodule 13 hängt von unterschiedlichen Faktoren wie beispielsweise der zu übertragenden Leistung des Solarwechselrichters 1 oder den Anforderungen an die Redundanz ab. Durch diese Schaltungsanordnung kann am ausgangsseitigen Potentialanschluss 18 ein Potential eingestellt werden, welches entweder dem Potential des positiven Potentialanschlusses 15, dem Potential des negativen Potentialanschlusses 16 oder einem Wert zwischen diesen beiden Potentialen entspricht. Dabei ermöglichen die Submodule, das Potential am ausgangsseitigen Potentialanschluss 18 so zu schalten, dass am Ausgang 17 des Solarwechselrichters 1 eine Wechselspannung mit nahezu sinusförmigem Verlauf anliegt. Der Sinusverlauf ist so genau nachgebildet, dass kein Netzfilter zur Beseitigung von Oberschwingungen erforderlich ist. Der Ausfall eines oder mehrerer Submodule 13 führt nicht zwangsläufig zum Ausfall des gesamten Solarwechselrichters 1. In Abhängigkeit von der Dimensionierung und der Anzahl der in Reihe geschalteten Submodule 13 ist es möglich, weiterhin den Betrieb aufrecht zu erhalten, ggf. lediglich mit Einschränkungen in der zu übertragenden Maximalleistung.
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2 zeigt einen möglichen Aufbau eines Submoduls 13, bei dem ein weiteres Solarmodul 5 angeschlossen ist. Das Submodul 13 weist dabei eine Leistungshalbleiterschaltung 31 und eine Kondensatoreinheit 32 auf. Das weitere Submodul 5 wird parallel zur Kondensatoreinheit 32 über eine Diode 33 an das Submodul 13 an den Klemmen 35 bei der Kondensatoreinheit 32 angeschlossen. Die Diode 33 verhindert einen Energiefluss vom Submodul 13 zum weiteren Solarmodul 5. Die Leistungshalbleiterschaltung 31 bewirkt, dass an den Ausgangsklemmen 34 des Submoduls 13 entweder die Spannung der Kondensatoreinheit oder eine Nullspannung zur Verfügung steht. Die Bezeichnungen X1 und X2 dienen zur polrichtigen Anordnung der Reihenschaltung. Neben der Möglichkeit, nur ein weiteres Solarmodul 5 an das Submodul 13 anzuschließen, ist es auch möglich, mehrere weitere Solarmodule 5 in Reihe, parallel oder in einer Kombination aus Reihenschaltung und Parallelschaltung über die Diode 33 mit den Klemmen 35 bei der Kondensatoreinheit 32 zu verbinden.
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3 zeigt ein weiteres Blockschaltbild, bei dem ein Solarwechselrichter 1 eingangsseitig mit Solarmodulen 2 und ausgangsseitig mit einem Energieversorgungsnetz 3 verbunden ist.
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Zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich übereinstimmender Bestandteile des Systems wird auf die Beschreibung zu den 1 und 2 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Solarmodule 2 auf einfache Weise in einer Reihenschaltung mit dem Eingang 14 des Solarwechselrichters 1 verbunden. Die am Eingang 14 anliegende Spannung zwischen dem positiven Potentialanschluss 15 und dem negativen Potentialanschluss 16 kann durch den Solarwechselrichter 1 derart beeinflusst werden, dass die Solarmodule 2 oder zumindest ein Teil der Solarmodule 2 in ihrem optimalen Arbeitspunkt, dem MPP, betrieben werden. Insbesondere für den Fall, dass die Solarmodule 2 die gleiche oder zumindest nahezu die gleiche Bestrahlung erfahren, kann mit dieser Schaltung einfach und effizient die Solarenergie über den Solarwechselrichter 1 in das Energieversorgungsnetz 3 eingebracht werden. Die Phasen des Energieversorgungsnetzes 3, in diesem Fall ein dreiphasiges Energieversorgungsnetz 3, sind mit den ausgangsseitigen Potentialanschlüssen 18 am Ausgang 17 des Solarwechselrichters 1 verbunden.
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4 zeigt ein weiteres Blockschaltbild eines Systems, bei dem die Solarmodule 2 über einen Gleichspannungssteller 21 mit dem Solarwechselrichter 1 verbunden sind. Zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich übereinstimmender Bestandteile des Systems wird wieder auf die Beschreibungen zu 1 bis 3 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Solarmodule 2 über einen Gleichspannungssteller 21 mit dem Eingang 14 des Solarwechselrichters 1 verbunden. Dabei kann der Gleichspannungssteller 21 mit nur einem oder mit einer Gruppe 20 von mehreren Solarmodulen 2 verbunden sein. Die Solarmodule 2 können dabei wie dargestellt in Reihe oder parallel angeordnet sein. Darüber hinaus sind auch Kombinationen von Reihen und Parallelschaltung denkbar. Gleichzeitig ist auch eine Anordnung sinnvoll, bei denen alle Gleichspannungssteller 21 unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Solarmodulen 2 mit der gleichen Anordnung der Solarmodule 2 ausgestattet sind. Die Anzahl der Gleichspannungssteller 21 ist darüber hinaus nicht auf die dargestellte Anzahl von dreien beschränkt. Die Gleichspannungssteller 21 sind in diesem Beispiel wechselrichterseitig in Reihe verschaltet und mit dem Eingang 14 des Solarwechselrichters 1 verbunden. Diese Schaltung kommt unter anderem dann bevorzugt zum Einsatz, wenn die Bestrahlung der Solarmodule 2 nicht gleichmäßig über alle Solarmodule 2 verteilt ist. Um trotzdem eine hohe Energieausbeute zu erhalten, werden die einzelnen Solarmodule 2 bzw. die einzelnen Gruppen 20 von Solarmodulen 2 getrennt voneinander in ihrem jeweils optimalen Arbeitspunkt, dem MPP, betrieben.
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5 zeigt ein weiteres Blockschaltbild, bei dem die Gleichspannungssteller 21 solarwechselrichterseitig parallel verschaltet sind. Auch hier wird wieder zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich übereinstimmender Bestandteile des Systems auf die Beschreibungen zu 1 bis 4 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. Für den Aufbau des Systems 2 bezüglich der Verschaltung der Solarmodule 2 mit dem Gleichspannungssteller 21 sind hier die gleichen Varianten wie im Ausführungsbeispiel der 4 möglich. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Gleichspannungssteller 21 im Vergleich zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel eine Potentialtrennung auf. Hiermit kann die Isolierung der Solarmodule 2 gegenüber dem Erdpotential einfacher ausgeführt werden, was den Einsatz von Standards begünstigt. Auch ist ein vollständiger Verzicht auf einen Transformator zur Netzankopplung möglich.
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6 zeigt ein erstes Blockschaltbild eines Stromrichterarms 11 mit Induktivitäten 6. Dieser dargestellte Stromrichterarm 11 ist geeignet, einen Stromrichterarm, der in den 1, 3 bis 5 ebenfalls mit dem Bezugszeichen 11 versehen ist, zu ersetzen. Auch hier wird wieder zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich übereinstimmender Bestandteile des Systems auf die Beschreibungen zu 1 bis 5 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. Die Induktivitäten 6, verteilt auf beide Stromrichterzweige 12, sind in diesem Ausführungsbeispiel derart miteinander verkoppelt, dass ihre Wirkung auf den Zweigstrom hoch und den Ausgangsstrom niedrig ist.
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7 zeigt ein zweites Blockschaltbild eines Stromrichterarms 11 mit Induktivitäten 6, die jedoch nicht miteinander verkoppelt sind, so dass diese sich in ihrer Wirkung auf Zweigstrom und Ausgangsstrom nicht signifikant unterscheiden. Auch dieser dargestellte Stromrichterarm 11 ist geeignet, einen Stromrichterarm, der in den 1, 3 bis 5 ebenfalls mit dem Bezugszeichen 11 versehen ist, zu ersetzen. Gleichzeitig wird wieder zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich übereinstimmender Bestandteile des Systems auf die Beschreibungen zu 1 bis 6 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. Die hier dargestellte Anordnung der Induktivitäten 6 an dem Verbindungspunkt der beiden Stromrichterzweige 12 ist nicht zwingend erforderlich. Die Induktivität 6 kann sich an einer beliebigen Stelle im Stromrichterzweig 12 befinden, insbesondere am positiven Potentialanschluss P bzw. am negativen Potentialanschluss N.
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8 zeigt ein drittes Blockschaltbild eines Stromrichterarms 11 mit verteilten Induktivitäten 6 innerhalb eines Stromrichterzweiges 12. Dieser dargestellte Stromrichterarm 11 ist geeignet, einen Stromrichterarm, der in den 1, 3 bis 5 ebenfalls mit dem Bezugszeichen 11 versehen ist, zu ersetzen. Auch hier wird wieder zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich übereinstimmender Bestandteile des Systems auf die Beschreibungen zu 1 bis 7 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. Dabei sind verschiedene Ausprägungsmöglichkeiten denkbar. Zum Beispiel können wie im oberen Stromrichterzweig 12 der 8 dargestellt die Induktivitäten zwischen den Submodulen 13 angeordnet werden. Denkbar ist auch, wie im unteren Stromrichterzweig 12 dargestellt, eine Anordnung direkt am Submodul 13, zwischen einer der Klemmen X1 oder X2 und dem Submodul 13. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, sowohl zwischen Klemme X1 und Submodul 13 als auch zwischen Klemme X2 und dem Submodul 13 jeweils mindestens eine Induktivität 6 zu platzieren. Die verteilten Induktivitäten 6 im Stromrichterarm 11 sind in diesem Ausführungsbeispiel voneinander entkoppelt. Auch eine Verkopplung einzelner oder aller Induktivitäten 6 kann realisiert werden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht allein durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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