DE102021006499A1

DE102021006499A1 - Solarstromerzeugungssystem

Info

Publication number: DE102021006499A1
Application number: DE102021006499.2A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Takeyama; Ryo Ogura; Jeongho Baik; Jun NAKAICHI; Tsuyoshi Uchida; Tomoko Endo; Erica Martin
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-08-04
Also published as: US20220247349A1; JP2022117061A

Abstract

Ein Solarstromerzeugungssystem schließt einen Strang, einen Wechselrichter und eine Abschaltungsvorrichtung ein. Der Strang schließt eine Vielzahl von Solarzellenmodulen ein, die in Reihe geschaltet sind. Der Wechselrichter wandelt die Gleichstromausgabe aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen in Wechselstrom um. Die erste Abschaltungsvorrichtung ist mit Stromwegen verbunden, die die Vielzahl von Solarzellenmodulen miteinander verbinden. Der Strang schließt eine Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen ein, die jeweils eine Vielzahl von Solarzellenmodulen einschließen. Die Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen schließen mindestens eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe, die mit der ersten Gruppe verbunden ist, ein. Die erste Abschaltungsvorrichtung deaktiviert einen ersten Stromweg, der die erste Gruppe und die zweite Gruppe verbindet, und einen zweiten Stromweg, der die Vielzahl von zur ersten Gruppe gehörenden Solarzellenmodulen miteinander verbindet, als Reaktion auf ein Steuersignal vom Wechselrichter.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarstromerzeugungssystem.
STAND DER TECHNIK
In den Vereinigten Staaten, um Feuerwehrleute vor Stromschlägen bei einem Notfall wie Brand zu schützen, schrieb der National Electric Code (NEC) für Solarstromerzeugungssysteme die Einführung einer sog. Schnellabschaltungsfunktion vor, mittels derer die Stromerzeugung durch ein Solarstromerzeugungssystem während eines Notfalls sofort gestoppt wird. Die veröffentlichte japanische Übersetzung Nr. 2012-511299 der internationalen PCT-Veröffentlichung offenbart beispielsweise ein Solarstromerzeugungssystem, das die Ausgabe von Strom aus einem Solarzellenmodul an einen Wechselrichter nach dem Betriebszustand des Wechselrichters stoppt.
ZUSAMMENFASSUNG
Um bei einem Solarstromerzeugungssystem die Sicherheit der Feuerwehrleute bei einem Brand oder dergleichen zusätzlich zu verbessern, ist es zu bevorzugen, beispielsweise in jedem Solarzellenmodul eine Abschaltungsvorrichtung einzubauen, die mit der Schnellabschaltungsfunktion ausgestattet ist. Wenn jedoch eine Abschaltungsvorrichtung für ein jedes Solarzellenmodul installiert wird, werden die Installationskosten von Abschaltungsvorrichtungen hoch.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Solarstromerzeugungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, sowohl eine Reduzierung der Installationskosten von Abschaltungsvorrichtungen als auch eine Verbesserung der Sicherheit eines Solarstromerzeugungssystems zu erzielen.
Ein Solarstromerzeugungssystem nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt einen Strang, einen Wechselrichter und eine erste Abschaltungsvorrichtung ein. Der Strang schließt eine Vielzahl von Solarzellenmodulen ein, die in Reihe geschaltet sind. Der Wechselrichter ist ausgelegt, um die Gleichstromausgabe aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen in Wechselstrom umzuwandeln. Die erste Abschaltungsvorrichtung ist mit Stromwegen verbunden, die die Vielzahl von Solarzellenmodulen miteinander verbinden. Der Strang schließt eine Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen ein, die jeweils die Vielzahl von Solarzellenmodulen einschließen. Die Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen schließen mindestens eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe, die mit der ersten Gruppe verbunden ist, ein. Die erste Abschaltungsvorrichtung ist ausgelegt, um einen Stromweg, der die erste Gruppe und die zweite Gruppe verbindet, und einen der Stromwege, die die Vielzahl von zur ersten Gruppe gehörenden Solarzellenmodulen miteinander verbinden, als Reaktion auf ein Steuersignal vom Wechselrichter zu deaktivieren.
In diesem Solarstromerzeugungssystem deaktiviert die erste Abschaltungsvorrichtung einen Stromweg, der die erste Gruppe und die zweite Gruppe einer Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen verbindet, und einen der Stromwege, die die Vielzahl von zur ersten Gruppe gehörenden Solarzellenmodulen miteinander verbinden, als Reaktion auf ein Steuersignal vom Wechselrichter. Mit anderen Worten kann die Verbindung zwischen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe und die Verbindung zwischen den zur ersten Gruppe gehörenden Solarzellenmodulen durch eine einzige Abschaltungsvorrichtung deaktiviert werden. Dadurch können die Installationskosten der Abschaltungsvorrichtungen im Vergleich zu dem Fall, in dem die Abschaltungsvorrichtungen für ein jedes Solarzellenmodul installiert werden, reduziert werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, ein Solarstromerzeugungssystem mit erhöhter Sicherheit gegenüber der Trennung der Vielzahl von Solarzellenmodulen und des Wechselrichters in einer Strangeinheit bereitzustellen.
Die erste Gruppe kann mindestens ein erstes Solarzellenmodul, das mit der zweiten Gruppe verbunden ist, und ein zweites Solarzellenmodul, das mit der zweiten Gruppe verbunden ist, aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen einschließen. Die zweite Gruppe kann ein drittes Solarzellenmodul, das mit dem ersten Solarzellenmodul verbunden ist, aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen einschließen. Die erste Abschaltungsvorrichtung kann eine erste Öffnungs-/Schließeinheit, die zum Öffnen/Schließen einer Verbindung zwischen dem ersten Solarzellenmodul und dem dritten Solarzellenmodul ausgelegt ist, und eine zweite Öffnungs-/Schließeinheit, die zum Öffnen/Schließen einer Verbindung zwischen dem ersten Solarzellenmodul und dem zweiten Solarzellenmodul ausgelegt ist, einschließen. In diesem Fall wird die Verdrahtung, die die erste Abschaltungsvorrichtung und die Vielzahl von Solarzellenmodulen verbindet, kurz und einfach. Außerdem kann die Verbindung zwischen der Vielzahl von Solarzellenmodulen mit einer einfachen Auslegung deaktiviert werden.
Die erste Öffnungs-/Schließeinheit der ersten Abschaltungsvorrichtung kann entweder mit einem anodenseitigen Anschluss oder einem kathodenseitigen Anschluss des ersten Solarzellenmoduls verbunden werden. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit der ersten Abschaltungsvorrichtung kann mit einem anderen zwischen dem anodenseitigen Anschluss oder dem kathodenseitigen Anschluss des ersten Solarzellenmoduls verbunden werden. In diesem Fall wird die Verdrahtung, die die erste Abschaltungsvorrichtung und das Solarzellenmodul verbindet, kurz und einfach, und die Verbindung zwischen der Vielzahl von Solarzellenmodulen kann mit einer einfachen Auslegung deaktiviert werden.
Die erste Abschaltungsvorrichtung kann durch einen vom ersten Solarzellenmodul erzeugten Strom angetrieben werden. In diesem Fall kann beispielsweise bei der Installation der ersten Abschaltungsvorrichtung in ein bestehendes Solarstromerzeugungssystem die zusätzliche Verkabelung zwischen Wechselrichter und erster Abschaltungsvorrichtung entfallen. Außerdem kann der Antriebsspannungsbereich der ersten Abschaltungsvorrichtung klein gehalten werden und die Herstellungskosten der Abschaltungsvorrichtung können reduziert werden.
Die erste Abschaltungsvorrichtung kann außen am ersten Solarzellenmodul angebracht werden. In diesem Fall kann die erste Abschaltungsvorrichtung einfach in ein bestehendes Solarstromerzeugungssystem installiert werden.
Das Solarstromerzeugungssystem kann ferner eine zweite Abschaltungsvorrichtung einschließen, die mit Stromwegen verbunden ist, die die Vielzahl von Solarzellenmodulen miteinander verbinden. Die Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen können ferner eine dritte Gruppe einschließen, die mit der zweiten Gruppe verbunden ist. Die zweite Abschaltungsvorrichtung kann ausgelegt werden, um einen Stromweg, der die zweite Gruppe und die dritte Gruppe verbindet, und einen der Stromwege, die die Vielzahl von zur zweiten Gruppe gehörenden Solarzellenmodulen miteinander verbinden, als Reaktion auf das Steuersignal vom Wechselrichter zu deaktivieren. In diesem Fall können die Installationskosten der Abschaltungsvorrichtung in dem Fall reduziert werden, in dem die Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen in drei oder mehr Gruppen aufgeteilt sind.
Die zweite Gruppe kann ein viertes Solarzellenmodul, das mit der dritten Gruppe verbunden ist, aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen einschließen. Die zweite Abschaltungsvorrichtung kann eine dritte Öffnungs-/Schließeinheit, die entweder mit einem anodenseitigen Anschluss oder einem kathodenseitigen Anschluss des vierten Solarzellenmoduls verbunden ist, und eine vierte Öffnungs-/Schließeinheit, die mit einem anderen zwischen dem anodenseitigen Anschluss oder dem kathodenseitigen Anschluss des vierten Solarzellenmoduls verbunden ist, einschließen. In diesem Fall wird die Verdrahtung, die die zweite Abschaltungsvorrichtung und die Vielzahl von Solarzellenmodulen verbindet, kurz und einfach.
Der Wechselrichter kann ferner ausgelegt werden, um das Steuersignal an die erste Abschaltungsvorrichtung und an die zweite Abschaltungsvorrichtung durch Stromleitungskommunikation zu senden. In diesem Fall kann, wenn die erste und die zweite Abschaltungsvorrichtung in das bestehende photovoltaische Stromerzeugungssystem installiert werden, eine zusätzliche Verkabelung zum Sicherstellen der Kommunikation zwischen dem Wechselrichter und der ersten und zweiten Abschaltungsvorrichtung weggelassen werden. Dadurch können die Installationskosten der ersten und zweiten Abschaltungsvorrichtungen reduziert werden.
Die erste Abschaltungsvorrichtung und die zweite Abschaltungsvorrichtung jeweils können eine Signalempfangseinheit, die ausgelegt ist, um das Steuersignal vom Wechselrichter zu empfangen, und eine Bypass-Schaltung, die ausgelegt ist, um die Signalempfangseinheit zu veranlassen, das Steuersignal vom Wechselrichter in einem Zustand zu empfangen, in dem mit der ersten Abschaltungsvorrichtung verbundene Stromwege und mit der zweiten Abschaltungsvorrichtung verbundene Stromwege deaktiviert werden, einschließen. In diesem Fall können Stromwege im deaktivierten Zustand durch die erste Abschaltungsvorrichtung und Stromwege im deaktivierten Zustand durch die zweite Abschaltungsvorrichtung als Reaktion auf das Steuersignal vom Wechselrichter aus dem deaktivierten Zustand freigegeben werden.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm mit der schematischen Darstellung einer Auslegung eines Solarstromerzeugungssystems nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Blockdiagramm mit der schematischen Darstellung einer Auslegung einer Abschaltungsvorrichtung.
3 zeigt ein Kreislaufdiagramm mit der schematischen Darstellung einer Auslegung des Reglers.
4 zeigt ein Diagramm mit der Veranschaulichung eines Beispiels für einen Betriebsmodus der Abschaltungsvorrichtung.
5 zeigt ein Blockdiagramm mit der schematischen Darstellung einer Auslegung einer Abschaltungsvorrichtung.
6 zeigt ein Blockdiagramm mit der schematischen Darstellung einer Auslegung eines Solarstromerzeugungssystems gemäß einer anderen Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 zeigt ein Blockdiagramm mit der schematischen Darstellung einer Auslegung eines Solarstromerzeugungssystems 1 nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Das Solarstromerzeugungssystem 1 schließt einen Strang 2, einen Wechselrichter 3 und eine Vielzahl von Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d ein.
Der Strang 2 schließt eine Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 ein, die in Reihe miteinander geschaltet sind. Der Strang 2 in der vorliegenden Ausführungsform besteht aus 16 Solarzellenmodulen 5 einschließlich der Solarzellenmodule 5a bis 5k. Der Strang 2 schließt eine Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen ein, die jeweils die Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 einschließen.
Insbesondere schließt der Strang 2 eine Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen ein, in denen die Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 in drei oder mehreren Gruppen unterteilt sind. Der Strang 2 in der vorliegenden Ausführungsform schließt Solarzellenmodulgruppen 5A bis 5D ein, in denen die Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 in vier Gruppen unterteilt sind.
Um die folgende Erläuterung leichter verständlich zu machen, werden die Solarzellenmodulgruppen 5A bis 5D als Gruppen 5A bis 5D beschrieben. Die Gruppe 5A ist ein Beispiel für eine erste Gruppe, die Gruppe 5B ist ein Beispiel für eine zweite Gruppe und die Gruppe 5C ist ein Beispiel für eine dritte Gruppe. Das Solarzellenmodul 5b ist ein Beispiel für ein erstes Solarzellenmodul. Das Solarzellenmodul 5a ist ein Beispiel für ein zweites Solarzellenmodul. Das Solarzellenmodul 5c ist ein Beispiel für ein drittes Solarzellenmodul. Das Solarzellenmodul 5e ist ein Beispiel für das vierte Solarzellenmodul.
Die Gruppe 5A ist mit dem Wechselrichter 3 und der Gruppe 5B verbunden. Die Gruppe 5A schließt mindestens das Solarzellenmodul 5a und das Solarzellenmodul 5b aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 ein. Das Solarzellenmodul 5a ist mit dem Solarzellenmodul 5b verbunden. Das Solarzellenmodul 5b ist mit dem Solarzellenmodul 5a und der Gruppe 5B verbunden. Gemäß der Darstellung in 1 besteht die Gruppe 5A in der vorliegenden Ausführungsform aus vier Solarzellenmodulen 5 einschließlich der Solarzellenmodule 5a und 5b.
Die Gruppe 5B ist zwischen der Gruppe 5A und der Gruppe 5C positioniert und ist mit der Gruppe 5A und der Gruppe 5C verbunden. Die Gruppe 5B schließt mindestens das Solarzellenmodul 5c, das Solarzellenmodul 5d und das Solarzellenmodul 5e aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 ein. Das Solarzellenmodul 5c ist mit dem Solarzellenmodul 5b der Gruppe 5A verbunden. Das Solarzellenmodul 5d ist mit dem Solarzellenmodul 5e verbunden. Das Solarzellenmodul 5e ist mit dem Solarzellenmodul 5d und der Gruppe 5C verbunden. Die Gruppe 5B in der vorliegenden Ausführungsform besteht aus vier Solarzellenmodulen 5 einschließlich der Solarzellenmodule 5c, 5d, 5e und einem Solarzellenmodul 5, das zwischen dem Solarzellenmodul 5c und dem Solarzellenmodul 5d angeordnet ist.
Die Gruppe 5C ist zwischen der Gruppe 5B und der Gruppe 5D positioniert und ist mit der Gruppe 5B und der Gruppe 5D verbunden. Die Gruppe 5C schließt mindestens das Solarzellenmodul 5f, das Solarzellenmodul 5g und das Solarzellenmodul 5h aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 ein. Das Solarzellenmodul 5f ist mit dem Solarzellenmodul 5e der Gruppe 5B verbunden. Das Solarzellenmodul 5g ist mit dem Solarzellenmodul 5h verbunden. Das Solarzellenmodul 5h ist mit dem Solarzellenmodul 5g und der Gruppe 5C verbunden. Die Gruppe 5C in der vorliegenden Ausführungsform besteht aus vier Solarzellenmodulen 5 einschließlich der Solarzellenmodule 5f, 5g, 5h und einem Solarzellenmodul 5, das zwischen dem Solarzellenmodul 5f und dem Solarzellenmodul 5g angeordnet ist.
Die Gruppe 5D ist mit der Gruppe 5C verbunden. Die Gruppe 5D schließt mindestens das Solarzellenmodul 5i, das Solarzellenmodul 5j und das Solarzellenmodul 5k aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 ein. Das Solarzellenmodul 5i ist mit dem Solarzellenmodul 5h der Gruppe 5C verbunden. Das Solarzellenmodul 5j ist mit dem Solarzellenmodul 5k verbunden. Das Solarzellenmodul 5k ist mit dem Solarzellenmodul 5j und dem Wechselrichter 3 verbunden. Die Gruppe 5D in der vorliegenden Ausführungsform besteht aus vier Solarzellenmodulen 5 einschließlich der Solarzellenmodule 5i, 5j, 5k und einem Solarzellenmodul 5, das zwischen dem Solarzellenmodul 5i und dem Solarzellenmodul 5j angeordnet ist.
Eine jede der Solarzellenmodulgruppen 5A bis 5D in der vorliegenden Ausführungsform schließt vier in Reihe geschaltete Solarzellenmodule 5 ein. Das Solarstromerzeugungssystem 1 kann eine Solarzellenanordnung einschließen, bei der eine Vielzahl von Strängen 2 parallel geschaltet ist.
Ein jedes Solarzellenmodul 5 empfängt Sonnenlicht, um Strom zu erzeugen, und sendet den erzeugten Strom an den Wechselrichter 3. Die Leerlaufspannung des Solarzellenmoduls 5 beträgt beispielsweise 50 V. Der Wechselrichter 3 ist über eine Stromleitung 6 mit dem Strang 2 verbunden. Der Wechselrichter 3 wandelt die Gleichstromausgabe aus den Solarzellenmodulen 5a in Wechselstrom um. Der Wechselrichter 3 ist mit einem Stromsystem 7 verbunden und speist dadurch ein handelsübliches Stromsystem oder eine Ladevorrichtung mit Wechselstrom.
Insbesondere schließt der Wechselrichter 3 einen DC/DC-Wandler 3a, einen DC/AC-Wechselrichter 3b und eine Steuereinheit 3c ein. Der DC/DC-Wandler 3a wandelt die Spannung der Stromausgabe aus den Solarzellenmodulen 5 in eine vorgegebene Spannung um, die in den DC/AC-Wechselrichter 3b eingespeist wird. Der DC/AC-Wechselrichter 3b wandelt die Gleichstromausgabe aus den Solarzellenmodulen 5 über den DC/DC-Wandler 3a in Wechselstrom um. Die Steuereinheit 3c schließt eine CPU, einen Speicher und dergleichen ein und steuert den DC/DC-Wandler 3a und den DC/AC-Wechselrichter 3b. Darüber hinaus sendet die Steuereinheit 3c ein Steuersignal an die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d per Stromleitungskommunikation.
Die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d sind mit einem Stromweg verbunden, der die Solarzellenmodule 5 miteinander verbindet. Die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d deaktivieren die Spannungsausgabe aus dem Solarzellenmodul 5 als Reaktion auf das Steuersignal vom Wechselrichter 3.
Die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d sind mit keiner Bypass-Diode versehen. Daher wird, wenn die Spannungsausgabe aus den Solarzellenmodulen 5 durch die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d deaktiviert wird, die Spannungseingabe an den Wechselrichter 3 deaktiviert.
Die Abschaltungsvorrichtung 4a ist mit einem Stromweg 8a und einem Stromweg 8b verbunden. Der Stromweg 8a verbindet die zur Gruppe 5A gehörenden Solarzellenmodule 5 miteinander. Der Stromweg 8a verbindet das Solarzellenmodul 5a und das Solarzellenmodul 5b. Der Stromweg 8b verbindet die Gruppe 5A und die Gruppe 5B. Der Stromweg 8b verbindet das Solarzellenmodul 5b und das Solarzellenmodul 5c. Die Abschaltungsvorrichtung 4a deaktiviert die Stromwege 8a und 8b, indem sie die Spannungsausgabe aus dem Solarzellenmodul 5b als Reaktion auf das Steuersignal vom Wechselrichter 3 deaktiviert. Folglich werden die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5a und dem Solarzellenmodul 5b und die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5b und dem Solarzellenmodul 5c (Verbindung zwischen der Gruppe 5A und der Gruppe 5B) deaktiviert. Die Abschaltungsvorrichtung 4a wird durch den vom Solarzellenmodul 5b erzeugten Strom angetrieben. Die Abschaltungsvorrichtung 4a ist außen am Solarzellenmodul 5b angebracht.
Die Abschaltungsvorrichtung 4b ist mit einem Stromweg 8c und einem Stromweg 8d verbunden. Der Stromweg 8c verbindet die zur Gruppe 5B gehörenden Solarzellenmodule 5 miteinander. Der Stromweg 8c verbindet das Solarzellenmodul 5d und das Solarzellenmodul 5e. Der Stromweg 8d verbindet die Gruppe 5B und die Gruppe 5C. Der Stromweg 8d verbindet das Solarzellenmodul 5e und das Solarzellenmodul 5f. Die Abschaltungsvorrichtung 4b deaktiviert die Stromwege 8c und 8d, indem sie die Spannungsausgabe aus dem Solarzellenmodul 5e als Reaktion auf das Steuersignal vom Wechselrichter 3 deaktiviert. Folglich werden die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5d und dem Solarzellenmodul 5e und die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5e und dem Solarzellenmodul 5f (Verbindung zwischen der Gruppe 5B und der Gruppe 5C) deaktiviert. Die Abschaltungsvorrichtung 4b wird durch den vom Solarzellenmodul 5e erzeugten Strom angetrieben. Die Abschaltungsvorrichtung 4b ist außen am Solarzellenmodul 5e angebracht.
Die Abschaltungsvorrichtung 4c ist mit einem Stromweg 8e und einem Stromweg 8f verbunden. Der Stromweg 8e verbindet die zur Gruppe 5C gehörenden Solarzellenmodule 5 miteinander. Der Stromweg 8e verbindet das Solarzellenmodul 5g und das Solarzellenmodul 5h. Der Stromweg 8f verbindet die Gruppe 5C und die Gruppe 5D. Der Stromweg 8f verbindet das Solarzellenmodul 5h und das Solarzellenmodul 5i. Die Abschaltungsvorrichtung 4c deaktiviert die Stromwege 8e und 8f, indem sie die Spannungsausgabe aus dem Solarzellenmodul 5h als Reaktion auf das Steuersignal vom Wechselrichter 3 deaktiviert. Folglich werden die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5g und dem Solarzellenmodul 5h und die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5h und dem Solarzellenmodul 5i (Verbindung zwischen der Gruppe 5C und der Gruppe 5D) deaktiviert. Die Abschaltungsvorrichtung 4c wird durch den vom Solarzellenmodul 5h erzeugten Strom angetrieben. Die Abschaltungsvorrichtung 4c ist außen am Solarzellenmodul 5h angebracht.
Die Abschaltungsvorrichtung 4d ist mit einem Stromweg 8g und einem Stromweg 8h verbunden. Der Stromweg 8g verbindet die zur Gruppe 5D gehörenden Solarzellenmodule 5 miteinander. Der Stromweg 8g verbindet das Solarzellenmodul 5j und das Solarzellenmodul 5k. Der Stromweg 8h verbindet die Gruppe 5D und den Wechselrichter 3. Der Stromweg 8h verbindet das Solarzellenmodul 5k und den Wechselrichter 3. Die Abschaltungsvorrichtung 4d deaktiviert die Stromwege 8g und 8h, indem sie die Spannungsausgabe aus dem Solarzellenmodul 5k als Reaktion auf das Steuersignal vom Wechselrichter 3 deaktiviert. Folglich werden die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5j und dem Solarzellenmodul 5k und die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5k und dem Wechselrichter 3 deaktiviert. Die Abschaltungsvorrichtung 4d wird durch den vom Solarzellenmodul 5k erzeugten Strom angetrieben. Die Abschaltungsvorrichtung 4d ist außen am Solarzellenmodul 5k angebracht.
2 zeigt ein Blockdiagramm mit der schematischen Darstellung einer Auslegung der Abschaltungsvorrichtung 4a. Die Abschaltungsvorrichtung 4a schließt einen Regler 11, eine Signalempfangseinheit 12, eine Relaissteuereinheit 13, ein Relais 14a und eine Bypass-Schaltung 15 ein.
Der Regler 11 nutzt den von den Solarzellenmodulen 5b erzeugten Strom als Stromquelle, um eine Antriebsstromquelle für den Antrieb der Abschaltungsvorrichtung 4a zu erzeugen und versorgt die Abschaltungsvorrichtung 4a in einem stabilen Zustand mit der Antriebsstromquelle. Hier nutzt der Regler 11 nur den von einem einzelnen Solarzellenmodul 5 (Solarzellenmodul 5b) erzeugten Strom, um die Antriebsstromquelle für die Abschaltungsvorrichtung 4a zu erzeugen. Da der Antriebsspannungsbereich des Reglers 11 klein gehalten werden kann, können die Herstellungskosten der Abschaltungsvorrichtung 4a reduziert werden.
3 zeigt ein Schaltbild mit der schematischen Darstellung einer Auslegung des Reglers 11. Die Auslegung des Reglers 11 ist eine bekannte Auslegung und schließt Eingangsanschlüsse 21a, 21b, Ausgangsanschlüsse 22a, 22b, einen Leitungsfilter 23, kapazitive Widerstände 24, 25, eine Boosterschaltung 26, ein Umschaltelement 27, einen Steuerkreis 28, einen Transformator 29, eine Diode 30, einen DC/DC-Wandler 31, eine Rückkopplungsschaltung 32 und dergleichen ein.
Die Signalempfangseinheit 12 empfängt ein Steuersignal von der Steuereinheit 3c des Wechselrichters 3 und sendet das empfangene Steuersignal an die Relaissteuereinheit 13. Insbesondere empfängt die Signalempfangseinheit 12 das Steuersignal von der Steuereinheit 3c des Wechselrichters 3 mittels einer Signalerfassungseinheit 16, die das Steuersignal von der Steuereinheit 3c des Wechselrichters 3 erfasst.
Auf Basis der Signalausgabe aus der Signalempfangseinheit 12 regelt die Relaissteuereinheit 13 den Stromwert, der durch die Spule des Relais 14a fließt, um das Öffnen und Schließen der Kontakte des Relais 14a zu regeln. Das Relais 14a ist beispielsweise ein mechanisches Relais und kann einen Hochspannungs-Gleichstrom öffnen und schließen.
Das Relais 14a schließt eine erste Öffnungs-/Schließeinheit 17a und eine zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18a ein. Die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17a ist im Stromweg 8a angeordnet. Die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17a öffnet/schließt die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5a und dem Solarzellenmodul 5b. Die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17a ist mit einem kathodenseitigen Anschluss des Solarzellenmoduls 5b verbunden. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18a ist im Stromweg 8b angeordnet. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18a öffnet/schließt die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5b und dem Solarzellenmodul 5c. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18a ist mit einem anodenseitigen Anschluss des Solarzellenmoduls 5b verbunden.
Wenn die Abschaltungsvorrichtung 4a mit keiner Antriebsstromquelle versorgt wird, befinden sich die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17a und die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18a immer in einem geöffneten Zustand. Daher werden, wenn die Abschaltungsvorrichtung 4a nicht angetrieben wird, die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5a und dem Solarzellenmodul 5b und die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5b und dem Solarzellenmodul 5c deaktiviert.
Die Bypass-Schaltung 15 ist ein Kreislauf, um der Signalempfangseinheit 12 zu erlauben, das Steuersignal von der Steuereinheit 3c zu empfangen, wenn sich die Abschaltungsvorrichtung 4a in einem deaktivierten Zustand befindet. Wenn die Stromwege 8a und 8b durch die Abschaltungsvorrichtung 4a deaktiviert sind, kann die Signalempfangseinheit 12 das Steuersignal von der Steuereinheit 3c über die Bypass-Schaltung 15 empfangen.
Die Abschaltungsvorrichtungen 4b bis 4d weisen dieselbe Auslegung wie die Abschaltungsvorrichtung 4a auf, außer dass der verbundene Stromweg sich von der Abschaltungsvorrichtung 4a unterscheidet. Die Abschaltungsvorrichtung 4b schließt ein Relais 14b einschließlich einer ersten Öffnungs-/Schließeinheit 17b und einer zweiten Öffnungs-/Schließeinheit 18b ein. Die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17b ist im Stromweg 8c angeordnet. Die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17b ist mit einem kathodenseitigen Anschluss des Solarzellenmoduls 5e verbunden und öffnet/schließt die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5d und dem Solarzellenmodul 5e. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18b ist im Stromweg 8d angeordnet. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18b ist mit einem anodenseitigen Anschluss des Solarzellenmoduls 5b verbunden und öffnet/schließt die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5e und dem Solarzellenmodul 5f.
Die Abschaltungsvorrichtung 4c schließt ein Relais 14c einschließlich einer ersten Öffnungs-/Schließeinheit 17c und einer zweiten Öffnungs-/Schließeinheit 18c ein. Die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17c ist im Stromweg 8e angeordnet. Die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17c ist mit einem kathodenseitigen Anschluss des Solarzellenmoduls 5h verbunden und öffnet/schließt die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5g und dem Solarzellenmodul 5h. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18c ist im Stromweg 8f angeordnet. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18c ist mit einem anodenseitigen Anschluss des Solarzellenmoduls 5h verbunden und öffnet/schließt die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5h und dem Solarzellenmodul 5i.
Die Abschaltungsvorrichtung 4d schließt ein Relais 14d einschließlich einer ersten Öffnungs-/Schließeinheit 17d und einer zweiten Öffnungs-/Schließeinheit 18d ein. Die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17d ist im Stromweg 8g angeordnet. Die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17d ist mit einem kathodenseitigen Anschluss des Solarzellenmoduls 5k verbunden und öffnet/schließt die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5j und dem Solarzellenmodul 5k. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18d ist im Stromweg 8h angeordnet. Die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18d ist mit einem anodenseitigen Anschluss des Solarzellenmoduls 5k verbunden und öffnet/schließt die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5k und dem Wechselrichter 3. In dieser Ausführungsform kann die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18d der Abschaltungsvorrichtung 4d weggelassen werden.
Im Folgenden wird ein Beispiel der Betriebsarten der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die Betriebsarten der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d schließen drei Betriebsarten Startmodus, aktiver Modus und Sicherheitsmodus ein. Der Sicherheitsmodus schließt einen Normalabschaltungsmodus und einen Notsicherheitsabschaltungsmodus ein. Die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d arbeiten daher in vier Betriebsarten: einem Startmodus, einem aktiven Modus, einem Normalabschaltungsmodus und einem Notsicherheitsabschaltungsmodus.
Der Startmodus ist ein Modus, in dem Sonnenlicht beginnt, auf das Solarzellenmodul 5 einzufallen. Zu diesem Zeitpunkt empfängt ein jedes der Solarzellenmodule 5 Sonnenlicht, um Strom zu erzeugen. Dann wird die Abschaltungsvorrichtung 4a durch die vom Regler 11 erzeugte Antriebsstromquelle vom durch das Solarzellenmodul 5b erzeugten Strom angetrieben. Wenn die Abschaltungsvorrichtung 4a angetrieben wird und die Relaissteuereinheit 13 das Steuersignal von der Steuereinheit 3c des Wechselrichters 3 über die Signalempfangseinheit 12 empfängt, führt die Relaissteuereinheit 13 eine Steuerung durch, sodass die erste Öffnung/ Schließeinheit 17a und die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18a des ersten Relais 14a, wie in 5 geschlossen werden.
In ähnlicher Weise wird die Abschaltungsvorrichtung 4b durch den vom Solarzellenmodul 5e erzeugten Strom angetrieben und schließt die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17b und die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18b des Relais 14b als Reaktion auf das Steuersignal von der Steuereinheit 3c des Wechselrichters 3. In ähnlicher Weise wird die Abschaltungsvorrichtung 4c durch den vom Solarzellenmodul 5h erzeugten Strom angetrieben und schließt die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17c und die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18c des Relais 14c als Reaktion auf das Steuersignal von der Steuereinheit 3c des Wechselrichters 3. In ähnlicher Weise wird die Abschaltungsvorrichtung 4d durch den vom Solarzellenmodul 5k erzeugten Strom angetrieben und schließt die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17d und die zweite Öffnungs-/Schließeinheit 18d des Relais 14d als Reaktion auf das Steuersignal von der Steuereinheit 3c des Wechselrichters 3. Folglich werden die Gruppen 5A bis 5D über die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d verbunden und der von jedem Solarzellenmodul 5 einschließlich der Solarzellenmodule 5a bis 5k erzeugte Strom wird an den Wechselrichter 3 gesendet.
Der aktive Modus ist ein Zustand, in dem ein jedes der Solarzellenmodule 5 während des Tags Sonnenlicht empfängt, um Strom zu erzeugen, und gleicht im Wesentlichen dem Startmodus. Daher befinden sich, im aktiven Modus, die Gruppen 5A bis 5D über die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d in einem verbundenen Zustand, und der von jedem der Solarzellenmodule 5 erzeugte Strom wird an den Wechselrichter 3 gesendet.
Der Normalabschaltungsmodus ist ein Modus, in dem die Solarzellenmodule 5 in der Nacht oder aufgrund von Witterungseinflüssen wie Regen kein Sonnenlicht empfangen. Daher wird im Normalabschaltungsmodus von den Solarzellenmodulen 5 kein Strom erzeugt, und die Antriebsstromquelle wird nicht vom Solarzellenmodul 5b an die Abschaltungsvorrichtung 4a geliefert. In ähnlicher Weise wird der Abschaltungsvorrichtung 4b, der Abschaltungsvorrichtung 4c und der Abschaltungsvorrichtung 4d keine Antriebsstromquelle zugeführt. Daher befinden sich, im Normalabschaltungsmodus, die Kontakte der ersten Öffnungs-/Schließeinheiten 17a bis 17d und der zweiten Öffnungs-/Schließeinheiten 18a bis 18d der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d im geöffneten Zustand. In der vorliegenden Ausführungsform wird dem Wechselrichter 3 Strom von der Wechselstromversorgung zugeführt, und das Steuersignal wird immer aus der Steuereinheit 3c des Wechselrichters 3 gesendet, außer im Notsicherheitsabschaltungsmodus.
Im Normalabschaltungsmodus, beispielweise, wenn die Stromerzeugung der Solarzellenmodule 5b, 5e, 5h, 5k aufgrund von instabilem Wetter oder dergleichen instabil ist, betätigen die Relais 14a bis 14d die Ein-/Ausschaltung entsprechend dem von den Solarzellenmodulen 5b, 5e, 5h, 5k gelieferten Strom.
Der Notsicherheitsabschaltungsmodus ist ein Modus, in dem die Stromwege 8a bis 8h während des Startmodus oder des aktiven Modus deaktiviert werden, um die Ausgabe von Strom von dem Solarzellenmodul 5 an den Wechselrichter 3 zu stoppen. In der vorliegenden Ausführungsform ist gemäß der Darstellung in 1 ein Betriebsschalter 35 mit dem Wechselrichter 3 verbunden, und wenn der Betriebsschalter 35 betätigt wird, während sich die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d im Startmodus oder im aktiven Modus befinden, schalten die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d den Betriebsmodus in den Notsicherheitsabschaltungsmodus um.
Insbesondere wenn der Betriebsschalter 35 betätigt wird, stoppt die Steuereinheit 3c die Ausgabe des Steuersignals. Wenn die Signalerfassungseinheit 16 erfasst, dass das Steuersignal für eine bestimmte Zeitdauer gestoppt wurde, werden alle Kontakte der ersten Öffnungs-/Schließeinheiten 17a bis 17d und der zweiten Öffnungs-/Schließeinheiten der Relais 14a bis 14d über die Signalempfangseinheit 12 und die Relaissteuereinheit 13 geöffnet. Folglich wird die Spannungsausgabe aus allen Solarzellenmodulen 5 deaktiviert.
Beim Solarstromerzeugungssystem 1 mit der oben genannten Auslegung können, wenn der Betriebsmodus der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d der Notsicherheitsabschaltungsmodus ist, die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d die Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 deaktivieren. Beispielsweise kann die Abschaltungsvorrichtung 4a die Verbindung zwischen der Gruppe 5A und der Gruppe 5B und ferner die Verbindung zwischen dem zur Gruppe 5A gehörenden Solarzellenmodul 5a und dem Solarzellenmodul 5b deaktivieren. Dadurch können die Installationskosten der Abschaltungsvorrichtung im Vergleich zu dem Fall reduziert werden, in dem die Abschaltungsvorrichtung für eine jedes der Solarzellenmodule 5 installiert wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, ein Solarstromerzeugungssystem mit höherer Sicherheit bereitzustellen als in dem Fall, in dem die Solarzellenmodule 5 und der Wechselrichter 3 in der Strangeinheit 2 deaktiviert sind.
Hier wird im Notsicherheitsabschaltungsmodus die Leerlaufspannung des Strangs 2 vorzugsweise auf 165 V oder weniger aufgeteilt. Wenn die Leerlaufspannung des Solarzellenmoduls 5 50 V beträgt, beträgt die Leerlaufspannung des Strangs 2 800 V, da der Strang 2 aus 16 Solarzellenmodulen 5 besteht. Die Leerlaufspannung für eine jede Gruppe 5A bis 5D beträgt 200 V. Durch die Auslegung der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d wie oben beschrieben wird im Notsicherheitsabschaltungsmodus die Leerlaufspannung für eine jede Gruppe 5A bis 5D in 150 V und 50 V aufgeteilt, und die Verbindungen zwischen den Gruppen 5A bis 5D sind auch deaktiviert. Das heißt, in einem Zustand, in dem die Kontakte der ersten Öffnungs-/Schließeinheiten 17a bis 17d und der zweiten Öffnungs-/Schließeinheiten 18a bis 18d der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d alle geöffnet sind, wird die Vielzahl von Solarzellenmodulen 5, aus denen sich der Strang 2 zusammensetzt, in drei Solarzellenmodule 5 und ein Solarzellenmodul 5 aufgeteilt. Dementsprechend, wenn die Solarzellenmodule 5 im Notsicherheitsabschaltungsmodus weiterhin Strom erzeugen, wird die Leerlaufspannung maximal 150 V, und je höher umso sicherer ist sie, wenn die Verbindung mit dem Wechselrichter 3 in der Strangeinheit 2 deaktiviert ist.
Darüber hinaus besteht beim Solarstromerzeugungssystem 1 die Möglichkeit, die Kommunikation zwischen der Antriebsstromversorgung der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d und dem Wechselrichter 3 durch die Nutzung der Stromleitung 6 sicherzustellen. Wenn die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d in ein bestehendes Solarstromerzeugungssystem installiert werden, ist folglich keine zusätzliche Verdrahtung für die Verbindung des Wechselrichters 3 und der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d erforderlich. Daher besteht die Möglichkeit, die Installationskosten zu reduzieren, wenn die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d in ein bestehendes Solarstromerzeugungssystem installiert werden.
Da ferner die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d mit einem Solarzellenmodul 5 verbunden sein können, ist die Verdrahtung kürzer und einfacher als in dem Fall, in dem die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d über eine Vielzahl von Solarzellenmodulen 5 verbunden sind. Dadurch besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Installationskosten bei der Installation der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d in ein bestehendes Solarstromerzeugungssystem zu reduzieren und den Aufbau mit hoher Flexibilität durchzuführen.
Da die Bypass-Diode in den Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d weggelassen wird, können ferner die Herstellungskosten der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d reduziert werden.
Darüber hinaus ermöglicht die Bypass-Schaltung 15 in den Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d, dass der Betriebsmodus der Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d vom Notsicherheitsabschaltungsmodus je nach dem Steuersignal der Steuereinheit 3c in den Startmodus umgeschaltet wird.
Obgleich oben eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und möglich sind verschiedene Varianten, ohne vom Erfindungskonzept abzuweichen.
In der obigen Ausführungsform schließt eine jede der Gruppen 5A bis 5D vier Solarzellenmodule 5 ein, jedoch ist die Zahl der Solarzellenmodule 5 nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Darüber hinaus schließt eine jede der Gruppen 5A bis 5D nicht unbedingt dieselbe Zahl an Solarzellenmodulen 5 ein. Zum Beispiel kann Gruppe 5A drei Solarzellenmodule 5 einschließen und Gruppe 5B kann fünf Solarzellenmodule 5 einschließen.
In der obigen Ausführungsform schließt der Strang 2 vier Gruppen 5A-5D ein, jedoch ist die Zahl der Gruppen nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Der Strang 2 kann beispielsweise drei Gruppen oder vier oder mehr Gruppen einschließen. Zudem sind die Anordnung und die Zahl an Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise können in der obigen Ausführungsform die Abschaltungsvorrichtung 4d und das Solarzellenmodul 5f weggelassen werden.
In der obigen Ausführungsform öffnet/schließt die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17a die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5a und dem Solarzellenmodul 5b, aber wie in 6 gezeigt, beispielsweise kann die erste Öffnungs-/Schließeinheit 17a die Verbindung zwischen dem Solarzellenmodul 5a und dem Solarzellenmodul 5 öffnen/schließen, das mit einem kathodenseitigen Anschluss des Solarzellenmoduls 5a verbunden ist. In diesem Fall wird in Gruppe A die Leerlaufspannung in 100 V aufgeteilt. Die Abschaltungsvorrichtungen 4b bis 4c können auch so angeordnet sein, dass die Leerlaufspannung in 100 V in den Gruppen 5B bis 5D aufgeteilt wird.
In der oben beschriebenen Ausführungsform erfolgt das Umschalten in den Notsicherheitsabschaltungsmodus durch die Betätigung des Betriebsschalters 35, jedoch ist das Umschalten vom Startmodus oder vom aktiven Modus in den Notsicherheitsabschaltungsmodus nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann das Solarstromerzeugungssystem 1 mit einem Sensor ausgestattet sein, der den Ausgabezustand der Solarzellenmodule 5a erfasst. Die Steuereinheit 3c des Wechselrichters 3 kann die Ausgabe des Steuersignals stoppen, wenn eine Störung aus dem durch den Sensor erfassten Ausgabezustand der Solarzellenmodule 5 erfasst wird, und die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d können den Betriebsmodus in den Notsicherheitsabschaltungsmodus umschalten. Alternativ, wenn ein Feueralarmkommunikator oder ein Feueralarm mit dem Wechselrichter 3 verbunden ist, kann der Wechselrichter 3 die Ausgabe des Steuersignals stoppen, wenn der Wechselrichter ein Signal vom Feueralarmkommunikator oder Feueralarm empfängt, und die Abschaltungsvorrichtungen 4a bis 4d können den Betriebsmodus in den Notsicherheitsabschaltungsmodus umschalten.
In der obigen Ausführungsform schließt das Relais 14a der Abschaltungsvorrichtung 4a zwei Kontakte der ersten Öffnungs-/Schließeinheit 17a und der zweiten Öffnungs-/Schließeinheit 18a ein, das Relais 14a kann jedoch zwei Relais einschließen, von denen ein jedes einen einzelnen Kontakt einschließt.
Bezugszeichenliste

1: Solarstromerzeugungssystem
2: Strang
3: Wechselrichter
4a-4d: Abschaltungsvorrichtung
5A-5D: Solarzellenmodulgruppe
5: Solarzellenmodul
8a-8h: Stromweg
12: Signalempfangseinheit
15: Bypass-Schaltung
17a-17d: erste Öffnungs-/Schließeinheit
18a-18d: zweite Öffnungs-/Schließeinheit

Claims

Solarstromerzeugungssystem, umfassend: einen Strang einschließend eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Solarzellenmodulen; einen Wechselrichter, der mit dem Strang verbunden ist, wobei der Wechselrichter ausgelegt ist, um eine Gleichstromausgabe aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen in Wechselstrom umzuwandeln; und eine erste Abschaltungsvorrichtung, die mit Stromwegen verbunden ist, die die Vielzahl von Solarzellenmodulen miteinander verbinden, wobei der Strang eine Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen einschließt, die jeweils eine Vielzahl von Solarzellenmodulen einschließen, die Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen mindestens eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe, die mit der ersten Gruppe verbunden ist, einschließen, die Stromwege einen ersten Stromweg, welcher die erste Gruppe mit der zweiten Gruppe verbindet, und einen zweiten Stromweg, welcher die Vielzahl an Solarzellenmodulen, die zur ersten Gruppe gehören, miteinander verbindet, umfassen, und die erste Abschaltungsvorrichtung ausgelegt ist, um den ersten Stromweg und den zweiten Stromweg als Reaktion auf ein Steuersignal vom Wechselrichter zu deaktivieren.
Solarstromerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei die erste Gruppe mindestens ein erstes Solarzellenmodul und ein zweites Solarzellenmodul aus der Vielzahl der Solarzellenmodule einschließt, wobei das erste Solarzellenmodul mit der zweiten Gruppe verbunden ist, das zweite Solarzellenmodul mit dem ersten Solarzellenmodul verbunden ist, die zweite Gruppe ein drittes Solarzellenmodul einschließt, das mit dem ersten Solarzellenmodul aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen verbunden ist, und die erste Abschaltungsvorrichtung eine erste Öffnungs-/Schließeinheit, die zum Öffnen/Schließen einer Verbindung zwischen dem ersten Solarzellenmodul und dem dritten Solarzellenmodul ausgelegt ist, und eine zweite Öffnungs-/Schließeinheit, die zum Öffnen/Schließen einer Verbindung zwischen dem ersten Solarzellenmodul und dem zweiten Solarzellenmodul ausgelegt ist, einschließt.
Solarstromerzeugungssystem nach Anspruch 2, wobei die erste Öffnungs-/Schließeinheit der ersten Abschaltungsvorrichtung entweder mit einem anodenseitigen Anschluss oder einem kathodenseitigen Anschluss des ersten Solarzellenmoduls verbunden ist, und die zweite Öffnungs-/Schließeinheit der ersten Abschaltungsvorrichtung mit einem anderen zwischen dem anodenseitigen Anschluss oder dem kathodenseitigen Anschluss des ersten Solarzellenmoduls verbunden ist.
Solarstromerzeugungssystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Abschaltungsvorrichtung durch einen vom ersten Solarzellenmodul erzeugten Strom angetrieben wird.
Solarstromerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die erste Abschaltungsvorrichtung außen am ersten Solarzellenmodul angebracht ist.
Solarstromerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine zweite Abschaltungsvorrichtung, die mit den Stromwegen verbunden ist, die die Vielzahl von Solarzellenmodulen miteinander verbinden, wobei die Vielzahl von Solarzellenmodulgruppen ferner eine dritte Gruppe, die mit der ersten Gruppe verbunden ist, einschließt, die Stromwege ferner einen dritten Stromweg, welcher die zweite Gruppe mit der dritten Gruppe verbindet, und einen vierten Stromweg, welcher die Vielzahl an Solarzellenmodulen, die zur zweiten Gruppe gehören, miteinander verbindet, umfassen, und die zweite Abschaltungsvorrichtung ausgelegt ist, um den dritten Stromweg und den vierten Stromweg als Reaktion auf ein Steuersignal vom Wechselrichter zu deaktivieren.
Solarstromerzeugungssystem nach Anspruch 6, wobei die zweite Gruppe ein viertes Solarzellenmodul, das mit der dritten Gruppe verbunden ist, aus der Vielzahl von Solarzellenmodulen einschließt, und die zweite Abschaltungsvorrichtung eine dritte Öffnungs-/Schließeinheit, die entweder mit einem anodenseitigen Anschluss oder einem kathodenseitigen Anschluss des vierten Solarzellenmoduls verbunden ist, und eine vierte Öffnungs-/Schließeinheit, die mit einem anderen zwischen dem anodenseitigen Anschluss oder dem kathodenseitigen Anschluss des vierten Solarzellenmoduls verbunden ist, einschließt.
Solarstromerzeugungssystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Wechselrichter ferner ausgelegt ist, um das Steuersignal an die erste Abschaltungsvorrichtung und die zweite Abschaltungsvorrichtung durch Stromleitungskommunikation zu senden.
Solarstromerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die erste Abschaltungsvorrichtung und die zweite Abschaltungsvorrichtung jeweils eine Signalempfangseinheit, die ausgelegt ist, das Steuersignal vom Wechselrichter zu empfangen, und eine Bypass-Schaltung, die ausgelegt ist, die Signalempfangseinheit zu veranlassen, das Steuersignal vom Wechselrichter in einem Zustand zu empfangen, in dem die mit der ersten Abschaltungsvorrichtung verbundenen Stromwege und die mit der zweiten Abschaltungsvorrichtung verbundenen Stromwege deaktiviert sind, einschließen.