DE19720214B4

DE19720214B4 - Leistungserfassungsschaltung

Info

Publication number: DE19720214B4
Application number: DE19720214A
Authority: DE
Inventors: Hyun-Min Jo; Yong-Ho Kim
Original assignee: Fairchild Korea Semiconductor Ltd
Current assignee: Fairchild Korea Semiconductor Ltd
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2017-05-15
Also published as: DE19720214A1; KR0164530B1; JPH1041535A; CN1185584A; US5867011A; KR970075934A; JP3984322B2

Abstract

Leistungserfassungsschaltung zur Erfassung einer Änderung der Ausgangsleistung einer Solarzelle (10) mit:
einer Leistungsermittlungseinrichtung (20) zum Ermitteln des Leistungspegels (Sp) der Solarzelle anhand der Ausgangsspannung (Vc) und des Ausgangsstroms (Isc) der Solarzelle;
einer Signalerzeugungseinrichtung (30) zum Erzeugen von zwei Schaltsignalen (S1, S2); und
einer Integrationseinrichtung (C1, Vref, CS1, CS2) zum Integrieren eines ersten Stromsignals und eines zweiten Stromsignals, wobei die Integrationseinrichtung eine durch die Schaltsignale (S1, S2) gesteuerte Umschalteinrichtung (SW1, SW2) aufweist, durch die zwischen dem ersten und zweiten Stromsignal umschaltbar ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Stromsignal vom Leistungspegel (Sp) in einem ersten Zeitintervall (Td1) abhängt und das zweite Stromsignal vom Leistungspegel (Sp) in einem zweiten Zeitintervall (Td2) abhängt;
die Integrationseinrichtung (C1, Vref, CS1, CS2) einen Kondensator (C1) aufweist, der gesteuert durch die Umschalteinrichtung nacheinander das erste und zweite Stromsignal integriert; und
die Signalerzeugungseinrichtung ein Taktsignal (S3) während eines dritten Zeitintervalls (Td3) erzeugt;...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leistungserfassungsschaltung, die die Änderung der Ausgangsleistungspunkt einer Solarzelle erfasst, sowie auf ein Verfahren unter Verwendung einer solchen Leistungserfassungsschaltung.

Entsprechend einem Aspekt des Verwendens von Solar- bzw. Sonnenenergie wird eine Solarzelle verwendet, um Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Die Leistung der Solarzelle ist entsprechend der Stärke des Sonnenlichtes, das auf die Solarzelle fällt, und der Umgebungstemperatur verschieden, wie dies in den 4 und 5 gezeigt ist. Diese Änderungen bei der Leistung bringen eine Änderung einer Ausgangsimpedanz der Solarzelle mit sich. Falls durch die Solarzelle eine feste Last angesteuert wird, tritt eine Impedanz-Fehlanpassung auf, und die Wirksamkeit der Leistungsübertragung zur Last wird verringert. Daher wurden Anstrengungen unternommen, die Leistungsübertragungs-Wirksamkeit zu maximieren.

Im U.S.-Patent Nummer 4,873,480 sind eine Zellenanordnung und eine unabhängige Zelle in einem Solarzellenpanel eingerichtet, wie dies in 6 dargestellt ist. Eine Bezugsspannung wird durch die unabhängige Zelle erzeugt und ein Impulsdauer-Modulationssignal wird durch das Vergleichen der Bezugsspannung mit einer Ausgangsspannung der Zellenanordnung erzeugt. Die Leistung, die einer Last zugeführt wird, wird in Erwiderung auf das Impulsdauer-Modulationssignal geschaltet. Daher wird die Ausgangsspannung der Solarzelle auf einem konstanten Spannungspegel beibehalten, und zwar unabhängig von der Stärke des Sonnenlichtes oder der Umgebungstemperatur.

Jedoch verursacht eine Technik wie die, die in dem vorstehenden Patent Nummer 4,873,480 offenbart ist, geringfügige Veränderungen hinsichtlich der Ausgangsspannung, um den maximalen Leistungspunkt für den Pegel bzw. die Intensität des Sonnenlichtes zu erzielen, wie dies in 4 gezeigt ist. Obwohl die Wirksamkeit besser ist, als wenn eine konstante Bezugsspannung verwendet wird, ist es schwierig die Maximalleistung unter jeder Bedingung zu übertragen und eine zusätzliche, unabhängige Zelle soll vorgesehen werden.

Um eine Solarzelle hinsichtlich Variationen bzw. Veränderungen der Ausgangsspannung aufgrund Umgebungstemperaturschwankungen zu kompensieren, wird beim U.S.-Patent Nummer 4,580,090, das hier durch Bezugnahme eingeschlossen wird, ein Thermistor zum Erfassen der Ausgangsspannung der Solarzelle und zum Kompensieren der erfaßten Spannung hinsichtlich der Temperatur verwendet, wie dies in 7 dargestellt ist. Jedoch wird die Ausgangsspannung der Solarzelle durch Teilen der Spannung durch Widerstände erfaßt, und die Temperatur wird durch das Verwenden des Thermistors kompensiert, der mit diesen Widerständen in Reihe geschaltet ist. Daher wird die Gesamtwirksamkeit herabgesetzt, falls das Sonnenlicht sehr schwach ist.

Im U.S.-Patent Nummer 4,916,382, das hier durch Bezugnahme aufgenommen wird, werden die Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom der Solarzelle mittels eines Analog-zu-Digital-Wandlers in digitale Daten umgewandelt, wie dies in 8 dargestellt ist. Die erhaltenen digitalen Daten werden mittels einer Steuereinrichtung verarbeitet, um den maximalen Leistungspunkt zu berechnen und abzuspeichern. Jedoch macht eine solche Technik aufgrund der Schnittstellenschaltung für die Eingangsleistungsmessung, die für die Steuereinrichtung erforderlich ist, eine komplizierte Schaltungsanordnung erforderlich, was die Kosten erhöht.

Aus W. Benz, "Elektrische Messtechnik", 1972, Bohmann-Verlag Heidelberg, S. 147-149, ist ein Messaufbau zur Bestimmung des Innenwiderstandes eines Generators bei unterschiedlicher Belastung bekannt.

Zur Impedanzanpassung an die sonneneinfallabhängige Impedanz einer Solarzelle schlägt die US 4,468,569 einen Phasenmodulator vor, der angesteuert über einen Spannungskomparator die an einem Verbraucher anliegende Versorgungsspannung konstant hält.

Die US 5,268,832 A offenbart eine Steuerung für einen DC/AC-Inverter, die den optimalen Arbeitspunkt der Solarzelle erfasst und entsprechend den Inverter einstellt. Über eine Zeitdauer wird die Ausgangsleistung kontrolliert und bei Auftreten einer Änderung ein Steuersignal zum Nachstellen des Inverters ausgegeben.

Die US 3,566,143 beschreibt einen Leistungsmaximumdetektorfür eine DC- oder AC-Leistungsquelle mit einem Leistungsdetektor und einem Leistungsmaximumdetektor. Der Leistungsmaximumdetektor umfasst zwei Leistungsintegratoren, die jeweils in aufeinanderfolgenden Intervallen die Leistung integrieren, wobei das Leistungssignal vom Leistungsdetektor durch Umschalten von Transistoren abwechselnd dem einen und anderen Integrator zugeführt wird. Durch Vergleich der Leistungen wird eine Änderung der Leistung erfasst und ein Änderungssignal in einem Flipflop zwischen den Intervallen gehalten. Das Änderungssignal dient der Ansteuerung eines Leistungswandlers zwischen der Leistungsquelle und einer Verbrauchseinrichtung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Leistungserfassungsschaltung zur Erfassung der Änderung einer Ausgangsleistung einer Solarzelle mit einfachem Aufbau vorzusehen, sowie ein Verfahren zur Verwendung einer solchen Schaltung.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung bzw. ein Verfahren gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 5 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Schaltungsdiagramm einer Leistungs-Maximalpunkt-Erfassungsschaltung;
2 ein Taktdiagramm, das eine Signalwellenform von jedem Teil der 1 darstellt;
3 eine Kurve, die die Beziehung zwischen einer Ausgangsspannung, einem Ausgangsstrom und der Leistung einer Solarzelle darstellt;
4 eine Kurve, die die Ausgangsspannungs- und Ausgangsstrom-Kennwerte relativ zur Stärke von Sonnenlicht darstellt, das auf eine Solarzelle fällt;
5 eine Kurve, die Ausgangsspannungs- und Ausgangsstrom-Kennwerte relativ zur Umgebungstemperatur einer Solarzelle darstellt;
6 ein Blockdiagramm einer konventionellen Maximal-Leistungs-Nachfolgevorrichtung;
7 ein Blockdiagramm eines konventionellen Systems zum Maximieren der Wirksamkeit einer Leistungsübertragung, die eine Temperaturkompensation umfaßt; und
8 ein Blockdiagramm eines Sonnenenergiesystems gemäß dem Stand der Technik, bei dem eine variable Impedanzanpassungsschaltung mit kombiniert ist, um den Umwandlungswirkungsgrad einer photoelektrischen Zelle als einer Leistungsquelle zu verbessern.
Wie aus 1 ersichtlich, weist eine Maximal-Leistungspunkt-Erfassungsschaltung bzw. Leistungs-Maximalpunkt-Erfassungsschaltung eine Leistungsauswertungsschaltung bzw. einen Leistungsdetektor 20 zum Erzeugen eines Leistungserfassungssignals, das auf eine Ausgangsspannung und einen Ausgangsstrom einer Solarzelle oder einer Solarzellenanordnung 10 anspricht, eine Signalerzeugungseinrichtung 30 zum Erzeugen von Abtastsignalen S1-S4 und eine Maximal-Leistungspunkt-Entscheidungseinrichtung bzw. -Unterscheidungseinrichtung 40 auf. Die Maximal-Leistungspunkt-Unterscheidungseinrichtung 40 vergleicht eine vorherige Ladungsmenge mit einer momentanen Ladungsmenge entsprechend dem Leistungserfassungssignal über eine vorgegebene Abtastdauer in Erwiderung auf die Abtastsignale. Falls die vorherige Ladungsmenge größer als die momentane Ladungsmenge ist, bestimmt die Maximal-Leistungspunkt-Unterscheidungseinrichtung 40, daß die Ausgangsleistung der Solarzelle 10 abgenommen hat und erzeugt ein Unterscheidungssignal. Die Schaltung umfaßt auch einen Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler (DC-DC-Wandler) 100 und eine Batterielast bzw. Batterie 200.
Der Leistungsdetektor 20 weist eine Spannungserfassungseinrichtung 22 zum Erzeugen eines Spannungserfassungssignals durch das Erfassen der Ausgangsspannung der Solarzelle 10, eine Stromerfassungseinrichtung 24 zum Erzeugen eines Stromerfassungssignals durch Erfassen des Ausgangsstroms der Solarzelle 10 und einen Multiplizierer bzw. Vervielfacher 26 zum Erzeugen des Leistungserfassungssignals durch Multiplizieren des Spannungserfassungssignals mit dem Stromerfassungssignal auf.
Das Abtast-Ausgangssignal der Signalerzeugungseinrichtung 30 umfaßt ein erstes Schaltsignal S1, ein zweites Schaltsignal S2, ein Taktsignal S3 und ein Einstellsignal S4. Das erste Schaltsignal S1 weist während jeder gegebenen Abtastdauer bzw. Abtastperiode ein längeres "Hoch"-Intervall als ein "Tief"-Intervall auf, wie dies z. B. bei T1, T2 und T3 in 2 dargestellt ist. Das zweite Schaltsignal S2 wird innerhalb der Abtastdauer bzw. Abtastperiode um das "Hoch"-Intervall des ersten Schaltsignals S1 verschoben. Das Taktsignal S3 weist die gleiche Dauer bzw. Periode wie das erste und das zweite Schaltsignal S1 bzw. S2 auf, hat jedoch ein "Hoch"-Intervall während einer vorgegebenen Abtastdauer nur während eines Intervalls, in dem die "Hoch"-Intervalle des ersten und des zweiten Schaltsignals S1 bzw. S2 sich einander überlappen. Das Einsteil- bzw. Setzsignal S4 weist die gleiche Dauer bzw. Periode wie die des ersten und des zweiten Schaltsignals S1 bzw. S2 auf und weist eine Anstiegs- bzw. Vorderflanke bei jeder Abfall- bzw. Hinterflanke des Taktsignals S3 auf.
In der Maximal-Leistungspunkt-Unterscheidungseinrichtung 40 ist eine erste Stromquelle CS1 zwischen eine invertierende Klemme (–) eines Vergleichers U1 und eine Erdklemme geschaltet und ändert ihren Strom in Erwiderung auf das Leistungserfassungssignal, das von der Leistungserfassungseinrichtung 20 erzeugt wird. Eine zweite Stromquelle CS2 mit der gleichen Strommenge wie der der ersten Stromquelle CS1 ist zwischen eine nicht invertierende Klemme (+) des Vergleichers U1 und die Erdklemme geschaltet und ändert auch ihren Strom in Erwiderung auf das Leistungserfassungssignal. Ein Kondensator C1 ist zwischen die invertierende und die nicht invertierende Klemme des Vergleichers U1 geschaltet. Ein erster Schalter S1, der zwischen die invertierende Klemme (–) des Vergleichers U1 und eine Bezugsspannungsquelle Vref geschaltet ist, wird mittels des "Hoch"-Intervalls des ersten Schaltsignals S1 eingeschaltet und mittels des "Tief"-Intervalls des ersten Schaltsignals S1 ausgeschaltet. Ein zweiter Schalter S2, der zwischen die nicht invertierende Klemme (+) des Vergleichers U1 und die Bezugsspannung Vref geschaltet ist, wird mittels des "Hoch"-Intervalls des zweiten Schaltsignals S2 eingeschaltet und mittels des "Tief"-Intervalls des zweiten Schaltsignals S2 ausgeschaltet. Ein Flip-Flop FF1 hält den Ausgangswert X des Vergleichers U1 in Erwiderung auf das Taktsignal S3 und setzt ein Ausgangssignal in Erwiderung auf das Stellsignal S4.
Beim Betrieb erzeugt die Leistungserfassungseinrichtung 20, die in 1 dargestellt ist, ein Leistungserfassungssignal Sp mit der Kennwertkurve, die in 3 dargestellt ist, entsprechend der Ausgangsspannung Vc und dem Ausgangsstrom Isc der Solarzelle 10. D. h., die Leistung nimmt in einem Bereich A der Kurve zu und nimmt in einem Bereich B der Kurve ab. Der maximale Leistungspunkt Pmax wird durch das Produkt einer Spannung Vm und eines Stroms Im erhalten.
Das Leistungserfassungssignal wird der Maximal-Leistungspunkt-Unterscheidungseinrichtung 40 zugeführt. Da das erste und das zweite Schaltsignal S1 bzw. S2 in einem "Hoch"-Zustand beibehalten werden, wie dies in 2 dargestellt ist, wird die Bezugsspannung Vref anfänglich der invertierenden und der nicht invertierenden Klemme des Vergleichers U1 zugeführt und beide Klemmen des Vergleichers U1 bleiben auf einem identischen Potential. Falls beide Klemmen des Vergleichers U1 auf einem identischen Potential liegen, wird der Ausgang des Vergleichers U1 in einen "tiefen" Zustand gesetzt. In diesem Zustand wird eine Spannung Vc über beide Klemmen des Kondensators C1 bei 0 beibehalten.
Während eines Intervalls Td1, in dem das zweite Schaltsignal S2 in einen "tiefen" Zustand gesetzt ist und das erste Schaltsignal S1 in einen "hohen" Zustand gesetzt ist, wird das erste Schaltsignal SW1 eingeschaltet und das zweite Schaltsignal SW2 wird ausgeschaltet. Anfänglich wird der Strom I von der Bezugsspannungsquelle zugeführt. Dann wird der Strom I in einen Strom geteilt, der durch die erste Stromquelle CS1 fließt, und den Strom, der durch den Kondensator C1 und die zweite Stromquelle CS2 fließt. Falls der Kondensator C1 allmählich geladen wird und eine erste Ladungsmenge erreicht, wird das Potential der invertierenden Klemme (–) des Vergleichers U1 bei der Bezugsspannung Vref beibehalten. Das Potential der nicht invertierenden Klemme (+) des Vergleichers U1 wird allmählich proportional zur Kapazität des Kondensators C1 auf –Vc abgesenkt. Während eines Intervalls Td2, in dem das erste Schaltsignal S1 in einen "tiefen" Zustand und das zweite Schaltsignal S2 in einen "hohen" Zustand gesetzt wird, wird der erste Schalter SW1 ausgeschaltet und der zweite Schalter SW2 wird eingeschaltet. Das Potential der nicht invertierenden Klemme (+) des Vergleichers U1 wird auf der Bezugsspannung Vref angehoben und das Potential der invertierenden Klemme (–) des Vergleichers U1 wird auf Vref+Vc angehoben. Die Ladungsmenge an dem Kondensator C1 fließt durch die erste Stromquelle CS1 ab. Da die Intervalle Td1 und Td2 die gleichen sind, zieht die Stromquelle CS1, die auf das Leistungserfassungssignal während des Intervalls Td1 anspricht, die gleiche Strommenge wie die Stromquelle SC2, die auf das Leistungserfassungssignal während des Intervalls Td2 anspricht, falls sich das Leistungserfassungssignal nicht ändert. Daher ist die Ladungsmenge, die in dem Kondensator C1 gespeichert ist, die gleiche wie die Ladungsmenge, die über eine gegebene Abtastperiode vom Kondensator C1 fließt. Am Ende des Intervalls Td2 ist das Potential der invertierenden Klemme (–) des Vergleichers U1 identisch zur Bezugsspannung Vref. Daher befindet sich der Ausgang des Vergleichers U1 in einem "tiefen" Zustand. Der Ausgang des Flipflops FF1, das durch das Einstellsignal S4 in einen "hohen" Zustand gesetzt wurde, wird durch Halten bzw. Zwischenspeichern des Ausgangswertes des Vergleichers U1 bei der Anstiegsflanke des Taktsignals S3 in einen "tiefen" Zustand gesetzt. D. h., daß durchschnittliche Leistungserfassungssignal ändert sich während der Intervalle Td1 und Td2 nicht hinsichtlich der Größe.
Falls das Leistungserfassungssignal während des Intervalls Td2 in einer Periode T2 bzw. Dauer T2 größer als das während des Intervalls Td1 ist, wird die Spannung Vc über den Kondensator C1 negativ, wie dies in 2 dargestellt ist. Mit anderen Worten, das Potential der invertierenden Klemme (–) des Vergleichers U1 wird niedriger als die Bezugsspannung Vref. Da das Potential der nicht invertierenden Klemme (+) des Vergleichers U1 auf der Bezugsspannung Vref beibehalten wird und das Potential der invertierenden Klemme (–) auf einem Spannungspegel niedriger als dem der Bezugsspannung Vref beibehalten wird, wird der Ausgang des Vergleichers U1 in einen "hohen" Zustand gesetzt. Der Ausgang des Flipflops FF1 wird in einem "hohen" Zustand beibehalten. Folglich nimmt die Ausgangsleistung der Solarzelle 10 während der vorliegenden Abtastdauer bzw. Abtastperiode (T2) relativ zur vorherigen Abtastperiode bzw. -dauer (T1) zu.
Falls das Leistungserfassungssignal während des Intervalls Td2 in einer Periode T3 bzw. einer Zeitdauer T3 kleiner als das während des Intervalls Td1 ist, steigt die Spannung Vc über den Kondensator C1 im Gegensatz dazu auf einen Spannungspegel, der höher als die Bezugsspannung Vref ist. Das Potential der nicht invertierenden Klemme (+) des Vergleichers U1 wird auf der Bezugsspannung Vref beibehalten und das Potential der invertierenden Klemme (–) erhält einen Spannungspegel, der höher als die Bezugsspannung Vref ist. D. h., wenn die Spannung Vc über den Kondensator C1 einen positiven Wert annimmt, wird der Ausgang des Vergleichers U1 in einen "tiefen" Zustand gesetzt. Da das Flipflop FF1 den Ausgangswert des Vergleichers U1 bei der Anstiegsflanke des Taktsignals S3 hält bzw. speichert, wird der Ausgang des Flipflops FF1 auch in einen "tiefen" Zustand gesetzt. Folglich nimmt die Ausgangsleistung der Solarzelle 10 während der vorliegenden Abtastperiode (T3) relativ zur vorherigen Abtastperiode (T2) ab.
Am Ende des Intervalls Td2 hält das Flipflop FF1 den Ausgangswert des Vergleichers U1 bei der Anstiegsflanke bzw. Vorderflanke des Taktsignals S3 und beginnt die Leistung bei dem Ansteigen des Einstellsignals S4 wieder zu erhöhen. Das gehaltene Signal S4 erscheint an der Klemme Q des Flipflops FF1. Das Flipflop FF1 verhindert daher, daß das System über eine gesamte Abtastperiode stillgelegt bzw. ausgeschaltet wird.
Wie vorstehend beschrieben, spricht das Maximal-Leistungspunkt-Erfassungssignal weniger auf Rauschen oder Einschaltänderungen bzw. transiente Änderungen in der Leistung während einer gegebenen Abtastperiode an, da der maximale Leistungspunkt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das Vergleichen des durchschnittlichen Leistungswertes der vorliegenden Abtastperiode mit dem durchschnittlichen Leistungswert der vorherigen Abtastperiode bestimmt wird, wobei die Abtastperioden die gleiche Zeitdauer aufweisen. Da der maximale Leistungspunkt durch das Verwenden relativ einfacher analoger Schaltungen bzw. Schaltungselemente, wie beispielsweise Kondensatoren, Vergleichern, Schaltern, Stromquellen etc. erfaßt werden kann, kann die Schaltung des Ausführungsbeispiels mit geringen Kosten gebaut werden.

Claims

Leistungserfassungsschaltung zur Erfassung einer Änderung der Ausgangsleistung einer Solarzelle (10) mit: einer Leistungsermittlungseinrichtung (20) zum Ermitteln des Leistungspegels (Sp) der Solarzelle anhand der Ausgangsspannung (Vc) und des Ausgangsstroms (Isc) der Solarzelle; einer Signalerzeugungseinrichtung (30) zum Erzeugen von zwei Schaltsignalen (S1, S2); und einer Integrationseinrichtung (C1, Vref, CS1, CS2) zum Integrieren eines ersten Stromsignals und eines zweiten Stromsignals, wobei die Integrationseinrichtung eine durch die Schaltsignale (S1, S2) gesteuerte Umschalteinrichtung (SW1, SW2) aufweist, durch die zwischen dem ersten und zweiten Stromsignal umschaltbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stromsignal vom Leistungspegel (Sp) in einem ersten Zeitintervall (Td1) abhängt und das zweite Stromsignal vom Leistungspegel (Sp) in einem zweiten Zeitintervall (Td2) abhängt; die Integrationseinrichtung (C1, Vref, CS1, CS2) einen Kondensator (C1) aufweist, der gesteuert durch die Umschalteinrichtung nacheinander das erste und zweite Stromsignal integriert; und die Signalerzeugungseinrichtung ein Taktsignal (S3) während eines dritten Zeitintervalls (Td3) erzeugt; wobei: eine Vergleichereinrichtung (U1) mit einem ersten Eingang an die erste Elektrode des Kondensators (C 1) und mit einem zweiten Eingang an die zweite Elektrode des Kondensators angeschlossen ist und ein Ausgangssignal (X) der Vergleichereinrichtung (U1) von der Spannungsdifferenz an beiden Eingängen abhängt; und eine Halteeinrichtung (FF1) bei Empfang des Taktsignals (S3) das Ausgangssignal (X) der Vergleichereinrichtung (U1) erfasst und während des dritten Zeitintervalls in Abhängigkeit des Ausgangssignals (X) beim Empfang des Taktsignals (S3) ein Unterscheidungssignal (SQ) ausgibt.
Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsermittlungseinrichtung (20) ferner aufweist: eine Spannungserfassungseinrichtung (22) zum Erzeugen eines Spannungserfassungssignals, das auf die Ausgangsspannung der Solarzelle (10) anspricht; eine Stromerfassungseinrichtung (24) zum Erzeugen eines Stromerfassungssignals, das auf den Ausgangsstrom der Solarzelle (10) anspricht; und einen Multiplizierer (26) zum Erzeugen des Leistungspegels (Sp) durch Multiplikation des Spannungserfassungssignals mit dem Stromerfassungssignal.
Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Schaltsignale (S1, S2) der Signalerzeugungseinrichtung (30) aufweisen: ein erstes Schaltsignal (S1) mit abwechselnd hohem und niedrigem Pegel, wobei ein Intervall mit hohem Pegel länger als ein Intervall mit niedrigem Pegel ist; ein zum ersten Schaltsignal (S1) identisches zweites Schaltsignal (S2), das gegenüber dem ersten Schaltsignal um die Zeitdauer des Intervalls mit hohem Pegel verschoben ist; wobei das Taktsignal (S3) die gleiche Periode wie das erste und zweite Schaltsignal (S1, S2) aufweist und seinen hohen Pegel während eines Intervalls annimmt, in dem das erste und zweite Schaltsignal (S1, S2) einen hohen Pegel annehmen; und ein Setzsignal (S4) mit der gleichen Periode wie das erste und zweite Schaltsignal (S1, S2) und mit einer Vorderflanke bei der Hinterflanke des Taktsignals (S3).
Schaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch, eine erste Stromquelle (CS1), die zwischen den ersten Eingang der Vergleichereinnchtung (U1) und einen Masseanschluss geschaltet ist, wobei die erste Stromquelle (CS1) ihren Strom in Abhängigkeit des Leistungspegels (Sp) ändert; eine zweite Stromquelle (CS2), die zwischen den zweiten Eingang der Vergleichereinrichtung (U1) und einen Masseanschluss geschaltet ist, wobei die zweite Stromquelle (CS2) ihren Strom in Abhängigkeit des Leistungspegels ändert, wobei die erste und die zweite Stromquelle (CS1, CS2) im wesentlichen den gleichen Strom in Abhängigkeit des Leistungspegels (Sp) leiten; wobei die Umschalteinrichtung einen ersten Schalter (SW1) umfasst, der zwischen den ersten Eingang der Vergleichereinrichtung (U1) und eine Bezugsspannungsquelle (Vref) geschaltet ist und mittels des hohen Pegels des ersten Schaltsignals (S1) eingeschaltet und mittels des niedrigen Pegels des ersten Schaltsignals (S1) ausgeschaltet wird; und wobei die Umschalteinrichtung einen zweiten Schalter (SW2) umfasst, der zwischen den zweiten Eingang der Vergleichereinrichtung (U1) und die Bezugsspannungsquelle (Vref) geschaltet ist und mittels des hohen Pegels des zweiten Schaltsignals (S2) eingeschaltet und mittels des niedrigen Pegel des zweiten Schaltsignals ausgeschaltet wird.
Verfahren zum Erfassen der Änderung einer Ausgangsleistung unter Verwendung der Leistungserfassungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halteeinrichtung ein Flipflop (FF1) aufweist, das angesteuert durch das Taktsignal (S3) während des dritten Zeitintervalls (Td3) das Unterscheidungssignal (SQ) am Ausgang des Flipflops ausgibt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalerzeugungseinrichtung (30) die Vorderflanke des Taktsignals (S3) derart einstellt, dass diese einer Vorderflanke des zweiten Schaltsignals (S2) um eine Zeitdauer versetzt ist, die der Dauer des Intervalls mit niedrigem Pegel des zweiten Abtastsignals entspricht, und wobei die Vorderflanke des Taktsignals (S3) mit einer Anstiegsflanke des ersten Schaltsignals (S1) zusammenfällt.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die abfallende Flanke des Taktsignals (S3) mit der abfallenden Flanke des zweiten Schaltsignals (S2) zusammenfällt.
Verfahren nach Anspruch 7 unter Verwendung der Schattung gemäß Anspruch 3, wobei die Signalerzeugungseinrichtung (30) das Einstellsignal (S4) so erzeugt, dass eine ansteigende Flanke des Einstellsignals (S4) mit der abfallenden Flanke des Taktsignals (S3) zusammenfällt und die Dauer des Einstellsignals (S4) mit hohem Pegel der Dauer des ersten Schaltsignals (S1) mit hohem Pegel entspricht.