DE202011000284U1

DE202011000284U1 - Function checking device for photovoltaic systems

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Publication number: DE202011000284U1
Application number: DE202011000284U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2021-02-09

Abstract

Funktionsüberprüfungseinrichtung für Photovoltaikanlagen, mit einer Mehrzahl von Überwachungsmodulen (3), die auf zwei Stromschienen (11, 12) austauschbar angeordnet sind, wobei die Überwachungsmodule (3) und die Stromschienen (11, 12) in einer Überwachungsbox (2) angeordnet sind und elektrische Anschlusskontakte der Überwachungsmodule (3) zur Außenseite der Überwachungsbox (2) geführt sind.Function checking device for photovoltaic systems, comprising a plurality of monitoring modules (3), which are arranged interchangeably on two busbars (11, 12), wherein the monitoring modules (3) and the busbars (11, 12) are arranged in a monitoring box (2) and electrical Connection contacts of the monitoring modules (3) to the outside of the monitoring box (2) are guided.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Funktionsüberprüfungseinrichtung für Photovoltaikanlagen.The invention relates to a function checking device for photovoltaic systems.

Bekannt sind Funktionsüberprüfungsboxen, die an Photovoltaikanlagen angeschlossen sind und über die eine Funktionsüberprüfung der Photovoltaikfelder innerhalb der Anlage möglich ist. Unter der website www.skytron-energy.com werden derartige Funktionsüberprüfungsboxen beschrieben, die aus einer Platine mit acht Überwachungsmodulen bestehen, wobei über jedes Überwachungsmodul die Funktionsfähigkeit eines Feldes innerhalb der Photovoltaikanlage überprüft werden kann. Derartige Felder bestehen üblicherweise aus Strings mit einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Photovoltaikeinheiten. Bei einer größeren Anzahl von Feldern bzw. Strings muss eine entsprechend höhere Anzahl an Platinen mit darauf angeordneten Überwachungsmodulen verwendet werden.Function check boxes are known, which are connected to photovoltaic systems and over which a function check of the photovoltaic panels within the system is possible. Under the website www.skytron-energy.com Such functional check boxes are described, which consist of a board with eight monitoring modules, wherein the functionality of a field within the photovoltaic system can be checked via each monitoring module. Such fields usually consist of strings with a plurality of photovoltaic units connected in series. For a larger number of fields or strings, a correspondingly higher number of boards with monitoring modules arranged thereon must be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Funktionsüberprüfungseinrichtung für Photovoltaikanlagen zu schaffen, die sich durch einen einfachen Aufbau und eine flexible Einsetzbarkeit auszeichnet.The invention has for its object to provide a functional verification device for photovoltaic systems with simple design measures, which is characterized by a simple structure and flexible usability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.

Die erfindungsgemäße Funktionsüberprüfungseinrichtung wird in Photovoltaikanlagen eingesetzt, um die Funktionstüchtigkeit einzelner Felder bzw. Strings der Photovoltaikanlage zu überwachen. Ein String besteht aus einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Photovoltaikeinheiten, beispielsweise zehn bis 20 hintereinander geschalteter Photovoltaikeinheiten bzw. -module.The function check device according to the invention is used in photovoltaic systems in order to monitor the functionality of individual fields or strings of the photovoltaic system. A string consists of a plurality of series-connected photovoltaic units, for example, ten to 20 series-connected photovoltaic units or modules.

Die Funktionsüberprüfungseinrichtung weist in einem Gehäuse, welches als Überwachungsbox ausgeführt ist, eine Mehrzahl von Überwachungsmodulen auf, wobei jedes Überwachungsmodul einem Feld bzw. String in der Photovoltaikanlage zugeordnet ist. Das Gehäuse bzw. die Überwachungsbox nimmt zwei Stromschienen auf, auf welchen die Überwachungsmodule lösbar bzw. austauschbar angeordnet sind. Vorteilhafterweise ist eine Platine in der Überwachungsbox angeordnet, wobei die Überwachungsmodule auch mit der Platine verbunden sind, insbesondere auf die Platine aufgesteckt sind. Innerhalb der Überwachungsbox sind somit zwei Stromschienen, eine Mehrzahl von Überwachungsmodulen sowie bevorzugt eine Platine angeordnet. Die Kommunikation zwischen den Überwachungsmodulen und einer Auswerteeinheit läuft über die Platine. Aufgrund der Austauschbarkeit der Überwachungsmodule, welche vorzugsweise sowohl mit den Stromschienen als auch mit der Platine durch Aufstecken zu verbinden sind, ist eine flexible Anpassung an die jeweilige Anzahl zu überwachender Felder bzw. Strings möglich.The function checking device has in a housing, which is designed as a monitoring box, a plurality of monitoring modules, each monitoring module is associated with a field or string in the photovoltaic system. The housing or the monitoring box accommodates two busbars on which the monitoring modules are detachably or exchangeably arranged. Advantageously, a circuit board is arranged in the monitoring box, wherein the monitoring modules are also connected to the board, in particular attached to the board. Within the monitoring box thus two bus bars, a plurality of monitoring modules and preferably a circuit board are arranged. The communication between the monitoring modules and an evaluation unit runs via the board. Due to the interchangeability of the monitoring modules, which are preferably to be connected to both the busbars and with the board by plugging, a flexible adaptation to the respective number of fields or strings to be monitored is possible.

Des Weiteren sind elektrische Anschlusskontakte für die Überwachungsmodule vorgesehen, über die jedes Überwachungsmodul mit dem jeweiligen Photovoltaikfeld bzw. dem Photovoltaikstring verbunden wird. Die Anschlusskontakte befinden sich an der Außenseite der Überwachungsbox, so dass der Anschluss an die in der Überwachungsbox befindlichen Überwachungsmodule von außen ohne Öffnen der Überwachungsbox erfolgen kann. Die Überwachungsbox kann daher nach ihrem Zusammenbau im Sinne einer Black Box eingesetzt werden und vor Ort mit einfachen Maßnahmen und ohne Spezialkenntnisse angeschlossen werden. Dies stellt eine signifikante Vereinfachung der Handhabung dar.Furthermore, electrical connection contacts for the monitoring modules are provided, via which each monitoring module is connected to the respective photovoltaic field or the photovoltaic string. The connection contacts are located on the outside of the monitoring box so that the connection to the monitoring modules located in the monitoring box can be made from the outside without opening the monitoring box. The monitoring box can therefore be used after assembly in the sense of a black box and connected on site with simple measures and without special knowledge. This represents a significant simplification of the handling.

Die Anschlusskontakte der Überwachungsmodule sind insbesondere als Steckerteile ausgebildet, die in Ausnehmungen einsetzbar sind, welche in die Wandung der Überwachungsbox eingebracht sind. Im Außerbetriebszustand können die Ausnehmungen von Blindstopfen verschlossen sein, welche zur Aktivierung des jeweiligen Überwachungsmoduls entfernt und durch die Anschlusskontakte ersetzt werden. Die Anschlusskontakte sind insbesondere als genormte Stecker ausgebildet, über die der elektrische Anschluss an den jeweiligen Photovoltaikstring erfolgt.The connection contacts of the monitoring modules are in particular designed as plug parts, which can be used in recesses, which are introduced into the wall of the monitoring box. In the inoperative state, the recesses of blind plugs can be closed, which are removed to activate the respective monitoring module and replaced by the connection contacts. The connection contacts are in particular designed as standardized connectors, via which the electrical connection to the respective photovoltaic string takes place.

Sämtliche Überwachungsmodule sind sowohl mit den beiden Stromschienen als auch mit der Platine verbunden. Die Platine ist vorteilhafterweise zwischen den beiden Stromschienen angeordnet, was eine Platz sparende Ausführung darstellt. Die Verbindung der Module mit den Stromschienen bzw. der Platine erfolgt vorzugsweise kabellos durch Aufstecken auf die Schienen bzw. die Platine. Die Überwachungsmodule sind einzeln austauschbar, so dass eine flexible Anpassung an die Anzahl der zu überwachenden Photovoltaikstrings möglich ist. Die Funktionstüchtigkeit der Überwachungseinrichtung ist auch gewährleistet, wenn nur ein Teil der Steckplätze mit Überwachungsmodulen besetzt ist; es ist nicht erforderlich, dass auf jedem Steckplatz ein Überwachungsmodul sitzt. Da jedes Überwachungsmodul mit den Stromschienen und der Platine verbunden ist, agieren die Überwachungsmodule grundsätzlich unabhängig voneinander. Auch bei einem Ausfall eines Überwachungsmoduls ist die Funktionstüchtigkeit der übrigen Überwachungsmodule nicht beeinträchtigt.All monitoring modules are connected both to the two busbars and to the circuit board. The board is advantageously arranged between the two busbars, which represents a space-saving design. The connection of the modules with the busbars or the board is preferably carried out wirelessly by plugging on the rails or the board. The monitoring modules are individually interchangeable, so that a flexible adaptation to the number of monitored photovoltaic strings is possible. The functionality of the monitoring device is also ensured if only a part of the slots is occupied by monitoring modules; it is not necessary to have a monitoring module in each slot. Since each monitoring module is connected to the busbars and the board, the monitoring modules basically act independently of each other. Even with a failure of a monitoring module, the functionality of the other monitoring modules is not affected.

Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung ist in der Überwachungsbox ein Kommunikationsmodul angeordnet, mit dem die Überwachungsmodule über die Platine kommunizieren. Auch das Kommunikationsmodul ist mit der Platine verbunden, so dass die Platine den Übertragungsweg zwischen den Überwachungsmodulen und dem Kommunikationsmodul darstellt. Im Kommunikationsmodul kann eine Auswertung der Daten aus den Überwachungsmodulen stattfinden; gegebenenfalls findet aber bereits in den Überwachungsmodulen eine Auswertung statt, wobei das ausgewertete Ergebnis über die Platine auf das Kommunikationsmodul übertragen wird. Das Kommunikationsmodul überträgt Daten bzw. Informationen an eine Auswerteeinheit, welche vorzugsweise außerhalb der Funktionsüberwachungseinrichtung angeordnet ist. Die Übertragung erfolgt beispielsweise per Funk, gegebenenfalls kommt auch eine Übertragung über ein Anschlusskabel in Betracht, das insbesondere von außen an das Kommunikationsmodul anschließbar ist. Es kann zweckmäßig sein, im Anschlusskabel eine Stromleitung zur Stromversorgung der Überwachungsmodule vorzusehen, so dass ein separater Stromanschluss für die Überwachungsmodule entfallen kann. Im Falle von POE (power over Ethernet) laufen Daten und die Energieversorgung über die gleichen Leitungen.According to another expedient embodiment is in the monitoring box Communication module arranged to communicate with the monitoring modules via the board. Also, the communication module is connected to the board, so that the board represents the transmission path between the monitoring modules and the communication module. In the communication module, an evaluation of the data from the monitoring modules take place; if necessary, however, an evaluation already takes place in the monitoring modules, the evaluated result being transmitted via the board to the communication module. The communication module transmits data or information to an evaluation unit, which is preferably arranged outside the function monitoring device. The transmission takes place, for example, by radio, possibly also a transmission via a connecting cable into consideration, which is in particular connectable from the outside to the communication module. It may be expedient to provide a power line for the power supply of the monitoring modules in the connection cable, so that a separate power connection for the monitoring modules can be dispensed with. In the case of POE (power over Ethernet) data and the power supply run on the same lines.

Des Weiteren ist in der Überwachungsbox zweckmäßigerweise mindestens ein Überspannungsmodul angeordnet, wobei gegebenenfalls auch mehrere Überspannungsmodule vorgesehen sein können, beispielsweise drei Überspannungsmodule. Auch das bzw. die Überspannungsmodule sind zweckmäßigerweise an die Platine zur Erkennung eines Überspannungsfalls angeschlossen.Furthermore, at least one overvoltage module is expediently arranged in the monitoring box, it also being possible to provide a plurality of overvoltage modules, for example three overvoltage modules. Also, the or the overvoltage modules are suitably connected to the board for detecting an overvoltage case.

Schließlich ist es vorteilhaft, in der Überwachungsbox auch ein Ausgangsmodul vorzusehen, welches zur Stromweiter- bzw. ableitung dient. Das Ausgangsmodul ist nicht notwendigerweise an die Platine angeschlossen.Finally, it is advantageous to provide in the monitoring box, an output module, which serves for Stromweiter- or derivative. The output module is not necessarily connected to the board.

Von dem Kommunikationsmodul werden die Daten an eine zentrale Auswerteeinheit übertragen, beispielsweise über einen Ethernetswitch an einen Embedded PC, der gegebenenfalls auch als Webserver dienen kann. In der Auswerteeinheit erfolgt entweder eine Auswertung der gesammelten und übermittelten Informationen aus den Überwachungsmodulen oder eine Darstellung, Archivierung bzw. Weiterverarbeitung von Daten und Informationen, die innerhalb der Funktionsüberprüfungseinrichtung einer Auswertung unterzogen worden sind. Über die Auswertung kann beispielsweise ein Defekt oder eine Minderleistung eines überwachten Photovoltaikstrings festgestellt werden. Zur Auswertung können die Strom- bzw. Spannungswerte einer überwachten Einheit überprüft werden, beispielsweise durch einen Vergleich von mehreren überwachten Einheiten, wobei auf einen Fehler bzw. einen Ausfall geschlossen werden kann, falls die Spannungs- bzw. Stromwerte einer Einheit von den Werten der übrigen Einheiten abweichen. Auch die elektrische Leistung einer Photovoltaikeinheit kann überwacht werden.From the communication module, the data is transmitted to a central evaluation unit, for example via an Ethernet switch to an embedded PC, which can optionally also serve as a web server. In the evaluation unit, there is either an evaluation of the collected and transmitted information from the monitoring modules or a display, archiving or further processing of data and information that has been subjected to an evaluation within the function checking device. By way of example, a defect or a reduced output of a monitored photovoltaic string can be determined via the evaluation. For evaluation, the current or voltage values of a monitored unit can be checked, for example by a comparison of a plurality of monitored units, wherein an error or a failure can be concluded if the voltage or current values of one unit from the values of the others Units differ. The electrical power of a photovoltaic unit can also be monitored.

Sämtliche Module liegen vorteilhafterweise parallel zueinander in der Überwachungsbox, wodurch eine kompakte Bauweise gewährleistet ist.All modules are advantageously parallel to each other in the monitoring box, whereby a compact design is guaranteed.

Es kann zweckmäßig sein, an die Überwachungsbox einen Trennschalter anzuschließen, der insbesondere in einem eigenen, separat ausgebildeten Trennschaltergehäuse angeordnet ist, welches mit dem Gehäuse der Überwachungsbox zu verbinden ist.It may be expedient to connect to the monitoring box a circuit breaker, which is arranged in particular in its own, separately formed circuit breaker housing, which is to be connected to the housing of the monitoring box.

Der Trennschalter kann auch unter Last abgeschaltet werden, wodurch zugleich die gesamte Überwachungsbox abgeschaltet wird. Stromanschlussleitungen werden aus der Überwachungsbox in den Trennschalter geführt, so dass das Innere der Überwachungsbox kabelfrei bleiben kann.The circuit breaker can also be switched off under load, whereby at the same time the entire monitoring box is switched off. Power cables are routed from the monitor box to the circuit breaker so that the inside of the monitor box can remain wireless.

Die Überwachungsmodule werden zweckmäßigerweise auf die Platine aufgesteckt. Zwischen benachbarten Überwachungsmodulen können gegebenenfalls ein oder mehrere Module fehlen, ohne dass dies die Gesamtfunktionsweise beeinträchtigt.The monitoring modules are expediently plugged onto the circuit board. If necessary, one or more modules may be missing between adjacent monitoring modules without affecting the overall functioning.

Die Stecker, welche die Anschlusskontakte zu den Strings bilden, können in die zugeordneten Ausnehmungen in der Überwachungsbox eingedreht oder eingesteckt werden.The plug, which form the connection contacts to the strings, can be screwed or plugged into the associated recesses in the monitoring box.

Die einzelnen Module werden insbesondere über die Platine identifiziert. Hierfür ist die Platine mit einer Kodierung versehen, welche eine eindeutige Zuordnung der Position der Überwachungsmodule auf der Platine erlaubt.The individual modules are identified in particular via the board. For this purpose, the board is provided with a coding which allows a clear assignment of the position of the monitoring modules on the board.

Es können für die jeweilige Anwendung passenden Module in der Box eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Anzahl der Sicherungen und die Anzahl der Überwachungsmodule an die jeweilige Situation angepasst werden.It can be used for the respective application modules in the box. For example, the number of fuses and the number of monitoring modules can be adapted to the respective situation.

Die Überwachungsmodule können sowohl mit nur einer Sicherung als auch mit zwei integrierten Sicherungen versehen sein. Bei nur einer Sicherung wird hierüber der nicht geerdete Pol gesichert, bei zwei Sicherungen separat sowohl der Pluspol als auch der Minuspol.The monitoring modules can be equipped with only one fuse or two integrated fuses. If there is only one fuse, the non-grounded pole is secured by this, with two fuses the positive pole as well as the negative pole are separately secured.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:

1 eine Funktionsüberprüfungseinrichtung für eine Photovoltaikanlage mit einer Überwachungsbox, in der verschiedene Module parallel angeordnet sind, 1 a function verification device for a photovoltaic system with a Monitoring box, in which different modules are arranged in parallel,

2 eine Ansicht von unten auf die Überwachungsbox, 2 a view from below of the monitoring box,

3 eine perspektivische Ansicht der Überwachungsbox mit einer Platine und Stromschienen, auf die die Module in der Überwachungsbox aufsteckbar sind, 3 a perspective view of the monitoring box with a board and busbars on which the modules are plugged into the monitoring box,

4 ein Schnitt durch die Überwachungsbox im Bereich eines Überwachungsmoduls, 4 a section through the monitoring box in the area of a monitoring module,

5 ein Schnitt durch eine Überwachungsbox im Bereich eines Überwachungsmoduls mit insgesamt zwei dem Überwachungsmodul zugeordneten Sicherungen, 5 a section through a monitoring box in the area of a monitoring module with a total of two fuses associated with the monitoring module,

6 eine Überwachungsbox mit einem seitlich angeschlossenen Trennschalter. 6 a monitoring box with a side-connected disconnector.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.

Die 1 und 2 zeigen eine Funktionsüberprüfungseinrichtung 1, welche zur Überwachung der Funktion von Photovoltaikanlagen eingesetzt werden kann. Die Funktionsüberprüfungseinrichtung 1 umfasst eine Überwachungsbox 2, die ein Gehäuse zur Aufnahme von verschiedenen Modulen 3, 4, 5 und 6 bildet. Sämtliche Module 3 bis 6 sind parallel zueinander angeordnet und austauschbar in der Überwachungsbox 2 gehalten.The 1 and 2 show a function checker 1 , which can be used to monitor the function of photovoltaic systems. The functional checker 1 includes a surveillance box 2 which has a housing for receiving various modules 3 . 4 . 5 and 6 forms. All modules 3 to 6 are arranged parallel to each other and interchangeable in the monitoring box 2 held.

Die Module umfassen mehrere Überwachungsmodule 3, ein Kommunikationsmodul 4, insgesamt drei parallel zueinander angeordnete Überspannungsmodule 5 sowie ein Ausgangsmodul 6. Die Module sind auf Steckplätze 7, welche am Boden im Innenraum der Überwachungsbox 2 angeordnet sind, aufsetzbar.The modules include several monitoring modules 3 , a communication module 4 , a total of three parallel-arranged overvoltage modules 5 as well as an output module 6 , The modules are on slots 7 , which are on the floor in the interior of the monitoring box 2 are arranged, can be placed.

Jedes Überwachungsmodul 3 ist einer Photovoltaikeinheit innerhalb der Photovoltaikanlage zugeordnet, beispielsweise einem Photovoltaikstring, wobei in einem Photovoltaikstring so viele Photovoltaikmodule in Reihe geschaltet sind, wie erforderlich sind, um die Spannungsfestigkeit der Überwachungseinheit und insbesondere des nachgeschalteten Wechselrichters optimal auszunutzen. Ein Photovoltaikstring besteht beispielsweise aus zehn bis zwanzig in Reihe geschalteten Photovoltaikmodulen. Jeder Photovoltaikstring ist elektrisch an ein Überwachungsmodul 3 angeschlossen. Die Überwachungsmodule 3 sind austauschbar in der Überwachungsbox 2 aufgenommen, so dass durch Einsetzen bzw. Entnehmen von Überwachungsmodulen 3 in einfacher Weise eine Anpassung an die zu überwachenden Photovoltaikstrings möglich ist.Each monitoring module 3 is associated with a photovoltaic unit within the photovoltaic system, such as a photovoltaic string, wherein in a photovoltaic string as many photovoltaic modules are connected in series, as required, to optimally exploit the dielectric strength of the monitoring unit and in particular of the downstream inverter. For example, a photovoltaic string consists of ten to twenty photovoltaic modules connected in series. Each photovoltaic string is electrically connected to a monitoring module 3 connected. The monitoring modules 3 are interchangeable in the monitoring box 2 so that by inserting or removing monitoring modules 3 in a simple way an adaptation to the monitored photovoltaic strings is possible.

Das Kommunikationsmodul 4 kommuniziert mit sämtlichen Überwachungsmodulen 3 und empfängt von diesen Informationen über den jeweiligen Photovoltaikstring. Vom Kommunikationsmodul 4 erfolgt eine Übertragung von Daten bzw. Informationen an eine externe Auswerteeinheit. Die Datenübertragung erfolgt vorzugsweise über ein Anschlusskabel, das von außen an die Überwachungsbox 2 zum Anschluss an das Kommunikationsmodul 4 angeordnet wird. Das Anschlusskabel kann die Energieversorgung umfassen, über die die Stromversorgung der Überwachungsmodule 3 und des Kommunikationsmoduls 4 erfolgt.The communication module 4 communicates with all monitoring modules 3 and receives from this information about the respective photovoltaic string. From the communication module 4 there is a transfer of data or information to an external evaluation unit. The data transmission preferably takes place via a connecting cable, which from the outside to the monitoring box 2 for connection to the communication module 4 is arranged. The connection cable can include the power supply, via which the power supply of the monitoring modules 3 and the communication module 4 he follows.

Die insgesamt drei Überspannungsmodule 5 befinden sich in einem Seitenbereich der Überwachungsbox und dienen als Überspannungsschutz, beispielsweise zur Ableitung von Überspannungen im Falle eines Blitzeinschlags.The total of three overvoltage modules 5 are located in a side area of the monitoring box and serve as surge protection, for example, to dissipate surges in the event of a lightning strike.

Von dem Kommunikationsmodul 4 werden die Daten zum Beispiel zunächst über einen Ethernetswitch an eine Auswerteeinheit übertragen, beispielsweise an einen Embedded PC, der auch als Webserver dienen kann, wobei in der Auswerteeinheit die Daten von verschiedenen Funktionsüberprüfungseinrichtungen gesammelt werden. Die Auswerteeinheit kann auch mit dem Internet verbunden sein.From the communication module 4 For example, the data is first transmitted via an Ethernet switch to an evaluation unit, for example to an embedded PC, which can also serve as a web server, the data being collected by different functional checking devices in the evaluation unit. The evaluation unit can also be connected to the Internet.

Das Ausgangsmodul 6 befindet sich zweckmäßigerweise an der den Überspannungsmodulen 5 gegenüberliegenden Seite in der Überwachungsbox. Über das Ausgangsmodul 6 erfolgt eine Stromweiterleitung nach außen.The output module 6 is conveniently located on the overvoltage modules 5 opposite side in the monitoring box. About the output module 6 a current forwarding takes place to the outside.

Wie 2 zu entnehmen, sind in den Boden der Überwachungsbox 2 eine Vielzahl von Ausnehmungen 8 eingebracht, in die Stecker 9 für den Anschluss der jeweiligen Strings in der Überwachungsbox 2 einführbar sind. Soweit ein Steckplatz innerhalb der Überwachungsbox 2 nicht besetzt ist oder ein Modul nicht angeschlossen werden soll, können in die Ausnehmungen 8 Blindstopfen eingesetzt werden, an denen als Berührungsschutz in der Box eine Abdeckung befestigt werden kann. Bei den Steckern 9 handelt es sich um normierte Standardstecker.As 2 are in the bottom of the monitoring box 2 a variety of recesses 8th inserted into the plug 9 for connecting the respective strings in the monitoring box 2 are insertable. As far as a slot within the monitoring box 2 is not busy or a module should not be connected, can in the recesses 8th Blind plugs are used, where as protection against contact in the box, a cover can be attached. At the plugs 9 These are standardized standard plugs.

Wie den 3 und 4 zu entnehmen, ist in die Überwachungsbox 2 der Funktionsüberprüfungseinrichtung eine Platine 10 eingesetzt, welche sich über die Länge der Überwachungsbox 2 über alle Steckplätze 7 hinweg erstreckt. Die Überwachungsmodule 3, das Kommunikationsmodul 4 sowie die Überspannungsmodule 5 sind an die Platine 10 angeschlossen.Like that 3 and 4 is in the monitoring box 2 the functional checking device a circuit board 10 used, which extends over the length of the monitoring box 2 over all slots 7 extends. The monitoring modules 3 , the communication module 4 as well as the overvoltage modules 5 are on the board 10 connected.

4 ist zu entnehmen, dass in der Überwachungsbox 2 zwei parallel verlaufende Stromschienen 11 und 12 angeordnet sind, zwischen denen die Platine 10 verläuft. Sämtliche Module der Funktionsüberprüfungseinrichtung sind elektrisch mit den Stromschienen 11, 12 verbunden. Es ist insbesondere das Kommunikationsmodul nur mit einem Pol, also mit einer Stromschiene verbunden, ein erstes Überspannungsmodul ist mit der Plus-Stromschiene, ein zweites Überspannungsmodul mit der Minus-Stromschiene und ein drittes Überspannungsmodul nur mit den ersten beiden Überspannungsmodulen und der Erde verbunden. 4 it can be seen that in the monitoring box 2 two parallel busbars 11 and 12 are arranged between which the board 10 runs. All modules of the Function check means are electrical with the bus bars 11 . 12 connected. In particular, the communication module is connected to only one pole, that is to say to a busbar, a first overvoltage module is connected to the plus busbar, a second overvoltage module to the minus busbar, and a third overvoltage module to only the first two overvoltage modules and ground.

4 ist des Weiteren zu entnehmen, dass die Stecker 9 in die Ausnehmungen im Boden der Überwachungsbox 2 eingesteckt sind und an das jeweilige Modul 3 angeschlossen sind, welches in der Überwachungsbox angeordnet ist. Pro Modul sind zwei Stecker 9 vorgesehen, welche sich zu beiden Seiten der Platine 10 befinden. Über die Stecker 9 erfolgt der elektrische Anschluss an den zu überwachenden Photovoltaikstring. Über die verbindende Platine 10 werden die Daten aus dem Überwachungsmodul 3 an das Kommunikationsmodul 4 weitergeleitet, von dem aus die Informationen sämtlicher Überwachungsmodule an die Auswerteeinheit geschickt werden. Ein Funktionsausfall bzw. eine -beeinträchtigung kann festgestellt werden, wenn die Strom-, Spannungs- bzw. elektrischen Leistungswerte aus einem Überwachungsmodul von den entsprechenden Daten weiterer Überwachungsmodule abweichen. Auf der Platine 10 befindet sich eine Kodierung, die jedem Überwachungsmodul eine eindeutige Adresse zuweist. Auf diese Weise ist eine sichere Identifizierung eines funktionsuntüchtigen bzw. in der Funktion beeinträchtigten Photovoltaikstrings möglich. 4 It can also be seen that the plug 9 into the recesses in the bottom of the monitoring box 2 are plugged in and to the respective module 3 are connected, which is arranged in the monitoring box. There are two connectors per module 9 provided, which extends to both sides of the board 10 are located. About the plugs 9 the electrical connection is made to the photovoltaic string to be monitored. About the connecting board 10 The data is taken from the monitoring module 3 to the communication module 4 forwarded from which the information of all monitoring modules are sent to the evaluation unit. A functional failure or an impairment can be detected if the current, voltage or electrical power values from a monitoring module deviate from the corresponding data of further monitoring modules. On the board 10 There is a coding that assigns each monitoring module a unique address. In this way, a reliable identification of a dysfunctional or functionally impaired photovoltaic string is possible.

4 ist außerdem zu entnehmen, dass dem Überwachungsmodul 3 eine Sicherung 13 zugeordnet ist, über die der nicht geerdete Pol gesichert ist. 4 can also be seen that the monitoring module 3 a fuse 13 is assigned, over which the ungrounded pole is secured.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 5 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der einem Überwachungsmodul 3 in der Überwachungsbox 2 insgesamt zwei Sicherungen 13 und 14 zugeordnet sind. Die erste Sicherung 13 dient zur Sicherung des Pluspols, die zweite Sicherung 14 zur Sicherung des Minuspols.The embodiment according to 5 shows an embodiment in which a monitoring module 3 in the monitoring box 2 a total of two fuses 13 and 14 assigned. The first backup 13 serves to secure the positive pole, the second fuse 14 to secure the negative pole.

Wie 6 zu entnehmen, kann an das Gehäuse der Überwachungsbox 2 ein Trennschalter 15 angeschlossen sein, welcher in einem Trennschaltergehäuse 16 angeordnet ist, das separat vom Gehäuse der Überwachungsbox ausgebildet ist. Der Trennschalter 15 ist mit Stromleitungen aus der Überwachungsbox 2 verbunden, welche seitlich durch das Gehäuse der Überwachungsbox geführt sind. Der Trennschalter 15 ist seitlich an das Gehäuse der Überwachungsbox 2 angeschlossen. Der Trennschalter kann unter Last abgeschaltet werden, wodurch zugleich die gesamte Überwachungsbox stromlos gemacht wird.As 6 can be taken to the housing of the monitoring box 2 a circuit breaker 15 be connected, which in a circuit breaker housing 16 is arranged, which is formed separately from the housing of the monitoring box. The circuit breaker 15 is with power lines from the monitoring box 2 connected, which are guided laterally through the housing of the monitoring box. The circuit breaker 15 is on the side of the housing of the monitoring box 2 connected. The circuit breaker can be switched off under load, whereby at the same time the entire monitoring box is de-energized.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

www.skytron-energy.com [0002]

Claims

Function checking device for photovoltaic systems, comprising a plurality of monitoring modules ( 3 ) mounted on two busbars ( 11 . 12 ) are arranged interchangeably, the monitoring modules ( 3 ) and the busbars ( 11 . 12 ) in a monitoring box ( 2 ) are arranged and electrical connection contacts of the monitoring modules ( 3 ) to the outside of the monitoring box ( 2 ) are guided.

Function checking device according to claim 1, characterized in that one parallel to the conductor rails ( 11 . 12 ) arranged board ( 10 ), with which the monitoring modules ( 3 ), in the monitoring box ( 2 ) is arranged.

Function checking device according to claim 1 or 2, characterized in that the connection contacts of the monitoring modules ( 3 ) as a plug ( 9 ) are formed in recesses ( 8th ) in the wall of the monitoring box ( 2 ) are used.

Function checking device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the board ( 10 ) between the two busbars ( 11 . 12 ) is arranged.

Function checking device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the monitoring box ( 2 ) a communication module ( 4 ), with which the monitoring modules ( 3 ) over the board ( 10 ), whereby via the communication module ( 4 ) Data can be transmitted to an evaluation unit.

Function checking device according to claim 5, characterized in that a connection cable from the outside to the communication module ( 4 ) can be connected to the evaluation unit for data transmission, wherein in the connecting cable a power line for powering the overgrowth modules ( 3 ) is arranged.

Function checking device according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the monitoring box ( 2 ) an output module ( 6 ) is arranged for power transmission.

Function checking device according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the monitoring box ( 2 ) at least one overvoltage module ( 5 ) is arranged.

Function checking device according to claim 8, characterized in that the overvoltage module ( 5 ) to the board ( 10 ) connected.

Function checking device according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least the monitoring modules ( 3 ) are designed as plug-in modules.

Function checking device according to one of claims 1 to 10, characterized in that all the modules are arranged parallel to each other.

Function checking device according to one of claims 1 to 11, characterized in that a circuit breaker ( 15 ) to the monitoring box ( 2 ) is connectable, wherein the circuit breaker ( 15 ) electrically with the modules in the monitoring box ( 2 ) connected is.

Function checking device according to claim 12, characterized in that the disconnecting switch ( 15 ) own disconnect switch housing ( 16 ), which is connected to the housing of the monitoring box ( 2 ) is connectable.

Function checking device according to one of claims 1 to 13, characterized in that at least one monitoring module ( 3 ) a single fuse ( 13 ) having.

Function checking device according to one of claims 1 to 13, characterized in that at least one monitoring module ( 3 ) two fuses ( 13 . 14 ) having.