DE202016104613U1 - PV-Anlage sowie Verbindungselement zur Vergleichmäßigung eines hochfrequenten Signals - Google Patents

PV-Anlage sowie Verbindungselement zur Vergleichmäßigung eines hochfrequenten Signals Download PDF

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Abstract

PV-Anlage (1) umfassend mindestens zwei parallel zueinander angeordnete PV-Strings (2a, 2b),
wobei die PV-Strings (2a, 2b) in Reihe geschaltete PV-Module (3) aufweisen und die PV-Module (3) mittels String-Leitungen (5) derart miteinander verbunden sind, dass jeder PV-String (2a, 2b) einen positiven und einen negativen Anschlusspunkt (5, 6) aufweist,
wobei die positiven und negativen Anschlusspunkte (5, 6) der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten PV-Strings (2a, 2b) jeweils über eine gemeinsame Gleichstromleitung (4) zur Energieübertragung miteinander verbunden sind, wobei mindestens eines der PV-Module (3) der PV-Strings (2a, 2b) eine diesem PV-Modul (3) zugeordnete Kommunikationseinheit (16) zum Empfang eines hochfrequenten Signals aufweist,
wobei eine weitere Kommunikationseinheit (17) einer der gemeinsamen Gleichstromleitungen (4) zugeordnet ist und diese weitere Kommunikationseinheit (17) zur Einkopplung des hochfrequenten Signals in diese gemeinsame Gleichstromleitung (4) eingerichtet ist,
wobei innerhalb mindestens eines der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten PV-Strings (2a, 2b) mindestens eine in Reihe geschaltete Impedanz (23) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Photovoltaik(PV)-Anlage umfassend mindestens zwei parallel zueinander angeordnete PV-Strings, sowie ein Verbindungselement zur Vergleichmäßigung eines hochfrequenten Signals durch selektive Dämpfung in String-Leitungen einer PV-Anlage.
  • In PV-Anlagen sind die aus PV-Modulen aufgebauten PV-Generatoren häufig über durchaus lange Gleichstromleitungen mit einem oder mehreren entfernt montierten Wechselrichtern verbunden. Dabei sind häufig modulnahe Einrichtungen wie Schutzeinrichtungen oder Messeinrichtungen vorgesehen, die mit dem Wechselrichter oder anderen wechselrichternah installierten Steuergeräten kommunizieren. Dabei kann neben konventionellen kabelgebundenen Kommunikationsmethoden über separate Signalleitungen oder serielle und/oder parallele Bus- oder Netzwerkverbindungen oder Funkverbindungen auch eine Kommunikation über die Gleichstromleitungen erfolgen, mit denen der PV-Generator mit einem Wechselrichter und/oder Umrichter verbunden ist. Eine derartige Kommunikation zur Datenübertragung über Leitungen zur Energieübertragung ist auch als Powerline-Communication (PLC) bekannt. Dabei wird das Kommunikationssignal als ein hochfrequentes (HF-)Signal auf die Leitungen zur Energieübertragung eingekoppelt und empfangsseitig durch entsprechende Auskoppelmittel wieder ausgekoppelt und analysiert.
  • Systeme und Schaltungsanordnungen zur Datenübertragung über Leitungen zur Energieübertragung sind vielfach bekannt. Die Druckschrift EP 0 365 696 A1 beschreibt beispielsweise eine Schaltungsanordnung zur Datenübertragung auf Gleichstromleitungen über eine aufmodulierte Wechselspannung. Die Gleichstromleitungen dienen einer Stromversorgung von angeschlossenen Sende- und Empfangsstationen, zwischen denen Daten über die aufmodulierte Wechselspannung übertragen werden können. Zur Ein- und Auskopplung der aufmodulierten Wechselspannung werden galvanisch trennende Übertrager verwendet.
  • In PV-Anlagen bilden häufig PV-Strings, die untereinander parallel geschaltet werden, den PV-Generator. Empfänger für Daten, die über ein HF-Signal auf den Gleichstromleitungen, ausgehend von einem Wechselrichter oder einer zentralen Steuereinrichtung, gesendet werden, sind unter Umständen auf der Ebene einzelner PV-Module vorhanden. Auch eine umgekehrte Datenübertragung von einem im PV-String angeordneten Sender zu einem wechselrichternah positionierten Empfänger ist gebräuchlich. Nachfolgend werden Sende- und/oder Empfangseinrichtungen als Kommunikationseinheiten bezeichnet. Diese können sowohl für eine unidirektionale als auch eine bidirektionale Datenübertragung eingerichtet sein.
  • Bedingt durch die Reihenschaltung der PV-Module innerhalb eines PV-Strings und die (elektrische) Parallelschaltung zweier oder mehrerer PV-Strings ist die an einem einzelnen PV-Modul auskoppelbare Signalstärke bei bekannten Schaltungsanordnungen zur Einkopplung des HF-Signals häufig gering. Bei einer induktiven Auskopplung resultiert die Signalstärke des ausgekoppelten HF-Signales aus der Stromstärke dieses Signales am Ort des Empfängers (hier: den PV-Modulen). Wird nun beim Senden das HF-Signal am Ort des Wechselrichters beispielsweise mit einer konstant vorgegebenen Spannungsamplitude auf die Gleichstromleitungen eingekoppelt, so stellt sich je nach Impedanz innerhalb des Gleichstromkreises eine entsprechende Stromstärke des HF-Signales ein. Die Signalstärke des ausgekoppelten HF-Signales ist damit abhängig von der Impedanz in diesem Gleichstromkreis und somit im Allgemeinen unterschiedlich für verschiedene PV-Anlagen. Wird hingegen beim Senden das HF-Signal derart auf die Gleichstromleitungen eingekoppelt, dass es am Ort der Einkopplung eine vorgegebene Stromamplitude aufweist, so ist bei einem unverzweigten Gleichstromkreis auch eine vordefinierte Signalstärke des ausgekoppelten HF-Signales am Ort der PV-Module gewährleistet. Dies ist allerdings nicht mehr der Fall, sofern der Gleichstromkreis eines PV-Generators Verzweigungen, beispielsweise in Form mehrerer parallel geschalteter PV-Strings aufweist. ln diesem Fall teilt sich die Stromstärke des am Ort des Wechselrichters eingekoppelten HF-Signales an den Verzweigungspunkten, abhängig von den Impedanzen der einzelnen PV-Strings, auf diese PV-Strings auf. Hieraus resultiert eine an einem einzelnen PV-Modul auskoppelbare Signalstärke, die im Allgemeinen gering und a priori unbekannt ist, wodurch die Powerline-Communication signifikant erschwert, schlimmstenfalls sogar verhindert wird. Insbesondere bei PV-Anlagen ist weiter zu berücksichtigen, dass die Impedanz insgesamt und innerhalb einzelner, parallel geschalteter PV-Strings zeitlich variiert. So ist die Impedanz beispielsweise abhängig von der Anzahl der PV-Module, der Leitungslänge und Leitungsführung, der im Tagesverlauf variierender Einstrahlungsverhältnisse an den jeweiligen PV-Modulen und dem Aufbau und/oder dem Zustand möglicherweise vorhandener modulintegrierter Abschalteinrichtungen oder Umrichter.
  • Aus der DE 10 2013 105 209 A1 ist ein System und ein Verfahren zur Übertragung von Daten über Gleichstromleitungen zur Energieübertragung von einer ersten zu einer zweiten Kommunikationseinheit bekannt. Hierbei ist die Verwendung eines HF-Testsignals zur Ermittlung der Dämpfung der HF-Signale vorgesehen. In Abhängigkeit hiervon wird die Spannungsamplitude des zur Kommunikation verwendeten HF-Signals gewählt.
  • Innerhalb der DE 10 2012 112 921 B3 ist bei einer Parallelschaltung von PV-Generatoren mit unterschiedlichen Impedanzen vorgesehen, in jedem der parallel geschalteten Gleichstromkreise ein eigenes Einkoppelmittel mit einer eigenen Regelung für den HF-Strom des eingekoppelten HF-Signals zu platzieren.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine PV-Anlage umfassend mindestens zwei parallel zueinander angeordnete PV-Strings derart zu modifizieren, dass trotz unterschiedlicher und zeitlich variierender Impedanzen der mindestens zwei PV-Strings eine Kommunikation mittels PLC zwischen mehreren Kommunikationseinheiten innerhalb der PV-Anlage möglich wird, ohne dass eine zusätzliche Leistungsregelung des hierfür verwendeten HF-Signals notwendig ist oder dass für jeden PV-String separate Einkoppelmittel vorgesehen sind.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine PV-Anlage mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Verbindungselement zur Vergleichmäßigung eines hochfrequenten Signals gemäß Anspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
  • Bei einer erfindungsgemäßen PV-Anlage umfassend mindestens zwei parallel zueinander angeordnete PV-Strings, weisen die PV-Strings in Reihe geschaltete PV-Module auf. Die Angabe parallel zueinander angeordnet bezieht sich hier auf die elektrische Verschaltung der PV-Strings und bedeutet damit nicht zwingend auch, dass die betroffenen PV-Strings auch räumlich parallel zueinander angeordnet sind. Die PV-Module sind mittels String-Leitungen derart miteinander verbunden, dass jeder PV-String einen positiven und einen negativen Anschlusspunkt aufweist. Die positiven und negativen Anschlusspunkte der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten PV-Strings sind jeweils über eine gemeinsame Gleichstromleitung zur Energieübertragung miteinander verbunden. Mindestens eines der PV-Module der PV-Strings weist eine diesem Modul zugeordnete Kommunikationseinheit zum Empfang eines hochfrequenten Signals auf. Eine weitere Kommunikationseinheit ist einer der gemeinsamen Gleichstromleitungen zugeordnet und ist zur Einkopplung des hochfrequenten Signals in diese gemeinsame Gleichstromleitung eingerichtet. Dabei kann die weitere Kommunikationseinheit dazu eingerichtet sein, das hochfrequente Signal in genau eine der gemeinsamen Gleichstromleitungen oder aber in beide gemeinsamen Gleichstromleitungen z.B. als Differenzsignal einzukoppeln. Dabei ist innerhalb mindestens eines der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten PV-Strings mindestens eine in Reihe geschaltete Impedanz angeordnet, um eine Vergleichmäßigung des hochfrequenten Signals durch selektive Dämpfung in den String-Leitungen der einzelnen parallel zueinander verschalteten PV-Strings zu bewirken. In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der PV-Anlage weist die mindestens eine in Reihe geschaltete Impedanz bei der Frequenz des hochfrequenten Signals einen Betrag auf, so dass der Betrag einer Gesamtimpedanz des entsprechenden PV-Strings bei der Frequenz des hochfrequenten Signals maximal um einen Faktor 20, bevorzugt maximal um einen Faktor 5 von einer Gesamtimpedanz eines anderen der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten PV-Strings abweicht. Dabei setzt sich der für einen PV-String zu berücksichtigende Betrag der Gesamtimpedanzen dieses entsprechenden PV-Strings bei der Frequenz des hochfrequenten Signals aus verschiedenen Beiträgen zusammen. Einfluss auf die Höhe dieser Beiträge haben beispielsweise die Impedanzen der gemeinsamen Gleichstromleitungen bis zu den jeweiligen Anschlusspunkten des jeweiligen PV-Strings, die Anzahl der PV-Module innerhalb des jeweiligen PV-Strings, die Leitungslänge und Leitungsführung, die durch die im Tagesverlauf variierenden Einstrahlungsverhältnisse an den jeweiligen PV-Modulen verursachten Impedanzänderungen und der Aufbau und/oder der Zustand möglicherweise vorhandener modulintegrierter Abschalteinrichtung oder modulnaher Spannungswandler, etc. Es kann durchaus auch vorgesehen, sein alle PV-Strings mit jeweils einer in Reihe geschalteten Impedanz auszustatten, wobei alle verwendeten Impedanzen den gleichen Wert aufweisen. Ein solches Vorgehen vereinfacht die Installation erheblich und führt dennoch dazu, dass alle den PV-Modulen zugeordneten Kommunikationseinheiten das hochfrequente Signal mit einer ausreichenden Signalamplitude empfangen können. Folgendes Beispiel dient der Abschätzung einer Größenordnungen für eine solche zusätzliche Impedanz bzw. für solche zusätzliche Impedanzen. Eine Abschätzung für einen minimalen Wert einer Impedanz eines PV-Strings erhält man, wenn man zunächst nur die Impedanz der String-Leitung allein betrachtet. In einer beispielhaften PV-Anlage beträgt die Impedanz bei einer optimal verlegten String-Leitung mit einer Länge von 10 m für ein hochfrequentes Signal von 140 kHz etwa 5 Ohm. In der Realität setzt sich, wie bereits erläutert, die für einen entsprechenden PV-String bzw. für eine entsprechende String-Leitung zu berücksichtigende Gesamtimpedanz aus unterschiedlichen Beiträgen zusammen, so dass in den einzelnen PV-Strings der beispielhaften PV-Anlage auch deutlich höhere Impedanzen bis ca. 200 Ohm auftreten können. Das heißt, dass die Stromstärken des hochfrequenten Signals in den einzelnen PV-Strings der beispielhaften PV-Anlage maximal um einen Faktor 40 voneinander variieren können. Nun kann man diesen Faktor dadurch verkleinern, dass man die Impedanzen der String-Leitungen, die um mehr als z.B. einen Faktor 20 (einen Faktor 5) von der größten Impedanz abweichen, durch jeweils eine zusätzliche in Reihe geschaltete Impedanz erhöht. Im genannten Beispiel schaltet man also dem PV-String mit der Impedanz von 5 Ohm eine zusätzliche Impedanz von 5 Ohm (von 35 Ohm) in Reihe. Alternativ kann man auch alle String-Leitungen mit einer zusätzlichen in Reihe geschalteten Impedanz ausrüsten. Rüstet man im betrachteten Beispiel beide String-Leitungen mit einer zusätzlichen in Reihe geschalteten Impedanz von 6 Ohm (von 50 Ohm) aus, so kann man wiederum die Variation der Stromstärke des hochfrequenten Signals in den einzelnen PV-Strings etwa auf einen Faktor 20 (Faktor 5) begrenzen.
  • Darüber hinaus können bei einer erfindungsgemäßen PV-Anlage nach einer der zuvor geschilderten Varianten die gemeinsamen Gleichstromleitungen mit Gleichspannungseingängen eines Spannungswandlers elektrisch verbunden sein und der Spannungswandler kann die weitere Kommunikationseinheit zur Einkopplung des hochfrequenten Signals in die gemeinsame Gleichstromleitung umfassen.
  • Bei einer weiteren erfindungsgemäßen PV-Anlage nach einer der zuvor geschilderten Varianten nimmt ein Gehäuse die in Reihe geschaltete Impedanz und ein weiteres elektronisches Bauteil auf, und das Gehäuse ist als Verbindungselement mit zwei Anschlussbereichen zum Verbinden zweier Gleichstromleitungen oder zweier Teile der String-Leitung eines PV-Strings ausgebildet. Dabei können die Anschlussbereiche beispielsweise als Klemm-, Quetsch-, Steck- oder Schraubverbindungen zur mechanischen Halterung und elektrischen Kontaktierung der im Gehäuse befindlichen elektronischen Bauteile mit den entsprechenden Leitungen bzw. Leitungsteilen ausgebildet sein, über die dann wiederum diese beiden Leitungen bzw. Leitungsteile elektrisch leitend verbunden sind. Wenn es sich bei dem weiteren elektronischen Bauteil innerhalb des Gehäuses des Verbindungselementes beispielsweise um eine üblicherweise in PV-Strings zum Einsatz kommende Sicherung zur Begrenzung des Stromes durch diesen String-Leitung handelt, erfolgt die Installation der Induktivität in einem gemeinsamen Schritt mit der Installation der Sicherung. Das heißt, der zeitliche und technische Aufwand erhöht sich für den Installateur vor Ort durch diese Maßnahme nicht.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen PV-Anlage nach einer der zuvor geschilderten Varianten wird die in Reihe geschaltete Impedanz durch eine Parallelschaltung von einem Kondensator und einer Spule gebildet.
  • Ein erfindungsgemäßes Verbindungselement zur Vergleichmäßigung eines hochfrequenten Signals durch selektive Dämpfung in String-Leitungen einer PV-Anlage weist ein Gehäuse mit zwei Anschlussbereichen auf. Die Anschlussbereiche sind dazu eingerichtet, eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen den zwei Gleichstromleitungen oder den zwei Teilen der String-Leitung herzustellen.
  • Das Gehäuse nimmt eine Impedanz und ein weiteres elektronisches Bauteil auf, wobei die Impedanz und das weitere elektronische Bauteil elektrisch miteinander verbunden sind. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Anschlussbereiche beispielsweise als Klemm-, Quetsch-, Steck- oder Schraubverbindungen zur mechanischen Halterung und elektrischen Kontaktierung der im Gehäuse befindlichen elektronischen Bauteile mit den zwei Gleichstromleitungen oder den zwei Teilen der String-Leitung ausgebildet sind, über die dann wiederum diese beiden Leitungen bzw. Leitungsteile elektrisch leitend verbunden sind.
  • Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verbindungselement ist die Impedanz als Parallelschwingkreis ausgebildet, dessen Resonanzfrequenz der Frequenz eines hochfrequenten Signals zur Datenübertragung entspricht. Dabei weist die Impedanz in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Parallelschaltung von einem Kondensator und einer Spule auf. Die Induktivität der Spule kann in dieser Realisierung sehr klein gewählt werden. Diese geringe Induktivität führt zu geringem Materialaufwand und vernachlässigbaren Leistungseinbußen im Gesamtsystem.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Verbindungselementes nach einer der zuvor geschilderten Varianten ist das weitere elektronische Bauteil eine Sicherung zur Begrenzung eines elektrischen Stroms.
  • Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe von Figuren dargestellt, von denen
  • 1 eine erfindungsgemäße PV-Anlage,
  • 1b eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen PV-Anlage,
  • 2 ein erfindungsgemäßes Verbindungselement und
  • 3 zwei Varianten eines Parallelschwingkreises zeigt.
  • 1a zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen PV-Anlage 1. Die Punkte im Bereich der Gleichstromleitungen 4 und der String-Leitungen 5 deuten an, dass eine erfindungsgemäße PV-Anlage 1 mehr als zwei PV-Strings 2a, 2b und diese mehr als zwei PV-Module 3 umfassen kann. Die beiden PV-Strings 2a, 2b sind jeweils über ihre positiven 6 und negativen 7 Anschlusspunkte mit den gemeinsamen Gleichstromleitungen 4 verbunden. Zur Kommunikation zwischen den Kommunikationseinheiten 16, die den PV-Modulen 3 zugeordnet sind und der weiteren Kommunikationseinheit 17, die in der hier dargestellten PV-Anlage 1 direkt an einer der gemeinsamen Gleichstromleitungen 4 angeordnet ist, werden hochfrequente Signale genutzt, die mittels der zur Energieübertragung verwendeten Gleichstromleitungen 4 und String-Leitungen 5 übertragen werden. Hierzu koppelt die weitere Kommunikationseinheit 17 ein hochfrequentes Signal in die gemeinsame Gleichstromleitung 4 ein, die die mindestens zwei (elektrisch) parallel zueinander angeordneten Strings 2a, 2b miteinander und mit einer nicht dargestellten Energiesenke (z.B. Verbraucher, Spannungswandler, etc.) verbindet. Die einzelnen PV-Strings 2a, 2b weisen neben einer Anzahl in Reihe verschalteter PV-Module 3 noch weitere elektronische Bauteile 23, 24 auf. So können hier beispielsweise Sicherungen zur Begrenzung eines Stringstroms auf einen zulässigen Wert, Dioden zur Verhinderung eines sog. Rückstroms oder Trenneinrichtungen zur Unterbrechung der String-Leitungen angeordnet sein. Um nun eine gleichmäßige Stromverteilung in Bezug auf das hochfrequente Signal durch die parallel angeordneten PV-Strings 2a, 2b zu erhalten, ist jeweils eine zusätzliche Impedanz 23 in den PV-Strings 2a, 2b angeordnet. Wenn man die Impedanzen der einzelnen PV-Strings 2a, 2b und insbesondere auch deren zeitliche Schwankungen in einer PV-Anlage 1 kennt, kann es ausreichen, nur wenige PV-Strings 2a, 2b mit einer solchen zusätzlichen Impedanz 23 auszustatten.
  • Bei der in der 1b dargestellten PV-Anlage 1 verbinden die gemeinsamen Gleichstromleitungen 4 die PV-Strings 2a, 2b mit einem Spannungswandler 15, insbesondere einem Wechselrichter oder Umrichter. Im oder am Gehäuse des Spannungswandlers 15 ist hier die weitere Kommunikationseinheit 17 angeordnet, die dazu eingerichtet ist, ein hochfrequentes Signal in die gemeinsame Gleichstromleitung 4 einzukoppeln. Dies kann direkt geschehen aber auch indirekt über weitere im Spannungsandler 15 befindliche elektrische Verbindungen. Die mindestens eine mit den PV-Modulen 3 in Reihe geschaltete Impedanz 23 ist hier mit einem weiteren elektronischen Bauteil 24, 27 in einem gemeinsamen Gehäuse 22 angeordnet. Das Gehäuse 22, dass als Verbindungselement 20 zur elektrischen Verbindung von jeweils zwei Teilen der String-Leitungen 5 innerhalb der PV-Strings 2a, 2b dient, weist zum Zweck der Herstellung einer elektrischen und mechanischen Verbindung mit den zwei Teilen der String-Leitungen 5 zwei Anschlussbereiche 21 auf. Dabei können die Anschlussbereiche 21 beispielsweise als Klemm-, Quetsch-, Steck- oder Schraubverbindungen zur mechanischen Halterung und elektrischen Kontaktierung der im Gehäuse 22 befindlichen elektronischen Bauteile 23, 24, 25, 26, 27 mit den entsprechenden Teilen der String-Leitungen 5 ausgebildet sein, über die dann wiederum diese beiden Teile der String-Leitungen 5 elektrisch leitend verbunden sind.
  • 2 zeigt einen Schnitt durch ein Verbindungselement 20. Zur Herstellung einer elektrischen und mechanischen Verbindung mit zwei Gleichstromleitungen 4, 5 oder zwei Teilen einer String-Leitung 5 weist das Verbindungselement 20 zwei Anschlussbereiche 21 auf, die wie bereits bei der Beschreibung der 1b erläutert ausgebildet sein können. Innerhalb des Gehäuses 22 des Verbindungselementes 20 befindet sich eine Impedanz 23 und ein weiteres elektronisches Bauteil 24, 27, die elektrisch leitfähig mit den Anschlussbereichen 21 des Verbindungselementes 20 verbunden sind. Dabei kann die Impedanz, beispielsweise wie in 3a oder 3b schematisch dargestellt, als Parallelschwingkreis ausgebildet sein. Der in der 3a dargestellte Schwingkreis weist eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 25, einer Spule 26 und einem Widerstand 28 auf, der in der 3b dargestellte Schwingkreis kommt ohne den Widerstand 28 aus.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    PV-Anlage
    2a, 2b
    PV-Strings
    3
    PV-Module
    4
    Gleichstromleitung
    5
    String-Leitungen
    6
    positiver Anschlusspunkt
    7
    negativer Anschlusspunkt
    15
    Spannungswandler
    16
    Kommunikationseinheit
    17
    Kommunikationseinheit
    20
    Verbindungselement
    21
    Anschlussbereich
    22
    Gehäuse
    23
    Impedanz
    24
    elektronisches Bauteil
    25
    Kondensator
    26
    Spule
    27
    Sicherung
    28
    Widerstand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0365696 A1 [0003]
    • DE 102013105209 A1 [0006]
    • DE 102012112921 B3 [0007]

Claims (11)

  1. PV-Anlage (1) umfassend mindestens zwei parallel zueinander angeordnete PV-Strings (2a, 2b), wobei die PV-Strings (2a, 2b) in Reihe geschaltete PV-Module (3) aufweisen und die PV-Module (3) mittels String-Leitungen (5) derart miteinander verbunden sind, dass jeder PV-String (2a, 2b) einen positiven und einen negativen Anschlusspunkt (5, 6) aufweist, wobei die positiven und negativen Anschlusspunkte (5, 6) der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten PV-Strings (2a, 2b) jeweils über eine gemeinsame Gleichstromleitung (4) zur Energieübertragung miteinander verbunden sind, wobei mindestens eines der PV-Module (3) der PV-Strings (2a, 2b) eine diesem PV-Modul (3) zugeordnete Kommunikationseinheit (16) zum Empfang eines hochfrequenten Signals aufweist, wobei eine weitere Kommunikationseinheit (17) einer der gemeinsamen Gleichstromleitungen (4) zugeordnet ist und diese weitere Kommunikationseinheit (17) zur Einkopplung des hochfrequenten Signals in diese gemeinsame Gleichstromleitung (4) eingerichtet ist, wobei innerhalb mindestens eines der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten PV-Strings (2a, 2b) mindestens eine in Reihe geschaltete Impedanz (23) angeordnet ist.
  2. PV-Anlage (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine in Reihe geschaltete Impedanz (23) bei der Frequenz des hochfrequenten Signals einen Betrag aufweist, so dass der Betrag einer Gesamtimpedanz des entsprechenden PV-Strings (2a, 2b) bei der Frequenz des hochfrequenten Signals maximal um einen Faktor 20, bevorzugt maximal um einen Faktor 5 von einer Gesamtimpedanz eines anderen der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten PV-Strings (2a, 2b) abweicht.
  3. PV-Anlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsamen Gleichstromleitungen (4) mit Gleichspannungseingängen eines Spannungswandlers (15) elektrisch verbunden sind und dass der Spannungswandler (15) die weitere Kommunikationseinheit (17) zur Einkopplung des hochfrequenten Signals in die gemeinsame Gleichstromleitung (4) umfasst.
  4. PV-Anlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (22) die in Reihe geschaltete Impedanz (23) und ein weiteres elektronisches Bauteil (24, 27) aufnimmt und das Gehäuse (22) als Verbindungselement (20) mit zwei Anschlussbereichen (21) zum Verbinden zweier Gleichstromleitungen (4, 5) oder zweier Teile der String-Leitung (5) eines PV-Strings (2a, 2b) ausgebildet ist.
  5. PV-Anlage (1) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das eine weitere elektronische Bauteil (24, 27) eine Sicherung (27) zur Begrenzung eines elektrischen Stroms ist.
  6. PV-Anlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die in Reihe geschaltete Impedanz (23) eine Parallelschaltung von einem Kondensator (25) und einer Spule (26) aufweist.
  7. Verbindungselement (20) zur Vergleichmäßigung eines hochfrequenten Signals durch selektive Dämpfung in String-Leitungen einer PV-Anlage (1), wobei das Verbindungselement (20) ein Gehäuse (22) mit zwei Anschlussbereichen (21) aufweist, wobei die Anschlussbereiche (21) dazu eingerichtet sind, eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen zwei Gleichstromleitungen (4, 5) oder zwei Teilen einer String-Leitung (5) herzustellen und das Gehäuse (22) eine Impedanz (23) und ein weiteres elektronisches Bauteil (24, 27) aufnimmt, wobei die Impedanz (23) und das eine weitere elektronische Bauteil (24, 27) elektrisch miteinander verbunden sind.
  8. Verbindungselement (20) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz (23) als Parallelschwingkreis ausgebildet ist, dessen Resonanzfrequenz der Frequenz eines hochfrequenten Signals zur Datenübertragung entspricht.
  9. Verbindungselement (20) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz (23) eine Parallelschaltung von einem Kondensator (25) und einer Spule (26) aufweist.
  10. Verbindungselement (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass das weitere elektronische Bauteil (24) eine Sicherung (27) zur Begrenzung eines elektrischen Stroms ist.
  11. Verbindungselement (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbereiche (21) als Klemm-, Quetsch-, Steck- oder Schraubverbindungen zur mechanischen Halterung und elektrischen Kontaktierung der im Gehäuse (22) befindlichen elektronischen Bauteile (23, 24, 25, 26, 27 28) mit den zwei Gleichstromleitungen (4, 5) oder den zwei Teilen der String-Leitung (5) ausgebildet sind.
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EP0365696A1 (de) 1988-10-24 1990-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Übertragungssystem
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DE102013105209A1 (de) 2013-05-22 2014-11-27 Sma Solar Technology Ag Verfahren und System zur Übertragung von Daten über Gleichstromleitungen

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