DE202020005945U1

DE202020005945U1 - Photovoltaisches Energieerzeugungssystem, Photovoltaikwechselrichter und Gleichstromkombiniererbox

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Publication number: DE202020005945U1
Application number: DE202020005945.5U
Authority: DE
Original assignee: Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2023-07-11
Anticipated expiration: 2031-01-01

Abstract

Photovoltaisches Energieerzeugungssystem, wobei das photovoltaisches Energieerzeugungssystem einen Schutzschalter und mehrere DC-DC-Wandler umfasst und
jeder DC-DC-Wandler einen Gleichstrombus, eine DC-DC-Schaltung und mindestens eine Eingangsschnittstelle umfasst;
die mindestens eine Eingangsschnittstelle ist dazu konfiguriert, mit mindestens zwei Photovoltaikeinheiten verbunden zu werden, und die Photovoltaikeinheiten parallel geschaltet sind, um mindestens zwei Zweige zu bilden;
die mindestens eine Eingangsschnittstelle unter Verwendung mindestens eines Schutzschalters, der sich in den Zweigen befindet, mit dem Gleichstrombus verbunden ist, der Gleichstrombus mit einem Eingangsende der DC-DC-Schaltung verbunden ist und ein Ausgangsende der DC-DC-Schaltung ein Ausgangsende des DC-DC-Wandlers ist;
der Schutzschalter eine Freigabevorrichtung und eine Schaltvorrichtung umfasst, die in mechanischer Verbindung verbunden sind; und
die Freigabevorrichtung dazu konfiguriert ist: als Reaktion darauf, dass ein Rückstrom in einem Zweig auftritt, in dem sich die Schaltvorrichtung befindet, und der Rückstrom einen ersten Stromwert erreicht, einen Haltemechanismus in einer Schutzaktion freizugeben, um die Schaltvorrichtung auszulösen, um den Zweig vom Gleichstrombus zu trennen, um die Photovoltaikeinheit, die Leitung oder das Energieerzeugungssystem zu schützen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Anmeldung bezieht sich auf das Gebiet der Technologien zur Erzeugung von photovoltaischer Energie und insbesondere auf ein photovoltaisches Energieerzeugungssystem, einen Photovoltaikwechselrichter und eine Gleichstromkombiniererbox.
HINTERGRUND
Die Erzeugung von photovoltaischer Energie ist eine Technologie, die einen photovoltaischen Effekt einer Halbleiterschnittstelle verwendet, um Lichtenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Ein photovoltaisches Energieerzeugungssystem kann üblicherweise eine Photovoltaikeinheit, einen Wechselrichter, eine Wechselstromverteilungsvorrichtung und dergleichen beinhalten. Um eine relativ hohe Ausgangsspannung oder einen relativ hohen Ausgangsstrom zu erhalten, wird die Photovoltaikeinheit üblicherweise durch Verbinden mehrerer Photovoltaikmodule in einer spezifischen seriellen und/oder parallelen Verbindungsweise gebildet. Um die Energieerzeugungseffizienz des Systems zur Erzeugung von photovoltaischer Energie zu verbessern, wird die Photovoltaikeinheit mit einer Komponente verbunden, die eine unabhängige Maximumleistungspunktverfolgungsfunktion (Maximum Power Point Tracking, MPPT) aufweist.
Derzeit wird, um ein Gleichstromverhältnis des Systems zur Erzeugung von photovoltaischer Energie (ein Verhältnis von Leistung der Photovoltaikeinheit zu Eingangsleistung des Photovoltaikwechselrichters) zu verbessern, jede MPPT-Komponente üblicherweise mit mindestens zwei Photovoltaikeinheiten verbunden. In einem Beispiel, in dem eine Photovoltaikeinheit oder eine Leitung, in der sich eine Photovoltaikeinheit befindet, kurzgeschlossen ist, ist ein Kurzschlussstrom eine Summe von Ausgangsströmen anderer verbundener photovoltaischer Einheiten. Wenn nur eine andere verbundene Photovoltaikeinheit vorhanden ist, können die Photovoltaikeinheit und die Leitung diesen Kurzschlussstrom tolerieren, da der Kurzschlussstrom relativ klein ist. Wenn jedoch zwei oder mehr andere verbundene Photovoltaikeinheiten vorhanden sind, ist der Kurzschlussstrom relativ groß. Um die Photovoltaikeinheit und die Leitung zu schützen, kann eine Sicherung in Reihe mit einem positiven Ausgangsende oder einem negativen Ausgangsende der Photovoltaikeinheit verbunden sein, so dass die Sicherung durchbrennt, um die Photovoltaikeinheit und die Leitung zu schützen.
Ein Sicherungsstrom der Sicherung ist jedoch üblicherweise relativ hoch und ein Ausgangsstrom jeder Photovoltaikeinheit ist relativ niedrig. Daher kann eine Summe von Kurzschlussströmen der mehreren Photovoltaikeinheiten schwierig sein, den Sicherungsstrom der Sicherung zu erreichen. Infolgedessen ist eine Zeit, die zum Durchbrennen der Sicherung verbraucht wird, lang und die Sicherung kann die Photovoltaikeinheit und die Leitung nicht wirksam schützen.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Anmeldung stellt ein photovoltaisches Energieerzeugungssystem, einen Photovoltaikwechselrichter und eine Gleichstromkombiniererbox bereit, um eine Photovoltaikeinheit und eine Leitung wirksam zu schützen, wenn ein Kurzschluss an der Photovoltaikeinheit oder der Leitung auftritt.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt diese Anmeldung ein photovoltaisches Energieerzeugungssystem bereit. Das photovoltaisches Energieerzeugungssystem beinhaltet einen Schutzschalter und mehrere Gleichstrom (Direct Current, DC)-Gleichstromwandler. Jeder DC-DC-Wandler beinhaltet einen Gleichstrombus, eine DC-DC-Schaltung und mindestens eine Eingangsschnittstelle. Die Eingangsschnittstelle ist dazu konfiguriert, mit einer Photovoltaikeinheit verbunden zu werden, und die Photovoltaikeinheit beinhaltet mindestens ein Photovoltaikmodul. Die Eingangsschnittstelle ist unter Verwendung des Schutzschalters mit dem Gleichstrombus verbunden, der Gleichstrombus ist mit einem Eingangsende der DC-DC-Schaltung verbunden und ein Ausgangsende der DC-DC-Schaltung ist ein Ausgangsende des DC-DC-Wandlers. Der Schutzschalter beinhaltet eine Freigabevorrichtung und eine Schaltvorrichtung, die in Reihe geschaltet sind. Die Freigabevorrichtung ist dazu konfiguriert: wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, die Schaltvorrichtung zu steuern, um getrennt zu werden.
Gemäß dem photovoltaischen Energieerzeugungssystem steuert die Freigabevorrichtung, wenn ein Kurzschlussfehler auf der Photovoltaikeinheit auftritt, die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass die Schnittstelle vom Gleichstrombus getrennt wird und die mit der Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit vom Gleichstrombus getrennt wird. Daher gibt eine mit einer anderen Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit keinen Strom an eine Leitung aus, in der sich die Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung vor Beschädigung geschützt werden. Basierend auf einer Schutzaktion, die durch die Schaltvorrichtung unter Steuerung durch die Freigabevorrichtung ausgelöst wird, ist keine zusätzliche Steuerschaltung erforderlich und die Implementierungsschwierigkeit der Lösung wird verringert. Außerdem kann, da eine Sicherung nicht mehr verwendet wird, ein Y-Kabelbaum, der ursprünglich für die eingebaute Sicherung verwendet wurde, auf einer Seite der Photovoltaikeinheit angeordnet sein, anstatt unter einem Photovoltaikwechselrichter oder einer Gleichstromkombiniererbox des photovoltaischen Energieerzeugungssystems angeordnet zu sein, so dass die Kabelkosten weiter verringert werden.
In einer möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Rückstrom auf der Leitung, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, größer als ein erster Stromwert ist, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden. Der erste Stromwert steht in Beziehung zu einem elektrischen Parameter der elektromagnetischen Freigabevorrichtung.
In einer möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf der Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
In einer möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine thermische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf der Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden. Beispielsweise erzeugt bei einer thermischen Freigabevorrichtung mit Bimetallblech, wenn ein Überstrom auf einer Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, ein Bimetallblech Wärme, um die Schaltvorrichtung zum Wirken zu bringen.
In einer möglichen Implementierung ist jede Eingangsschnittstelle mit einer Photovoltaikeinheit verbunden.
In einer möglichen Implementierung sind maximal zwei Photovoltaikeinheiten parallel geschaltet und dann mit der Eingangsschnittstelle verbunden. In diesem Fall kann jede Photovoltaikeinheit einen Strom tolerieren, der von einer oder zwei anderen Photovoltaikeinheiten eingegeben wird.
In einer möglichen Implementierung sind maximal drei Photovoltaikeinheiten parallel geschaltet und dann mit der Eingangsschnittstelle verbunden. In diesem Fall kann jede Photovoltaikeinheit Ströme tolerieren, die von maximal zwei anderen Photovoltaikeinheiten eingegeben werden.
In einer möglichen Implementierung beinhaltet das photovoltaische Energieerzeugungssystem ferner eine Gleichstrom-Wechselstrom(Alternating Current, AC)-Schaltung und ein DC-AC-Wandler und die mehreren DC-DC-Wandler bilden einen Wechselrichter. Positive Ausgangsanschlüsse der mehreren DC-DC-Wandler sind parallel mit einem positiven Eingangsanschluss des DC-AC-Wandlers verbunden, negative Ausgangsanschlüsse der mehreren DC-DC-Wandler sind parallel mit einem negativen Eingangsanschluss des DC-AC-Wandlers verbunden und ein Ausgangsanschluss des DC-AC-Wandlers ist ein Ausgangsanschluss des Wechselrichters.
In einer möglichen Implementierung bilden die mehreren DC-DC-Wandler eine Gleichstromkombiniererbox, die positiven Ausgangsanschlüsse der mehreren DC-DC-Wandler sind parallel geschaltet, um einen positiven Ausgangsanschluss der Gleichstromkombiniererbox zu bilden, und die negativen Ausgangsanschlüsse der mehreren DC-DC-Wandler sind parallel geschaltet, um einen negativen Ausgangsanschluss der Gleichstromkombiniererbox zu bilden.
In einer möglichen Implementierung beinhaltet das photovoltaische Energieerzeugungssystem ferner eine Schutzvorrichtung. Die Schutzvorrichtung ist mit der Photovoltaikeinheit in Reihe oder parallel geschaltet. Die Freigabevorrichtung ist ferner dazu konfiguriert: wenn die Schaltvorrichtung gesteuert wird, um getrennt zu werden, zu verhindern, dass die Schutzvorrichtung eine Schutzaktion auslöst.
Mit anderen Worten, wenn das aktuelle photovoltaische Energieerzeugungssystem, das die Schutzvorrichtung verwendet, rekonstruiert wird, muss die Schutzvorrichtung möglicherweise nicht entfernt werden, um die Rekonstruktion zu erleichtern.
In einer möglichen Implementierung beinhaltet die Schutzvorrichtung mindestens eines von einer Sicherung, einem Optimierer oder einer Trenndose.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt diese Anmeldung ferner einen Photovoltaikwechselrichter bereit, der dazu konfiguriert ist, mit einer Photovoltaikeinheit verbunden zu werden. Die Photovoltaikeinheit beinhaltet mindestens ein Photovoltaikmodul und der photovoltaische Wechselrichter beinhaltet einen Schutzschalter, einen DC-AC-Wandler und mehrere DC-DC-Wandler. Jeder DC-DC-Wandler beinhaltet einen Gleichstrombus, eine DC-DC-Schaltung und mindestens eine Eingangsschnittstelle. Die Eingangsschnittstelle ist dazu konfiguriert, mit der Photovoltaikeinheit verbunden zu werden, und die Photovoltaikeinheit beinhaltet mindestens ein Photovoltaikmodul. Die Eingangsschnittstelle ist unter Verwendung des Schutzschalters mit dem Gleichstrombus verbunden, der Gleichstrombus ist mit einem Eingangsende der DC-DC-Schaltung verbunden und ein Ausgangsende der DC-DC-Schaltung ist ein Ausgangsende des DC-DC-Wandlers. Positive Anschlüsse der Ausgangsenden der mehreren DC-DC-Wandler sind parallel mit einem positiven Eingangsanschluss des DC-AC-Wandlers verbunden und negative Anschlüsse der Ausgangsenden der mehreren DC-DC-Wandler sind parallel mit einem negativen Eingangsanschluss des DC-AC-Wandlers verbunden. Der Schutzschalter beinhaltet eine Freigabevorrichtung und eine Schaltvorrichtung, die in Reihe geschaltet sind. Die Freigabevorrichtung ist dazu konfiguriert: wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, die Schaltvorrichtung zu steuern, um getrennt zu werden.
Gemäß dem Photovoltaikwechselrichter steuert die Freigabevorrichtung, wenn ein Kurzschlussfehler auf der verbundenen Photovoltaikeinheit auftritt, die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass die Schnittstelle vom Gleichstrombus getrennt wird und die mit der Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit vom Gleichstrombus getrennt wird. Daher gibt eine mit einer anderen Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit keinen Strom an eine Leitung aus, in der sich die Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung vor Beschädigung geschützt werden. Basierend auf einer Schutzaktion, die durch die Schaltvorrichtung unter Steuerung durch die Freigabevorrichtung ausgelöst wird, ist keine zusätzliche Steuerschaltung erforderlich und die Implementierungsschwierigkeit der Lösung wird verringert. Außerdem kann, da eine Sicherung nicht mehr verwendet wird, ein Y-Kabelbaum, der ursprünglich für eine eingebaute Sicherung verwendet wurde, auf einer Seite der Photovoltaikeinheit angeordnet sein, anstatt unter dem Photovoltaikwechselrichter des photovoltaischen Energieerzeugungssystems angeordnet zu sein. Daher werden die Kabelkosten weiter verringert.
Unter Bezugnahme auf den zweiten Aspekt ist in einer möglichen Implementierung die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Rückstrom auf der Leitung, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, größer als ein erster Stromwert ist, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Unter Bezugnahme auf den zweiten Aspekt ist in einer möglichen Implementierung die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf der Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Unter Bezugnahme auf den zweiten Aspekt ist in einer möglichen Implementierung die Freigabevorrichtung eine thermische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf der Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt diese Anmeldung ferner eine Gleichstromkombiniererbox bereit, die dazu konfiguriert ist, mit einer Photovoltaikeinheit verbunden zu werden. Die Photovoltaikeinheit beinhaltet mindestens ein Photovoltaikmodul und die Gleichstromkombiniererbox beinhaltet einen Schutzschalter und mehrere DC-DC-Wandler. Jeder DC-DC-Wandler beinhaltet einen Gleichstrombus, eine DC-DC-Schaltung und mindestens eine Eingangsschnittstelle. Die Eingangsschnittstelle ist dazu konfiguriert, mit der Photovoltaikeinheit verbunden zu werden, und die Photovoltaikeinheit beinhaltet mindestens ein Photovoltaikmodul. Die Eingangsschnittstelle ist unter Verwendung des Schutzschalters mit dem Gleichstrombus verbunden, der Gleichstrombus ist mit einem Eingangsende der DC-DC-Schaltung verbunden und ein Ausgangsende der DC-DC-Schaltung ist ein Ausgangsende des DC-DC-Wandlers. Positive Anschlüsse der Ausgangsenden der mehreren DC-DC-Wandler sind parallel mit einem positiven Ausgangsanschluss der Gleichstromkombiniererbox verbunden und negative Anschlüsse der Ausgangsenden der mehreren DC-DC-Wandler sind parallel mit einem negativen Ausgangsanschluss der Gleichstromkombiniererbox verbunden. Der Schutzschalter beinhaltet eine Freigabevorrichtung und eine Schaltvorrichtung, die in Reihe geschaltet sind. Die Freigabevorrichtung ist dazu konfiguriert: wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, die Schaltvorrichtung zu steuern, um getrennt zu werden.
Gemäß der Gleichstromkombiniererbox steuert die Freigabevorrichtung, wenn ein Kurzschlussfehler auf der verbundenen Photovoltaikeinheit auftritt, die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass die Schnittstelle vom Gleichstrombus getrennt wird und die mit der Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit vom Gleichstrombus getrennt wird. Daher gibt eine mit einer anderen Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit keinen Strom an eine Leitung aus, in der sich die Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung vor Beschädigung geschützt werden. Basierend auf einer Schutzaktion, die durch die Schaltvorrichtung unter Steuerung durch die Freigabevorrichtung ausgelöst wird, ist keine zusätzliche Steuerschaltung erforderlich und die Implementierungsschwierigkeit der Lösung wird verringert. Außerdem kann, da eine Sicherung nicht mehr verwendet wird, ein Y-Kabelbaum, der ursprünglich für eine eingebaute Sicherung verwendet wurde, auf einer Seite der Photovoltaikeinheit angeordnet sein, anstatt unter der Gleichstromkombiniererbox des photovoltaischen Energieerzeugungssystems angeordnet zu sein. Daher werden die Kabelkosten weiter verringert.
Unter Bezugnahme auf den dritten Aspekt ist in einer möglichen Implementierung die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Rückstrom auf der Leitung, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, größer als ein erster Stromwert ist, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Unter Bezugnahme auf den dritten Aspekt ist in einer möglichen Implementierung die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf der Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Unter Bezugnahme auf den dritten Aspekt ist in einer möglichen Implementierung die Freigabevorrichtung eine thermische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf der Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Figurenliste

1 eine schematische Darstellung 1 einer Kurzschlussschutzschaltung, die in einer herkömmlichen Technologie verwendet wird;
2 eine schematische Darstellung 2 einer Kurzschlussschutzschaltung, die in einer herkömmlichen Technologie verwendet wird;
3 eine schematische Darstellung 3 einer Kurzschlussschutzschaltung, die in einer herkömmlichen Technologie verwendet wird
4 eine schematische Darstellung eines Zweigs gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
5 eine schematische Darstellung eines weiteren Zweigs gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
6 eine schematische Darstellung eines photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
7 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
8 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
9 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
10 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
11 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
12 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
13 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
14 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
15 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
16 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
17 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
18 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
19 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
20 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
21 eine schematische Darstellung eines noch weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
22 eine schematische Darstellung eines Photovoltaikwechselrichters gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung; und
23 eine schematische Darstellung einer Gleichstromkombiniererbox gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um ein Gleichstromverhältnis eines Systems zur Erzeugung von photovoltaischer Energie zu verbessern, wird jede MPPT-Komponente üblicherweise mit mindestens zwei Photovoltaikeinheiten oder mehr Photovoltaikeinheiten verbunden. Zusätzlich wird, um eine Photovoltaikeinheit und eine Leitung zu schützen, wenn die Photovoltaikeinheit oder die Leitung kurzgeschlossen ist, ein positives Ausgangsende oder ein negatives Ausgangsende der Photovoltaikeinheit in Reihe mit einer Sicherung verbunden (oder als Sicherungsdurchbrennen bezeichnet). Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben, in dem jede MPPT-Komponente mit drei Zweigen verbunden ist. Ein Prinzip, wenn jede MPPT-Komponente mit mehr Zweigen verbunden ist, ist ähnlich. Einzelheiten werden hier nicht erneut beschrieben.
Es wird auf alle von 1 bis 3 Bezug genommen. 1 ist eine schematische Darstellung, in der sowohl ein positives Ausgangsende als auch ein negatives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit in Reihe mit Sicherungen verbunden sind. 2 ist eine schematische Darstellung, in der ein positives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit in Reihe mit einer Sicherung verbunden ist. 3 ist eine schematische Darstellung, in der ein negatives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit in Reihe mit einer Sicherung verbunden ist.
Jeder Zweig beinhaltet ein Photovoltaikmodul 101. Drei Zweige werden vor einem Schalter 102 parallel geschaltet und dann unter Verwendung des Gleichstromschalters 102 mit einer MPPT-Komponente 103 verbunden. Eine Sicherung 1 mit einer Sicherung 6 in 1, eine Sicherung 1 mit einer Sicherung 3 in 2 und eine Sicherung 1 mit einer Sicherung 3 in 3 sind Sicherungen, die durchbrennen, wenn ein Strom in einer Leitung zu groß ist, um das Photovoltaikmodul und die Leitung zu schützen.
Da jedoch ein tatsächlicher Ausgangsstrom der Photovoltaikeinheit relativ klein ist, kann die Sicherung nicht schnell durchbrennen. Eine Sicherung, deren Nennstrom 15 A beträgt, wird als Beispiel verwendet. Gemäß einem Sicherungsstandard kann, wenn die Sicherung nicht durchbrennt, ein zulässiger Strom bis zu 1,13 × 15 = 16,95 A erreichen und ein Strom, der erforderlich ist, damit die Sicherung innerhalb einer Stunde durchbrennt, beträgt 1,35 × 15 = 20,25 A. Ein Kurzschlussstrom ist schwierig, den Strom zu erfüllen, der zum schnellen Durchbrennen der Sicherung erforderlich ist. Daher kann die Sicherung nicht durchbrennen oder benötigt eine relativ lange Zeit zum Durchbrennen. Infolgedessen können eine Photovoltaikeinheit und eine Leitung nicht wirksam geschützt werden. Da ein Kabelschutz berücksichtigt werden muss, muss in einigen Ausführungsformen ein Y-Kabelbaum einer eingebauten Sicherung ferner auf einer DC-DC-Wandlerseite angeordnet sein und eine Photovoltaikeinheit eines DC-DC-Wandlers kann unter Verwendung eines relativ langen Kabels verbunden werden. Dies erhöht die Kabelkosten weiter.
Um das vorstehende technische Problem zu lösen, stellt diese Anmeldung ein Photovoltaisches Energieerzeugungssystem, einen Photovoltaikwechselrichter und eine Gleichstromkombiniererbox bereit, um eine Photovoltaikeinheit und eine Leitung wirksam zu schützen, wenn ein Kurzschluss an der Photovoltaikeinheit oder der Leitung auftritt. Einzelheiten werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Die folgenden Begriffe „erster“, „zweiter“ und dergleichen sind lediglich für einen Zweck der Beschreibung gedacht und sollen nicht als eine Angabe oder Implizierung einer relativen Bedeutung oder eine implizite Angabe einer Menge von angegebenen technischen Merkmalen verstanden werden. Daher kann ein Merkmal, das durch „erster“, „zweiter“ oder dergleichen begrenzt ist, explizit oder implizit ein oder mehrere Merkmale beinhalten.
Um einen Fachmann auf dem Gebiet die technischen Lösungen in der vorliegenden Erfindung besser verstehen zu lassen, werden die technischen Lösungen in Ausführungsformen dieser Anmeldung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in Ausführungsformen dieser Anmeldung im Folgenden klar beschrieben.
Eine einzelne Photovoltaikeinheit in den folgenden Ausführungsformen kann ein Photovoltaikmodul beinhalten oder kann durch Verbinden mehrerer Photovoltaikmodule in Reihe und/oder parallel gebildet werden. Beispielsweise werden mehrere Photovoltaikmodule zuerst in Reihe geschaltet, um einen Photovoltaikstrang zu bilden, und dann werden mehrere Photovoltaikstränge parallel geschaltet, um eine Photovoltaikeinheit zu bilden. Eine spezifische Anzahl von Photovoltaikmodulen, die in der Photovoltaikeinheit enthalten sind, ist in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht spezifisch begrenzt und kann durch einen Fachmann auf der Grundlage einer tatsächlichen Anforderung eingestellt werden. Außerdem ist ein elektrischer Parameter eines einzelnen Photovoltaikmoduls in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht spezifisch begrenzt.
Ausgangsspannungen mehrerer Photovoltaikeinheiten, die mit einem gleichen DC-DC-Wandler verbunden sind, können gleich oder unterschiedlich sein. Dies ist in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht spezifisch begrenzt.
Der DC-DC-Wandler des in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung bereitgestellten photovoltaischen Energieerzeugungssystems kann unter Verwendung einer Schnittstelle mit mindestens zwei Photovoltaikeinheiten verbunden werden. Nach dem Verbinden unter Verwendung der Schnittstelle können die Photovoltaikeinheiten innerhalb des DC-DC-Wandlers parallel mit einem Gleichstrombus verbunden werden, so dass Ausgangsströme der Photovoltaikeinheiten in den Gleichstrombus aggregiert werden, wodurch ein Zweig gebildet wird. Im Folgenden wird zunächst eine existierende Form des Zweigs spezifisch beschrieben.
4 eine schematische Darstellung eines Zweigs gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Der Zweig beinhaltet eine Photovoltaikeinheit 101a1, wobei ein positives Ausgangsende der Photovoltaikeinheit 101a1 ein positives Ausgangsende des Zweigs ist und ein negatives Ausgangsende der Photovoltaikeinheit 101a1 ein negatives Ausgangsende des Zweigs ist. Dies wird bei der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen nicht beschrieben.
5 eine schematische Darstellung eines weiteren Zweigs gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Der Zweig kann mehrere in 4 gezeigte Zweige beinhalten. Daher sind mindestens zwei Photovoltaikeinheiten enthalten, zum Beispiel 101a1, 101a2, ... und 101ai nacheinander.
Es versteht sich, dass der Zweig in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung ein Konzept auf dem Gebiet der Elektrizität ist und sich auf eine Leitung bezieht, durch die ein in einen Gleichstrombus zu aggregierender Zweigstrom fließt. Weiterhin unter Verwendung von 5 als ein Beispiel kann eine Leitung, in der sich die Photovoltaikeinheit 101a1 befindet, als ein Zweig bezeichnet werden, und eine Leitung, die durch Parallelschalten der Photovoltaikeinheit 101a1 und der Photovoltaikeinheit 101a2 gebildet wird, kann auch als ein Zweig bezeichnet werden. Positive Ausgangsenden aller Photovoltaikeinheiten werden aggregiert, um ein positives Ausgangsende des Zweigs zu bilden, und negative Ausgangsenden aller Photovoltaikeinheiten werden aggregiert, um ein negatives Ausgangsende des Zweigs zu bilden.
Der „Zweig“ in den folgenden Ausführungsformen bezieht sich spezifisch auf einen allgemeinen Begriff aller in 4 und 5 gezeigten Zweige, mit anderen Worten, einen allgemeinen Begriff aller Zweige mit Ausnahme eines Stamms (des Gleichstrombusses).
Das Folgende stellt eine Beschreibung unter Verwendung eines Beispiels bereit, in dem ein photovoltaisches Energieerzeugungssystem einen DC-DC-Wandler beinhaltet. Wenn das photovoltaisches Energieerzeugungssystem mehrere DC-DC-Wandler beinhaltet, ist ein Prinzip ähnlich und Details werden in dieser Anmeldung nicht beschrieben.
6 eine schematische Darstellung eines photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Das photovoltaische Energieerzeugungssystem beinhaltet Photovoltaikeinheiten 101, Schutzschalter S1 bis SM+N und einen DC-DC-Wandler 200.
Der DC-DC-Wandler 200 beinhaltet eine Schnittstelle, einen Gleichstrombus und eine DC-DC-Schaltung 201.
Der DC-DC-Wandler 200 kann unter Verwendung der Schnittstelle mit den Photovoltaikeinheiten verbunden werden. Eine Anzahl von Photovoltaikeinheiten, die mit einer gleichen Schnittstelle verbunden sind, ist in dieser Anmeldung nicht spezifisch begrenzt.
Wenn eine Schnittstelle mit mehreren Photovoltaikeinheiten verbunden ist, werden die mehreren Photovoltaikeinheiten parallel geschaltet, um den in 5 gezeigten Zweig zu bilden, und dann mit der Schnittstelle verbunden.
Jede Photovoltaikeinheit beinhaltet mindestens ein Photovoltaikmodul.
Jeder Schutzschalter beinhaltet eine Freigabevorrichtung und eine Schaltvorrichtung, die in Reihe geschaltet sind. Die Freigabevorrichtung ist dazu konfiguriert: wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, die Schaltvorrichtung zu steuern, um getrennt zu werden. Mit anderen Worten wird in diesem Fall der Schutzschalter getrennt und eine Eingangsschnittstelle einer Leitung, in der sich der Schutzschalter befindet, wird vom Gleichstrombus getrennt, um die Leitung mit dem Kurzschlussfehler zu unterbrechen.
Unter Verwendung von 6 als ein Beispiel, wenn ein Kurzschlussfehler auf einer einzelnen Photovoltaikeinheit auftritt und die fehlerhafte Photovoltaikeinheit einen Ausgangsstrom einer anderen normalen Photovoltaikeinheit tolerieren kann, ist ein Wert von i in der 2.
Für ein anderes Beispiel, wenn ein Kurzschlussfehler auf einer einzelnen Photovoltaikeinheit auftritt und die fehlerhafte Photovoltaikeinheit Ausgangsströme von zwei anderen normalen Photovoltaikeinheiten tolerieren kann, ist der Wert von i in der 3.
Ein spezifischer Wert von i wird auf der Grundlage eines tatsächlichen Stromtoleranzwerts der Photovoltaikeinheit bestimmt. Dies ist in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht spezifisch begrenzt. Es sollte beachtet werden, dass die Veranschaulichung in 6 lediglich der Einfachheit der Zeichnung und Beschreibung dient. Die i Photovoltaikeinheiten in der Figur können innerhalb des DC-DC-Wandlers 200 parallel geschaltet sein oder können zuerst extern parallel zu einer Schnittstelle zum Verbinden des Gleichstrombusses geschaltet sein.
Wenn kein Kurzschlussfehler vorliegt, werden Ströme aller Zweige in den Gleichstrombus aggregiert. Daher ist ein Absolutwert eines Stroms des Gleichstrombusses größer als ein Absolutwert eines Stroms eines beliebigen Zweigs. Eine Stromrichtung fließt von einer positiven Elektrode einer Photovoltaikeinheit zu einem positiven Gleichstrombus.
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem beliebigen Zweig auftritt, fließen Ausgangsströme aller anderen normalen Zweige zu dem Zweig mit dem Kurzschlussfehler und ein Rückstrom tritt an dem Zweig mit dem Kurzschlussfehler auf. Wenn ein Wert von M + N größer als 2 ist, tritt ferner ein Überstrom an dem Zweig mit dem Kurzschlussfehler auf.
Die Freigabevorrichtung ist mechanisch mit der Schaltvorrichtung verbunden und dazu konfiguriert, einen Haltemechanismus freizugeben, wenn eine Schutzaktion ausgelöst wird, sodass die Schaltvorrichtung automatisch getrennt wird. Ein Prinzip der Freigabevorrichtung ist wie folgt: Wenn ein Rückstrom oder ein Überstrom an einem Zweig auftritt, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, um die Photovoltaikeinheit und die Leitung zu schützen.
Die DC-DC-Schaltung 201 kann insbesondere eine Boost-Schaltung (Boost), eine Buck-Schaltung (Buck) oder eine Buck-Boost-Schaltung (Buck-Boost) sein.
Zusammenfassend steuert die Freigabevorrichtung gemäß dem photovoltaischen Energieerzeugungssystem, wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Photovoltaikeinheit auftritt, die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass die Schnittstelle vom Gleichstrombus getrennt wird und die mit der Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit vom Gleichstrombus getrennt wird. Daher gibt eine mit einer anderen Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit keinen Strom an eine Leitung aus, in der sich die Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung vor Beschädigung geschützt werden. Basierend auf einer Schutzaktion, die durch die Schaltvorrichtung unter Steuerung durch die Freigabevorrichtung ausgelöst wird, ist keine zusätzliche Steuerschaltung erforderlich und die Implementierungsschwierigkeit der Lösung wird verringert. Außerdem kann, da eine Sicherung nicht mehr verwendet wird, ein Y-Kabelbaum, der ursprünglich für die eingebaute Sicherung verwendet wurde, auf einer Seite der Photovoltaikeinheit angeordnet sein, anstatt unter einem Photovoltaikwechselrichter oder einer Gleichstromkombiniererbox des photovoltaischen Energieerzeugungssystems angeordnet zu sein, so dass die Kabelkosten weiter verringert werden.
Die Freigabevorrichtung kann auf verschiedene Weisen implementiert sein. Zum Beispiel: In einigen Ausführungsformen ist die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Rückstrom auf dem Zweig, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, größer als ein erster Stromwert ist, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden. In einigen anderen Ausführungsformen ist die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf dem Zweig auftritt, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden. In noch einigen anderen Ausführungsformen ist die Freigabevorrichtung eine thermische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf dem Zweig auftritt, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Im Folgenden wird insbesondere eine Implementierung des Systems zur Erzeugung von photovoltaischer Energie beschrieben.
Das Folgende stellt zunächst eine Beschreibung unter Verwendung eines Beispiels bereit, in dem ein DC-DC-Wandler mit zwei Photovoltaikeinheiten verbunden ist.
7 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Jeder DC-DC-Wandler 200 ist unter Verwendung einer Schnittstelle mit zwei Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 verbunden.
Die zwei Photovoltaikeinheiten sind mit der Schnittstelle des DC-DC-Wandlers 200 verbunden. Nachdem sie innerhalb des DC-DC-Wandlers 200 parallel geschaltet wurden, werden die zwei Photovoltaikeinheiten unter Verwendung eines Gleichstromschalters 102 mit einer DC-DC-Schaltung 201 verbunden. Der Gleichstromschalter 102 ist dazu konfiguriert, die Schaltung zu schützen. In einigen Ausführungsformen kann eine direkte Verbindung durchgeführt werden, anstatt den Gleichstromschalter 102 anzuordnen.
Jede Photovoltaikeinheit ist ferner mit einem Schutzschalter S 1 in Reihe geschaltet.
Wenn kein Kurzschlussfehler vorliegt, werden Ströme der zwei Photovoltaikeinheiten in einen Gleichstrombus aggregiert. Ein Absolutwert eines Stroms des Gleichstrombusses (ein Absolutwert eines Detektionsstroms eines Punkts A oder eines Punkts B) ist größer als ein Absolutwert eines Stroms eines beliebigen Zweigs (ein Absolutwert eines Detektionsstroms eines Punkts C oder eines Punkts D).
Wenn ein Kurzschlussfehler an einer Photovoltaikeinheit auftritt, fließt ein Ausgangsstrom der anderen normalen Photovoltaikeinheit zu der kurzgeschlossenen Photovoltaikeinheit. Infolgedessen tritt ein Rückstrom an einem Zweig auf, in dem sich die Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler befindet.
In diesem Fall kann eine Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung sein. Wenn ein Rückstrom auf einem Zweig, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, größer als ein erster Stromwert ist, steuert die Freigabevorrichtung eine Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a1 befindet, wird ein Schutzschalter S1 getrennt, um den Zweig zu trennen, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a1 befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung geschützt werden. Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a2 befindet, wird ein Schutzschalter S2 getrennt, um den Zweig zu trennen, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a2 befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung geschützt werden.
In einigen Ausführungsformen kann ein Schutzschalter mit einem positiven Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit in Reihe geschaltet sein oder kann mit einem negativen Ausgangsende der Photovoltaikeinheit in Reihe geschaltet sein. Alternativ kann ein Schutzschalter jeweils mit einem positiven Ausgangsende und einem negativen Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit in Reihe geschaltet sein, um eine Redundanzsteuerung zu implementieren. Dies ist in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht spezifisch begrenzt.
In einigen anderen Ausführungsformen kann, wenn eine DC-DC-Schaltung mit nur zwei Photovoltaikeinheiten verbunden ist, einer der Schutzschalter S1 und S2 aufgehoben werden. Beispielsweise überträgt die Photovoltaikeinheit 101a2, nachdem S1 aufgehoben wurde, wenn die Photovoltaikeinheit 101a1 einen Kurzschluss aufweist, einen Strom an den Zweig, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a1 befindet, aber der Strom liegt innerhalb eines Toleranzbereichs der Photovoltaikeinheit 101a1. Daher wird die Photovoltaikeinheit 101a1 nicht beschädigt. Wenn die Photovoltaikeinheit 101a2 einen Kurzschluss aufweist, wird der Schutzschalter S2 getrennt, um die Schaltung zu schützen.
Zusammenfassend wird, wenn die Schaltvorrichtung des photovoltaischen Energieerzeugungssystems getrennt wird, die Schnittstelle vom Gleichstrombus getrennt und die mit der Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit vom Gleichstrombus getrennt. Daher gibt eine mit einer anderen Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit keinen Strom an eine Leitung aus, in der sich die Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung vor Beschädigung geschützt werden. Basierend auf einer Schutzaktion, die durch die Schaltvorrichtung unter Steuerung durch die Freigabevorrichtung ausgelöst wird, ist keine zusätzliche Steuerschaltung erforderlich und die Implementierungsschwierigkeit der Lösung wird verringert. Außerdem kann, da eine Sicherung nicht mehr verwendet wird, ein Y-Kabelbaum, der ursprünglich für die eingebaute Sicherung verwendet wurde, auf einer Seite der Photovoltaikeinheit angeordnet sein, anstatt unter einem Photovoltaikwechselrichter oder einer Gleichstromkombiniererbox des photovoltaischen Energieerzeugungssystems angeordnet zu sein, so dass die Kabelkosten weiter verringert werden.
Die vorstehende Ausführungsform wird unter Verwendung eines Beispiels beschrieben, in dem jeder DC-DC-Wandler unter Verwendung von zwei Eingangsschnittstellen mit Photovoltaikeinheiten verbunden ist. Derzeit können jedoch, um ein Gleichstromverhältnis des Systems zur Erzeugung von photovoltaischer Energie zu verbessern, üblicherweise drei, vier und noch mehr Eingangsschnittstellen in jedem DC-DC-Wandler angeordnet sein, um Photovoltaikeinheiten zu verbinden. Im Folgenden wird zunächst ein Arbeitsprinzip für einen Fall beschrieben, in dem drei Eingangsschnittstellen in jedem DC-DC-Wandler angeordnet sind.
8 eine schematische Darstellung noch eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Drei Photovoltaikeinheiten sind jeweils mit den drei Eingangsschnittstellen des DC-DC-Wandlers verbunden. Nachdem die drei Photovoltaikeinheiten jeweils mit einem Schutzschalter innerhalb des DC-DC-Wandlers in Reihe geschaltet wurden, werden die drei Photovoltaikeinheiten parallel geschaltet und dann unter Verwendung eines Gleichstromschalters 102 mit einer DC-DC-Schaltung 201 verbunden. Der Gleichstromschalter 102 ist dazu konfiguriert, die Schaltung zu schützen. In der tatsächlichen Anwendung kann eine direkte Verbindung durchgeführt werden, anstatt den Gleichstromschalter 102 anzuordnen.
Eine Photovoltaikeinheit 101a1 ist mit einem Schutzschalter S1 in Reihe geschaltet, eine Photovoltaikeinheit 101a2 ist mit einem Schutzschalter S2 in Reihe geschaltet und eine Photovoltaikeinheit 101a3 ist mit einem Schutzschalter S3 in Reihe geschaltet.
Wenn kein Kurzschlussfehler vorliegt, werden Ausgangsströme der drei Photovoltaikeinheiten in einen Gleichstrombus aggregiert. Daher ist ein Absolutwert eines Stroms des Gleichstrombusses (ein Absolutwert eines Detektionsstroms eines Punkts A oder eines Punkts B) größer als ein Absolutwert eines Stroms eines beliebigen Zweigs (ein Absolutwert eines Detektionsstroms eines Punkts C, eines Punkts D oder eines Punkts E). In diesem Fall kann eine Stromrichtung des Punkts C, des Punkts D und des Punkts E als eine voreingestellte Stromrichtung eingestellt werden, beispielsweise als eine positive Richtung eingestellt werden.
Wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Photovoltaikeinheit auftritt, wird angenommen, dass der Kurzschlussfehler auf einer Leitung auftritt, in der sich die Photovoltaikeinheit 101a3 befindet und eine einzelne Photovoltaikeinheit einen Rückstrom tolerieren kann, der nur von einem anderen Zweig übertragen wird.
In diesem Fall fließen Ausgangsströme der anderen zwei normalen Photovoltaikeinheiten zu der Photovoltaikeinheit 101a3 mit dem Kurzschlussfehler. Infolgedessen tritt ein Überstrom an einem Zweig auf, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a3 befindet und ein Rückstrom (entgegengesetzt zu der Stromrichtung des Punkts E) auftritt.
In einer möglichen Implementierung ist eine Freigabevorrichtung von S3 eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn der Rückstrom auf dem Zweig, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a3 befindet, größer als ein erster Stromwert ist, steuert die Freigabevorrichtung eine Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
In einer anderen möglichen Implementierung ist eine Freigabevorrichtung von S2 eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf dem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a3 befindet, steuert die Freigabevorrichtung eine Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
In noch einer anderen möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine thermische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf dem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a3 befindet, steuert die Freigabevorrichtung eine Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Eine Eingangsschnittstelle kann alternativ mit zwei Schutzschaltern und dann mit dem Gleichstrombus im DC-DC-Wandler in Reihe geschaltet sein. In diesem Fall können die zwei Schutzschalter verschiedene Arten von Freigabevorrichtungen verwenden.
Nachdem S3 getrennt wurde, können die Photovoltaikeinheit 101a1 und die Photovoltaikeinheit 101a2 weiterhin normal arbeiten, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung geschützt werden.
Die vorstehende Ausführungsform wird unter Verwendung eines Beispiels beschrieben, in dem drei Eingangsschnittstellen in jedem DC-DC-Wandler angeordnet sind. Im Folgenden wird ein Prinzip für einen Fall beschrieben, in dem vier Eingangsschnittstellen entsprechend in jedem DC-DC-Wandler angeordnet sind.
9 eine schematische Darstellung noch eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Jede von vier Photovoltaikeinheiten ist mit einem Eingangsanschluss des DC-DC-Wandlers verbunden und dann mit einem Schutzschalter in Reihe geschaltet. Anschließend werden die vier Photovoltaikeinheiten mit einer DC-DC-Schaltung 201 parallel geschaltet.
Insbesondere werden positive Ausgangsenden der Photovoltaikeinheiten aggregiert und dann mit einem Schutzschalter S1 verbunden. Ein negatives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a1 ist mit einem Schutzschalter S3 verbunden. Ein negatives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a2 ist mit einem Schutzschalter S2 verbunden. Ein negatives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a3 ist mit einem Schutzschalter S4 verbunden. Ein negatives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a4 ist mit einem Schutzschalter S5 verbunden.
In einigen Ausführungsformen kann eine direkte Verbindung durchgeführt werden, anstatt den Schutzschalter S1 in 9 anzuordnen.
Wenn kein Kurzschlussfehler vorliegt, werden Ströme der vier Photovoltaikeinheiten in den Gleichstrombus aggregiert, und daher ist ein Absolutwert eines Stroms des Gleichstrombusses (ein Absolutwert eines Detektionsstroms eines Detektionspunkts A oder B) größer als ein Absolutwert eines Stroms eines beliebigen Zweigs (Absolutwerte von Detektionsströmen der Detektionspunkte C, D, E und F).
Wenn ein Kurzschlussfehler an einer Photovoltaikeinheit auftritt, fließen Ausgangsströme der anderen normalen Photovoltaikeinheiten zu der Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler. Infolgedessen treten ein Überstrom und ein Rückstrom an einem fehlerhaften Zweig auf.
Dass eine einzelne Photovoltaikeinheit einen Strom tolerieren kann, der nur von einem anderen Zweig fließt, wird immer noch als Beispiel verwendet. In diesem Fall steuert eine Freigabevorrichtung eines Schutzschalters am fehlerhaften Zweig eine entsprechende Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass der fehlerhafte Zweig getrennt wird und die anderen Photovoltaikeinheiten weiterhin normal arbeiten können, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung geschützt werden.
10 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Ein Unterschied zwischen einer in 10 gezeigten Implementierung und der in 9 liegt darin: Ein positives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a1 und ein positives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a2 werden an einem Schutzschalter S1 aggregiert und unter Verwendung des Schutzschalters S1 mit einem positiven Gleichstrombus verbunden. Ein positives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a3 und ein positives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a4 werden an einem Schutzschalter S6 aggregiert und unter Verwendung des Schutzschalters S6 mit dem positiven Gleichstrombus verbunden.
In diesem Fall ist ein Prinzip ähnlich dem in 9 und Details werden in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht beschrieben.
11 eine schematische Darstellung noch eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Ein Unterschied zwischen einer in 11 gezeigten Weise und der in 9 liegt darin: Ein positives Ausgangsende jeder Photovoltaikeinheit ist mit einem Schutzschalter innerhalb eines DC-DC-Wandlers in Reihe geschaltet und dann an einem positiven Gleichstrombus aggregiert. Ein negatives Ausgangsende jeder Photovoltaikeinheit ist mit einem Schutzschalter innerhalb des DC-DC-Wandlers in Reihe geschaltet und dann an einem negativen Gleichstrombus aggregiert. Das redundante Anordnen des Schutzschalters kann die Sicherheit weiter verbessern und sicherstellen, dass ein Zweig, in dem sich eine Photovoltaikeinheit befindet, getrennt werden kann. Ein spezifisches Prinzip ist ähnlich dem in 9 und Details werden in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht beschrieben.
Zusammenfassend steuert, wenn der DC-DC-Wandler des photovoltaischen Energieerzeugungssystems unter Verwendung von Schnittstellen mit vier Photovoltaikeinheiten verbunden ist und ein Kurzschlussfehler auf einem Zweig auftritt, eine Freigabevorrichtung eine Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass eine Schnittstelle von einem Gleichstrombus getrennt wird und eine mit der Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit vom Gleichstrombus getrennt wird. Daher gibt eine mit einer anderen Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit keinen Strom an eine Leitung aus, in der sich die Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung vor Beschädigung geschützt werden. Basierend auf einer Schutzaktion, die durch die Schaltvorrichtung unter Steuerung durch die Freigabevorrichtung ausgelöst wird, ist keine zusätzliche Steuerschaltung erforderlich und die Implementierungsschwierigkeit der Lösung wird verringert. Außerdem kann, da eine Sicherung nicht mehr verwendet wird, ein Y-Kabelbaum, der ursprünglich für die eingebaute Sicherung verwendet wurde, auf einer Seite der Photovoltaikeinheit angeordnet sein, anstatt unter einem Photovoltaikwechselrichter oder einer Gleichstromkombiniererbox des photovoltaischen Energieerzeugungssystems angeordnet zu sein, so dass die Kabelkosten weiter verringert werden.
12 eine schematische Darstellung noch eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Die Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 sind innerhalb eines DC-DC-Wandlers parallel geschaltet und werden dann unter Verwendung von Schutzschaltern mit einem Gleichstrombus des DC-DC-Wandlers verbunden. Zweige, in denen sich die Photovoltaikeinheiten 101a3 bzw. 101a4 befinden, sind jeweils mit einem Schutzschalter in Reihe geschaltet und werden dann mit dem Gleichstrombus des DC-DC-Wandlers verbunden.
Insbesondere sind positive Ausgangsenden der Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 unter Verwendung eines Schutzschalters S1 mit einem positiven Gleichstrombus verbunden und negative Ausgangsenden der Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 sind unter Verwendung eines Schutzschalters S2 mit einem negativen Gleichstrombus verbunden.
In einigen Ausführungsformen kann eine direkte Verbindung durchgeführt werden, anstatt den Schutzschalter S2 anzuordnen.
Wenn kein Kurzschlussfehler vorliegt, werden Ströme aller Zweige in den Gleichstrombus aggregiert und daher ist ein Absolutwert eines Stroms des Gleichstrombusses (ein Absolutwert eines Detektionsstroms eines Detektionspunkts A oder B) größer als ein Absolutwert eines Stroms eines beliebigen Zweigs (Absolutwerte von Detektionsströmen der Detektionspunkte C, D, E, F, G und H).
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, fließt ein Ausgangsstrom eines normalen Zweigs zu dem Zweig mit dem Kurzschlussfehler. Infolgedessen tritt ein Rückstrom an dem Zweig mit dem Kurzschlussfehler auf.
Eine Freigabevorrichtung kann eine elektromagnetische Freigabevorrichtung sein. In diesem Fall steuert eine Freigabevorrichtung eines Schutzschalters am fehlerhaften Zweig eine entsprechende Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass der Zweig mit dem Kurzschlussfehler getrennt wird und eine andere Photovoltaikeinheit weiterhin normal arbeiten kann, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung geschützt werden.
Eine spezifische Beschreibung unter Bezugnahme auf 12 ist wie folgt:
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a3 befindet, wird S3 getrennt. In diesem Fall wird die Photovoltaikeinheit 101a3 unterbrochen und die Photovoltaikeinheiten 101a1, 101a2 und 101a4 können normal arbeiten.
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a4 befindet, wird S4 getrennt. In diesem Fall wird die Photovoltaikeinheit 101a4 unterbrochen und die Photovoltaikeinheiten 101a1, 101a2 und 101a3 können normal arbeiten.
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a1 befindet, werden S1 und S2 getrennt. In diesem Fall liegt ein von der Photovoltaikeinheit 101a2 eingegebener Strom innerhalb eines Toleranzbereichs der Photovoltaikeinheit 101a1 und die Photovoltaikeinheiten 101a3 und 101a4 können normal arbeiten.
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a2 befindet, werden S1 und S2 getrennt. In diesem Fall liegt ein von der Photovoltaikeinheit 101a1 eingegebener Strom innerhalb eines Toleranzbereichs der Photovoltaikeinheit 101a2 und die Photovoltaikeinheiten 101a3 und 101a4 können normal arbeiten.
13 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Ein Unterschied zwischen einer in 13 gezeigten Implementierung und der in 12 liegt darin: Positive Ausgangsenden der Photovoltaikeinheiten 101a3 und 101a4 werden aggregiert und dann unter Verwendung eines Schutzschalters S3 mit dem positiven Gleichstrombus verbunden, ein negatives Ausgangsende der Photovoltaikeinheit 101a3 wird unter Verwendung eines Schutzschalters S4 mit dem negativen Gleichstrombus verbunden und ein negatives Ausgangsende der Photovoltaikeinheit 101a4 wird unter Verwendung eines Schutzschalters S5 mit dem negativen Gleichstrombus verbunden.
Ein Arbeitsprinzip ist ähnlich der Beschreibung entsprechend 12 und Details werden in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht beschrieben.
14 eine schematische Darstellung noch eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Ein Unterschied zwischen einer in 14 gezeigten Implementierung und der in 13 liegt darin: Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 werden parallel geschaltet, positive Ausgangsenden der Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 werden aggregiert und dann unter Verwendung eines Schutzschalters S1 mit einem positiven Gleichstrombus verbunden und negative Ausgangsenden davon werden aggregiert und dann unter Verwendung eines Schutzschalters S4 mit einem negativen Gleichstrombus verbunden. Ein positives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a3 ist unter Verwendung des Schutzschalters S1 mit dem positiven Gleichstrombus verbunden und ein negatives Ausgangsende davon ist unter Verwendung eines Schutzschalters S2 mit dem negativen Gleichstrombus verbunden. Ein positives Ausgangsende einer Photovoltaikeinheit 101a4 ist unter Verwendung eines Schutzschalters S3 mit dem positiven Gleichstrombus verbunden und ein negatives Ausgangsende davon ist unter Verwendung des Schutzschalters S4 mit dem negativen Gleichstrombus verbunden.
Ein Arbeitsprinzip ist ähnlich der Beschreibung entsprechend 12 und Details werden in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht beschrieben.
15 eine schematische Darstellung noch eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Die Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 sind innerhalb eines DC-DC-Wandlers direkt parallel geschaltet. Positive Ausgangsenden der Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 sind unter Verwendung eines Schutzschalters S1 mit einem positiven Gleichstrombus verbunden und negative Ausgangsenden davon sind unter Verwendung eines Schutzschalters S2 mit einem negativen Gleichstrombus verbunden.
Die Photovoltaikeinheiten 101a3 und 101a4 sind innerhalb des DC-DC-Wandlers direkt parallel geschaltet. Positive Ausgangsenden der Photovoltaikeinheiten 101a3 und 101a4 sind unter Verwendung eines Schutzschalters S3 mit dem positiven Gleichstrombus verbunden und negative Ausgangsenden davon sind unter Verwendung eines Schutzschalters S4 mit dem negativen Gleichstrombus verbunden.
Wenn kein Kurzschlussfehler vorliegt, werden Ströme aller Zweige in den Gleichstrombus aggregiert und daher ist ein Absolutwert eines Stroms des Gleichstrombusses (ein Absolutwert eines Detektionsstroms eines Detektionspunkts A oder B) größer als ein Absolutwert eines Stroms eines beliebigen Zweigs (Absolutwerte von Detektionsströmen der Detektionspunkte C, D, E, F, G und H).
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, fließt ein Ausgangsstrom eines normalen Zweigs zu dem Zweig mit dem Kurzschlussfehler. Infolgedessen tritt ein Rückstrom an dem Zweig mit dem Kurzschlussfehler auf.
Eine Freigabevorrichtung kann eine elektromagnetische Freigabevorrichtung sein. In diesem Fall steuert eine Freigabevorrichtung eines Schutzschalters am fehlerhaften Zweig eine entsprechende Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass der Zweig mit dem Kurzschlussfehler getrennt wird und eine andere Photovoltaikeinheit weiterhin normal arbeiten kann, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung geschützt werden.
Eine spezifische Beschreibung unter Bezugnahme auf 15 ist wie folgt:
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a1 befindet, werden S1 und S2 getrennt. In diesem Fall liegt ein von der Photovoltaikeinheit 101a2 eingegebener Strom innerhalb eines Toleranzbereichs der Photovoltaikeinheit 101a1 und die Photovoltaikeinheiten 101a3 und 101a4 können normal arbeiten.
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a2 befindet, werden S1 und S2 getrennt. In diesem Fall liegt ein von der Photovoltaikeinheit 101a1 eingegebener Strom innerhalb eines Toleranzbereichs der Photovoltaikeinheit 101a2 und die Photovoltaikeinheiten 101a3 und 101a4 können normal arbeiten.
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a3 befindet, werden S3 und S4 getrennt. In diesem Fall liegt ein von der Photovoltaikeinheit 101a4 eingegebener Strom innerhalb eines Toleranzbereichs der Photovoltaikeinheit 101a3 und die Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 können normal arbeiten.
Wenn ein Kurzschlussfehler an einem Zweig auftritt, in dem sich die Photovoltaikeinheit 101a4 befindet, werden S3 und S4 getrennt. In diesem Fall liegt ein von der Photovoltaikeinheit 101a3 eingegebener Strom innerhalb eines Toleranzbereichs der Photovoltaikeinheit 101a4 und die Photovoltaikeinheiten 101a1 und 101a2 können normal arbeiten.
In einigen Ausführungsformen kann eine direkte Verbindung durchgeführt werden, anstatt mindestens einen der Schutzschalter S1 und S2 anzuordnen, oder eine direkte Verbindung kann durchgeführt werden, anstatt mindestens einen der Schutzschalter S3 und S4 anzuordnen, oder eine direkte Verbindung kann durchgeführt werden, anstatt einen der Schutzschalter S1 und S2 und einen der Schutzschalter S3 und S4 anzuordnen, um eine Anzahl von in Reihe geschalteten Schutzschaltern zu verringern, wodurch die Kosten verringert werden.
Die vorstehenden Ausführungsformen beschreiben die Arbeitsprinzipien für die Fälle, in denen jeder DC-DC-Wandler drei Eingangsschnittstellen beinhaltet, und die Fälle, in denen jeder DC-DC-Wandler vier Eingangsschnittstellen beinhaltet. In einigen Ausführungsformen kann jeder DC-DC-Wandler ferner entsprechend mit mehr Photovoltaikeinheiten verbunden sein. Im Folgenden wird spezifisch ein Arbeitsprinzip für einen Fall beschrieben, in dem eine Anzahl von Photovoltaikeinheiten, die mit jedem DC-DC-Wandler verbunden sind, größer als vier ist.
16 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Ein DC-DC-Wandler ist mit M Eingangsschnittstellen zum Verbinden mit Photovoltaikeinheiten versehen, und jede Schnittstelle ist mit einer Photovoltaikeinheit verbunden, um M Photovoltaikeinheitszweige des ersten Typs zu bilden. M ist eine ganze Zahl größer oder gleich 3.
Wenn die Photovoltaikeinheit mit einem Schutzschalter in Reihe geschaltet ist, ist der Schutzschalter mit einem positiven Ausgangsende oder einem negativen Ausgangsende der Photovoltaikeinheit in Reihe geschaltet. Wenn die Photovoltaikeinheit mit zwei Schutzschaltern in Reihe geschaltet ist, sind die Schutzschalter mit einem positiven Ausgangsende und einem negativen Ausgangsende der Photovoltaikeinheit in Reihe geschaltet, um einen Redundanzschutz zu implementieren.
Die M Photovoltaikeinheiten sind jeweils mit einem Schutzschalter in Reihe geschaltet und werden dann mit einem Gleichstrombus des DC-DC-Wandlers parallel geschaltet.
Wenn kein Kurzschlussfehler vorliegt, werden Ströme aller Photovoltaikeinheiten in den Gleichstrombus aggregiert, und ein Absolutwert eines Stroms des Gleichstrombusses (ein Absolutwert eines Detektionsstroms eines Detektionspunkts A oder eines Detektionspunkts B) ist größer als ein Absolutwert eines Stroms eines beliebigen Zweigs.
Wenn ein Kurzschlussfehler an einer Photovoltaikeinheit auftritt, fließt ein Ausgangsstrom einer anderen normalen Photovoltaikeinheit zu einem Zweig, in dem sich die kurzgeschlossene Photovoltaikeinheit befindet. Infolgedessen treten ein Überstrom und ein Rückstrom an dem fehlerhaften Zweig auf.
In diesem Fall steuert eine Freigabevorrichtung am fehlerhaften Zweig eine entsprechende Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass der fehlerhafte Zweig getrennt wird und eine andere Photovoltaikeinheit weiterhin normal arbeiten kann.
17 eine schematische Darstellung noch eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Alle i Photovoltaikeinheiten sind innerhalb eines DC-DC-Wandlers direkt parallel geschaltet. Anschließend werden die i Photovoltaikeinheiten mit mindestens einem Schutzschalter in Reihe geschaltet und dann mit einem Gleichstrombus des DC-DC-Wandlers verbunden. N ist eine ganze Zahl größer oder gleich 2.
Wenn ein Kurzschlussfehler in einer einzelnen Photovoltaikeinheit auftritt, wenn die fehlerhafte Photovoltaikeinheit einen Ausgangsstrom einer anderen normalen Photovoltaikeinheit tolerieren kann, ist ein Wert von i 2; oder wenn die fehlerhafte Photovoltaikeinheit Ausgangsströme von zwei anderen normalen Photovoltaikeinheiten tolerieren kann, ist ein Wert von i 2 oder 3.
18 eine schematische Darstellung noch eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
M Photovoltaikeinheiten sind jeweils mit mindestens einem Schalter innerhalb eines DC-DC-Wandlers in Reihe geschaltet und dann mit einem Gleichstrombus verbunden.
i Photovoltaikeinheiten sind innerhalb des DC-DC-Wandlers direkt parallel geschaltet. Anschließend werden die i Photovoltaikeinheiten mit mindestens einem Schutzschalter in Reihe geschaltet und dann mit dem Gleichstrombus des DC-DC-Wandlers verbunden. N ist eine ganze Zahl größer oder gleich 2.
Wenn ein Kurzschlussfehler in einer einzelnen Photovoltaikeinheit auftritt, wenn die fehlerhafte Photovoltaikeinheit einen Ausgangsstrom einer anderen normalen Photovoltaikeinheit tolerieren kann, ist ein Wert von i 2; oder wenn die fehlerhafte Photovoltaikeinheit Ausgangsströme von zwei anderen normalen Photovoltaikeinheiten tolerieren kann, ist ein Wert von i 2 oder 3.
Ferner ist 19 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Eine Photovoltaikeinheit und eine Schutzvorrichtung können in Reihe oder parallel geschaltet werden und dann mit einem DC-DC-Wandler verbunden werden. Die Figur ist unter Verwendung eines Beispiels veranschaulicht, in dem jeweils zwei von i Photovoltaikeinheiten unter Verwendung einer Schutzvorrichtung dazwischen parallel geschaltet sind. In einigen Ausführungsformen kann die Schutzvorrichtung alternativ mit einer Photovoltaikeinheit in Reihe geschaltet sein.
Eine Schutzvorrichtung Q kann eine oder eine Kombination aus einer Sicherung, einem Optimierer und einer Trenndose sein oder kann eine andere Komponente sein, die eine Schaltung schützen kann, wenn ein Kurzschlussfehler in der Schaltung auftritt. Dies ist in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht spezifisch begrenzt.
Ein Wert von k in der Figur kann auf der Grundlage eines tatsächlichen Falls bestimmt werden. Dies ist in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht spezifisch begrenzt.
In diesem Fall ist eine Freigabevorrichtung ferner dazu konfiguriert, zu verhindern, dass die Schutzvorrichtung eine Schutzaktion auslöst, wenn eine Schaltvorrichtung gesteuert wird, um getrennt zu werden. Mit anderen Worten, wenn das aktuelle photovoltaische Energieerzeugungssystem, das die Schutzvorrichtung verwendet, rekonstruiert wird, muss die Schutzvorrichtung möglicherweise nicht entfernt werden und kann direkt mit dem DC-DC-Wandler verbunden werden.
Es ist anzumerken, dass, wenn ein Kurzschlussfehler in einer einzelnen Photovoltaikeinheit auftritt und die fehlerhafte Photovoltaikeinheit einen Ausgangsstrom einer anderen normalen Photovoltaikeinheit tolerieren kann, um das Auslösen der Schutzaktion der Schutzvorrichtung zu vermeiden, ein Wert von i 2 ist. Wenn die fehlerhafte Photovoltaikeinheit Ausgangsströme von zwei anderen normalen Photovoltaikeinheiten tolerieren kann, um das Auslösen der Schutzaktion der Schutzvorrichtung zu vermeiden, ist der Wert von i 2 oder 3.
20 eine schematische Darstellung eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Das in der Figur gezeigte photovoltaische Energieerzeugungssystem beinhaltet X DC-DC-Wandler 200 und beinhaltet ferner einen DC-AC-Wandler 300. Der DC-AC-Wandler kann auch als ein Wechselrichter bezeichnet werden.
Der DC-AC-Wandler und die mehreren DC-DC-Wandler bilden einen Wechselrichter 20, der ein Strangwechselrichter ist.
Positive Ausgangsanschlüsse der X DC-DC-Wandler 200 sind parallel mit einem positiven Eingangsanschluss des DC-AC-Wandlers 300 verbunden und negative Ausgangsanschlüsse der X DC-DC-Wandler 200 sind parallel mit einem negativen Eingangsanschluss des DC-AC-Wandlers 300 verbunden.
Ein Wechselstrom, der durch den Wechselrichter 20 ausgegeben wird, wird aggregiert, nachdem er durch eine Wechselstromkombiniererbox oder eine Schaltbox fließt, und erreicht dann ein Wechselstromnetz, nachdem er durch einen Transformator transformiert wurde.
21 eine schematische Darstellung noch eines weiteren photovoltaischen Energieerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
X DC-DC-Wandler 200, die in dem in der Figur gezeigten photovoltaischen Energieerzeugungssystem enthalten sind, bilden eine Gleichstromkombiniererbox 30. Positive Ausgangsanschlüsse der X DC-DC-Wandler 200 sind parallel geschaltet, um einen positiven Ausgangsanschluss der Gleichstromkombiniererbox 30 zu bilden. Negative Ausgangsanschlüsse der X DC-DC-Wandler 200 sind parallel geschaltet, um einen negativen Ausgangsanschluss der Gleichstromkombiniererbox 30 zu bilden.
In einigen Ausführungsformen ist die Gleichstromkombiniererbox 30 eine MPPT-Boost-Kombiniererbox, und das positive Ausgangsende und das negative Ausgangsende der Gleichstromkombiniererbox 30 sind jeweils mit einem positiven Eingangsende und einem negativen Eingangsende eines zentralisierten Wechselrichters verbunden.
Der zentralisierte Wechselrichter ist konfiguriert, um einen einzelnen Gleichstromeingang von einer Gleichstromseite oder mehrere Gleichstromeingänge, die von der Gleichstromseite sind und die parallel geschaltet sind, in einen Wechselstromausgang umzuwandeln. Üblicherweise wird eine einstufige DC-AC-Leistungsumwandlung verwendet. Der Wechselstrom, der durch den zentralisierten Wechselrichter ausgegeben wird, fließt durch einen Transformator und wird dann in ein Wechselstromnetz aggregiert.
Basierend auf den in den vorstehenden Ausführungsformen bereitgestellten Systemen zur Erzeugung von photovoltaischer Energie stellt eine Ausführungsform dieser Anmeldung ferner einen Photovoltaikwechselrichter bereit, der nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen spezifisch beschrieben wird.
22 eine schematische Darstellung eines Photovoltaikwechselrichters gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Der in der Figur gezeigte Photovoltaikwechselrichter 20 beinhaltet einen Schutzschalter (in der Figur nicht gezeigt), einen DC-AC-Wandler 300 und mehrere DC-DC-Wandler 200.
Ein Eingangsende jedes DC-DC-Wandlers 200 ist mit mindestens zwei Photovoltaikeinheiten 101 verbunden, und jede Photovoltaikeinheit beinhaltet mindestens ein Photovoltaikmodul.
Jeder DC-DC-Wandler 200 beinhaltet einen Gleichstrombus, eine DC-DC-Schaltung und mindestens eine Eingangsschnittstelle.
Jede Eingangsschnittstelle beinhaltet eine positive Eingangsschnittstelle und eine negative Eingangsschnittstelle.
Die Eingangsschnittstelle ist dazu konfiguriert, mit den Photovoltaikeinheiten verbunden zu werden. Die positive Eingangsschnittstelle ist mit einem positiven Gleichstrombus innerhalb des Photovoltaikwechselrichters 20 verbunden und die negative Eingangsschnittstelle ist mit einem negativen Gleichstrombus innerhalb des Photovoltaikwechselrichters verbunden.
Positive Ausgangsanschlüsse der mehreren DC-DC-Wandler 200 sind parallel mit einem positiven Eingangsanschluss des DC-AC-Wandlers 300 verbunden und negative Ausgangsanschlüsse der mehreren DC-DC-Wandler 200 sind parallel mit einem negativen Eingangsanschluss des DC-AC-Wandlers 300 verbunden.
Der Schutzschalter beinhaltet eine Freigabevorrichtung und eine Schaltvorrichtung. Die Freigabevorrichtung ist dazu konfiguriert: wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, die Schaltvorrichtung zu steuern, um getrennt zu werden.
In einer möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Rückstrom auf dem Zweig, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, größer als ein erster Stromwert ist, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
In einer anderen möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf dem Zweig auftritt, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
In noch einer anderen möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine thermische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf dem Zweig auftritt, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
Gemäß dem Photovoltaikwechselrichter steuert die Freigabevorrichtung, wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Photovoltaikeinheit auftritt, die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass die Schnittstelle vom Gleichstrombus getrennt wird und die mit der Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit vom Gleichstrombus getrennt wird. Daher gibt eine mit einer anderen Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit keinen Strom an eine Leitung aus, in der sich die Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung vor Beschädigung geschützt werden. Basierend auf einer Schutzaktion, die durch die Schaltvorrichtung unter Steuerung durch die Freigabevorrichtung ausgelöst wird, ist keine zusätzliche Steuerschaltung erforderlich und die Implementierungsschwierigkeit der Lösung wird verringert. Außerdem kann, da eine Sicherung nicht mehr verwendet wird, ein Y-Kabelbaum, der ursprünglich für eine eingebaute Sicherung verwendet wurde, auf einer Seite der Photovoltaikeinheit angeordnet sein, anstatt unter dem Photovoltaikwechselrichter des photovoltaischen Energieerzeugungssystems angeordnet zu sein. Daher werden die Kabelkosten weiter verringert.
Basierend auf den in den vorstehenden Ausführungsformen bereitgestellten Systemen zur Erzeugung von photovoltaischer Energie stellt eine Ausführungsform dieser Anmeldung ferner eine Gleichstromkombiniererbox bereit, die nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen spezifisch beschrieben wird.
23 eine schematische Darstellung einer Gleichstromkombiniererbox gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
Die Gleichstromkombiniererbox 30 beinhaltet einen Schutzschalter (in der Figur nicht gezeigt) und mehrere DC-DC-Wandler 200.
Ein Eingangsende jedes DC-DC-Wandlers ist mit mindestens zwei Photovoltaikeinheiten 101 verbunden, und jede Photovoltaikeinheit beinhaltet mindestens ein Photovoltaikmodul.
Jeder DC-DC-Wandler beinhaltet einen Gleichstrombus, eine DC-DC-Schaltung und mindestens eine Eingangsschnittstelle. Die Eingangsschnittstelle beinhaltet eine positive Eingangsschnittstelle und eine negative Eingangsschnittstelle. Die Eingangsschnittstelle ist dazu konfiguriert, mit den Photovoltaikeinheiten verbunden zu werden. Die positive Eingangsschnittstelle ist mit einem positiven Gleichstrombus innerhalb der Gleichstromkombiniererbox 30 verbunden und die negative Eingangsschnittstelle ist mit einem negativen Gleichstrombus innerhalb der Gleichstromkombiniererbox 30 verbunden.
Positive Ausgangsanschlüsse der mehreren DC-DC-Wandler 200 sind parallel geschaltet, um einen positiven Ausgangsanschluss der Gleichstromkombiniererbox 30 zu bilden, und negative Ausgangsanschlüsse der mehreren DC-DC-Wandler 200 sind parallel geschaltet, um einen negativen Ausgangsanschluss der Gleichstromkombiniererbox 30 zu bilden.
Der Schutzschalter beinhaltet eine Freigabevorrichtung und eine Schaltvorrichtung. Die Freigabevorrichtung ist dazu konfiguriert: wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, die Schaltvorrichtung zu steuern, um getrennt zu werden.
In einer möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Rückstrom auf dem Zweig, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, größer als ein erster Stromwert ist, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
In einer anderen möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf dem Zweig auftritt, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
In noch einer anderen möglichen Implementierung ist die Freigabevorrichtung eine thermische Freigabevorrichtung. Wenn ein Überstrom auf dem Zweig auftritt, in dem sich die Freigabevorrichtung befindet, steuert die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden.
In einigen Ausführungsformen ist mindestens eine der positiven Eingangsschnittstelle oder der negativen Eingangsschnittstelle jeder Eingangsschnittstelle mit dem Schutzschalter innerhalb der Gleichstromkombiniererbox 30 in Reihe geschaltet.
Gemäß der Gleichstromkombiniererbox steuert die Freigabevorrichtung, wenn ein Kurzschlussfehler auf einer Photovoltaikeinheit auftritt, die Schaltvorrichtung, um getrennt zu werden, so dass die Schnittstelle vom Gleichstrombus getrennt wird und die mit der Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit vom Gleichstrombus getrennt wird. Daher gibt eine mit einer anderen Schnittstelle verbundene Photovoltaikeinheit keinen Strom an eine Leitung aus, in der sich die Photovoltaikeinheit mit dem Kurzschlussfehler befindet, wodurch die Photovoltaikeinheit und die Leitung vor Beschädigung geschützt werden. Basierend auf einer Schutzaktion, die durch die Schaltvorrichtung unter Steuerung durch die Freigabevorrichtung ausgelöst wird, ist keine zusätzliche Steuerschaltung erforderlich und die Implementierungsschwierigkeit der Lösung wird verringert. Außerdem kann, da eine Sicherung nicht mehr verwendet wird, ein Y-Kabelbaum, der ursprünglich für eine eingebaute Sicherung verwendet wurde, auf einer Seite der Photovoltaikeinheit angeordnet sein, anstatt unter der Gleichstromkombiniererbox des photovoltaischen Energieerzeugungssystems angeordnet zu sein. Daher werden die Kabelkosten weiter verringert.
Es versteht sich, dass in dieser Anmeldung „mindestens ein“ eines oder mehrere bedeutet und „mehrere“ zwei oder mehr bedeutet. Der Begriff „und/oder“ wird verwendet, um eine Zuordnungsbeziehung zwischen zugeordneten Objekten zu beschreiben, und gibt an, dass drei Beziehungen existieren können. Zum Beispiel können „A und/oder B“ die folgenden drei Fälle angeben: Nur A existiert, nur B existiert und sowohl A als auch B existieren, wobei A und B einzahlig oder mehrfach sein können. Das Zeichen „/“ gibt allgemein eine „oder“-Beziehung zwischen den zugeordneten Objekten an. „Mindestens eines der folgenden Elemente (Stücke)“ oder ein ähnlicher Ausdruck davon gibt eine beliebige Kombination dieser Elemente an, einschließlich einer beliebigen Kombination von einzahligen Elementen (Stücken) oder mehrfachen Elementen (Stücken). Zum Beispiel kann mindestens ein Element (Stück) von a, b oder c darstellen: a, b, c, „a und b“, „a und c“, „b und c“ oder „a, b und c“, wobei a, b und c einzahlig oder mehrfach sein können.
Die vorstehenden Ausführungsformen sind lediglich dazu gedacht, die technischen Lösungen dieser Anmeldung zu beschreiben, aber diese Anmeldung nicht zu begrenzen. Obwohl diese Anmeldung unter Bezugnahme auf die vorstehenden Ausführungsformen ausführlich beschrieben ist, sollte ein Fachmann auf dem Gebiet verstehen, dass er dennoch Modifikationen an den technischen Lösungen, die in den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben sind, vornehmen kann oder äquivalente Ersetzungen an einigen technischen Merkmalen davon vornehmen kann, ohne vom Umfang der technischen Lösungen von Ausführungsformen dieser Anmeldung abzuweichen.

Claims

Photovoltaisches Energieerzeugungssystem, wobei das photovoltaisches Energieerzeugungssystem einen Schutzschalter und mehrere DC-DC-Wandler umfasst und jeder DC-DC-Wandler einen Gleichstrombus, eine DC-DC-Schaltung und mindestens eine Eingangsschnittstelle umfasst; die mindestens eine Eingangsschnittstelle ist dazu konfiguriert, mit mindestens zwei Photovoltaikeinheiten verbunden zu werden, und die Photovoltaikeinheiten parallel geschaltet sind, um mindestens zwei Zweige zu bilden; die mindestens eine Eingangsschnittstelle unter Verwendung mindestens eines Schutzschalters, der sich in den Zweigen befindet, mit dem Gleichstrombus verbunden ist, der Gleichstrombus mit einem Eingangsende der DC-DC-Schaltung verbunden ist und ein Ausgangsende der DC-DC-Schaltung ein Ausgangsende des DC-DC-Wandlers ist; der Schutzschalter eine Freigabevorrichtung und eine Schaltvorrichtung umfasst, die in mechanischer Verbindung verbunden sind; und die Freigabevorrichtung dazu konfiguriert ist: als Reaktion darauf, dass ein Rückstrom in einem Zweig auftritt, in dem sich die Schaltvorrichtung befindet, und der Rückstrom einen ersten Stromwert erreicht, einen Haltemechanismus in einer Schutzaktion freizugeben, um die Schaltvorrichtung auszulösen, um den Zweig vom Gleichstrombus zu trennen, um die Photovoltaikeinheit, die Leitung oder das Energieerzeugungssystem zu schützen.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei der Schutzschalter unter Verwendung der Eingangsschnittstelle mit mindestens drei Photovoltaikeinheiten verbunden ist, wobei mindestens zwei Photovoltaikeinheiten durch den mindestens einen Schutzschalter mit dem Gleichstrombus verbunden sind.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei der Schutzschalter unter Verwendung der Schnittstelle mit mindestens drei Photovoltaikeinheiten verbunden ist, mindestens eine der Photovoltaikeinheiten direkt parallel mit dem Gleichstrombus verbunden ist und jede der verbleibenden Photovoltaikeinheiten und mindestens ein Schutzschalter in Reihe geschaltet sind und dann parallel mit dem Gleichstrombus verbunden sind.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei der Schutzschalter unter Verwendung der Schnittstelle mit mindestens drei Photovoltaikeinheiten verbunden ist, maximal zwei oder drei Photovoltaikeinheiten direkt parallel mit dem Gleichstrombus verbunden sind und jede der verbleibenden Photovoltaikeinheiten und mindestens ein Schutzschalter in Reihe geschaltet sind und dann parallel mit dem Gleichstrombus verbunden sind.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei der Schutzschalter unter Verwendung der Schnittstelle mit vier Photovoltaikeinheiten verbunden ist, zwei Photovoltaikeinheiten zuerst parallel geschaltet sind, die zwei parallel geschalteten Photovoltaikeinheiten und mindestens ein Schutzschalter dann in Reihe geschaltet sind und dann parallel mit dem Gleichstrombus verbunden sind und die anderen zwei Photovoltaikeinheiten direkt parallel mit dem Gleichstrombus verbunden sind.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Photovoltaikeinheiten mit zwei Schaltvorrichtungen in Reihe geschaltet sind, die zwei Schutzschalter separat mit einem positiven Ausgangsende und einem negativen Ausgangsende der Photovoltaikeinheit in Reihe geschaltet sind.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Photovoltaikeinheiten zuerst parallel geschaltet sind und dann mit einem Schutzschalter in Reihe geschaltet sind, positive Ausgangsenden der mehreren Photovoltaikeinheiten parallel geschaltet sind und dann mit einem Schutzschalter in Reihe geschaltet sind oder negative Ausgangsenden der mehreren Photovoltaikeinheiten parallel geschaltet sind und dann mit einem anderen Schutzschalter in Reihe geschaltet sind.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerung spezifisch konfiguriert ist, um: wenn ein Absolutwert eines Stroms eines Zweigs größer als ein Absolutwert eines Stroms des Gleichstrombusses ist, zu bestimmen, dass ein Rückstrom eines Zweigs größer als der erste Stromwert ist.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerung spezifisch konfiguriert ist, um: wenn der Parametererfassungswert des Zweigs einen ersten voreingestellten Parameterwertbereich überschreitet oder wenn der Parametererfassungswert des Gleichstrombusses einen zweiten voreingestellten Parameterwertbereich überschreitet, zu bestimmen, dass das photovoltaische Energieerzeugungssystem fehlerhaft ist.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das photovoltaische Energieerzeugungssystem ferner eine Schutzvorrichtung umfasst; die Schutzvorrichtung mit der Photovoltaikeinheit in Reihe oder parallel geschaltet ist; und die Freigabevorrichtung ferner dazu konfiguriert ist: wenn die Schaltvorrichtung gesteuert wird, um getrennt zu werden, zu verhindern, dass die Schutzvorrichtung eine Schutzaktion auslöst.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach Anspruch 10, wobei die Schutzvorrichtung mindestens eines der Folgenden umfasst: eine Sicherung, einen Optimierer und eine Trenndose.
Photovoltaikwechselrichter, der dazu konfiguriert ist, mit mehreren Photovoltaikeinheiten verbunden zu werden, und der Photovoltaikwechselrichter einen oder mehrere Schutzschalter, einen DC-AC-Wandler und mehrere DC-DC-Wandler umfasst, jeder DC-DC-Wandler einen Gleichstrombus, eine DC-DC-Schaltung und mindestens eine Eingangsschnittstelle umfasst; die Eingangsschnittstelle dazu konfiguriert ist, mit den Photovoltaikeinheiten verbunden zu werden, und die Photovoltaikeinheiten parallel geschaltet sind, um mindestens zwei Zweige zu bilden; die mindestens eine Eingangsschnittstelle unter Verwendung des Schutzschalters, der sich in den Zweigen befindet, mit dem Gleichstrombus verbunden ist, der Gleichstrombus mit einem Eingangsende der DC-DC-Schaltung verbunden ist und ein Ausgangsende der DC-DC-Schaltung ein Ausgangsende des DC-DC-Wandlers ist; die mehreren DC-DC-Wandler parallel mit dem DC-AC-Wandler verbunden sind; der Schutzschalter eine Freigabevorrichtung und eine Schaltvorrichtung umfasst, die in mechanischer Verbindung verbunden sind; und die Freigabevorrichtung dazu konfiguriert ist: als Reaktion darauf, dass ein Rückstrom in einem Zweig auftritt, in dem sich die Schaltvorrichtung befindet, und der Rückstrom einen ersten Stromwert erreicht, einen Haltemechanismus in einer Schutzaktion freizugeben, um die Schaltvorrichtung auszulösen, um den Zweig vom Gleichstrombus zu trennen, um die Photovoltaikeinheit oder den Wechselrichter zu schützen.
Photovoltaikwechselrichter nach Anspruch 12, wobei die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung ist, und wenn ein Rückstrom auf der Leitung, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, größer als ein erster Stromwert ist oder ein Überstrom auf der Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung steuert, um getrennt zu werden.
Photovoltaikwechselrichter nach Anspruch 12, wobei die Freigabevorrichtung eine elektromagnetische Freigabevorrichtung ist, und wenn ein Überstrom auf der Leitung auftritt, in der sich die Freigabevorrichtung befindet, die Freigabevorrichtung die Schaltvorrichtung steuert, um getrennt zu werden.
Photovoltaikwechselrichter nach Anspruch 14, wobei, wenn auf der Grundlage von Stromerfassungswerten aller Zweige bestimmt wird, dass ein Lichtbogenfehler in einem Zweig auftritt, oder auf der Grundlage eines Stromerfassungswerts des Gleichstrombusses bestimmt wird, dass ein Lichtbogenfehler im Gleichstrombus auftritt, bestimmt wird, dass das photovoltaische Energieerzeugungssystem fehlerhaft ist, um den Schutzschalter zu trennen.