DE3823989C2 - - Google Patents

Description

Durch die DE-PS 20 18 181 der Anmelderin ist bereits eine Schaltungsan­ ordnung zur Simulierung der elektrischen Eigenschaften einer Solarzelle bekannt geworden, die mit einer sehr geringen Anzahl von aktiven und passiven elektrischen Bauelementen eine einfache Schaltung aufweist, die die elektrischen Ausgangsgrößen einer mit unterschiedlicher Strahlungs­ intensität beaufschlagten Solarzellenanordnung simuliert und hierzu ein über den Emitter gegengekoppelten Leistungstransistor aufweist, der als spannungsabhängiger Vorwiderstand in die mit einem Bezugspotential ver­ bundene Ausgangsleitung einer Spannungsquelle geschaltet ist und an der Basis des Leistungstransistors eine die Strahlungsintensität - die auf die Solarzelle trifft - simulierende Steuerspannung zuführbar ist. An der so mit dem Leistungstransistor verschalteten Spannungsquelle sind dann die der Strahlungsintensität entsprechechenden elektrischen Aus­ gangsgrößen abnehmbar.

Aus der US 34 35 328 ist eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der die Strom/Spannungskennlinie eines Solargenerators simuliert bzw. beeinflußt werden kann.

Durch die DE-AS 20 52 251 ist eine weitere Anordnung gemäß dem Gattungs­ begriff bekannt, bei der eine Veränderung der Kennlinienform von Strom und Spannung durch Variation der Geber-Versorgungsspannung möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur schnellen Ermittlung der Strom/Spannungskennlinie von Generatoren, insbesondere Solarzellengeneratoren zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Mitteln des einzigen Patentanspruches. Insbesondere bei Solarpaneelen wird hiermit eine Aufheizung des Paneels und somit die thermische Abhängigkeit der U-I-Kennlinie minimiert.

Aus- und Weiterbildungen sowie Vorteile der Erfindung sind der beigefüg­ ten Beschreibung und Zeichnung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen.

Die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung weist eine Span­ nungserzeugungseinheit 1 und eine regelbare Last 2 auf, die über die Schaltung miteinander verbunden sind. Die Werte von U und I (Generator­ spannung und Generatorstrom) werden über die Zeit in den jeweiligen Dif­ ferenziergliedern 3 und 4 differenziert, und die Differenziale einem je­ weiligen Komparator 5 und 6 zugeführt, die sie als gemessene Istwerte mit vorgegebenen Sollwerten vergleicht. Aus den beiden Komparatoren führen Signalleitungen zum Gatter 7, an dessen Ausgang ein Signal an­ steht, das dem Regler 8 zugeführt wird. Das Reglerausgangssignal wird in der Einheit 9 mit dem Ausgangssignal des Integrators 10 addiert, der ein Startsignal von der Einheit 11 integriert und dem Subtrahierer 9 zu­ führt, dessen Ausgang C die regelbare Last 2 ansteuert. Die regelbare Last belastet den Spannungsgenerator derart, wie es durch die Sollwerte aus du/dt und di/dt vorgegeben ist, d.h., daß die vorgegebenen Grenzen eingehalten werden.

Die Funktion der Schaltungsanordnung ist derart, daß eine Differentation des Generatorstroms und der Generatorspannung in den Differentiatoren 4 und 3 vorgenommen wird. Beide Differentialergebnisse werden je mit einem Sollwert verglichen in den Komparatoren 5 und 6, wobei die Sollwerte derart vorgegeben werden, daß sie als Grenzwerte der maximal zulässigen Abtastgeschwindigkeit entsprechen. Überschreitet nun ein Istwert des Differentials (des Generatorstromes oder der Generatorspannung) den vor­ gegebenen Sollwert, wird dies in dem nachgeschaltenen Gatter 7 regi­ striert. Der Gatterausgang z wird z.B. logisch H, wenn eines der beiden Differentialen den jeweils vorgegebenen Sollwert überschritten hat. Das Gatterausgangssignal wird einem der Regelstrecke (Spannungsgenerator) angepaßten Regler zugeführt. Erfindungsgemäß wird so verfahren, daß du nach dt oder di nach dt konstant bleiben. Dadurch besteht die Möglich­ keit, die Kennlinie einer nichtlinearen Spannungsversorgungseinheit, wie insbesondere von Solarzellengeneratoren, sehr schnell zu ermitteln und hierdurch um so schneller und genauer zu regeln. So erfolgt eine gute Anpassung des Meßobjekts an die Meßperipherie. Temperatureinflüsse wäh­ rend der Messung werden herabgesetzt bzw. minimiert.

Geregelt werden kann eine Last, wie z.B. ein Leistungsschalter, ein MOS FET o.a. Transistor- oder integrierte Schaltung.

Die Solarzellen sind in bekannter Art, bevorzugt in Paneelen zusammenge­ setzt und verschaltet.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung zum Ermittlen der Strom/Spannungskennlinie von Generatoren, insbesondere von Generatoren mit nichtlinearer Strom/Spannungskennlinie, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Differenzierglied (3) das Differential dU/dt der Ausgangsspannung des Generators gebildet wird, daß

   • - in einem zweiten Differenzierglied 4 das Differential di/dt des Ausgangsstroms des Generators gebildet wird, daß
   • - die beiden Differentiale in Komparatoren (5, 6) jeweils mit einem Sollwert verglichen und dann einem Gatter (7) zugeführt sind, daß
   • - das Gatter (7) ein Ausgangssignal abgibt, wenn einer der beiden Sollwerte überschritten ist, daß
   • - das Ausgangssignal des Gatters (7) einen Regler (8) mit an die Regelstrecke angepaßter Übertragungsfunktion zugeführt ist, daß
   • - das Ausgangssignal des Reglers (8) einem Subtrahierer (9) zugeführt und von einem Ausgangssignal eines Integrators (10) subtrahiert wird, wobei der Integrator (10) ein Startsignal von einer Startereinheit (11) integriert und daß
   • - das Ausgangssignal des Subtrahierers (9) einer regelbaren Last (2) des zumessenden Generators (1) zugeführt ist.