DE60206692T2

DE60206692T2 - Solarzellenanordnung und photovoltaisches Energieerzeugungssystem

Info

Publication number: DE60206692T2
Application number: DE60206692T
Authority: DE
Inventors: Hidetoshi Tsuzuki; Akiharu Takabayashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2022-05-30
Also published as: EP1263113B1; EP1263113A3; US20030010373A1; DE60206692D1; JP4829424B2; US6884934B2; JP2002359385A; AU783510B2; CN1389931A; AU4444602A; CN1223012C; ATE307413T1; EP1263113A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Solarbatterieanordnung mit einer Vielzahl von Solarbatterien sowie auf ein fotovoltaisches Energieerzeugungssystem, bei dem eine solche Solarbatterieanordnung Verwendung findet.
In Betracht gezogener Stand der Technik
In jüngerer Zeit haben fotovoltaische Energieerzeugungssysteme als neue, saubere Energieversorgung großes Interesse gefunden. Wenn solche Systeme als Energie- bzw. Stromquelle für Außenbeschilderungen, Leuchtsignale, Uhren oder dergleichen Verwendung finden, werden in einigen Fällen eine einzelne Solarzelle (oder ein Solarzellenmodul) und eine Sekundärbatterie zur Bildung eines fotovoltaischen Energieerzeugungssystems miteinander kombiniert. Bei Verwendung von fotovoltaischen Energieerzeugungssystemen in öffentlichen Gebäuden oder Anlagen, Wohnhäusern, Kraftwerken oder dergleichen sind diese fotovoltaischen Energieerzeugungssysteme jedoch üblicherweise für eine elektrische Leistung von einigen Kilowatt (kW) oder mehr ausgelegt. Da die von einer Solarzelle oder einem Solarzellenmodul abgegebene elektrische Leistung üblicherweise nur in der Größenordnung von einigen Watt (W) bis zu einigen 100 Watt (W) liegt, findet somit bei einem fotovoltaischen Energieerzeugungssystem mit einer elektrischen Leistung von einigen kW oder mehr normalerweise eine aus einer Vielzahl von Solarbatterien bestehende Solarbatterieanordnung Verwendung.
Hierbei werden im engeren Sinne zwar eine Reihenschaltung einer Anzahl von Solarbatterien üblicherweise als Solarbatteriestrang und eine Parallelschaltung einer Vielzahl von Solarbatterien oder Solarbatteriesträngen häufig als Solarbatterieanordnung bezeichnet, jedoch bezieht sich der im Rahmen der nachstehenden Beschreibung verwendete Begriff "Solarbatterieanordnung" zur Vereinfachung auch auf ein Konzept, das einen Solarbatteriestrang einbezieht.
Weiterhin bezieht sich der im Rahmen der nachstehenden Beschreibung verwendete Begriff "Solarbatterie" auf ein Konzept, das sowohl eine Solarzelle als auch einen Solarzellenmodul einbezieht. In der nachstehenden Beschreibung bezeichnet der Begriff "Solarzelle" das kleinste Bauelement eines eine fotoelektrische Wandlerfunktion aufweisenden Gerätes und bezieht sich damit auf eine Einheit, bei der ein fotoelektrisches Wandlerelement mit einer kleineren Quellenspannung bzw. EMK im wesentlichen nicht ausgebaut werden kann, ohne den die fotoelektrische Umsetzung bewirkenden Bereich (üblicherweise die Halbleiterschichten) der Einheit zu zerstören. Weiterhin bezieht sich der im Rahmen der nachstehenden Beschreibung verwendete Begriff "Solarzellenmodul" auf ein Bauteil, bei dem eine Vielzahl von Solarzellen zu einem integrierten Körper elektrisch zusammengeschaltet sind (z.B. in Reihe geschaltet oder parallel geschaltet sind). Da eine Unterscheidung zwischen den Begriffen "Solarzelle" und "Solarzellenmodul" bei der nachstehenden Beschreibung der Erfindung in den meisten Fällen nicht von Bedeutung ist, wird der Begriff "Solarbatterie" zur Bezeichnung eines Konzeptes verwendet, das sich auf beide Begriffe bezieht. Sollte dennoch eine Unterscheidung erforderlich sein, wird darauf im einzelnen eingegangen.
Bei dem vorstehend beschriebenen fotovoltaischen Energieerzeugungssystem hoher Leistung besteht allerdings die Gefahr, dass man bei Berührung seiner elektrischen Schaltungsanordnung einen elektrischen Schlag erhält. Als Gegenmaßnahme ist daher bei üblichen fotovoltaischen Energieerzeugungssystemen die elektrische Schaltungsanordnung meist abgeschirmt bzw. ummantelt oder die Umgebung der Energieerzeugungssysteme abgesperrt. Wenn jedoch das die elektrische Schaltungsanordnung umgebende Abschirmungsmaterial brüchig wird oder wenn Wartungsarbeiten ausgeführt werden, kann es zu einem versehentlichen Berührungskontakt mit der elektrischen Schaltungsanordnung kommen.
Zur Verringerung der Auswirkung einer Berührung der elektrischen Schaltungsanordnung einer Solarzellenanordnung auf den menschlichen Körper ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem z.B. ein Transformator (Trenntransformator) zur Herbeiführung einer perfekten Isolation (eines potentialfreien Zustands) zwischen der gesamten elektrischen Schaltungsanordnung der Solarzellenanordnung und Masse verwendet wird, sodass sich bei Berührung der elektrischen Schaltungsanordnung kein elektrischer Stromkreis bildet. Auch in einem solchen Falle lassen sich jedoch nachteilige Auswirkungen auf den menschlichen Körper nicht verhindern, wenn die Berührung der elektrischen Schaltungsanordnung in einem Zustand erfolgt, bei dem versehentlich ein Masseschluss in einem Bereich der elektrischen Schaltungsanordnung entstanden ist.
Aus der EP-A-1 032 050 ist bereits eine Solarbatterieanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, wobei diese Druckschrift im einzelnen ein Solarenergieerzeugungssystem offenbart, das eine Vielzahl von Solarzellenmodulen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 umfasst.
Aus der US 4 341 607 ist weiterhin ein Solarenergieerzeugungssystem mit einer fotovoltaischen Anordnung bekannt, die mit einem Wechselrichter verbunden ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Solarbatterieanordnung und ein fotovoltaisches Energieerzeugungssystem anzugeben, durch die sich die Auswirkungen eines elektrischen Schlages auf den menschlichen Körper bei Berührung der elektrischen Schaltungsanordnung verringern lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Solarbatterieanordnung mit einer Vielzahl von Solarbatterien angegeben, bei der die Beziehungen V₂ < 0 und V₁ + V₂ > 0 erfüllt sind, wobei V₁ die Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss (der Solarbatterieanordnung) und Masse bei maximaler Ausgangsleistung der Solarbatterieanordnung und V₂ die Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss (der Solarbatterieanordnung) und Masse bei maximaler Ausgangsleistung der Solarbatterieanordnung bezeichnen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfüllt die Solarbatterieanordnung die Beziehung V₁ + 2 V₂ = 0. Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei dem ein Punkt mit der Spannung 0 zu Masse an einer nicht innerhalb der Solarbatterie liegenden elektrischen Schaltungsanordnung vorgesehen ist und der Absolutwert von V₁ + 2 V₂ denjenigen Absolutwert von V₁ + 2 V₂ nicht übersteigt, der sich ergibt, wenn die Spannung zu Masse eines nicht innerhalb der Solarbatterie liegenden beliebigen anderen Punktes an der elektrischen Schaltungsanordnung auf "0" eingestellt ist, d.h., bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Ausführungsbeispiel mit einer derartigen Einstellung, dass der Absolutwert von V₁ + 2 V₂ unter der Bedingung einen Minimalwert annehmen kann, dass die Spannung zu Masse des nicht innerhalb der Solarbatterie liegenden Punktes an der elektrischen Schaltungsanordnung auf "0" eingestellt ist. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Potentialdifferenz zwischen dem positiven Pol und dem negativen Pol bei maximaler Ausgangsleistung einer die Solarbatterieanordnung bildenden einzelnen Solarbatterie durch V₃ gegeben und erfüllt die Beziehung V₁ + 2 V₂ – 2 V₃ ≤ 0 ≤ V₁ + 2 V₂ + V₃. Die Solarbatterieanordnung kann vorzugsweise bei demjenigen Punkt an Masse liegen, bei dem die Spannung zu Masse den Wert 0 aufweist.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein fotovoltaisches Energieerzeugungssystem mit der vorstehend beschriebenen Solarbatterieanordnung und einem Verbraucher und/oder einem den von der Solarzellenanordnung abgegebenen Gleichstrom in einen Wechselstrom umsetzenden Wechselrichter angegeben, die mit dem positiv gepolten Anschluss und dem negativ gepolten Anschluss der Solarzellenanordnung verbunden sind.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein fotovoltaisches Energieerzeugungssystem mit einer eine Vielzahl von Solarbatterien umfassenden Solarbatterieanordnung und einem mit den Solarzellen verbundenen und den von der Solarbatterieanordnung abgegebenen Gleichstrom in einen Wechselstrom umsetzenden Wechselrichter angegeben, wobei die Solarbatterieanordnung einen zwischen dem negativ gepolten Anschluss der Solarbatterieanordnung und dem elektrischen Mittelpunkt der Solarbatterieanordnung bei deren maximaler Ausgangsleistung angeordneten Punkt aufweist, bei dem die Spannung zu Masse bei maximaler Ausgangsleistung der Solarbatterieanordnung 0 V beträgt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Solarbatteriestrangs zur generellen Veranschaulichung der Erfindung,
2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Solarbatteriestrangs als Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Solarbatterieanordnung,
3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen fotovoltaisches Energieerzeugungssystems,
4 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen fotovoltaischen Energieerzeugungssystems,
5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Solarbatterieanordnung,
6 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Solarbatterieanordnung, und
7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Solarbatteriestrangs als Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Solarbatterieanordnung.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt eine Solarbatterieanordnung oder ein fotovoltaisches Energieerzeugungssystem dar, die dahingehend ausgestaltet sind, dass die Auswirkungen eines elektrischen Schlages auf das Herz bei Handberührung eines Bereiches der elektrischen Schaltungsanordnung einer Solarbatterieanordnung herabgesetzt und vorzugsweise minimal gehalten werden können.
Gemäß der IEC-Norm (International Electrotechnical Commission Standard) 60479-1 ist auf Grund der Ergebnisse von Tierversuchen festgelegt worden, dass der Schwellenwert für das Auftreten von Herzflimmern beim Fließen eines Gleichstroms vom oberen in den unteren Bereich eines Tierkörpers ungefähr den zweifachen Betrag des Schwellenwertes für das Auftreten von Herzflimmern beim Fließen eines Gleichstroms vom unteren in den oberen Bereich des Tierkörpers aufweist. Im Rahmen der Erfindung ist in Betracht gezogen worden, dass diese Beziehung auch für den menschlichen Körper gilt.
In 1 ist ein Solarbatteriestrang 100 als Ausführungsbeispiel einer Solarbatterieanordnung dargestellt, bei der eine Vielzahl von Solarbatterien in Reihe geschaltet ist. Bei dem Solarbatteriestrang gemäß
1 ist die Spannung zwischen einem positiv gepolten Anschluss 101 und Masse bei maximaler Ausgangsleistung durch V₁ gegeben, während die Spannung zwischen einem negativ gepolten Anschluss 102 und Masse bei maximaler Ausgangsleistung durch V₂ gegeben ist. Hierbei sind Untersuchungen in Bezug auf den über den menschlichen Körper fließenden Gleichstrom und die Auswirkungen dieses Gleichstroms auf das Herz für den Fall angestellt worden, dass ein Mensch auf dem Boden steht und mit der Hand einen beliebigen Punkt (einen Punkt) zwischen dem positiv gepolten Anschluss und dem negativ gepolten Anschluss (oder einen Punkt an dem Anschluss 101 bzw. 102) eines elektrischen Stromkreises berührt, wenn der Solarbatteriestrang 100 mit maximaler Ausgangsleistung betrieben wird.
Wenn mit R der ohmsche Widerstand zwischen der Hand und einer Fußsohle des menschlichen Körpers bezeichnet und die Beziehung V₁ ≥ 0 ≥ V₂ erfüllt sind (vorausgesetzt, dass V₁ > V₂ ist), nimmt der über den menschlichen Körper von der Fußsohle zur Hand (von dem unteren zum oberen Bereich) fließende Gleichstrom den Maximalwert – V₂/R an, während der über den menschlichen Körper von der Hand zur Fußsohle (vom oberen zum unteren Bereich) fließende Gleichstrom den Maximalwert V₁/R annimmt. Hierbei ist der Betrag der Auswirkung, die der Gleichstrom auf das Herz haben kann, in beiden Fällen durch einen virtuellen Parameter Eff. gegeben, wobei Eff. im jeweiligen Falle durch aV₁/R bzw. –2aV₂/R gegeben ist (und a eine Proportionalitätskonstante darstellt).
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist somit in Form einer Anordnung gegeben, bei der der Maximalwert von Eff. möglichst gering ist. Der Maximalwert von Eff. beinhaltet hierbei den Wert von Eff., der sich bei Handberührung eines Punktes in dem Solarbatteriestrang ergibt, an dem Eff. den größten Wert aufweist.
Wenn nun davon ausgegangen wird, dass die Spannung V₁ zwischen dem positiv gepolten Anschluss 101 und Masse z.B. durch Erdung des positiv gepolten Anschlusses 101 auf 0 eingestellt ist, wird Eff. maximal, wenn der negativ gepolte Anschluss mit der Hand berührt wird, wobei in diesem Falle der Maximalwert von Eff. durch –2aV₂/R gegeben ist. Wenn dagegen die Spannung V₂ zwischen dem negativ gepolten Anschluss 102 und Masse z.B. durch Erdung des negativ gepolten Anschlusses 102 auf Null eingestellt ist, wird Eff. maximal, wenn mit der Hand der positiv gepolte Anschluss berührt wird, wobei Eff. in diesem Falle den Maximalwert aV₁/R annimmt. Wenn ferner ein elektrischer Mittelpunkt zwischen dem positiv gepolten Anschluss und dem negativ gepolten Anschluss an Masse gelegt und die Spannung zwischen diesem Punkt und Masse auf Null eingestellt sind, ergibt sich daraus V₁ = –V₂. Eff. wird somit maximal, wenn mit der Hand der negativ gepolte Anschluss berührt wird, wobei der Maximalwert von Eff. dann durch –2aV₂/R (= 2aV₁/R) gegeben ist.
Wenn somit in verallgemeinerter Ausdrucksweise Eff. durch kV₁ + (1 – k) V₂ = 0 (0 ≤ k ≤ 1) gegeben ist, wird der Maximalwert von Eff. bei 0 ≤ k ≤ 1/3 zu aV₁/R und bei 1/3 ≤ k ≤ 1 zu –2aV₂/R.
Üblicherweise ist ein Solarbatteriestrang derart aufgebaut, dass die Potentialdifferenz (= V₁ – V₂) zwischen dem positiv gepolten Anschluss 101 und dem negativ gepolten Anschluss 102 des Solarbatteriestrangs 100 bei maximaler Ausgangsleistung konstant wird (= V_c).
Bei einem solchen Aufbau ergeben sich kV_c + V₂ = 0 (0 ≤ k ≤ 1) sowie V₁ – (1 – k) V_c = 0 (0 ≤ k ≤ 1). Bei 0 ≤ k ≤ 1/3 wird somit der Maximalwert von Eff. zu a(1 – k)V_c/R, während er bei 1/3 ≤ k ≤ 1 zu 2akV_c/R wird. Wenn nun eine Einstellung dahingehend erfolgt, dass 0 < k < 1/2 gilt, kann der Maximalwert von Eff. kleiner als aV_c/R gehalten werden (d.h., kleiner als der sich ergebende Wert, wenn die Spannung zwischen den Endpunkten des Solarbatteriestrangs oder zwischen dem elektrischen Mittelpunkt und Masse auf Null eingestellt ist). Aus 0 < k < 1/2, kV₁ + (1 – k) V₂ = 0 und V₁ > V₂ ergeben sich dann V₁ + V₂ > 0 und V₂ < 0.
Wenn somit bei maximaler Ausgangsleistung des Solarbatteriestrangs die Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss und Masse durch V₁ und die Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss und Masse durch V₂ gegeben sind, ist der Solarzellenstrang derart aufgebaut, dass die Bedingungen V₁ > 0, V₂ < 0 und V₁ + V2 > 0 erfüllt sind (woraus zwangsläufig folgt, dass V₁ > 0 ist, solange die Bedingungen V₂ < 0 und V₁ + V₂ > 0 erfüllt sind). Der Solarbatteriestrang ist mit anderen Worten somit derart aufgebaut, dass die Spannung zu Masse eines Punktes an der elektrischen Schaltungsanordnung, der sich zwischen i) dem elektrischen Mittelpunkt zwischen dem positiv gepolten Anschluss und dem negativ gepolten Anschluss und ii) dem negativ gepolten Anschluss (mit Ausnahme des Mittelpunktes und des negativ gepolten Anschlusses) befindet, den Wert Null annimmt.
Wenn der Solarbatteriestrang dahingehend ausgelegt ist, dass diese Bedingungen erfüllt sind, können Auswirkungen eines elektrischen Schlages auf das Herz bei einer Handberührung der elektrischen Schaltungsanordnung des Solarbatteriestrangs weitaus stärker als in dem Falle verringert werden, bei dem lediglich die Spannung zwischen den Endpunkten oder dem elektrischen Mittelpunkt des Solarbatteriestrangs 100 und Masse auf Null eingestellt wird.
Das einfachste Verfahren, die Spannung zwischen einem gewünschten Punkt an der elektrischen Schaltungsanordnung und Masse auf Null einzustellen, besteht darin, denjenigen Punkt der elektrischen Schaltungsanordnung an Masse zu legen, bei dem die Spannung zu Masse den Wert Null aufweisen sollte.
Als weiteres Verfahren steht ein Verfahren zur Verfügung, bei dem eine Einrichtung zur Festlegung der Spannung zwischen einem Punkt an der elektrischen Schaltungsanordnung (bei dem es sich um einen außerhalb des Solarbatteriestrangs liegenden Punkt handeln kann) und Masse auf einen anderen Spannungswert als Null vorgesehen ist, sodass die Spannung zwischen dem gewünschten Punkt an der elektrischen Schaltungsanordnung und Masse auf Null eingeregelt werden kann. Zu diesem Zweck steht ein Verfahren zur Verfügung, bei dem einer der Eingangsanschlüsse auf der Gleichstromseite des mit dem Solarbatteriestrang (d.h., den strangseitigen Eingangsanschlüssen) verbundenen Wechselrichters auf einer konstanten Spannung zu Masse gehalten wird.
Bei dem weitaus bevorzugtesten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Punkt, bei dem die Spannung zu Masse den Wert Null annimmt, dahingehend festgelegt, dass die Bedingung k = 1/3, d.h., V₁ + 2 V₂ = 0 erfüllt ist.
Hierdurch kann der Maximalwert von Eff. weitestgehend verringert werden.
Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass der Punkt, bei dem die Spannung zu Masse zur Erfüllung der Bedingung V₁ + V₂ = 0 den Wert Null annehmen soll, nicht gewählt werden kann, da z.B. die Potentialdifferenzen zwischen (nicht dargestellten) positiven Polen und negativen Polen bei maximaler Ausgangsleistung der den Solarbatteriestrang bildenden einzelnen Solarbatterien (Solarzellenmodulen oder Solarzellen) ungleichmäßig sind oder weil die Anzahl der in Reihe geschalteten Solarbatterien nicht ein Vielfaches von 3 darstellt. In einem solchen Falle besteht die bevorzugteste Ausführungsform der Erfindung darin, dass der Punkt, bei dem die Spannung zu Masse den Wert Null annehmen soll, aus außerhalb der Solarbatterie (des Solarzellenmoduls oder der Solarzelle) liegenden Punkten an der elektrischen Schaltungsanordnung derart ausgewählt wird, dass der Absolutwert von V₁ + 2 V₂ möglichst klein wird. Wenn z.B. die Potentialdifferenz zwischen dem positiven Pol und dem negativen Pol bei maximaler Ausgangsleistung der den Solarbatteriestrang bildenden einzelnen Solarbatterien bei Außerachtlassung von herstellungsbedingten Abweichungen den Konstantwert V₃ aufweist, kann der Solarbatteriestrang vorzugsweise dahingehend ausgelegt sein, dass die Bedingung V₁ + 2 V₂ – 2 V₃ ≤ 0 ≤ V₁ + 2 V₂ + V₃ erfüllt ist.
Die gleichen Überlegungen lassen sich auch auf einen Fall anwenden, bei dem die Potentialdifferenzen zwischen den positiven Polen und negativen Polen bei maximaler Ausgangsleistung der einzelnen Solarbatterien erheblich voneinander abweichen. In diesem Fall kann der Punkt berechnet werden, bei dem das Potential bei maximaler Ausgangsleistung des Solarbatteriestrangs den Wert (V₁ + 2 V₂)/3 annimmt, wobei dann die Potentialdifferenz zwischen dem positiven Pol und dem negativen Pol bei maximaler Ausgangsleistung der Solarbatterien mit diesem Punkt unter Außerachtlassung von herstellungsbedingten Abweichungen als V₃ angesehen und dieser Wert von V₃ im Rahmen der vorstehend beschriebenen Beziehung verwendet werden.
Vorstehend ist im einzelnen beschrieben worden, in welcher Weise ein Punkt an der elektrischen Schaltungsanordnung an Masse gelegt wird, wobei begrifflich zwischen einer Solarzelle und einem Solarzellenmodul unterschieden wurde.
Wie vorstehend bereits erwähnt, stellt ein Solarzellenmodul ein Bauelement dar, bei dem eine Vielzahl von Solarzellen zu einem integrierten Körper elektrisch zusammengeschaltet sind. Zur Gewährleistung der erforderlichen Sicherheit und Witterungsbeständigkeit wird dann die elektrische Schaltungsanordnung eines solchen Solarzellenmoduls in vielen Fällen mit einem Kunstharz überzogen oder mit einer Glasplatte oder einem Stahlblech abgedeckt. In einem solchen Falle ist es schwierig, den Solarzellenmodul an einem Punkt der elektrischen Schaltungsanordnung in dem Modul an Masse zu legen, um die Spannung zu Masse auf Null einzustellen.
Wenn somit der Erdungspunkt bei einem eine Vielzahl von Solarzellenmodulen umfassenden Solarbatteriestrang derart festgelegt wird, dass die Bedingung V₁ + 2 V₂ – 2 V₃ ≤ 0 ≤ V₁ + 2 V₂ + V₃ erfüllt ist, kann unter Außerachtlassung von herstellungsbedingten Abweichungen auf einfache Weise V₃ als Potentialdifferenz zwischen den positiven Polen und negativen Polen bei maximaler Ausgangsleistung dr Solarzellenmodule festgelegt werden.
Wenn dagegen keine Solarzellenmodule Verwendung finden (sondern die Solarzellen selbst unverändert zur Bildung eines Solarbatteriestrangs zusammengeschaltet sind), sollte natürlich die Potentialdifferenz zwischen positiven Polen und negativen Polen bei maximaler Ausgangsleistung der Solarzellen ebenfalls als V₃ angesehen werden, wobei herstellungsbedingte Abweichungen unberücksichtigt bleiben.
Auch wenn ein Solarbatteriestrang vorliegt, der eine Vielzahl von Solarzellenmodulen umfasst, sollte die Potentialdifferenz zwischen positiven Polen und negativen Polen bei maximaler Ausgangsleistung der Solarzellen unter Außerachtlassung von herstellungsbedingten Abweichungen als V₃ angesehen werden, wenn ein Solarzellenmodul an einem Punkt der elektrischen Schaltungsanordnung in dem Modul auf einfache Weise an Masse gelegt werden kann oder wenn der Modul nach vorheriger Bestimmung des Erdungspunktes in dem Modul eingebaut wird und eine Masseleitung mit dem Erdungspunkt verbunden ist. Diese Vorgehensweise ist vorzuziehen, da hierdurch der Maximalwert von Eff. erheblich kleiner gehalten werden kann.
Natürlich kann nicht nur ein Solarbatteriestrang, sondern auch eine Solarbatterieanordnung mit parallel geschalteten Bereichen unter Einbeziehung der vorstehenden Überlegungen in der gleichen Weise aufgebaut sein.
Ausführungsbeispiel 1
Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 2 näher beschrieben.
Der in 2 dargestellte Solarbatteriestrang 200 umfasst sechs, in Reihe geschaltete Solarzellenmodule mit gleichen Ausgangskennwerten sowie einen positiv gepolten Anschluss 101 und einen negativ gepolten Anschluss 102. Für die Solarzellenmodule 103 werden vorzugsweise Module mit Ableitdioden verwendet. Der positiv gepolte Anschluss 101 und der negativ gepolte Anschluss 102 sind wahlweise mit einem gleichstromseitigen Anschluss oder einem Verbraucher verbunden (die beide nicht dargestellt sind).
Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt der Solarbatteriestrang 200 an einem Punkt 104 der elektrischen Schaltungsanordnung an Masse, der zwischen dem von der negativ gepolten Seite des Strangs her gezählten zweiten und dritten Modul angeordnet ist.
Solange bei diesem Ausführungsbeispiel die Ausgangsspannungen der jeweiligen Solarzellenmodule gleichförmig bleiben, ist die Bedingung V₁ + 2 V₂ = 0 erfüllt, wobei herstellungsbedingte Abweichungen unberücksichtigt bleiben.
Auf diese Weise kann der Maximalwert von Eff. bei maximaler Ausgangsleistung weitestgehend verringert werden, sodass auch die Auswirkungen eines elektrischen Schlages in Bezug auf das Herz bei einer Handberührung eines Bereichs der elektrischen Schaltungsanordnung des Solarbatteriestrangs 200 weitestgehend reduziert werden können.
Wenn der Solarbatteriestrang derart ausgestaltet ist, dass ein Punkt an seiner elektrischen Schaltungsanordnung wie im Falle dieses Ausführungsbeispiels an Masse liegt, kann der Maximalwert von Eff. weitestgehend verringert werden, solange die Ausgangsspannungen sämtlicher Solarzellenmodule gleich sind, und zwar auch dann, wenn der Strang nicht seine maximale Ausgangsleistung abgibt. Auch bei einem Abfall der Ausgangsspannungen einiger Solarzellenmodule auf Grund einer teilweisen Abschattung oder dergleichen, wird ein geringerer Maximalwert von Eff. als bei der maximalen Ausgangsleistung des Solarzellenstrangs erhalten.
Wenn ein Punkt an der elektrischen Schaltungsanordnung wie im Falle dieses Ausführungsbeispiels an Masse liegt und der positiv gepolte Anschluss des Strangs (oder der Anordnung) mit dem gleichstromseitigen Anschluss eines Wechselrichters verbunden ist, sollte vorzugsweise ein Wechselrichter mit eingebautem Transformator (Trenntransformator) in Form eines Isolations- oder Trennwechselrichters verwendet oder ein Transformator (Trenntransformator) auf der Wechselstromseite des Wechselrichters verwendet werden. Wenn nämlich kein solcher Transformator verwendet wird, kann die Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss oder dem negativ gepolten Anschluss und Masse auf der Gleichstromseite zwangsläufig festgelegt sein. Im übrigen kann die Spannung des gewünschten Punktes an der elektrischen Schaltungsanordnung und Masse unter Einbeziehung des Transformators auf Null eingestellt werden.
Ausführungsbeispiel 2
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 3 veranschaulicht. In 3 bezeichnet die Bezugszahl 300 einen Solarbatteriestrang, der eine Vielzahl von Solarzellenmodulen umfasst, während die Bezugszahl 303 einen nicht isolierenden bzw. nicht trennenden Wechselrichter, die Bezugszahl 304 einen Schutzschalter (Erdschlussschutzschalter) zur Leck- oder Kriechstromunterbrechung, die Bezugszahl 305 einen Verbraucher und die Bezugszahl 306 ein Netzstromversorgungssystem bezeichnen. Ferner bezeichnen die Bezugszahl 301 den gleichstromseitigen negativ gepolten Anschluss des Wechselrichters 303 und die Bezugszahl 302 den gleichstromseitigen positiv gepolten Anschluss des Wechselrichters 303, die jeweils mit dem negativ gepolten Anschluss bzw. dem positiv gepolten Anschluss des Solarbatteriestrangs 300 verbunden sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird vorzugsweise ein Wechselrichter verwendet, bei dem die Spannung zwischen dem gleichstromseitigen positiv gepolten Anschluss 302 oder dem gleichstromseitigen negativ gepolten Anschluss 301 zu Masse durch Regelung auf einem Konstantwert gehalten wird.
Wenn z.B. die Spannung des gleichstromseitigen negativ gepolten Anschlusses 301 zu Masse auf den Wert V₄ eingeregelt wird und die Potentialdifferenz zwischen dem positiv gepolten Anschluss und dem negativ gepolten Anschluss bei maximaler Ausgangsleistung des Solarbatteriestrangs 300 durch V₅ gegeben ist, ist der Strang dahingehend ausgestaltet, dass die Bedingungen V₄ < 0 und 2 V₄ + V₅ > 0 erfüllt sind (in diesem Fall ist zwangsläufig auch die Bedingung V₄ + V₅ > 0 erfüllt). Wenn dagegen die Spannung zwischen dem gleichstromseitigen positiv gepolten Anschluss 302 und Masse auf V₆ eingeregelt wird und die Potentialdifferenz zwischen dem positiv gepolten Anschluss und dem negativ gepolten Anschluss bei maximaler Ausgangsleistung des Solarbatteriestrangs 300 durch V₅ gegeben ist, ist der Strang dahingehend ausgelegt, dass die Bedingungen V₆ – V₅ < 0 und 2 V₆ – V₅ > 0 erfüllt sind (wobei diesem Falle zwangsläufig die Bedingung V₆ > 0 erfüllt ist).
Auf diese Weise kann der Maximalwert von Eff., der sich bei versehentlicher Bildung eines geschlossenen Gleichstromkreises über den Boden und einen menschlichen Körper bei maximaler Ausgangsleistung des Solarbatteriestrangs ergibt, gering gehalten werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird im Vergleich zu dem Fall einer maximalen Ausgangsleistungsabgabe des Solarbatteriestrangs ein geringerer Maximalwert von Eff. erhalten, wenn der Solarbatteriestrang nicht mit maximaler Ausgangsleistung betrieben wird.
Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel ein Wechselrichter für ein Drehstromsystem Verwendung findet, kann stattdessen auch ein Wechselrichter für z.B. ein Zweiphasen-Wechselstromsystem verwendet werden (was auch für die nachstehenden Ausführungsbeispiele zutrifft).
Ausführungsbeispiel 3
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 4 veranschaulicht. Dieses Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des Ausführungsbeispiels 2 dar und entspricht weitgehend dem zweiten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, dass nunmehr der Solarbatteriestrang 300 gemäß 3 durch eine Solarbatterieanordnung 400 (eine Solarbatterieanordnung im engeren Sinne) ersetzt ist.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Spannung zwischen dem gleichstromseitigen negativ gepolten Anschluss 301 und Masse durch Regelung auf dem Wert V₄ gehalten wird und die Potentialdifferenz zwischen dem positiv gepolten Anschluss und dem negativ gepolten Anschluss bei maximaler Ausgangsleistung der Solarbatterieanordnung 400 durch V₅ gegeben ist, ist diese Anordnung ebenfalls dahingehend ausgelegt, dass die Bedingungen V₄ < 0 und 2 V₄ + V₅ > 0 erfüllt sind. Wenn dagegen die Spannung zwischen dem gleichstromseitigen positiv gepolten Anschluss 302 und Masse durch Regelung auf dem Wert V₆ gehalten wird und die Potentialdifferenz zwischen dem positiv gepolten Anschluss und dem negativ gepolten Anschluss bei maximaler Ausgangsleistung der Solarbatterieanordnung 400 durch V₅ gegeben ist, ist die Anordnung dahingehend ausgelegt, dass die Bedingungen V₆ – V₅ < 0 und 2 V₆ – V₅ > 0 erfüllt sind.
Ausführungsbeispiel 4
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 5 veranschaulicht. Dieses Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des Ausführungsbeispiels 1 in Form einer Solarbatterieanordnung 500 (im engeren Sinne) dar.
Wie in 5 veranschaulicht ist, sind bei der Solarbatterieanordnung 500 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Solarbatteriestrang 200 und zwei Solarbatteriestränge 100 parallel geschaltet. Die Solarbatterieanordnung 500 liegt nur an einem Punkt 104 in dem Strang 200 an Masse, während sie an anderen Punkten in den anderen Strängen (den Punkten, an denen die Spannung zu Masse den Wert Null aufweist) nicht an Masse gelegt ist. Der Massepunkt 104 ist wie im Falle des Ausführungsbeispiels 1 ein Punkt an der elektrischen Schaltungsanordnung, der zwischen dem von der negativ gepolten Seite des Strangs her gezählten zweiten und dritten Modul angeordnet ist. Der Grund, warum die Anordnung 500 nur an einem Punkt an Masse gelegt ist, besteht darin, dass bei Erdung mehrerer Punkte die Gefahr der Bildung eines geschlossenen Gleichstromkreises über den Boden besteht, wenn die Ausgangswerte einzelner Module schwanken.
Durch die Anordnung gemäß 5 können der Maximalwert von Eff. bei maximaler Ausgangsleistung und damit die Auswirkungen eines elektrischen Schlages auf das Herz bei Berührung eines Bereichs der elektrischen Schaltungsanordnung der Solarbatterieanordnung 500 weitestgehend verringert werden. Auch wenn die Anordnung nicht mit maximaler Ausgangsleistung betrieben wird, lässt sich der Maximalwert von Eff. weitestgehend verringern, solange die Ausgangsspannungen sämtlicher Solarzellenmodule gleich sind.
Wenn jedoch nur die von einigen Solarzellenmodulen in dem Strang 200 abgegebenen Ausgangsspannungen auf Grund einer teilweisen Abschattung oder Störungen der Module abgefallen sind, kann die Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss 101 und dem negativ gepolten Anschluss 102 zu Masse schwanken, wodurch sich der Maximalwert von Eff. vergrößert. Der Strang 200 sollte daher vorzugsweise an einem Ort installiert sein, der im Vergleich zu anderen Strängen nicht so leicht einer Abschattung ausgesetzt ist. Ferner können (nicht dargestellte) Voltmeter zwischen dem positiv gepolten Anschluss 101 und Masse sowie zwischen dem negativ gepolten Anschluss 102 und Masse vorgesehen und deren Ausgangssignale einer Verarbeitungseinheit (eines Computers) zugeführt werden, sodass der Maximalwert von Eff. von der Verarbeitungseinheit berechnet und bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes eine Warnung durch ein Ton- oder Lichtsignal von einer (nicht dargestellten) Alarmanlage abgegeben werden können. Außerdem kann auch die Summe der Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss und Masse und der Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss und Masse von der Verarbeitungseinheit gebildet werden, sodass eine Warnung von der Alarmanlage abgegeben werden kann, wenn diese Summe den Wert Null erreicht oder unterschreitet. Alternativ kann ein (nicht dargestellter) Schalter an der elektrischen Schaltungsanordnung des Strangs derart vorgesehen sein, dass die elektrische Verbindung zwischen den Strang bildenden Solarbatterien unterbrochen werden kann, sodass anstelle einer Warnung bzw. eines Alarms der Schalter geöffnet werden kann.
Wie im Falle des Strangs 200 des Ausführungsbeispiels 1 kann die Anordnung 500 ebenfalls mit einem Wechselrichter, einem Verbraucher und dergleichen verbunden sein. Obwohl bei der Anordnung 500 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Solarbatteriestrang 200 und zwei Solarbatteriestränge 100 parallel geschaltet sind, ist die Anzahl der parallel geschalteten Stränge 100 in keiner Weise auf zwei beschränkt.
Ausführungsbeispiel 5
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 6 veranschaulicht, wobei dieses Ausführungsbeispiel eine Modifikation des Ausführungsbeispiels 4 darstellt.
Die in 6 dargestellte Anordnung 600 umfasst einen Solarbatteriestrang 200a sowie einen Solarbatteriestrang 200b in Parallelschaltung, wobei bei dem Solarbatteriestrang 200a ein Punkt 204a über einen Schalter 608a mit Masse verbunden ist, während bei dem Solarbatteriestrang 200b ein Punkt 204b über einen Schalter 608b mit Masse verbunden ist.
Bei dieser Anordnung werden der Schalter 608a und der Schalter 608b üblicherweise im geöffneten Zustand gehalten. Außerdem wird die Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss 101 und Masse von einem Voltmeter 609a überwacht, während die Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss 102 und Masse von einem Voltmeter 609b überwacht wird. Diese Spannungen zu Masse werden einer Schaltersteuereinheit 607 zugeführt. In der Schaltersteuereinheit 607 wird die Summe der Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss und Masse und der Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss und Masse berechnet. Wenn dieser Summenwert den Wert Null erreicht oder unterschreitet, wird eine Steuerung zum Öffnen des Schalters 608a und Schließen des Schalters 608b durchgeführt. Wenn dagegen im geschlossenen Zustand des Schalters 608b die Summe der Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss und Masse und der Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss und Masse den Wert Null erreicht oder unterschreitet, wird eine entgegengesetzte Steuerung zum Schließen des Schalters 608a und Öffnen des Schalters 608b durchgeführt.
Wenn auch nach einer solchen Steuerung die Summe der Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss und Masse und der Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss und Masse weiterhin den Wert Null aufweist oder unterschreitet, kann eine Warnung von einer (nicht dargestellten) Alarmanlage abgegeben werden. Ferner besteht bei Verwendung von mechanischen Schaltern für die vorstehend beschriebenen Schalter die Gefahr, dass sich die Schalteigenschaften der Schalter verschlechtern, wenn sie häufig in kurzen Zeiten geöffnet und geschlossen werden. Demzufolge sollten die Schalter vorzugsweise nach einer erfolgten Betätigung für zumindest 10 Sekunden nicht erneut betätigt werden. Ferner kann die Steuereinheit 607 im Abschaltzustand gehalten werden, wenn die Gefahr einer Berührung der elektrischen Schaltungsanordnung in keiner Weise gegeben ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwar nur zwei Stränge zur Bildung einer Anordnung in Parallelschaltung vorgesehen, jedoch können auch erheblich mehr Stränge zur Bildung einer Anordnung parallel geschaltet werden. In diesem Fall werden die Schalter dahingehend gesteuert, dass nur einer der Schalter im geöffneten Zustand gehalten wird. Wenn weiterhin als Schalter die Schalter 608a, 608b, 608c und 608d vorgesehen sind und hierbei die Summe der Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss und Masse und der Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss und Masse den Wert Null erreicht oder unterschreitet, kann die Reihenfolge der zu schließenden Schalter ausgewählt werden (z.B. in der Form, dass auf den Schalter 608a der Schalter 608b folgt, auf den Schalter 608b der Schalter 608c folgt, auf den Schalter 608c der Schalter 608d folgt und auf den Schalter 608d der Schalter 608a folgt). Dies ist zur sofortigen Ermittlung des Punktes zweckmäßig, bei dem die Summe der Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss und Masse und der Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss und Masse den Wert Null überschreitet. Außerdem lässt sich mit Hilfe einer solchen Wahl der Reihenfolge bei Verwendung mechanischer Schalter auch eine Verschlechterung der Schalteigenschaften der Schalter verhindern.
Ausführungsbeispiel 6
Bei diesem in 7 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind 10 Solarzellenmodule 703 mit jeweils gleicher Ausgangscharakteristik (maximaler Ausgangsspannung V₃) zur Bildung eines Solarbatteriestrangs 700 in Reihe geschaltet.
Wenn hierbei versucht wird, den Massepunkt derart festzulegen, dass die Bedingung V₁ + 2 V₂ = 0 erfüllt ist, wobei die Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss und Masse bei maximaler Ausgangsleistung dieses Solarbatteriestrangs durch V₁ und die Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss und Masse bei maximaler Ausgangsleistung des Solarbatteriestrangs durch V2 gegeben sind, stellt sich heraus, dass der Solarbatteriestrang an einem Punkt innerhalb der Module an Masse zu legen ist, was mit Schwierigkeiten verbunden ist. Um den Maximalwert von Eff. unter der Bedingung, dass der Solarbatteriestrang nicht an einem Punkt innerhalb der Module an Masse gelegt werden kann, dennoch möglichst gering zu halten, wird von den Punkten an der elektrischen Schaltungsanordnung zwischen den Modulen ein Punkt als Massepunkt festgelegt, der die Bedingung V₁ + 2 V₂ – 2 V₃ < 0 < V₁ + 2 V₂ + V₃ erfüllt.
Wenn hierbei der Solarbatteriestrang gemäß 7 an einem Punkt seiner elektrischen Schaltungsanordnung an Masse gelegt wird, der von der Seite des positiv gepolten Anschlusses 101 her zwischen dem n-ten Modul und dem n+1-ten Modul liegt, folgen daraus V₁ = nV₃ und V₂ = (n – 10) V₃. Aus V₁ + 2 V₂ – 2 V₃ ≤ 0 ≤ V₁ + 2 V₂ + V₃ ergibt sich somit nV₃ + 2 (n – 10) V₃ – 2 V₃ ≤ 0 ≤ nV₃ + 2 (n – 10) V₃ + V₃, wobei V₃ > 0 ist, sodass sich 19 ≤ 3n ≤ 22 ergibt. Da n eine natürliche Zahl ist, ergibt sich daraus n = 7.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird somit der Strang an einem Punkt 704 an Masse gelegt, der von der Seite des positiv gepolten Anschlusses 101 her zwischen dem siebten Modul und dem achten Modul liegt.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind auf der Basis der vorstehenden Überlegungen gleichermaßen auch auf andere Anordnungen oder Systeme anwendbar. So sind z.B. die in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen 3, 4 und 5 angestellten Überlegungen auch auf Fälle anwendbar, bei denen Solarbatteriestränge parallel geschaltet sind, sowie auf Solarbatterieanordnungen, bei denen zusätzliche Solarbatteriestränge in Reihe geschaltet sind. Weiterhin sind die in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel 6 angestellten Überlegungen auf einfache Weise auch auf einen Fall anwendbar, bei dem Solarzellenmodule mit unterschiedlichen Ausgangswerten zusammengeschaltet sind. Natürlich sind die in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel 6 angestellten Überlegungen auch auf einen Fall anwendbar, bei dem die Anzahl der in Reihe geschalteten Module in den die Anordnungen der Ausführungsbeispiele 1, 4 und 5 bildenden Strängen nicht ein Vielfaches von drei beträgt.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen finden zwar Solarzellenmodule als Bauelemente der Solarbatterieanordnung Verwendung, jedoch können gleichermaßen auch Solarzellen Verwendung finden, die nicht als Module ausgestaltet sind. Darüber hinaus sind die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele modifizierbar.
Wie vorstehend beschrieben, lassen sich erfindungsgemäß somit die Auswirkungen eines elektrischen Schlages auf das Herz bei einer Handberührung der elektrischen Schaltungsanordnung von Solarbatterieanordnungen verringern.

Claims

Solarbatterieanordnung mit einer Vielzahl von Solarbatterien, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Solarbatterieanordnung die Beziehungen V₂ < 0 und V₁ + V₂ > 0 erfüllt sind, wobei V₁ die Spannung zwischen dem positiv gepolten Anschluss und Masse bei maximaler Ausgangsleistung der Solarbatterieanordnung und V₂ die Spannung zwischen dem negativ gepolten Anschluss und Masse bei maximaler Ausgangsleistung der Solarbatterieanordnung angeben.
Solarbatterieanordnung nach Anspruch 1, bei der die Beziehung V₁ + 2 V₂ = 0 erfüllt ist.
Solarbatterieanordnung nach Anspruch 1, bei der die Potentialdifferenz zwischen dem positiven Pol und dem negativen Pol bei maximaler Ausgangsleistung einer die Solarbatterieanordnung bildenden einzelnen Solarbatterie durch V₃ gegeben ist und die Beziehung V₁ + 2 V₂ – 2 V₃ ≤ 0 ≤ V₁ + 2 V₂ + V₃ erfüllt.
Solarbatterieanordnung nach Anspruch 1, bei der zwischen einzelnen Solarbatterien, die die Solarbatterieanordnung bilden, die Potentialdifferenz zwischen dem positiven Pol und dem negativen Pol bei maximaler Ausgangsleistung der Solarbatterien einen Punkt aufweist, bei dem das Potential bei maximaler Ausgangsleistung durch V₃ gegeben ist und den Wert (V₁ + 2 V₂)/3 annimmt, wobei die Beziehung V₁ + 2 V₂ – 2 V₃ ≤ 0 ≤ V₁ + 2 V₂ + V₃ erfüllt ist.
Solarbatterieanordnung nach Anspruch 1, die bei dem Punkt an Masse liegt, bei dem die Spannung zu Masse den Wert 0 aufweist.
Solarbatterieanordnung nach Anspruch 5, bei der eine Vielzahl von Punkten vorhanden ist, bei denen die Spannung zu Masse den Wert 0 aufweist, wobei die Anordnung nur an einem dieser Punkte an Masse liegt.
Solarbatterieanordnung nach Anspruch 1, die zumindest einen Teilbereich aufweist, in dem eine Vielzahl von Solarbatteriesträngen, die eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Solarbatterien umfassen, parallel geschaltet ist.
Solarbatterieanordnung nach Anspruch 7, bei der die Vielzahl von Solarbatteriesträngen jeweils Punkte in einer elektrischen Schaltungsanordnung aufweist, bei denen die Stränge über Schalter mit Masse verbunden sind, wobei nur einer der Schalter geschlossen gehalten wird.
Solarbatterieanordnung nach Anspruch 8, bei der Voltmeter zur Messung der Spannungen des positiven Anschlusses und des negativen Anschlusses der Solarbatterieanordnung zu Masse und eine Schalter-Steuereinheit zur Steuerung des Öffnens oder Schließens der Schalter in Abhängigkeit von den Messwerten der Voltmeter vorgesehen sind.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem, mit einer Solarbatterieanordnung nach Anspruch 1 und einem Wechselrichter, der mit dem positiv gepolten Anschluss und dem negativ gepolten Anschluss der Solarbatterieanordnung verbunden ist und den von der Solarbatterieanordnung abgegebenen Gleichstrom in einen Wechselstrom umsetzt.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach Anspruch 10, das einen Transformator aufweist, der innerhalb oder außerhalb des Wechselrichters vorgesehen ist.
Photovoltaisches Energieerzeugungssystem nach Anspruch 10, bei dem einer der gleichstromseitigen Anschlüsse des Wechselrichters eine Konstantspannung zu Masse aufweist.