Connect public, paid and private patent data with Google Patents Public Datasets

Module switch, solar module, solar cable, busbar, and device

Info

Publication number
WO2011063803A2
WO2011063803A2 PCT/DE2010/050085 DE2010050085W WO2011063803A2 WO 2011063803 A2 WO2011063803 A2 WO 2011063803A2 DE 2010050085 W DE2010050085 W DE 2010050085W WO 2011063803 A2 WO2011063803 A2 WO 2011063803A2
Authority
WO
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
solar
invention
relates
module
electrical
Prior art date
Application number
PCT/DE2010/050085
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2011063803A3 (en )
Inventor
Ingo Müller
Original Assignee
Mueller Ingo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • H02J3/382Dispersed generators the generators exploiting renewable energy
    • H02J3/383Solar energy, e.g. photovoltaic energy
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/02016Circuit arrangements of general character for the devices
    • H01L31/02019Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02021Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GASES [GHG] EMISSION, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion electric or electronic aspects
    • Y02E10/563Power conversion electric or electronic aspects for grid-connected applications

Abstract

The invention relates to solar modules (24, 64, 74, 84, 94) having at least two solar cell strings (25, 65, 75), wherein each string is galvanically isolated from the other strings. The invention further relates to solar modules that comprise a series diode (26), for example a Schottky diode, which is connected in series with the solar cells of the string so that the voltage provided by the solar cells polarizes the series diode in the flow direction. The invention further relates to module switches. A module switch comprises a control input (111) and a switching output (116) for short circuiting a solar module string. If an electrical signal below the threshold value is present at the control input (111), the two electrical connections of the switching output (116) are interconnected at low resistance, otherwise at high resistance. The invention further relates to solar cables having several electrical conductors insulated from each other. The invention further relates to busbars (8, 9) for solar systems, which have plug-in connectors for solar cables (33, 34, 35) having several electrical conductors. Finally, the invention relates to multiple-contact plug-in connectors for solar cables.

Description

Modulschalter, Solarmodul, Solarkabel, Sammelschiene sowie Gerät Module switch, solar module, solar cables, busbars and equipment

Das Gebiet der Erfindung sind Photovoltaikanlagen und insbesondere Solarmodule sowie Sicherheitseinrichtungen wie Modulschalter hierfür. The field of the invention are photovoltaic systems and, in particular solar modules and safety devices such as module switch for this.

Modulschalter gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 3 sowie Solarmodule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 sind beispielsweise aus der DE 10 2007 032 605 A1 bekannt. Mode switch according to the preambles of claims 1 and 3, as well as solar panels according to the preamble of claim 10 are known for example from DE 10 2007 032 605 A1.

Photovoltaik wird seit mehr als 50 Jahren erfolgreich eingesetzt, zuerst als Stromversorgung bei Raumfahrttechnik, dann in Versuchsanlagen und bedingt durch staatliche Fördermaßnahmen in immer größerer Anzahl und mit steigender Leistung von Einzelpersonen. PV has been used successfully for more than 50 years, first as a power in space technologies, then in pilot plants and due to government subsidies in ever greater numbers and with increasing capacity of individuals. Nennwerte von Strom und Spannung sind inzwischen erheblich gestiegen und damit auch die Auswirkungen eines Störlichtbogens. Nominal values ​​of current and voltage have now increased considerably, and thus the effects of an arc.

Ein Schaltbild einer herkömmlichen Photovoltaik-Anlage 1 ist in Fig. 29 dargestellt. A diagram of a conventional photovoltaic system 1 is shown in Fig. 29. Sie besteht üblicherweise aus einem Photovoltaik-Generator 2 und einem oder mehreren Wechselrichtern 3 oder Ladereglern, sofern der Verbraucher nicht direkt aus dem Photovoltaik-Generator 2 gespeist wird. It usually consists of a photovoltaic generator 2 and one or more inverters 3 or charge controllers, where the consumer is not fed directly from the photovoltaic generator. 2 In diesem Dokument steht ein Wechselrichter 3 immer beispielhaft auch für mehrere Wechselrichter, einen oder mehrere Laderegler oder einen oder mehrere andere Verbraucher und kann durch diese ersetzt werden. In this document, an inverter 3 is always an example for several inverters, one or more charge controller or one or more other consumers and can be replaced by this. Der Photovoltaik-Generator 2 ist zumeist aus mehreren Solarmodulen 4 aufgebaut, die in Reihe zu einem oder mehreren Strings 5 verschaltet sind. The photovoltaic generator 2 is usually constructed of several solar panels 4 which are connected in series to one or more strings. 5 Bei Betrieb mehrerer Strings 5 an einem gemeinsamen Wechselrichter 3 oder Laderegler können die Strings 5 parallel über zwei Sammelschienen 8 und 9 miteinander verschaltet sein. In operation, a plurality of strings 5 ​​in a common inverter or charge controller 3, the strings 5 ​​may be connected in parallel via two bus bars 8 and 9 with each other. Um in diesem Fall Rückströme in einen String auszuschließen, verfügt jeder String über eine Seriendiode 6. Eine Sicherung 7 in jedem String soll bei Defekten den entsprechenden String vom Rest der Photovoltaik-Anlage 1 trennen. In order to exclude in this case, reverse currents in a string, each string has a series diode 6. A fuse 7 in each string to disconnect the string from the rest of the corresponding photovoltaic system 1 in case of defects. Bypass-Dioden in den Solarmodulen tragen im Fall der Verschattung des Moduls den Strom der unverschatteten Module des Strings. Bypass diode in the solar modules carry in the case of shading of the module the current of the unshaded modules of the string.

Üblicherweise sind sämtliche Solarzellen innerhalb eines Modules in Serie geschaltet um die Zahl der äußeren Kontaktstellen gering zu halten. Typically, all solar cells are connected in series within a module to the number of external contacts to minimize. In Fig. 30 ist ein Solarmodul 14 mit mehreren Teilstrings 15 innerhalb des Solarmoduls 14 dargestellt, wobei die Teilstrings 15 nicht einzeln herausgeführt sind, sondern in der Anschlussdose 17 parallel geschaltet sind. In Fig. 30, a solar module 14 is shown with multiple strings 15 within the solar module 14, wherein the partial strings 15 are not brought out separately, but are connected in parallel in the junction box 17th In einer anderen Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik können die Teilstrings 15 auch im Zellenarray parallel geschaltet sein. In another embodiment according to the prior art, the partial strings 15 may be connected in parallel also in the cell array. Infolgedessen weisen viele Module bei den mittlerweile eingesetzten 150 mm x 150 mm-Solarzellen Nennstromstärken >5 A auf. As a result, many modules, the now employed 150 mm x 150 mm solar cells rated currents> 5 A on. Die Bypass-Diode 18 in dem Solarmodul 14 trägt im Fall der Verschattung des Moduls den Strom der unverschatteten Module des Strings. The bypass diode 18 in the solar module 14 carries in the case of shading of the module the current of the unshaded modules of the string.

Figur 31 zeigt ein Schaltzeichen eines Solarmoduls 14. In den Anlagen sind meist nur unzureichende Vorkehrungen zum Lichtbogenschutz getroffen. Figure 31 shows a circuit symbol of a solar module 14. In the plants are usually insufficient precautions shielded arc made. Inzwischen gibt es verbesserte Steckverbinder und Anschlussdosen. There are now improved connectors and junction boxes. Die Maßnahmen zielen im Wesentlichen auf eine Verringerung der Ausfallwahrscheinlichkeit an den Kontaktstellen wie zB optimierte Steckkontakte und die Vermeidung von Wassereintritt als auch auf eine Verringerung der Lichtbogenfolgen wie zB Anschlussdosen aus Aluminium (Elektroprofi 2/2008, S. 43 - 45). The measures are aimed primarily at reducing the probability of failure at the contact points, such as optimized plug contacts and the prevention of water ingress as well as a reduction in the arc consequences such as junction boxes made of aluminum (electric professional 2/2008, page 43 - 45). Weiter gibt es spezielle UV-resistente Solarkabel und Kabelbinder. Next there are special UV-resistant solar cables and cable ties. Außerdem kann die Isolierung von Solarkabeln aus einem lichtbogenhemmenden Material, z. In addition, the isolation of solar cables of an arc-resistant material, eg. B. aus strahlenvernetztem Polyamid 66 bestehen. B. made from radiation cross-linked polyamide 66th Entsteht ein Lichtbogen, gast das lichtbogenhemmende Material aus und/oder verdampft teilweise. An arc occurs, the arc-retardant material is degassed and / or partially vaporized. So wird dem Lichtbogenplasma Energie entzogen und der Lichtbogen verlöscht. So the energy arc plasma is removed and the arc is extinguished. Alle diese Maßnahmen können den eigentlichen Lichtbogen nicht vermeiden. All these measures can not avoid the actual arc.

Ein Lichtbogen in der Anlage kann erkannt werden (US 2006/0171085 A1 , US 6,259,996 B1 , US 6,633,824 B2, speziell für Photovoltaik-Anlagen: WO 95/25374 AI), nur gibt es bis jetzt keine Möglichkeit, auf den Bogen in einer Photovoltaik-Anlage zu reagieren. An arc in the system can be detected (US 2006/0171085 A1, US 6,259,996 B1, US 6,633,824 B2, especially for photovoltaic systems: WO 95/25374 Al), only there is as yet no way on the sheet in a photovoltaic Plant to respond. Wie Schaltgeräte in Photovoltaik- Anlagen zur Reaktion auf einen Lichtbogen einzusetzen sind, ist in I. Müller: "Störlichtbogenschutz im Gleichstromteil von Photovoltaik-Anlagen", Wissenschaftsverlag Ilmenau, 2002, ISBN: 3-936404-02-X (im Folgenden: Müller02) beschrieben. As switching devices are to be used in photovoltaic systems to respond to an arc, is in I. Müller: "arc fault in the DC part of photovoltaic systems," Wissenschaftsverlag Ilmenau, 2002, ISBN: 3-936404-02-X (hereinafter Müller02) described. Dort werden ganze Strings geschaltet. There, all the strings are connected. Außerdem wird in EP 1 709 504 B1 das in Müller02 beschriebene Verfahren an Solarquellen von Raumfahrzeugen eingesetzt. In addition, is used in EP 1,709,504 B1, the method described in Müller02 of solar sources of spacecraft.

Ein inhärent wirkendes Verfahren, das den Lichtbogen vermeiden kann, basiert auf dem Einsatz von Kondensatoren und ist in der WO 2004/010556 A3 beschrieben. An inherently acting method which can prevent the arc based on the use of capacitors and is described in WO 2004/010556 A3. Leider sind die dafür benötigten Kondensatoren aufgrund der hohen Temperaturen auf dem Dach bei Sonneneinstrahlung am Markt nicht mit einer ausreichenden Lebensdauer beschaffbar. Unfortunately, the needed capacitors are not procured with a sufficient service life due to the high temperatures on the roof in sunlight on the market. Sie könnten aber entwickelt werden. but they could be developed.

Der Photovoltaik-Generator ist durch DC-Lasttrennschalter nach DIN VDE 0100-712, der üblicherweise nur am Wechselrichter vorhanden ist, abschaltbar. The photovoltaic generator by DC load break switches to DIN VDE 0100-712, which is usually only present on the inverter, can be disabled. Die Module sind dann noch unter Spannung, so dass für in der Nähe der Anlage agierende Personen zB bei Montage oder Feuerwehr eine Gefährdung nicht ausgeschlossen werden kann. The modules are then still energized, allowing for operating in the vicinity of the plant people eg during maintenance or fire department a hazard can not be excluded.

Die US 2009/01 14263 A1 offenbart schaltbare Module, die den Modulkontakt zur restlichen Anlage mittels eines in Serie eingesetzten Schaltgerätes (Kontakt oder elektronisch) auftrennen. US 2009/01 14263 A1 discloses switchable modules which separate the contact module to the rest of the system by means of a series used in the switching device (contact or electronic). So etwas ist bei höheren Stringspannungen nicht einsetzbar, weil der erste öffnende Kontakt immer die gesamte Stringspannung (ULL - UMPP; Leerlaufspannung - Spannung im Punkt maximaler Leistung; siehe Ul-Kennlinie für Modul, Fig. 2) sieht, deshalb erheblich beansprucht wird und entsprechend bemessen sein muss. Such a thing can not be used at higher string tension, because the first opening contact always the entire string voltage (ULL - VMPP -; see Ul-characteristic for module, Figure 2 shows voltage in the maximum power point open circuit voltage.) Provides, is therefore considerably claimed and correspondingly must be calculated. Auch in der DE 10 2007 032 605 A1 mit den Familienmitgliedern WO 2009/006879 A2 und EP 2 168 173 A2 schlagen die Erfinder Lösungen zum Abschalten von Photovoltaik-Anlagen vor. Also in DE 10 2007 032 605 A1 with the family members WO 2009/006879 A2 and EP 2168173 A2, the inventors propose solutions for switching off of photovoltaic systems. Gemäß dieser Schrift ist die Photovoltaik-Anlage aus einzelnen Photovoltaik-Modulen aufgebaut, die gruppenweise in Serie (sog. "String") und mehrere Gruppen gegebenenfalls parallel geschaltet sind. According to this document the photovoltaic system from individual photovoltaic modules is established, the group-wise in series (so-called. "String") and a plurality of groups are optionally connected in parallel. Das in Fig. 4 der DE 10 2007 032 605 A1 dargestellte Photovoltaik-Modul weist eine Steuereinheit mit Verstärker und Empfänger auf, welche zur Schaltung eines Relais insbesondere des darin integrierten Schalters 24 dient. In Fig. 4 of DE 10 2007 032 605 A1 illustrated photovoltaic module has a control unit with an amplifier and receiver, which is used for switching a relay switch 24 in particular integrated therein. Durch Schließen des Schalters 24 kann ein interner Kurzschluss im Photovoltaik-Modul erzeugt werden, so dass ein Potentialausgleich zwischen den Anschlüssen des Photovoltaik-Moduls hergestellt wird. By closing the switch 24, an internal short circuit in the photovoltaic module can be generated, so that a potential equalization is produced between the terminals of the photovoltaic module. Dadurch wird erreicht, dass außen am Photovoltaik-Modul keine gefährdungsrelevante oder auch nur störende bzw. zu steuernde Spannung anliegt oder Strom [sie!] fließt. It is thereby achieved that the outside bears no risk relevant or even annoying to be controlled or voltage at the photovoltaic module or current [sic] flows. Man kann so beispielsweise bei Berührung der äußeren Kontakte des Photovoltaik- Moduls keinen elektrischen Stromschlag mehr erhalten, weil dort keine hinreichende Potentialdifferenz mehr anliegt und das Photovoltaik-Modul intern kurzgeschlossen wurde. One can not receive electric shock more so, for example upon contact with the outer contacts of the photovoltaic module, because there is present no sufficient potential difference, more and the photovoltaic module has been short-circuited internally. Bei allen Ausführungsformen kann das Steuersignal durch insbesondere Funk, Licht, elektrisch (allgemein elektromagnetisch) übermittelt oder intern mittels Sensoren etc. ausgelöst werden. In all embodiments the control signal by radio in particular, light can (generally electromagnetic) transmitted or triggered internally by means of sensors etc. electrically. Durch Abtrennen des Wechselrichters wird zunächst der geschlossene Stromkreis unterbrochen und die einzelnen Module müssen weitaus weniger Stromfluss aushalten als bei einem geschlossenen Stromkreis. Disconnecting the inverter of the closed circuit is first interrupted and the individual modules must withstand far less current flow than in a closed circuit. Dadurch müssen die Module nicht exakt zur selben Zeit abgeschaltet werden, um diese nicht zu beschädigen. Thus, the modules must not be exactly turned off at the same time so as not to damage them.

Dieses Verfahren entspricht einem Spezialfall des in Müller02 beschriebenen Einsatzes von Schaltgeräten in unmittelbarer Nähe der Energiewandler, also der Solarmodule von Photovoltaik-Anlagen, ohne aber die Besonderheiten beim Einsatz in Teilstrings berücksichtigen. This process corresponds to a special case of the described in Müller02 use of switching devices in the immediate vicinity of the power converter, so the solar panels of photovoltaic systems, but without the specifics into account when used in the substring. Bei größeren Anlagen werden Module und/oder Schaltgeräte überbeansprucht oder weisen unpraktikable Bauformen und damit zu hohe Kosten auf. For larger systems modules and / or switching devices are overused or have impractical designs and thus high costs. Aus Sicherheitserwägungen nachteilig sind die mangelnde Eigensicherheit und das durch Einbindung des Gleichstromhauptschalters aufwändige und fehleranfällige Schalterregime bis zum Erreichen eines sicheren Zustandes. disadvantageous for safety reasons are the lack of intrinsic safety and the complex by integrating the DC main switch and error-prone switch regime until a safe condition.

Üblicherweise weisen die Modulanschlussdosen ein Einzelvolumen auf, in das alle Kontaktstellen auf einer gemeinsamen Klemmleiste eingebettet sind. Typically, the junction boxes have a single volume in which all contact points are embedded in a common terminal strip.

Solarkabel bestehen nur aus einer Einzelader. Solar cables consist of only a single core.

Üblicherweise sind die Solarzellen in EVA (Ethylenvienylacetat) eingebettet. Usually, the solar cell in EVA (Ethylenvienylacetat) are embedded. Die Rückwand besteht aus einem mehr oder weniger brennbaren Kunststoff. The rear wall consists of a more or less combustible plastic.

Es ist Aufgabe der Erfindung sichere Solarmodule, Modulschalter, sichere Solarkabel, sichere Sammelschienen und sichere Steckverbinder anzugeben. It is an object of the invention safe solar modules, module switch, secure solar cable to provide secure and safe busbar connectors.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is solved by the teaching of the independent claims.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Preferred embodiments of the invention are subject of the subclaims. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hereinafter, a preferred embodiment of the invention is explained with reference to the accompanying drawings in detail. Dabei zeigen: They show:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Solarmodul; Fig. 1 shows an inventive solar module;

Fig. 2 die Kennlinien einer Einzelstringanordnung und unterschiedlich langer Lichtbögen; Figure 2 shows the characteristics of a single string arrangement and different lengths of arcs. Fig. 3 die Kennlinien eines Strings einer Multistringanordnung und unterschiedlich langer Lichtbögen; Figure 3 shows the characteristics of a string of a multi-string arrangement and different lengths of arcs.

Fig. 4 und 5 erfindungsgemäße Solarmodule; FIGS. 4 and 5 solar modules according to the invention;

Fig. 6 und 7 den Aufbau von erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlagen; FIGS. 6 and 7 the structure of the present invention photovoltaic systems;

Fig. 8 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage in Fischernetz- Topologie; 8 shows the structure of a photovoltaic system according to the invention in Fischernetz- topology.

Fig. 9 einen allgemeinen, erfindungsgemäßen Modulschalter; Fig. 9 is a general, the inventive module switch; Fig. 10 bis 14 verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Modulschalters, bei dem die galvanische Trennung und das Kurzschließen der Solarmodule durch Relais erfolgt; Figure 10 to 14, various embodiments of a modular switch according to the invention, wherein the galvanic isolation and the short-circuiting of the solar modules is performed by relays.

Fig. 15 bis 18 verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Modulschalters, bei dem das Kurzschließen der Solarmodule durch einen npn- Figs. 15 to 18 different embodiments of a switch module according to the invention, in which the short-circuiting of the solar modules by an npn

Transistor erfolgt; Transistor takes place;

Fig. 19 bis 22 verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Modulschalters, bei dem das Kurzschließen der Solarmodule durch einen PMOS erfolgt; Figure 19 to 22, various embodiments of a switch module according to the invention, in which the short-circuiting of the solar modules is provided by a PMOS. Figur 23 eine Topologie, bei der zwei gegenphasige Steuersignale verwendet werden; Figure 23 is a topology in which two anti-phase control signals are used;

Fig. 24 und 25 Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Modulschalters für 2 gegenphasige Steuersignale; Fig. 24 and 25 embodiments of an inventive switch module for 2 anti-phase control signals;

Fig. 26 und 27 erfindungsgemäße Solarkabel; Fig. 26 and 27 solar cable according to the invention; Fig. 28 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Solarmodul; Figure 28 is a cross section of an inventive solar module.

Fig. 29 ein Schaltbild einer herkömmlichen Photovoltaik-Anlage; FIG. 29 is a circuit diagram of a conventional photovoltaic plant;

Fig. 30 ein Solarmodul mit mehreren Teilstrings; Figure 30 is a solar module having a plurality of substrings. und and

Fig. 31 ein Schaltzeichen eines Solarmoduls. Fig. 31 is a circuit symbol of a solar module.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Solarmodul 24, das aus einem Solarzellenarray 22 und einer Modulanschlussdose 27 besteht. Figure 1 shows an inventive solar module 24, consisting of a solar cell array 22 and a module junction box 27th Das Solarzellenarray 22 umfasst die Solarzellen 21 , die in einem eindimensionalen Feld von mehreren Teilstrings 25 zusammengeschaltet sind. The solar cell array 22 includes the solar cells 21, which are interconnected in a one-dimensional array of a plurality of substrings 25th Jeder Teilstring 25 besteht aus einer Serienschaltung mehrerer Solarzellen 21 . Each partial string 25 consists of a series connection of multiple solar cells 21st Jeder Teilstring 25 weist einen Plusanschluss 30 und einen Minusanschluss 31 auf. Each partial string 25 has a positive terminal 30 and a minus terminal 31st Der Plusanschluss 30 ist gleichzeitig der Anodenanschluss der in Figur 1 zu oberst dargestellten Solarzelle des entsprechenden Teilstrings. The positive terminal 30 is at the same time, the anode terminal of the solar cell of the corresponding substrings illustrated in Figure 1 at the top. Der Minusanschluss 31 ist der Katodenanschluss der in Figur 1 zu unterst dargestellten Solarzelle des entsprechenden Teilstrings. The minus terminal 31 is the cathode terminal of the solar cell bottom shown in Figure 1 of the corresponding substrings. Darüber hinaus kann jeder Teilstring 25 eine oder mehrere Anzapfungen 32 aufweisen, die den Teilstring 25 in Teilstringabschnitte unterteilen. In addition, each partial string 25 can include one or more taps 32 that divide the substring 25 in partial string sections. Jeder Teilstringabschnitt in einem Solarzellenarray 22 enthält in einer Ausführungsform die gleiche Anzahl von Solarzellen 21 . Each partial string portion in a solar cell array 22 in one embodiment includes the same number of solar cells 21st Zu jedem Teilstringabschnitt ist eine Bypass-Diode 28 antiparallel geschaltet. For each partial string section, a bypass diode 28 is connected anti-parallel. Darüber hinaus ist zu jedem Teilstringabschnitt ein Schaltelement 23 parallel geschaltet, das den Teilstringabschnitt kurzschließt, wenn das Schaltelement nicht durch ein Steuerelement 29 für den normalen Betrieb geöffnet wird. In addition, a switching element 23 is connected in parallel to each partial string section, which short-circuits the partial string portion when the switching element is not opened by a control element 29 for the normal operation. Die Schaltelemente 23 können also als "normalerweise geschlossen" bezeichnet werden. The switching elements 23 may therefore be referred to as "normally closed". Im Folgenden wird der offene hochohmige Zustand des Schaltelements 23 als Betriebszustand und der geschlossene Zustand als Grundzustand bezeichnet. Hereinafter, the open high-impedance state of the switching element 23 is referred to as the operating state and the closed state as a ground state.

In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform sind alle Bypass-Dioden 28, alle Schaltelemente 23 sowie das Steuerelement 29 in der Modulanschlussdose 27 untergebracht. In the illustrated in Figure 1, all the bypass diodes 28, all the switching elements 23 and the control module 29 in the junction box are housed 27th Hierdurch können existierende Solarmodule zumindest teilweise nachgerüstet werden. In this way, existing solar modules can be at least partially upgraded. Hierzu ist es erforderlich, dass die Kontakte zwischen den Solarzellenarray 22 und der Modulanschlussdose 27 leicht trennbar, also beispielsweise steckbar über mehrere Stecker und entsprechende Buchsen realisiert sind, die miteinander mechanisch im Solarzellenarray und in der Modulanschlussdose verbunden sind. For this purpose, it is necessary that the contacts between the solar cell array 22 and the module terminal box 27 are easily separable, that is, for example, pluggable realized through several connectors and corresponding sockets, which are mechanically connected in the solar cell array and in the module socket together. Andererseits erfordert dies, dass nicht nur die Plusanschlüsse 30 und die Minusanschlüsse 31 zur Modulanschlussdose 27 geführt werden müssen, was sowieso erforderlich ist, sondern auch alle Anzapfungen 32. On the other hand, this requires that not only the positive terminals 30 and negative terminals 31 to the module junction box 27 must be performed, which is required anyway, but all taps 32nd

Um eine bessere Wärmeableitung von den Bypass-Dioden 28 und den Schaltelementen 23 zu gewährleisten und auch um die Kabelführung im Solarmodul 24 zu vereinfachen, können in einer anderen Ausführungsform die Bypass-Dioden 28 und das Schaltelement 23 verteilt über das Solarmodul montiert sein. To get a better heat dissipation from the bypass diodes to ensure 28 and the switching elements 23 and also to simplify the cable guide in the solar panel 24, can 28, the bypass diodes in another embodiment, and the switching element 23 distributed over the solar module be mounted. In dieser Ausführungsform können die Verbindungen zwischen dem Solarzellenarray 22 und der Modulanschlussdose 27 fest verdrahtet sein, was billiger und zuverlässiger sein dürfte. In this embodiment, the connections between the solar cell array 22 and the module junction box can be hardwired 27, which should be cheaper and more reliable.

In der Modulanschlussdose 27 sind ferner Seriendioden 26 untergebracht, wobei eine Seriendiode 26 in Serie zu jedem Teilstring 25 geschaltet ist. Series diodes are further housed 26 in the module socket 27 wherein a series diode 26 is connected in series with each substring 25th Die Seriendioden 26 sind bei einer in Fig. 8 dargestellten Fischernetz-Topologie vorteilhaft und verhindern Defekte in Solarmodulen beim Abschalten. The series diodes 26 are advantageous in a shown in FIG. Fishing net topology 8 and prevent defects in solar modules when switched off. Letzteres wird genauer im Zusammenhang mit Fig. 7 erläutert. The latter is explained in more detail in connection with Fig. 7. An der Modulanschlussdose ist ein Plussolarkabel 33 und ein Minussolarkabel 34 angeschlossen. At the module socket, an increase solar cable 33 and a minus solar cable 34 is connected. Auch die Verbindung zwischen den Solarkabeln 33 und 34 und der Modulanschlussdose 27 kann entweder fest oder lösbar sein. Also the connection between the solar cables 33 and 34 and the connection box module 27 may be either permanently or detachably. Im Fall einer lösbaren Verbindung kann jedes Solarmodul 24 mit zwei vormontierten Solarkabeln 33 und 34 geliefert werden. In the case of a detachable connection of each solar module may be provided 24 with two pre-assembled solar cables 33 and 34th Jedes der Solarkabel 33 und 34 weist für jeden Teilstring 25 einen elektrischen Leiter 36 auf, der mit dem entsprechenden Teilstring 25 elektrisch verbunden ist. Each of the solar cables 33 and 34 has for each substring 25 to an electrical conductor 36 which is electrically connected to the corresponding partial string 25th Jedes Solarkabel 33 und 34 weist an dem losen Ende, an dem es nicht mit der Modulanschlussdose 27 verbunden ist, eine Kontaktstelle auf, so dass das lose Ende eines Plussolarkabels 33 mit dem losen Ende eines Minussolarkabels 35 eines anderen Solarmoduls oder der Plus-Sammelschiene verbunden werden kann. Each solar cables 33 and 34 has at the free end at which it is not connected to the module socket 27, a contact point, so that the loose end of a plus solar cable 33 connected to the loose end of a minus solar cable 35 of another solar module or the plus busbar can be. Kontakt oder Kontaktstelle wird in diesem Dokument als Oberbegriff für Stecker und Buchse verwendet. Or contact pad is used in this document as a generic term for plug and socket.

Wie man aus Figuren 29, 6, 7 und 8 erkennt, sind die Solarmodule 4 in Serie geschaltet und bilden so Strings 5. Dies erfolgt in herkömmlicher Weise, so dass bei der Montage eines Solarkabels das neu zu montierende Solarmodul mit einem Solarkabel des zuvor montierten Solarmoduls verbunden wird. As seen from Figures 29, 6, 7 and 8, the solar panels 4 are connected in series so as to form strings 5. This is done in a conventional manner, so that during assembly of a solar cable mounted the re-mounted solar panel with a solar cables of the previously solar module is connected. Die erfindungsgemäßen Solarmodule 24 können also in vorteilhafter Weise genauso wie die herkömmlichen Solarmodule 4 montiert werden. The solar modules 24 according to the invention can thus be the same as the conventional solar panels 4 mounted in an advantageous manner. Aus Gründen der besseren Wärmeableitung von den Schaltelementen und/oder Stringdioden und der besseren thermischen Stabilität ist es vorteilhaft, die Modulanschlussdosen 27 aus Metall, insbesondere Aluminium herauszustellen. For reasons of better heat dissipation from the switching elements and / or diode string and better thermal stability, it is advantageous for the junction boxes highlight of metal, especially aluminum 27th

Wichtig für einen Aspekt der Erfindung ist, dass alle Teilstrings 25 eines Solarmoduls gegeneinander elektrisch isoliert, also galvanisch getrennt sind. What is important for one aspect of the invention that all partial strings 25 of a solar module insulated from each other, are thus electrically isolated. Sogar nach der Montage aller erfindungsgemäßen Solarmodule 24 eines Photovoltaik-Generators 2 sind in einer Ausführungsform der Erfindung die Teilstrings 25 lediglich auf den Sammelschienen 8 und 9 parallel verbunden. Even after assembly of all the solar modules according to the invention 24 a photovoltaic generator 2, the partial strings 25 are connected in parallel only on the bus bars 8 and 9 in an embodiment of the invention.

Bypass-Dioden 18 sind auf Solarmodulebene bekannt, wie in Figur 25 dargestellt. Bypass diodes 18 are well known in the solar module level, as shown in FIG 25th Das Vorsehen einer Bypass-Diode 28 für jeden Teilstringabschnitt ergibt günstigeres Verhalten bei Teil-Verschattung des Moduls, weil nur die tatsächlich (teilweise) verschatten Teilstringsabschnitte ausfallen und nicht mehr das gesamte Modul. The provision of a bypass diode 28 for each partial string portion results in more favorable behavior during partial shading of the module, because only the actual (partial) shade fail substring portions and not the entire module. Insofern ist die Aufteilung eines Moduls in Teilstrings oder Teilstringabschnitte die Voraussetzung für eine bessere Leistung bei Teil-Verschattung. Insofar as the division of a module into sub-strings or substring portions prerequisite for better performance at partial shading. Als Bypass-Dioden 28 und/oder Seriendioden 26 können in vorteilhafter Weise Schottky-Dioden aufgrund der geringeren Durchlassspannung eingesetzt werden. As bypass diodes 28 and / or series diodes 26 Schottky diodes can be used due to the lower forward voltage in an advantageous manner. Die geringere Durchlassspannung verringert die Anforderungen an die Wärmeableitung und erhöht gleichzeitig den Wirkungsgrad. The lower forward voltage reduces the demands on the heat dissipation while increasing efficiency.

Ziel der Aufteilung in Teilstrings ist die Reduktion der Ströme in den stromführenden Leitern und vorgesehenen und nicht vorgesehenen Kontaktstellen. The aim of the division into sub-strings is the reduction of the currents in the live conductors and intended and unintended contact points. Vorgesehene Kontaktstellen können beispielsweise Steckverbinder sein. Intended contact points may be, for example connectors. Nicht vorgesehene Kontaktstellen sind Fehlerstellen, also beispielsweise schlechte, korrodierte Kontakte oder Leitungsbrüche. Unforeseen contact points are flaws, so for example, poor, corroded contacts and cable breaks. Wie aus Müller02 bekannt ist, verschlechtern sich die Existenzbedingungen für einen Lichtbogen, wenn der Strom in einem String oder Teilstring sinkt. As is known from Müller02, the existence of conditions for an arc deteriorate when the current drops in a string or partial string. Bei einem Strom <2 A brennt der Lichtbogen bereits deutlich instabiler als bei 5 A oder 8 A, unterhalb von 0,5 A kann er nicht mehr existieren, weil die erzeugte Menge von Ladungsträgern nicht mehr zur Aufrechterhaltung einer Bogenentladung ausreicht. At a current <2 A the arc burns already clearly less stable than at 5 or A 8 A, is below 0.5 A, it can no longer exist because the amount of carriers generated no longer sufficient to maintain an arc discharge. Zweckmäßigerweise wählt man einen Teilstringstrom <1 A als Kompromiss zwischen Verschlechterung der Existenzbedingungen und Kosten. It is advantageous to select a substring current <1 A as a compromise between deterioration of living conditions and costs.

Gegenüber der Einzelstring-Anordnung sind bei der Multi-String-Anordnung mit gleicher Nennleistung, wenn überhaupt, nur noch wesentlich kleinere Lichtbogenlängen mit wesentlich kleinerer Leistung über der Fehlerstelle möglich. Compared with the single string arrangement only much smaller arc lengths with a much smaller capacity than the fault is in the multi-string arrangement having the same nominal power, if at all possible.

Als zusätzliche Maßnahme gegen Querfehler ist in Fig. 1 jeder Kontakt zu einer Ader des Plus- und Minussolarkabels in einer eigenen Kammer 38 untergebracht. As an additional measure against cross error shown in Fig. 1 is accommodated each in contact with a wire of the plus and minus solar cable in a separate chamber 38. So ist eine hinreichende Isolierung der Kontakte eher gegeben, auch wenn die Kabelisolierung brüchig wird oder sich Kontaktstellen lösen. So sufficient insulation of the contacts is more the case even if the cable insulation becomes brittle or loose contact points.

Am Beispiel von Figuren 2 und 3 ist das Wirkprinzip für eine Aufsplittung auf 8 Teilstrings mit insgesamt gleicher Leistung und identischer Nennspannung verdeutlicht. Using the example of Figures 2 and 3, the operating principle for a splitting at 8 substrings with the same total power and identical nominal voltage is illustrated. In den Figuren 2 und 3 ist nach oben die String- beziehungsweise Teilstringspannung und nach rechts der String- beziehungsweise Teilstringstrom eingezeichnet. In the figures 2 and 3 up the string or partial string tension and to the right of the string or partial string current is located. In den Figuren 2 und 3 sind drei Kennlinien 42, 43 und 44 von Lichtbögen für unterschiedliche Bogenlängen , l 2 beziehungsweise l 3 eingetragen. In the figures 2 and 3 are three curves 42, 43 and 44 of arcs for different arc lengths, l 2 and l 3 entered. In Figur 2 ist ferner eine Kennlinie 41 eines herkömmlichen Solarmoduls mit einem Einzelstring und etwa 5 A Strom beim Punkt maximaler Leistung 45 eingetragen, bei dem das Solarmodul normalerweise betrieben wird, was etwa 8 A Kurzschlussstrom l k entspricht. 2 shows a characteristic curve 41 of a conventional solar cell module with a single string, and about 5 A current at maximum power point is further added 45, wherein the solar module is normally operated, which is about 8 A short-circuit current I k. Aus Figur 2 kann man ablesen, dass ein Lichtbogen der Länge mit einem stabilen Arbeitspunkt 46 existieren kann. From Figure 2 it can be read that an arc length may exist with a stable operating 46th Da auch die Kennlinien 43 und 44 die Kennlinien 41 schneiden, können auch Lichtbögen mit einer größeren Länge l 2 oder l 3 existieren. Since the characteristic curves 43 and 44 intersect the curves 41, also arcs with a greater length l 2 or l may exist. 3 In Figur 3 ist die Kennlinie 51 für einen Teilstring eingezeichnet, der lediglich ein Achtel des Stroms des Einzelstrings liefert, dessen Kennlinie 41 in Figur 2 dargestellt ist. In Figure 3, the characteristic curve 51 is plotted for a partial string which provides only an eighth of the current of the individual strings, whose characteristic is shown in Figure 2 41st Der Punkt maximaler Leistung 55 liegt bei der gleichen Spannung U M pp wie der Punkt 45, aber nur bei einem Achtel des Stroms. The maximum power point 55 is at the same voltage U M pp as the point 45, but only at one-eighth of the current. Der Kurzschlussstrom des Teilstrings in Figur 3 beträgt etwa 1A. The short circuit current of the substring in Figure 3 is about 1A. Ein Lichtbogen der Länge kann nur in dem kleinen Bereich oberhalb des Punkts 56 existieren. An arc length can only exist in the small region above the point 56th Lichtbögen der Längen l 2 und l 3 können mangels eines Schnittpunkts der Kennlinien 43 und 44 mit der Kennlinie 51 nicht existieren. Arcs of the lengths l 2 and l 3 43 and 44 do not exist with the characteristic curve 51 for lack of an intersection of the characteristic curves. Würde man die Anzahl der Teilstrings von 8 auf 9 erhöhen und damit den Strom um weitere etwa 1 1 % absenken, wären auch keine Lichtbögen der Länge mehr möglich. If you were to increase the number of substring from 8 to 9, and thus the current by about another 1 1% lower, no arc length would be possible. Gegenüber der herkömmlichen Einzelstring-Anordnung in Figur 2 sind bei den Multi- String-Anordnungen, wenn überhaupt, nur noch wesentlich kleinere Lichtbogenlängen mit wesentlich kleinerer Leistung über der Fehlerstelle möglich. Compared to the conventional single string arrangement in Figure 2, only much smaller arc lengths with a much smaller capacity than the fault is in the multi-string arrangements, if at all possible.

Figur 4 zeigt ein Solarmodul 64, das dem in Figur 1 dargestellten Solarmodul 24 ähnlich ist. Figure 4 shows a solar module 64 that is similar to the solar module 24 shown in FIG. 1 Im Wesentlichen wurden die Teilstrings 25, die in Figur 1 durch die in Serie geschaltete Solarzellen 21 dargestellt sind, durch Schaltzeichen für Solarmodule 65 ersetzt. In essence, the partial strings 25, which are shown in Figure 1 by the series-connected solar cells 21 have been replaced by circuit symbol for solar modules 65th Jeder Teilstring 65 kann insgesamt über ein Schaltelement 63 kurz geschlossen werden, da er nur aus einem Abschnitt besteht. Each substring 65 can be closed briefly more than a switching element 63, as it consists of only one section. Die Schaltelemente 63 werden von einem Steuerelement 29 gesteuert. The switching elements 63 are controlled by a control 29th Auch die Seriendioden 26 sind explizit dargestellt. The series diodes 26 are explicitly shown. Bypassdioden können Teil der Teilstrings 65 sein. Bypass diodes can be part of the substring 65th Alle Anschlüsse zu einem Plussolarkabel und alle Anschlüsse zu einem Minussolarkabel sind in 2 getrennten Kammern 69 bzw. 68 untergebracht. All connections to a plus solar cables and that all connections to a minus solar cables are housed in 2 separate compartments 69 and 68th

Figur 5 zeigt ein neues Schaltzeichen für ein erfindungsgemäßes Solarmodul 74. Das Solarmodul enthält H Teilstrings 75, die unter Kontrolle des Steuerelements 29 kurz geschlossen werden können. Figure 5 shows a new circuit symbol of an inventive solar module 74. The solar module contains H substrings 75 which can be short-circuited under control of the control 29th Dabei ist nicht spezifiziert, ob wie in Figur 1 einzelne Teilstringabschnitte durch Schaltelemente 23 kurz geschlossen werden können oder ob wie in Figur 4 jeder Teilstring durch ein entsprechendes Schaltelement 63 kurz geschlossen werden kann. It is not specified whether individual as in Figure 1 substring portions can be short-circuited by the switching elements 23, or whether each sub-string can be short-circuited by a corresponding switching element 63 as in FIG. 4

Figur 6 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage 81 mit einem erfindungsgemäßen Photovoltaik-Generator 82 und einem Wechselrichter 3. Im Unterschied zu einem herkömmlichen Photovoltaik-Generator 82 ist für jeden Teilstring eine Seriendiode 86 sowie eine Sicherung 87 vorgesehen. Figure 6 shows the construction of an inventive photovoltaic system 81 having an inventive photovoltaic generator 82 and an inverter 3. In contrast to a conventional photovoltaic generator 82, a series diode 86 and a fuse 87 is provided for each partial string. Die einzelnen Teilstrings werden erst auf den Sammelschienen 8 und 9 elektrisch verbunden. The individual sub-strings are electrically connected only to the busbars. 8 and 9

Die in Figur 6 dargestellten erfindungsgemäßen Solarmodule 84 weisen weder Schaltelemente zum Kurzschließen der Teilstrings oder Teilstringabschnitte noch ein Steuerelement auf. The solar modules 84 according to the invention shown in Figure 6 have neither switching elements for short-circuiting the substring or substring sections still a control. Zur einfachen Montage sollten die Sammelschienen 8 und 9 mit mehrpoligen Kontaktstellen 88, 89 für mehrpolige Solarkabel ausgerüstet sein. For easy mounting the busbars should be 8 and 9 equipped with multi-pole contact points 88, 89 for multipole solar cables.

Figur 7 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage 91 mit einem erfindungsgemäßen Photovoltaik-Generator 92 und einem Wechselrichter 3. Im Unterschied zu den in Figur 6 dargestellten Solarmodulen weisen die Solarmodule 94 in Figur 7 Schaltelemente und je ein Steuerelement 29 auf. Figure 7 shows the construction of an inventive photovoltaic system 91 having an inventive photovoltaic generator 92 and an inverter 3. In contrast to the solar module shown in Figure 6, the solar modules 94 have switching elements 7 and the control 29 in a figure. Alle Steuereingänge der Steuerelemente 29 sind in Serie geschaltet. All control inputs of the control elements 29 are connected in series. Darüber hinaus ist ein oder mehrere Notschalter 95 und eine Steuersignalquelle 96 vorgesehen, die im normalen Betrieb die Steuerelemente 29 mit elektrischer Energie versorgen, so dass die einzelnen Teilstrings oder Teilstringabschnitte der Solarmodule nicht kurz geschlossen werden. In addition, one or more emergency switches 95 and a control signal source 96 is provided, which supply in normal operation, the controls 29 with electrical energy, so that the individual partial string or partial string portions of the solar modules are not short-circuited. Bei einem Brand kann die Feuerwehr den Notschalter 95 öffnen oder eine Verbindung 97 trennen, wodurch die Teilstrings oder Teilstringabschnitte kurz geschlossen werden, so dass ein gefahrloser Löscheinsatz möglich wird. In a fire, the firefighters can open the emergency switch 95 or close a connection 97, whereby the portion of string or partial string portions are short-circuited, so that a safe fire fighting operation becomes possible. Der oder die Notschalter kann beziehungsweise können auch als Thermosicherung beziehungsweise Thermosicherungen ausgeführt sein, so dass die Solaranlage bei einer zu hohen Temperatur an einem Ort automatisch abgeschaltet wird. The emergency switch or can or can also be designed as thermal fuse or thermal fuses, so that the solar system is automatically switched off in one place at too high a temperature. Die Steuersignalquelle 96 wird sinnvollerweise als Stromquelle ausgeführt, um Photovoltaik-Generatoren 92 mit einer unterschiedlichen Anzahl von Solarmodulen 94 steuern zu können. The control signal source 96 is usefully carried out as a current source in order to control photovoltaic generators 92 with different numbers of solar modules 94th

Zur einfachen Montage sollten auch hier die Sammelschienen 8 und 9 mit Steckverbindern für mehrpolige Solarkabel ausgerüstet sein. For easy mounting the busbars should be 8 and 9 equipped with connectors for multi-pole solar cable here. Die Verkabelung in den Steckverbindern und zwischen den Sammelschienen ist aber etwas komplizierter als in Figur 6, weil ja alle Steuerelemente 29 in Serie geschaltet werden sollen und damit auch elektrische Verbindungen 97 zwischen den an den Sammelschienen 8 und 9 angebrachten Steckverbindern nötig sind. but the wiring in the connectors and between the busbars is more complicated than in figure 6, because all controls are to be connected in series 29 and thus electrical connections 97 are needed between the attached to the busbars 8 and 9 connectors.

In einer anderen Ausführungsform können auch nur die Steuerelemente 29 eines Strings zu einem Steuerelementstring in Serie zusammengeschaltet werden. In another embodiment, only the controls of a string 29 can be connected to a control element string in series. Alle Steuerelementstrings werden dann parallel geschaltet. All control strings are then connected in parallel. In diesem Fall kann die Steuersignalquelle bei vorgegebener Anzahl von in Serie geschalteten Solarmodulen auch als Spannungsquelle ausgeführt sein oder man kann die von der Steuersignalquelle gelieferte Spannung schrittweise an die Anzahl der Solarmodule in einem String anpassen. In this case, the control signal source can be designed for a given number of series-connected solar modules as voltage source or you can adjust the voltage supplied by the control signal source gradually the number of solar modules in a string. Falls die Steuersignalquelle als Stromquelle arbeitet, kann man in dieser Ausführungsform auch die Höhe des Steuerstroms schrittweise an die Anzahl der Strings anpassen. If the control signal source operates as a current source, one can adjust in this embodiment, the height of the control current progressively the number of strings.

Die Steuersignalquelle kann ihre Energie einerseits über die Leitungen 99 aus dem Stromnetz und damit auch aus dem Wechselrichter 3 beziehen. The control signal source on the one hand relate via the lines 99 from the power grid and therefore also from the inverter 3 their energy. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuersignalquelle 96 auch mit dem DC-Leistungskreis der Photovoltaik-Anlage 91 , also mit den Sammelschienen 8 und 9 über die Leitungen 98 verbunden sein. Additionally or alternatively the control signal source 96 may also use the DC power circuit of the photovoltaic system 91, ie to the bus bars 8 and 9 may be connected via lines 98th Wenn die Leitungen 99 fehlen, ergibt sich das Problem, dass die Solarmodule auch am Tag eine zu geringe Spannung liefern, wenn sich die Schaltausgänge 1 16 der Modulschalter im niederohmigen Zustand befinden, wenn sich also die Photovoltaik-Anlage 91 im Grundzustand befindet. If the lines 99 are missing, the problem arises that the solar modules also provide a day too low a voltage, when the switching outputs 1 16 of the mode switch is in the low state, ie when the photovoltaic system 91 is in the ground state. Wenn man andererseits durch sinnvolle Auslegung der Schaltausgänge dafür sorgt, dass trotz Grundzustand an den Sammelschienen eine für Personen ungefährliche Spannung im Bereich von etwa 10 V anliegt, kann man beispielsweise durch einen DC-DC-Wandler mit weiteren Eingangsspannungsbereich aus dieser Restspannung ein ausreichend starkes Steuersignal erzeugen, so dass man durch Schließen des oder aller Notschalter 95 die Photovoltaik-Anlage 91 in dem Betriebszustand versetzen kann. If one the other hand by reasonable interpretation of the switching outputs ensures that despite the ground state to the busbars is safe for people voltage in the range of about 10 V is applied, it is possible for example by a DC-DC converter with a further input voltage range of this residual stress, a sufficiently strong control signal generate, so that it can be relocated in the operating state of the photovoltaic system 91 by closing the or all of the emergency switch 95th Durch die Restspannung im Grundzustand wird die Photovoltaik-Anlage 91 autark. Due to the residual stress in the ground state, the photovoltaic system 91 is self-sufficient.

Der Notschalter 95 kann auch die Steuersignalquelle 96 eingebaut sein. The emergency switch 95 may be installed and the control signal source 96th Die Steuersignalquelle 96 kann eventuell zusammen mit einem Notschalter 95 auch in den Wechselrichter 3 oder einen Laderegler eingebaut sein. The control signal source 96 can also be built into the inverter 3 or a charge controller possibly together with an emergency switch 95th Letztere Integration ist auch deshalb vorteilhaft, weil der Wechselrichter 3 oder der Laderegler den Photovoltaik- Generator 92 auch dann abschalten können, wenn ein Defekt im Wechselrichter 3 oder Laderegler vorliegt oder diese Geräte überhitzen. The latter integration is also advantageous because the inverter 3 or the charge controllers can also turn off the photovoltaic generator 92 when a defect in the inverter 3 or charge controller is present or overheat these devices.

Damit eine hohe Sicherheit der Photovoltaik-Anlage erreicht wird ist es notwendig, dass jeder String der Photovoltaik-Anlage unabhängig vom Zustand der anderen Strings geschaltet werden kann. This ensures high safety of the photovoltaic system is achieved, it is necessary that each string of the photovoltaic system can be switched independently of the state of the other strings. Ferner ist es wichtig, dass bei Schalthandlungen die Photovoltaik-Anlage nicht beschädigt wird. It is also important that during switching operations, the photovoltaic system is not damaged. Zur Erreichung dieser Ziele dienen die Seriendioden 86 und 26. To achieve these objectives, the series diodes 86 and 26 are used.

Zur Begründung der Notwendigkeit der Seriendioden 86 und 26 nimmt man an, dass die Seriendioden 86 und 26 nicht Bestandteil der Photovoltaik-Anlage sind. Justifying the need for the series diodes 86 and 26, it is believed that the series diodes 86 and 26 are not part of the photovoltaic system. Weil wegen Bauelementetoleranzen und Signal-Laufzeitunterschieden in der Photovoltaik-Anlage praktisch nie alle Teilstrings eines Strings A gleichzeitig ausgeschaltet werden können, ist davon auszugehen, dass ein Teilstring eines Strings A der zuletzt geschaltete sein wird. Because never any substring of a string A can be switched at the same time practical because of component tolerances and signal delay differences in the photovoltaic system is to assume that a part of a string of A will be finally connected. In diesem Fall steht über dem zuletzt geschalteten Teilstring die Spannung zwischen den Sammelschienen der Photovoltaik-Anlage, die mehrere Hundert Volt betragen kann. In this case, it is connected to the last substring the voltage between the bus bars of the photovoltaic system, which may be several hundred volts.

Dieselbe Ereigniskette ergibt sich durch den praktisch in jedem Wechselrichter vorhandenen Pufferkondensator am Gleichspannungseingang auch für den zuletzt ausgeschalteten String. The same chain of events resulting from the practice existing in each inverter buffer capacitor at the DC input and for the last off string.

Bei den Spannungen zwischen den Sammelschienen gängiger Photovoltaik-Anlage im Bereich von 100 bis 900 Volt wird je nach Zellenanzahl der geschalteten Teilstrings die zulässige Sperrspannung der einzelnen Solarzellen, die im Bereich um die 15V liegt, überschritten. At the voltages between the busbars common photovoltaic system in the range of 100 to 900 volts is exceeded, depending on the number of cells of the switched substrings the permissible reverse voltage of the individual solar cells, which is located in the area around the 15V. Dann kommt es zu einer irreversiblen Schädigung der pn-Übergänge der betroffenen Solarzellen und infolgedessen zu Folgefehlern. Then there will be irreversible damage to the pn junctions of solar cells affected and consequently to errors. Unter ungünstigen Umständen werden diese nicht sofort bemerkt. Under unfavorable circumstances, these are not immediately noticed. So können dadurch neben einer Ertragsminderung auch lokale thermische Überhitzungen entstehen. So can also arise in addition to a reduction in yield but also local thermal overheating.

Durch die Seriendioden 86 wird eine Polung in Sperrrichtung und damit das Fließen eines nennenswerten Sperrstroms und eine Schädigung der nicht kurzgeschlossenen Teilstringabschnitte verhindert. Through the series diodes 86, a polarity in the reverse direction and thus the flow of a significant reverse current and damage to the non-shorted partial string sections is prevented. Wie bereits in den Figuren 1 und 4 dargestellt wurde, können auch mehrere Seriendioden 26 in einem String, nämlich für jeden String in jedem Solarmodul 24, 64 und 74 eine, eingesetzt werden. As has been shown in Figures 1 and 4, a plurality of series diodes 26, in a string, namely, for each string in each solar module 24, 64 and 74 a may be employed. Dies hat den Vorteil, dass die Gesamtsperrspannung der Seriendioden 26 mit der Spannung zwischen den Sammelschienen skaliert, weil die Anzahl der in Serie geschalteten Solarmodule sowohl proportional zu der Gesamtsperrspannung als auch zu der Spannung zwischen den Sammelschienen ist. This has the advantage that the total reverse voltage of the series diodes 26 scales with the voltage between the busbars, because the number of series-connected solar modules is both proportional to the total reverse voltage and to the voltage between the busbars. Es sei bemerkt, dass die Seriendioden 26 nicht durch die Schaltelemente 23 oder 63 kurz geschlossen werden. It should be noted that the series diodes 26 is not short-circuited by the switching elements 23 or 63rd Wie in Figur 9 beispielhaft gezeigt, können die Seriendioden 126 auch in die Modulschalter 1 10, 120, 140, 150, 170, 180, 190, 210, 230, 250, 270, 280, 320 und 340 eingebaut werden. As shown by way of example in Figure 9, the series diodes 126 may also be in the module switch 1 10, 120, 140, 150, 170, 180, 190, 210, 230, 250, 270, 280, 320 and 340 are installed. Figur 8 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage 101 mit einem erfindungsgemäßen Photovoltaik-Generator 102 in Fischernetz-Topologie und einem Wechselrichter 3. Im Unterschied zu der in Figur 6 dargestellten Topologie sind zusätzliche Sammelschienen 108 als Querverbindungen zwischen den einzelnen Teilstrings vorgesehen. Figure 8 shows the construction of an inventive photovoltaic system 101 having an inventive photovoltaic generator 102 in fishing net topology, and an inverter 3. In contrast to the embodiment shown in Figure 6 topology additional bus bars 108 are provided as interconnections between the individual strings. Damit kann erreicht werden, dass im gesamten Netzwerk kein Lichtbogen mehr brennt: Bei Begrenzung der Modulnennspannung auf Werte <15 V kann bei einem Querfehler über einem Modul kein stabiler Lichtbogen mehr existieren, ein Lichtbogen bei einem Längsfehler ist bereits bei Modulnennspannungen <55V ausgeschlossen, da bei diesem Fehler die Differenz zwischen Leerlaufspannung und Spannung für maximale Leistung die maximal verfügbare Spannung für den Lichtbogen darstellt. This can achieve that the entire network is burning no arc: When limiting the module rated voltage to values ​​<15 V at a cross-fault on a module can no stable arc longer exist, an arc in a longitudinal error is already excluded in module rated voltages <55V as with this error, the difference between open circuit voltage and voltage for maximum power represents the maximum available voltage for the arc. Die Fischernetz-Topologie eignet sich auch für die bekannten Ausführungsformen von Solarmodulen. The fishing net topology is also suitable for the known embodiments of solar modules.

Figur 9 zeigt einen allgemeinen Modulschalter 1 10 mit einem Steuerelement 29 und einem Schaltelement 1 13. Der Modulschalter 1 10 ist ein Vierpol mit einem zweipoligen Steuereingang 1 1 1 und einem zweipoligen Schaltausgang 1 16, der parallel zu einem String oder Teilstring geschaltet ist, der durch das Schaltelement 1 13 kurz geschlossen werden kann. Figure 9 shows a general module switch 1 10 to a controller 29 and a switching element 1 13. The module switch 1 10 is a four-pole network with a two-pole control input 1 1 1 and a two-pole switching output 1 16, which is connected in parallel to a string or partial string which can be short-circuited by the switching element 1. 13 Der Modulschalter umfasst ferner eine Seriendiode 126, die in Serie zu dem Schaltausgang 1 16 und dem String 1 15 geschaltet ist. The switch module further comprises a series diode 126, which is connected in series with the switching output 1 16, and the string 1 15 °. Wie oben erläutert verhindert die Seriendiode das Fließen eines Sperrstroms oberhalb kritischer Werte durch den String 1 15. Das Steuerelement 29 umfasst einen Signalempfangskreis 1 12 und eine Treiberstufe 1 14, wobei der Signalempfangskreis 1 12 und die Treiberstufe 1 14 galvanisch getrennt gekoppelt sind. As explained above, the series diode prevents the flow of reverse current above critical values ​​by the string 1 15. The control element 29 comprises a signal receiving circuit 1 12 and a driver stage 1 14, wherein the signal receiver circuit 1 12 and the driver stage coupled 1 14 electrically isolated. Der Signalempfangskreis 1 12 ist mit dem Steuereingang 1 1 1 elektrisch verbunden. The signal receiving circuit 1 12 is electrically connected to the control input 1 1. 1 Die Treiberstufe 1 14 ist mit dem Schaltelement 1 13 gekoppelt. The driver stage 1 14 is coupled to the switching element 1. 13 Bei den im Folgenden und in den Figuren 10-21 dargestellten Ausführungsformen eines Modulschalters wird nicht mehr zwischen Teilstring und String unterschieden, sondern String als Oberbegriff für String und Teilstring verwendet. The presented below and in the Figures 10-21 embodiments of a modular switch is no longer a distinction between sub-string and string, but string used as a generic term for string and substring.

Optional kann der Modulschalter 1 10 noch ein Anzeigeelement 1 17 enthalten, das in vorteilhafter Weise mit Solarenergie aus dem String versorgt wird. Optionally, the module switch 1 10 may contain 1 to 17, which is supplied in an advantageous manner with solar energy from the string a display element. Optional kann das Anzeigeelement 1 17 einen Anzeigeausgang 1 18 aufweisen, über den der Zustand des Schaltelements auf eine entfernte Anzeigeeinrichtung drahtgebunden oder drahtlos übertragen und dort angezeigt wird. Optionally, the display element 1 may have a display output 17 1 18, via which the state of the switching element is wired to a remote indicator or transmitted wirelessly and displayed there. Die entfernte Anzeigeeinrichtung kann sich beispielsweise im Wechselrichter 3 befinden. The remote display device can be located for example in the inverter. 3

1 ) Die galvanische Trennung kann realisiert sein: a) (elektro-) magnetisch durch einen Magnetkreis mit Kontakten, nämlich einem elektromechanischen Relais, vorzugsweise einem Reed-Relais oder einem Magnetkreis mit Hallelement oder b) optisch durch 1) The galvanic isolation may be implemented: a) (electro) magnetically by a magnetic circuit with contacts, namely an electromechanical relay, preferably a reed-relay or a magnetic circuit with the Hall element, or b) optically

A) einen Optokoppler mit diskreten Bauelementen, nämlich i) einem Sender, der beispielsweise aus einer Glühlampe, Leuchtdiode (LED) oder Gasentladungslampe bestehen kann und einem Empfänger, der beispielsweise aus einem Fotothyristor, einem Fotowiderstand, einer Fotodiode oder einem A) may consist of an optocoupler with discrete components, namely i) a transmitter (for example, an incandescent lamp, light emitting diode LED) or gas discharge lamp and a receiver, which for example, a photothyristor, a photoresistor, a photodiode or a

Fototransistor bestehen kann oder als integriertes Bauelement, das Sender und Empfänger enthält. Phototransistor may consist of or contains as an integrated component, the transmitter and receiver. C) induktiv durch einen Transformator, auch einen mehrphasigen Transformator oder induktiv gekoppelte Resonanzkreise, die letztlich auch einen Transformator darstellen; C) inductively by a transformer, and a multiphase transformer or inductively coupled resonant circuits, which ultimately also represent a transformer; d) kapazitiv mittels einer Kondensatoranordnung. d) capacitively by means of a capacitor arrangement. Daneben kommen Bauelemente in Frage, die bereits eine galvanische Trennung enthalten: e) DC/DC-Wandler besonders, zur Ansteuerung von MOSFETs, aber auch Bipolar-Transistoren; E) DC / DC converters especially suitable for driving MOSFETs, but also bipolar transistors; In addition, components come into question, which included electrical isolation f) Isolationsverstärker; f) isolation amplifier; g) Halbleiterrelais (Solid-State-Relais ). g) Solid State Relay (Solid State Relay).

Schließlich kommen noch Spezialfälle in Betracht, bei denen es zu einer räumlichen Aufteilung der galvanischen Trennung kommt: h) Ansteuerung mit optischem (Glasfaser-) Kabel; Finally, in special cases considered in which there is a spatial splitting of the galvanic isolation come: h) triggering with optical (fiber) cables; i) Spulenanordnung mit/ohne Kern (zB Rahmenspule im Modul und Induktionsschleifen im Generator) k) elektromagnetisches Feld (Funk) ohne oder mit Protokoll (z. B. Bluetooth, ZigBee, WLAN, RFID). i) coil arrangement with / without a core (such as the loop coil in the module and induction loops in the generator) k) electromagnetic field (radio) with or without protocol (for. example, Bluetooth, ZigBee, WLAN, RFID).

Reihen- und Parallelschaltungen im Signalempfangskreis des Steuerelementes eines Moduls, vorzugsweise bei Wicklungen (Relais) und Optokopplersendern sind möglich (vgl. Fig. 13). Series and parallel circuits in the signal receiving circuit of the control element of a module, preferably at windings (relay) and the optocoupler senders are possible (see. Fig. 13). Aber auch im Ausgang der Treiberstufe, sofern mehrere Schaltelemente angesteuert werden sollen. But even in the output of the driver stage, if several switching elements to be controlled.

Der Steuerkreis kann mit Gleich- und/oder Wechselspannung betrieben werden. The control circuit can be operated with DC and / or AC voltage. Bei Einsatz von Wechselspannung sind gegebenenfalls Gleichrichtung und Siebung erforderlich (vgl. Fig. 19). When using AC voltage, rectified and filtered (see Fig., 19) may be necessary. Die Übertragung des Steuersignals kann auch mit einem Übertragungsprotokoll (z. B. CAN-Bus) leitungsgebunden erfolgen. The transmission of the control signal can be wired with a transmission protocol (eg. B. CAN-Bus). Das erfordert den Einsatz von sequenziellen Schaltungen oder gar Microcontrollern im Steuerelement. This requires the use of sequential circuits or even microcontrollers in control. Auch beim Einsatz von Übertragungsprotokollen sollte geprüft werden, ob ein gültiges Protokoll anliegt. Even when using communication protocols should be checked whether a valid protocol is applied. Ist das nicht der Fall (loss of Signal), sollte der Modulschalter vorsichtshalber in den ungefährlichen Grundzustand wechseln. This is not the case (loss of signal), the module switch should change as a precaution in the dangerous ground state. Dies entspricht dem Vergleich mit einem Schwellenwert, falls der Modulschalter mit Gleich -und/oder Wechselspannung oder -ström gesteuert wird. This corresponds to the comparison with a threshold, if the mode switch is controlled with direct -and / or AC voltage or -ström.

Die galvanische Trennung kann auch mit mehreren Trennstrecken in Kettenschaltung erfolgen, zum Beispiel durch die Kombination von Transformator und Optokoppler. The galvanic isolation may also be effected with a plurality of separation sections in derailleur, for example, by the combination of transformer and an optocoupler. Ein DC/DC-Wandler mit Weitspannungseingangsbereich von zB 1 -60V, notfalls mit Extrastabilisierung, kann zur Eigenversorgung des Steuerelementes mit Hilfe der vom Modul selbst produzierten Leistung vorgesehen sein. A DC / DC converter with wide voltage input range, for example 1 -60 V, if necessary with extra stabilization, can be provided for self-supply of the control element using the power produced by the module itself.

Zweckmäßigerweise enthält das Steuerelement Schwellwertverhalten und Hysterese, damit das Schaltelement den sicheren Arbeitsbereich im Ausgangskennlinienfeld nicht verläßt. Conveniently, containing the control threshold behavior and hysteresis, so that the switching element does not leave the safe operating range in output characteristic.

Als Schwellwertschalter und/oder Treiberstufe können Operationsverstärker eingesetzt werden. As a threshold and / or driver stage operational amplifier can be used.

Das Steuersignal und der Signalempfangskreis kann auch mehrphasig, insbesondere gegenphasig, ausgelegt sein. The control signal and the signal receiving circuit can also be multi-phase, in particular in phase opposition, is designed. Damit lässt sich die Störsicherheit erhöhen. Thus, the interference can be increased. 2) Das Schaltelement kann als elektrisch bedienbarer Kontakt oder steuerbarer Halbleiter ausgeführt sein, also beispielsweise a) ein Kontakt, der Teil eines Relais, vorzugsweise eines Reed-Relais, ist; 2) The switching element may be constructed as an electrically operable contact or controllable semiconductor, thus, for example, a) a contact, preferably a reed relay is part of a relay; b) ein Bipolartransistor; b) a bipolar transistor; c) ein Feldeffektransistor, zB ein MOSFET selbstleitend oder selbstsperrend; c) a field effect transistor such as a MOSFET normally on or normally off; d) ein IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor); d) an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor); e) ein Thyristor, beispielsweise mit Hilfskreis zur Löschung; e) a thyristor, for example with the auxiliary circuit for deletion; f) ein Triac, beispielsweise mit Hilfskreis zur Löschung; f) a triac, for example, with auxiliary circuit for deletion;

Im Grundzustand (Sonneneinstrahlung auf Modul, kein Steuersignal) ist das Schaltelement geschlossen; In the ground state (sunlight on module, no control signal), the switching element is closed; entweder durch Ausführung als Ruhekontakt (Öffner) oder durch eine Selbsthalteschaltung. either by design as a normally closed contact (NC), or by a self-hold circuit. An den von außen zugänglichen Klemmen des Moduls liegt dann eine ungefährliche Spannung an, die deutlich geringer als die Nennspannung des Moduls ist, also 0V bis wenige Volt. then a hazardous voltage is present on the externally accessible terminals of the module, which is significantly less than the nominal voltage of the module, ie 0V to a few volts. Realisierbar ist <3 V über einem einzelnen Modulschalter. Realized is <3 V via a single module switch. Der Vorteil des Kurzschließens im Gegensatz zu Patent US 2009/01 14263 A1 mit Schaltkontakt in Reihe zum Modul ist, dass über der Schaltstrecke nichtwesentlich mehr als die Leerlaufspannung des Strings angelegt ist (vgl. Fig. 2, Kennlinie 41 ). The advantage of short-circuiting, in contrast to patent US 2009/01 14263 A1 is connected to switching contact in series with the module that is applied via the switching path not substantially greater than the open circuit voltage of the string (see. Fig. 2, curve 41).

Das Schaltelement kann auch durch Zusammenfassung mehrerer Schaltelemente in Form einer Reihen- oder Parallelschaltung oder durch Gegentakt- oder Brückenschaltung realisiert werden. The switching element can also be realized by combining several circuit elements in the form of a series or parallel connection, or by push-pull or bridge circuit. Die Bereitstellung der entsprechend notwendigen Spannungspotentiale und Steuerströme wird von der Treiberstufe gewährleistet. The provision of any necessary voltage potentials and control currents is ensured by the driver stage.

3) Das optionale Anzeigelement zur Anzeige des Betriebszustandes eines Strings kann eines oder mehrere der folgenden Bauteile umfassen: a) eine LED b) eine Glühlampe c) ein Gasentladungselement d) ein Koppelelement (z. B. Optokoppler) zur Übertragung des Zustandes an eine entfernte Anzeige oder Auswerteeinheit. 3) The optional display element for displaying the operating state of a string can include one or more of the following components: a.) A LED b) a light bulb c) a gas discharge element d) a coupling element (e.g., optical couplers) to transmit the condition removed a display or evaluating unit. Das Anzeigeelement kann an Steuersignalkreis, Treiberstufe und/oder Schaltelement angekoppelt sein und Strom und/oder Spannungswerte anzeigen. The display element may be coupled to the control signal circuit, driver stage and / or switching element and display current and / or voltage values.

Anzeige für den Schaltzustand vorzugsweise auf Sonnenseite des Modules, kann aber auch Montage an/ in Anschlussdose erfolgen. Indication of the switching state preferably on sunny side of the module, but can also be mounted on / in junction box. Zum Beispiel mit Extra-Bohrungen für LED oder transluzente Gehäuse(bau)teile der Anschlussdose wie zB den Dosendeckel. For example, with extra holes or translucent LED housing (construction) parts of the junction box such as the can lid.

Das Anzeigeelement kann auch Fensterdiskriminatorverhalten, zB Anzeige eines Spannungswertes von 1 ,5 V bis 3 V, aufweisen. The display element may also Fensterdiskriminatorverhalten, for example, displaying a voltage value of 1, 5 V to 3 V,.

Falls man bestehende Solarmodule aus Sicherheitsgründen mit Modulschaltern nachrüsten will, sollten die Modulschalter für diese Aufgabe vorbereitet sein. If you want to upgrade existing solar modules for safety module with switches that switch module should be prepared for this task. Dies kann man in einfacher Weise dadurch erreichen, dass die beiden Pole des Schaltausgangs 1 16 jeweils doppelt ausgeführt werden, so dass an jedem Pol ein Anschluss für einen String aus Solarzellen und ein Solarkabel zur Verfügung steht. This can be achieved in a simple manner in that the two poles of the switch output 16 1 are performed in duplicate, so that is available on each terminal in a connector for a string of solar cells and a solar cable.

Figur 10 zeigt eine Ausführungsform des Modulschalters 120, bei der das Steuerelement 122 und das Schaltelement durch ein Relais mit Relaisspule 131 und Ruhekontakt 123 gebildet werden. Figure 10 shows an embodiment of module switch 120, wherein the control member 122 and the switching element are formed by a relay with a relay coil 131 and break contact 123rd Eine Diode 132 schließt Induktionsspannungen kurz, wie beim Abschalten des Stroms durch die Relaisspule 131 auftreten. A diode 132 includes induction voltages short as when switching off the current through the relay coil 131 to occur. Im Grundzustand ist der Ruhekontakt 123 geschlossen, dh die Modulspannung ist nahe 0 V, also <3 V. Über den Shuntwiderstand 133 (0,47 Ω) fällt eine geringe Spannung ab, um über den Serienwiderstand 135 (27 Ω) die LED 134 mit Strom zu versorgen und damit leuchten zu lassen. In the ground state of the normally-closed contact 123 is closed, ie the module voltage is close to 0 V, so <3 V. About the shunt resistor 133 (0.47 Ω) drops a small voltage to pick up the series resistor 135 (27 Ω), the LED 134 to have to supply electricity and illuminate it. Aber auch der Betriebszustand kann über die LED 138 angezeigt werden, die über die Zehnerdiode 136 und den Serienwiderstand 137 (2,2 k Ω) mit Strom versorgt wird. But the operating state can be displayed through the LED 138 via the Zener diode 136 and series resistor 137 (2.2 K Ω) is supplied with current. Die Durchbruchspannung der Zenerdiode 136 ist größer als die Spannung am String 1 15 im Grundzustand, also >3 V, damit im Grundzustand sicher kein Strom über die LED 138 fließt und damit die LED 138 sicher nicht leuchtet. The breakdown voltage of the Zener diode 136 is greater than the voltage at the string 1 15 in the ground state, So> 3 V, so that in the ground state sure no current flows through the LED 138 and the LED 138 is not lit securely.

Es ist sicherer, nur einen gefährlichen Zustand explizit anzuzeigen, weil eine Anzeigevorrichtung auch defekt sein kann. It is safer to display only a dangerous state explicitly because a display device may be defective. Wenn nichts angezeigt wird, ist somit immer von einer Gefährdung auszugehen, wie sie auch beim Einsatz der bislang eingesetzten Module auftritt. If nothing appears, is thus always assume a hazard, as they also occur in the use of the modules used so far. Wenn also nur eine LED eingesetzt werden soll, ist der LED 134 der Vorzug zu geben. So if only one LED is to be used, the LED is to give 134 preference. Wenn die Feuerwehr bei dieser Ausführungsform die Modulanzeigen leuchten sieht, kann sie im Falle eines Brandes bedenkenlos mit Wasser löschen Vor diesem Hintergrund sollte die LED 134 für den Grundzustand grün und die LED 138 für den Betriebszustand rot sein. If the fire department does illuminate the module displays in this embodiment, it can remove in case of fire safely with water Against this background, the LED 134 for the ground state and the green LED 138 for the operating state should be red. Die Farben kann man in anderen Ausführungsformen aber auch anders vergeben. The colors can also assign different in other embodiments. Das Licht der LEDs kann auch über Glasfaserkabel zu einer entfernten Anzeige, beispielsweise im oder beim Laderegler, übertragen werden. The light of the LEDs may be transmitted via fiber optic cable to a remote display, for example in or near the charge controller.

Relais haben gegenüber rein elektronischen Lösungen zwei Vorteile: a) sie gestatten verblüffend einfache und kostengünstige Lösungen mit großem Störabstand (Sicherheitsrelevantes Bauelement) b) es tritt nur eine relativ geringe Verlustleistung in der Anschlussdose durch die ohmschen Verluste der Relaiswicklung auf. Relays have the advantage over purely electronic solutions two advantages: a) they allow a surprisingly simple and cost-effective solutions with large signal to noise ratio (safety-relevant component) b) it occurs only a relatively small power loss in the junction box through the ohmic losses of the relay winding. Auf eine zusätzliche Kühlung kann dadurch meist verzichtet werden. characterized can usually be dispensed with an additional cooling.

Der durch die mechanischen Teile und die Kontakte bedingte Verschleiß ist bei den wenigen zu erwartenden Schalthandlungen von untergeordneter Bedeutung. The mechanical parts and through the contacts related wear and tear is to be expected in the few switching operations of secondary importance.

Die Bauelemente im Anzeigeelement 127 können auch weggelassen werden. The components in the display element 127 can be omitted. Dann kann der Shuntwiderstand 133 durch einen Leiter ersetzt werden. Then the shunt resistor may be 133 replaced by a conductor. Dadurch verringert sich die in der Modulanschlussdose auftretende Verlustleistung. This occurring in the module junction box power loss is reduced. Figur 1 1 zeigt einen Modulschalter 140, der sich vom Modulschalter 120 lediglich durch die Optokoppler 141 und 142 (beide beispielsweise MB104C)unterscheidet. Figure 1 1 shows a switch module 140 (for example, both MB104C) differs from the mode switch 120 only by the optical coupler 141 and the 142nd Die LEDs 134 und 138 sind im Modulschalter 140 Teil der Optokoppler 141 und 142. Der Fototransistor jedes der beiden Optokoppler 141 und 142 bildet einen Anzeigeausgang 5 143 bzw. 144. Entsprechende Anzeigeausgänge der Modulschalter mehrerer Solarmodule können in Serie geschaltet werden, so dass der tatsächliche Zustand der mehreren Solarmodule zusammengefasst wird und auf einer entfernten Anzeige dargestellt wird. The LEDs 134 and 138 are in the module switch 140 portion of optocoupler 141 and 142. The photo transistor of each of the two optical couplers 141 and 142 forms a display output 5 143 and 144. Respective display outputs of the module switch plurality of solar modules may be connected in series, so that the actual state of the plurality of solar modules is summarized and displayed on a remote display. Die entfernte Anzeige kann in vorteilhafter Weise beim Wechselrichter 3 angebracht oder in das Gehäuse des Wechselrichter 3 integriert sein. The remote display may be mounted in an advantageous manner at the inverter 3 or integrated into the housing of the inverter. 3 Je mehr Kabel0 von den Anzeigeausgängen der Solarmodule einer Photovoltaik-Anlage zur Anzeige zurückgeführt werden, desto genauer kann ein fehlerhaftes Solarmodul bestimmt werden. The more Kabel0 be returned from the display outputs of the solar modules in a photovoltaic system to the display, the more accurate a defective solar module can be determined. Vorteilhaft ist es insbesondere, alle entsprechenden Anzeigeausgänge der der Modulschalter eines Strings oder eines Teilstrings oder eines Teilstringabschnitts in Serie zu schalten und getrennt zur Anzeige zurückzuführen. it is particularly advantageous to connect all the corresponding display outputs of the module switches a string or a substring or a substring section in series and separated due to the display. 5 Eine Anzeige für den Zustand der Anlage ist durch die Überwachung der Spannung an den Sammelschienen möglich. 5 an indication of the state of the system is possible by monitoring the voltage on the busbars. Diese wird durch den Wechselrichter ohnehin ausgewertet und gegebenfalls angezeigt. This is evaluated by the inverter anyway and possibly displayed. In einer anderen Ausführungsform kann die Spannung an den Sammelschienen auch mit einem Schwellwert verglichen werden. In another embodiment, the voltage may be compared to the busbars with a threshold value. Wenn im Betriebszustand die Spannung an den Sammelschienen über dem0 Schwellwert liegt, kann eine rote Lampe am Wechselrichter eingeschaltet sein. If the voltage is in the operating state to the busbars via dem0 threshold value, a red lamp may be turned on the inverter. Falls die Spannung an den Sammelschienen unter dem Schwellwert liegt, kann eine grüne Lampe am Wechselrichter eingeschaltet sein. If the voltage is at the busbars below the threshold value, a green lamp may be turned on the inverter.

Allerdings besteht bei der Auswertung der Spannung an den Sammelschienen die Gefahr, dass diese auch durch Anlagenfehler, wie zB Leitungsunterbrechung bei einer5 Teilzerstörung der Anlage, sehr gering werden kann. However, in the evaluation of the voltage on the busbars, there is the risk that these also by system error, such as line breakage in einer5 partial destruction of the system, can be very low. Es würde dann fehlerhaft ein sicherer Zustand der Anlage angezeigt, obwohl Anlagenteile noch unter Spannung stehen. It would then be shown properly in a safe state of the plant, even though parts of the plant still be energized. Insofern besitzt die Anzeige des sicheren Zustandes mittels der Anzeigeelemente deutliche Vorteile hinsichtlich der Sicherheit, weil diese nur dann erfolgt, wenn tatsächlich Spannungsfreiheit vorliegt. In this respect, the display of the safe state has by means of the display elements significant advantages in terms of security because it only takes place when no voltage is actually present. 0 Figur 12 zeigt einen Modulschalter 147 mit einem Relais, das eine Relaisspule 131 und drei gegeneinander galvanisch isolierte Ruhekontakte 123 zum Kurzschließen von drei Strings 1 15 aufweist. 0 Figure 12 shows a module switch 147 with a relay having a relay coil 131, and three mutually galvanically isolated break contacts 123 for short-circuiting three strings 1 15 °. Ein Anzeigeelement und ein Shuntwiderstand fehlen bei dieser Ausführungsform. A display element and a shunt resistor missing in this embodiment. Bei entsprechender Dimensionierung der Solarzellen in den Strings 1 15 und des Magnetkreises lässt sich hierfür vorteilhaft ein Reed-Relais verwenden. With appropriate dimensioning of the solar cells in the strings one 15 and the magnetic circuit can be advantageous for this use a reed relay. Sind für ein Modul mehrere Schaltelemente erforderlich, kann die Ansteuerung der Kontakte mit einem gemeinsamen Magnetkreis, also einem Relais mit mehreren Kontakten oder aber, wie in Figur 13 anhand von Modulschalter 150 gezeigt, mit mehreren Einzelrelais 151 , 152, 153 erreicht werden. Are for one module a plurality of switching elements are required, the actuation of the contacts with a common magnetic circuit, so a relay having a plurality of contacts or, as shown in Figure 13 based on the mode switch 150 can be achieved with a plurality of individual relays 151, 152, 153rd Der Vorteil liegt in der einfacheren Beschaffbarkeit: es gibt als Katalogware nur einige wenige Reed-Relais mit Kontakten für Ströme > 1 A, aber das sind immer nur Einzelkontakte. The advantage is the ease of procurability: there are as catalog items, only a few reed relay with contacts for currents> 1 A, but these are only isolated contacts.

Durch Auslegung des Magnetkreises mit mehreren Wicklungen kann ein Relais auch mit Schließer-Kontakt 164 in Selbsthalteschaltung betrieben werden, wie das bei Modulschalter 160 in Figur 14 dargestellt ist. By designing the magnetic circuit having a plurality of windings, a relay can be operated with normally open contact 164 in the self hold circuit, as shown in the mode switch 160 in FIG fourteenth Mit dem Ansteigen der Modulspannung über einen Schwellwert zieht das Relais über den Einschaltstrom l E durch die Einschaltwicklung 162 und den Haltestrom l H über die Haltewicklung 163 an und bleibt angezogen. With the increase of the voltage module above a threshold value the relay is activated through the Inrush l E by the Einschaltwicklung 162 and the holding current I H through the holding coil 163 and remains energized. Ein Ausschalten kann über den gegenphasig zu l E und l H eingespeisten Steuerstrom l s in der Steuerwicklung 161 erfolgen, der die Felder im Magnetkreis entsprechend kompensiert und den Anker abfallen lässt. Switching off can be effected on the opposite phase fed to E l and l H control current l s in the control winding 161, which compensates for the fields in the magnetic circuit and accordingly can drop the anchor. Die Windungszahlen der Haltewicklung n H , Einschaltwicklung n E und Steuerwicklung n s sind entsprechend auszulegen: n H <n E <n s (1 ) The number of turns of the holding winding n H, Einschaltwicklung n e and n s control winding shall be construed accordingly: H n <n e <n s (1)

Figur 15 zeigt einen Modulschalter 170, bei dem das eigentliche Schaltelement durch einen Darlingtontransistor 173 (BDV65) gebildet wird. 15 shows a mode switch 170, in which the actual switching element is formed by a Darlington transistor 173 (BDV65). In Serie zum Emitter des Darlingtontransistors 173 ist ein Emitterwiderstand 174 (0,1 Ω) geschaltet. In series with the emitter of the Darlington transistor 173, an emitter resistor 174 (0.1 Ω) is connected. Der Widerstand 175 (1 ,2 kD) sorgt dafür, dass der Transistor 173 leitend wird, wenn der Schließer-Kontakt 176 eines Relais im Grundzustand offen ist. The resistor 175 (1, 2 kD) ensures that the transistor 173 becomes conductive when the normally open contact 176 of a relay in the ground state is open. Im Betriebszustand ist der Schließer-Kontakt 176 geschlossen und leitet den vom Widerstand 175 gelieferten Strom zu einem Potenzial ab, das aufgrund des Widerstands 174 noch unter dem Emitter-Potenzial des Transistors 173 liegt, so dass der Transistor 173 nichtleitend wird. In the operating state of the NO contact 176 is closed and conducts the current supplied by the resistor 175 to a potential at which is due to the resistance 174 still below the emitter potential of the transistor 173, so that the transistor 173 becomes nonconductive.

Der Emitterwiderstand 174 dient im allgemeinen zur Strombegrenzung. The emitter resistor 174 is generally used for current limiting. Bei Einsatz mehrerer parallelgeschalteter Transistoren anstelle von Transistor 173 kann über mehrere Emitterwiderstände eine Kennlinienscherung erreicht werden. If several transistors connected in parallel instead of a transistor 173 Kennlinienscherung can be achieved over several emitter resistors. Mit der Auslegung des Emitterwiderstands 174 kann ferner die zur Selbstversorgung des Modulschalters erforderliche Spannung (ca. 1 -3V) festgelegt werden. With the interpretation of the emitter resistor 174, required to self-supply of the switch module voltage (about -3V 1) may also be specified.

Diese Lösung ist einfach und kostengünstig und funktioniert in einem weiten Temperaturbereich. This solution is simple and inexpensive and works in a wide temperature range. Sie kommt mit billigen, sehr gut verfügbaren Bauelementen aus. She comes from using cheap, very readily available components. Die Schaltleistung wird vom Relais ferngehalten. The switching capacity is kept away from the relay. Der Kontakt 176 des Relais muss selbst bei sehr leistungsfähigen Solarmodulen nur wenige mA Steuerstrom ableiten. The contact 176 of the relay must derive only a few mA drive current even at very high performance solar modules. Bei Einsatz eines Silium-npn-Transistors anstelle des Darlingtontransistors und Ersetzen des Widerstands 174 durch einen Leiter (0 Ω) lassen sich Modulspannungen im Kurzschlußfall von unter 0,8 V/Modul erreichen. When using a Silium NPN transistor instead of the Darlington transistor, and replacing the resistance 174 through a conductor (Ω 0) to module voltages can be achieved V / module in the event of short circuiting of below 0.8. Damit kann man dann auch in Anlagen 5 mit sehr hohen Modulzahlen in einem String ungefährliche Stringspannungen erreichen. So you can then reach in plants 5 with very high numbers of modules in a string hazardous string voltages. Außerdem wird der Leistungstransistor weniger warm und es kann ggf. auf Zusatzkühlung verzichtet werden. In addition, the power transistor is less warm and it can possibly be dispensed with additional cooling.

Figur 16 zeigt einen Modulschalter 180, bei dem die galvanische Trennung zwischen Steuereingang 1 1 1 und Schaltelement durch einen Optokoppler 186 erreicht wird. 16 shows a mode switch 180, wherein the galvanic isolation between the control input 1 1 1 and the switching element is achieved by an optical coupler 186th Das The

10 Schaltelement besteht wie in Figur 15 aus einem Darlingtontransistor 173 und einem Serienwiderstand 174. Zwischen dem Fototransistor des Optokopplers 186 und dem Darlingtontransistor 173 ist noch eine invertierende Treiberstufe aus einem pnp- Transistor 181 (KF517B) und den Widerständen 182 (18 kD) und 183 (82 kD) geschaltet. 10 switching element is as shown in Figure 15 of a Darlington transistor 173 and a series resistor 174. Between the phototransistor of the optocoupler 186 and the Darlington transistor 173 is still an inverting driver stage of a pnp transistor 181 (KF517B) and the resistors 182 (18 kD) and 183 (82 kD) are connected. Im Grundzustand liefert der Fototransistor des Optokopplers 186 keinen In the ground state of the phototransistor of the optocoupler 186 provides no

15 Strom. 15 flow. Deshalb schaltet der Strom über den Widerstand 183 den Transistor 181 leitend, der wiederum den Transistor 173 leitend schaltet. Therefore, the current through resistor 183 turns on transistor 181 conductive, which in turn turns on the transistor 173 conductive.

Figur 17 zeigt einen Modulschalter 190, bei dem zwischen dem Fototransistor des Optokopplers 186 und der Basis des Transistors 181 ein Schmitt-Trigger als Schwellwertschalter eingebaut ist. Figure 17 shows a mode switch 190, in which a Schmitt trigger is incorporated as a threshold between the phototransistor of the photocoupler 186 and the base of transistor 181st Die Bauteile 173, 174, 181 , 182 und 186 und deren 20 Funktionen wurden bereits im Zusammenhang mit Figur 16 erläutert. The components 173, 174, 181, 182 and 186 and their 20 functions have already been explained in connection with FIG 16th Die Versorgungsspannung des Schwellwertschalters wird mittels der LED 203 (VQA13) und des Widerstands 202 stabilisiert. The supply voltage of the threshold value is stabilized by means of the LED 203 (VQA13) and the resistor 202nd Die LED vom Typ VQA13 leuchtet bei einem Strom von ca 2 mA (=40 V / 20 kQ) kaum. The LED type VQA13 hardly lights (40 V / 20 = kQ) at a current of about 2 mA.

Die npn-Transistoren 197 und 198 (beide SC237D) zusammen mit den Widerständen 25 201 (470 Ω), 192 (8,2 kD) und 193 (22 kD) bilden einen Differenzverstärker mit einem Ausgang am Kollektor des Transistors 198, einen invertierten Ausgang am Kollektor des Transistors 197, einen nicht-invertierenden Eingang an der Basis des Transistors 197 und einen invertierenden Eingang an der Basis des Transistors 198. Der Widerstand 195 (8,2 kD) sorgt für eine positive Rückkopplung und damit für eine Schalthysterese, 30 die für einen Schmitt-Trigger typisch ist. The npn transistors 197 and 198 (both SC237D) together with resistors 25 201 (470 Ω), 192 (8.2 kD) and 193 (22 kD) form a differential amplifier having an output at the collector of the transistor 198, an inverted output at the collector of transistor 197, a non-inverting input at the base of the transistor 197 and an inverting input at the base of the transistor 198. the resistor 195 (8.2 kD) provides positive feedback and thus a switching hysteresis, 30, is typical of a Schmitt trigger. Der Fototransistor das Optokopplers 186 erzeugt zusammen mit den Widerständen 191 (27 kD) und 199 (100 kD) das Eingangsignal für den Schmitt-Trigger. The phototransistor, the optocoupler 186 generated along with the resistors 191 (27 kD) and 199 (100 kD), the input to the Schmitt trigger. Der Widerstand 200 (100 kD) zusammen mit dem Widerstand 195 legen den Arbeitspunkt für den Transistor 198 fest. The resistor 200 (100 kD) together with the resistor 195 set the operating point for the transistor 198th Der Widerstand 194 (4,7 kD) begrenzt den Strom in die Basis vom Transistor 181 . The resistor 194 (4.7 kD) limits current into the base of transistor 181st Der Kondensator 196 (100 nF) unterdrückt hochfrequente Störsignale am Steuereingang und verhindert allzu schnelles Schalten des Schmitt-Triggers. The capacitor 196 (100 nF) suppresses high-frequency interference signals at the control input and prevent too rapid switching of the Schmitt trigger.

Anstelle der Widerstände 201 und 202 können auch Stromquellen zum Einsatz kommen. Instead of the resistors 201 and 202 and current sources can be used.

5 Figur 18 zeigt einen Modulschalter 210, der dem Modulschalter 190 aus Figur 17 ähnelt, wobei aber der Fototransistor des Optokopplers 186 den Transistor 197 des Schmitt- Triggers ersetzt. 5 FIG 18 shows a mode switch 210, which is similar to Figure 17 of the module switch 190, but replaces the phototransistor 186 of the optocoupler transistor 197 of the Schmitt trigger. Die Widerstände 212 (4,7 kD), 213 (82Ω), 214 (1 kD), 215 (4,7 kD), 220 (39 kD), 221 (270 Ω) und 222 (4,7 kD) im Modulschalter 210 entsprechen in ihrer Funktion den Widerständen 192, 193, 194, 195, 200, 201 bzw. 202 im Modulschalter 10 190, haben aber geringfügig unterschiedliche Widerstandswerte. The resistors 212 (4.7 kD), 213 (82Ω), 214 (1 kD), 215 (4.7 kD), 220 (39 kD), 221 (270 Ω) and 222 (4.7 kD) in the module switch 210 correspond in function to the resistors 192, 193, 194, 195, 200, 201 and 202 in the module switch 10 190 but have slightly different resistance values. Über die Dioden 224 und 225 wird das Basispotential von Optokoppler 186 definiert. Via the diodes 224 and 225, the base potential of optocoupler 186 is defined. Der Kondensator 223 (4,7 F) stabilisiert zusätzlich zur LED 203 die Betriebsspannung für den Schmitt- Trigger. The capacitor 223 (4.7 F) stabilized in addition to the LED 203, the operating voltage for the Schmitt trigger.

Bei den Ausführungsformen im Figuren 16 bis 18, 22 sowie 25 können die Optokoppler 15 durch Glasfaserkabel gewissermaßen aufgeteilt werden. In the embodiments in figures 16 to 18, 22 and 25, the optical coupler 15 can be distributed through fiber optic cables to a certain extent. Die LED kann dann statt im Optokoppler in der Steuersignalquelle 96 untergebracht werden. The LED may then be placed instead of the optical coupler in the control signal source 96th Das Steuersignal wird dann über eine oder mehrere Glasfasern zu den Steuerelementen 29 übertragen. The control signal is then transmitted via one or more optical fibers to the controls 29th Die Steuerelemente weisen dann einen optischen Steuereingang auf, an dem durch einen Fototransistor oder eine Fotodiode die elektrische Leistung typischerweise in einem 20 elektrischen Strom umgewandelt wird. The control then have an optical control input, which electric power is typically converted to a 20 electrical current at the by a phototransistor or a photodiode.

Figur 19 zeigt einen Modulschalter 230, bei dem als Schaltelement ein normal leitender p-Kanal MOSFET (metal oxide semiconductor field-effect transistor) eingesetzt wird, der auch als PMOS-Verarmungstyp bezeichnet wird. Figure 19 shows a module switch 230 is used in which as the switching element is a normally conductive p-channel MOSFET (metal oxide semiconductor field-effect transistor), also referred to as a PMOS depletion type. Wenn am Steuereingang 1 1 1 eine ausreichend hohe Wechselspannung angelegt wird, wird über den Transformator 237 When a sufficiently high AC voltage is applied to the control input 1 1 1 is via the transformer 237

25 und den Brückengleichrichter 235 das Gate des PMOS 231 gegenüber dem Source des PMOS 231 positiv vorgespannt, so dass bei ausreichend hoher Vorspannung der PMOS 231 schließlich sperrt, so dass sich der Modulschalter 230 im Betriebszustand befindet. 25 and the bridge rectifier 235, the gate of the PMOS 231 biased positive with respect to the source of the PMOS 231, 231 so that finally locked at a sufficiently high bias voltage of the PMOS, so that the mode switch 230 is in the operating state. Die beiden Kondensatoren 238 und 236 bilden zusammen mit dem korrespondierenden Wicklungen des Transformators 237 Schwingkreise. The two capacitors 238 and 236 form tuned circuits 237 together with the corresponding windings of the transformer. Hierdurch wird ein This produces a

30 Frequenzbereich für den Steuereingang 1 1 1 definiert. 30 frequency range for the control input 1 1 1 is defined. Frequenzanteile außerhalb des Frequenzbereichs werden stark gedämpft. Frequency components outside the frequency range are greatly attenuated. Der Frequenzbereich kann in einen Bereich des Frequenzspektrums gelegt werden, in dem es normalerweise wenig Störungen gibt. The frequency range can be placed in an area of ​​the frequency spectrum in which there is usually little interference. Deshalb ist der Bereich um die Netzfrequenz von 50 oder 60 Hz herum als Frequenzbereich für den Steuereingang 1 1 1 ungeeignet. Therefore, the area around the mains frequency of 50 or 60 Hz around the frequency range for the control input 1 1 1 is unsuitable. Außerdem kann durch eine hohe Güte der Schwingkreise die Breite des Frequenzbereichs und damit die Störempfindlichkeit reduziert werden. Also, the width of the frequency range and thus the sensitivity to interference can be reduced by a high quality factor of the resonant circuits. Der Kondensator 234 glättet die vom Brückengleichrichter 235 gelieferte pulsierende Gleichspannung. The capacitor 234 smoothes the supplied by the bridge rectifier 235 pulsating DC voltage. Die Zenerdiode 233 und der Widerstand 232 (18 kQ) bilden einen Spannungsteiler, wobei die Sperrspannung der Zenerdiode als Schwellenspannung wirkt, die überschritten sein muss, damit über dem Widerstand 232 eine nennenswerte Source-Gate-Spannung abfällt. The Zener diode 233 and the resistor 232 (18 kQ) form a voltage divider, wherein the reverse voltage of the zener diode acts as a threshold voltage which must be exceeded in order to drop a significant source-gate voltage across the resistor 232nd Die Zenerdiode 233 ist optional. The Zener diode 233 is optional.

Der Betrag der Spannung zwischen Gate und Source, die zum vollständigen Sperren des PMOS 231 erforderlich ist, beträgt einige Volt, oft mehr als 5V. The magnitude of the voltage between gate and source, which is required to complete disabling the PMOS 231, amounts to a few volts, often more than 5V. Mit der Ansteuerung des PMOS über eine Spannungsquelle, die im Wesentlichen aus dem Transformator 237, dem Brückengleichrichter 235 und dem Kondensator 234 gebildet wird, lässt sich der volle Aussteuerbereich des MOSFET nutzen. With the activation of the PMOS via a voltage source which is essentially formed from the transformer 237, the bridge rectifier 235 and capacitor 234, can be exploited to the full dynamic range of the MOSFET.

Der Widerstand 239 in Drain-Kreis des MOSFETs 231 sorgt für einen Mindestspannungsabfall am Schaltausgang und kann in vorteilhafter Weise durch eine oder mehrere Dioden in Flussrichtung ersetzt werden. The resistance 239 in the drain circuit of the MOSFET 231 provides a minimum voltage drop at the switching output and can be replaced in an advantageous manner by one or more diodes in the forward direction. Der Widerstand 239 ist in den Figuren 19, 20 und 21 nicht notwendig. The resistor 239 is unnecessary in Figures 19, 20 and 21st

Figur 20 zeigt einen ähnlichen Modulschalter 250, bei dem im Unterschied zu dem Modulschalter 230 die galvanische Trennung zwischen Steuereingang 1 1 1 und Schaltelement durch die beiden Kondensatoren 256 und 257 realisiert wird. Figure 20 shows a similar mode switch 250, in which, in contrast to the mode switch 230, the galvanic isolation between the control input 1 1 1 and the switching element through the two capacitors is implemented 256 and the 257th

Figur 21 zeigt einen ähnlichen Modulschalter 270, bei dem die Sperrspannung für den PMOS 231 durch einen DC/DC-Wandler 271 erzeugt wird. Figure 21 shows a similar mode switch 270, in which the reverse voltage for the PMOS 231 by a DC / DC converter is generated 271st Der DC/DC-Wandler 271 muss auch für die galvanische Trennung sorgen. The DC / DC converter 271 must also provide galvanic isolation.

Wie in Fig. 22 dargestellt, kann in einem ähnlichen Modulschalter 280 anstelle des normal leitenden PMOS 231 auch ein selbstsperrender n-Kanal MOSFET 281 eingesetzt werden. As shown in Fig. 22, also a self-blocking n-channel MOSFET 281 can be used in a similar mode switch 280 instead of the normal conducting PMOS 231st Problematisch ist aber, dass die Spannung zum Leitendschalten eines typischen n-Kanal MOSFETs > 5 V sein muss. But it is problematic that the voltage for turning on a typical n-channel MOSFETs must be> 5V. Sie lässt sich nicht unmittelbar aus dem String 1 15 gewinnen, weil der Leistungsumsatz zu hoch wäre. You can not be obtained directly from the string 1 15, because the power dissipation would be too high. Außerdem wird dann die Gesamtspannung in der Anlage im Grundzustand zu hoch. In addition, the total voltage in the plant in the ground state is then too high. Das Problem einer zu hohen Spannung im Grundzustand kann dadurch gelöst werden, dass ein DC-DC-Wandler 286 mit einer geringen Eingangspannung von < 2 V auf seiner Sekundärseite die zum vollständigen Durchsteuern des n-Kanal MOSFETs erforderliche Gate-Source-Spannung bereitstellt. The problem of a too high voltage in the ground state can be achieved in that a DC-DC converter 286 with a low input voltage of <2 V on the secondary side provides the required full By controlling the n-channel MOSFETs gate-source voltage. Die Behandlung des Steuersignals erfolgt dann wie beim Bipolartransistor (vgl. Fig. 15 bis 18), eventuell noch mit Pegelwandlung. The treatment of the control signal then as in the bipolar transistor (see FIG. FIGS. 15 to 18), possibly with level conversion. Der Schmitt-Trigger aus den Bauelementen 186, 212, 213, 215 und 220, 221 , 223 bis 225 wurde bereits im Zusammenhang mit Figur 18 erläutert. The Schmitt trigger of the components 186, 212, 213, 215, and 220, 221, 223-225 has already been explained in connection with FIG 18th Der Spannungsteiler aus dem Widerstand 283 (2,2 k) und der Zenerdiode 284 (SZ600) begrenzt die Spannung auf der Primärseite des DC-DC-Wandlers 286. Der Kondensator 285 (4,7 F) stabilisiert die Spannung auf der Primärseite des DC-DC-Wandlers 286. The voltage divider consisting of the resistor 283 (2.2K) and the Zener diode 284 (SZ600) limits the voltage on the primary side of the DC-DC converter 286. The capacitor 285 (4.7 F) stabilizes the voltage on the primary side of the DC -DC converter 286th

Mit der vom DC-DC-Wandler 286 gelieferten Sekundärspannung kann auch ein Funkempfänger beispielsweise für Bluetooth, ZigBee, WLAN, RFID betrieben werden. With the supplied by the DC-DC converter 286 secondary voltage and a radio receiver, for example, Bluetooth, ZigBee, WLAN, RFID can operate. Hierdurch vereinfacht sich die Installation, weil die Solarkabel keine Signalleiter enthalten müssen. In this way, the installation is simplified because the solar cables must not contain signal conductors.

Im Stand der Technik ist bekannt, dass sich bei symmetrischer Signalübertragung Signale auch bei längeren Übertragungswegen störungstolerant übermitteln lassen. In the prior art it is known that it relayed fault tolerant With balanced transmission signals even with longer transmission paths. Da sich bei der in Figur 7 dargestellten Topologie die elektrischen Verbindungen 97 für das Steuersignal über eine große Fläche des Photovoltaik-Generators 92 erstrecken, ist die Einkopplung von Störsignalen entsprechend groß. Since the electrical connections 97 extend in the embodiment shown in Figure 7 topology for the control signal over a large area of ​​the photovoltaic generator 92, the emission of noise signals is correspondingly large. Deshalb ist in Figur 23 eine Topologie 300 dargestellt, bei der zwei Steuersignalquellen 301 und 302 zwei Steuerschleifen 305 beziehungsweise 306 mit zwei gegenphasigen Steuersignalen versorgen. Therefore, in Figure 23, a topology is shown 300, 301 and 302, two control loops 305 or 306 supplied with the two control signal sources with two anti-phase control signals. Die Solarmodule 304 weisen Steuerelemente 309 mit je einem vierpoligen Steuereingang mit einem zweipoligen Steuereingang 31 1 und einem zweipoligen Steuereingang 312 auf. The solar panels 304 have control elements 309, each with a four-pole control input with a two-pole control input 31 1 and a two-pole control input 312th Die Ströme durch die beiden Steuereingänge 31 1 und 312 werden addiert. The currents through the two control inputs 31 1 and 312 are added together. Dadurch, dass der positive Eingang des Steuereingangs 31 1 in Figur 23 unten und der positive Eingang des Steuereingang 312 in Figur 23 oben ist, werden die gegenphasigen Steuersignale betragsmäßig addiert und gleichphasige Störungen in den beiden Steuerschleifen 305 und 306 voneinander subtrahiert, so dass sich gleichphasige Störungen auslöschen. Because the positive input of the control input 31 1 in Figure 23 below and the positive input of the control input 312 in Figure 23 is above, the anti-phase control signals are quantitatively added and in-phase interference in the two control loops 305 and 306 is subtracted from one another, so that in-phase extinguish disorders.

In der Regel werden die Leitungen der beiden Steuerschleifen 305 und 306 verdrillt, damit die von beiden Steuerschleifen eingeschlossene Fläche möglichst ähnlich und gleich groß ist, damit Wechselfelder tatsächlich in beiden Steuerschleifen möglichst gleich einkoppeln. In general, the lines of the two control loops are twisted 305 and 306, so that the area enclosed by two control loops face is as similar as possible and the same size, so alternating fields actually inject equal as possible in the two control loops.

Die in Figur 23 dargestellte Topologie 300 kann dadurch vereinfacht werden, dass beispielsweise die beiden unteren Steuereingänge 313 des in Figur 23 zu unterst dargestellten Steuerelementes 309 leitend verbunden werden und eine einzige Steuersignalquelle verwendet wird, die über die in Figur 23 oben dargestellten Leitungen der Schleifen 305 und 306 die in Fig. 23 zuoberst dargestellen Seuereingänge 314 speist. The topology 300 illustrated in Figure 23 may be simplified, for example, the lower two control inputs 313 of the control element shown lowermost in Figure 23 are conductively connected to 309 and a single control signal source is used in excess of the shown in Figure 23, the top lines of the loops 305 and 306, the uppermost dargestellen in Fig. 23 Seuereingänge fed 314th Die in Figur 23 unten dargestellten Leitungen der Schleifen 305 und 306 können entfallen. The cables of the loops 305 and 306 shown in Figure 23 below can be omitted. Hierdurch entsteht eine einzige, n-förmige Schleife, die 5 nur eine sehr geringe Fläche einschließt und damit relativ geringe Einstreuungen aufsammelt, wobei bei verdrillten Leitungen einzelne Flächen positive und negative Beiträge liefern, die sich weit gehend kompensieren. This produces a single, n-shaped loop 5 includes only a very small surface and therefore collects relatively small interference, whereby individual areas provide positive and negative contributions to the twisted pair links, which compensate broadly.

Figur 24 zeigt einen Modulschalter 320 mit einem Steuereingang 312 und einem Steuereingang 31 1 . Figure 24 shows a module 320 having a switch control input 312 and a control input 31. 1 Die Addition der beiden Ströme durch die beiden Steuereingänge The addition of the two currents through the two control inputs

10 312 und 31 1 erfolgt in Transformator 321 . 10 312 and 31 1 is performed in transformer 321st Wichtig ist, dass der Transformator 321 zwei galvanisch getrennte Primärspulen aufweist. It is important that the transformer 321 has two electrically isolated primary coils. Obwohl der Transformator 321 auch auf der Sekundärseite zwei galvanisch getrennte Spulen aufweist, wäre eine Sekundärspule ausreichend. Although the transformer has on the secondary side two electrically isolated coil 321, a secondary coil would be sufficient. Die Kondensatoren 322 und 323 bilden zusammen mit ihrer Primärwicklung Schwingkreise. The capacitors 322 and 323, together with its primary winding resonant circuits. Die weitere Schaltung mit den Bauelementen 1 15, 231 The further circuit with the components 1 15, 231

15 bis 236 sowie 239 wurde bereits unter Bezugnahme auf Figur 19 beschrieben. 15-236 and 239 was already described with reference to Figure 19th

Figur 25 zeigt einen Modulschalter 340, der ebenfalls zwei Steuereingänge 31 1 und 312 aufweist. Figure 25 shows a mode switch 340, which also has two control inputs 31 1 and 312th Die Steuereingänge 31 1 und 312 sind mit einer Leuchtdiode der Optokoppler 341 beziehungsweise 342 (MB104C) verbunden. The control inputs 31 1 and 312 are 341 or 342 (MB104C) having a light-emitting diode of the optocoupler connected. Diese Leuchtdioden werden durch die Dioden 343 beziehungsweise 344 (SAY17) gegen Verpolung geschützt. These LEDs are 343 or 344 (SAY17) protected by the diode against reverse polarity. Die beiden The two

20 Fototransistoren der beiden Optokoppler 341 und 342 sind in Serie geschaltet. 20 phototransistors of the optocouplers 341 and 342 are connected in series.

Hierdurch wird eine Und-Verknüpfung statt einer Addition zwischen den beiden Steuersignalen erreicht. In this way, an AND link instead of an addition between the two control signals is achieved. Nur wenn beide Steuersignale an den Steuereingängen 31 1 und 312 anliegen, sind beide Fototransistoren leitend. Only when both gate signals are present at the control inputs 31 1 and 312, both phototransistors are conductive. Liefern andererseits die beiden Steuersignalquellen 301 und 302 keinen Strom, sind aber in den Steuerschleifen 305 Providing on the other hand the two control signal sources 301 and 302, no power, but are in the control loops 305

25 und 306 starke, gleichphasige Störsignale eingekoppelt, wird bestenfalls einer der Fototransistoren leitend, so dass der Modulschalter im ungefährlichen Grundzustand verbleibt. 25 and 306 coupled strong, phase interference signals, at best, one of the photo-transistors becomes conductive, so that the mode switch in the hazardous ground state remains.

Die anderen Bauelemente 1 15, 173, 174, 181 , 182, 191 bis 195 sowie 197 bis 203 wurden bereits unter Bezugnahme auf Figur 17 erläutert. The other construction elements 1 15, 173, 174, 181, 182, 191 to 195 and 197 to 203 have already been explained with reference to FIG 17th

30 Der Kondensator 345 entspricht in Figur 17 dem Kondensator 196, wurde jedoch zehnmal so groß, nämlich 1 F gewählt. The capacitor 30 corresponds to 345 in Figure 17 the capacitor 196, however, is ten times greater, namely 1 F selected. Falls die beiden Steuersignalquellen 301 und 302 einen Steuerstrom liefern und gleichzeitig starke gleichphasige Störsignale in die beiden Steuerschleifen 305 unter 306 eingekoppelt werden, kann es vorkommen, dass einer der beiden Fototransistoren kurzzeitig nicht leitend wird. If the two control signal sources 301 and 302 supply a control current and at the same time be coupled 305 306 under strong phase interference signals in the two control loops, it may happen that one of the two phototransistors is momentarily non-conductive. Da andererseits verhindert werden muss, dass der Transistor 173 zu oft aus- und eingeschaltet wird, weil beim Aus- und Einschalten besonders viel Leistung im Transistor 173 umgesetzt wird, wird der Tiefpass aus dem Kondensator 345 und dem Widerstand 199 mit einer größeren Zeitkonstante von 100 ms versehen. There must be prevented on the other hand, the transistor 173 is too often turned off and on, because particularly much power in the transistor 173 is implemented in the power cycle, the low pass from the condenser 345 and the resistor 199 with a larger time constant of 100 is ms provided. Hierdurch werden sogar Störungen aus dem Eisenbahnnetz mit einer Frequenz von 16 2/3 Hz und erst recht alle höherfrequenten Störungen beispielsweise aus dem Stromnetz nennenswert gedämpft. In this way, even interference from the railway network at a frequency of 16 2/3 Hz and certainly all the higher-frequency noise is attenuated, for example, from the grid significantly.

Verschiedene Kombinationen von Steuerelement und Schalterelement sind denkbar. Various combinations of control and switching element are conceivable. Angegebene Schaltungsvarianten sind nur Beispiele. Specified circuit variants are only examples. Die Modulschalter oder Teile davon können auch als integrierte Schaltung ausgeführt sein. The module switches or parts thereof can also be designed as an integrated circuit.

Im Falle eines mehrkanaligen Aufbaus für Multistring-Module können aktive Bauelemente gleicher Funktion auch in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sein wie zB Transistorarrays, Mehrfachoptokoppler, Relais mit mehreren Wicklungen und/oder Schaltkontakten. In the case of a multi-channel structure for multi-string modules active components the same function can also be integrated in a common housing such as transistor arrays, Mehrfachoptokoppler, relays with several windings and / or switch contacts. Bei Einsatz von Modulschaltern in mehreren Einzelstrings innerhalb eines Moduls sind die Modulschalter untereinander galvanisch getrennt. When using module switches into several individual strings within a module, the module switches are isolated from each other.

Die Widerstände 133, 174, 239 und 282 dienen zur Aufrechterhaltung eines Mindestspannungsabfalles zur Selbstspannungsversorgung und können auch außerhalb der Anschlussdose sein, weil die durch den Widerstand umgesetzte Verlustleistung recht groß werden kann. The resistors 133, 174, 239 and 282 are used to maintain a minimum voltage drop self power supply and can also be outside the junction box, because the converted by the resistor power loss can be quite large. Diese hochbelasteten Widerstände können in vorteilhafter Weise auf der Modulfläche beispielsweise durch Aufdampfen untergebracht werden These highly loaded resistors can be accommodated in an advantageous manner on the module surface, for example by vapor deposition

Figur 26 zeigt ein erfindungsgemäßes Solarkabel 360, das besonders gut für die Verbindung zwischen den einzelnen Solarmodulen 94 sowie den Solarmodulen 94 und den Sammelschienen 8 und 9 geeignet ist (vergleiche Figur 7). Figure 26 shows an inventive solar cable 360 ​​that is particularly well suited for the connection between the individual solar panels 94 and the solar panels 94 and the bus bars 8 and 9 (see Figure 7). Das Solarkabel 360 weist insgesamt sechs Energieleiter 361 auf, wobei jeder Energieleiter seine eigene Adernumhüllung 362 aufweist. The solar cable 360 ​​has a total of six power conductors 361, each power conductor having its own core covering 362nd Jedes der Solarmodule 94 darf also maximal sechs Teilstrings aufweisen. Each of the solar modules 94 may therefore have a maximum of six sub-strings. Ferner weist das Solarkabel einen Signalleiter 363 zur seriellen Verbindung der Steuereingänge der Steuerelemente 29 auf. Further, the solar cable to a signal conductor 363 to the serial connection of the control inputs of the control 29th Der Signalleiter 363 hat ebenfalls eine eigene Adernumhüllung 364 und hat einen geringeren Querschnitt als die Energieleiter 361 . The signal conductor 363 also has its own inner covering 364 and has a smaller cross section than the energy conductor 361st Die Adernumhüllungen 362 und 364 sind in einen Kabelmantel 365 eingebettet. The wire enclosures 362 and 364 are embedded in a cable jacket 365th Der Querschnitt des Kabelmantels 365 ist kreisförmig, weil man einen kreisförmigen Querschnitt besonders gut gegen Regenwasser abdichten kann. The cross-section of the cable sheath 365 is circular, because you can seal a circular cross-section particularly well against rainwater. Figur 27 zeigt ein anderes erfindungsgemäßes Solarkabel 370 mit drei Energieleitern 371 und vier Signalleitern 373. Sowohl die Energieleiter 371 wie auch die Signalleiter 373 sind von Adernumhüllungen 372 beziehungsweise 374 umgeben. Figure 27 shows another inventive solar cable 370 having three power conductors 371 and four signal conductors 373. Both the power conductor 371 as well as the signal conductors 373 are surrounded by wire wrappings 372 or 374th Der Kabelmantel 375 hat wieder einen kreisförmigen Querschnitt. The cable sheath 375 has a circular cross section again. Dieses Solarkabel eignet sich für Solarmodule mit bis zu drei Teilstrings, symmetrische Steuersignale (vergleiche Figur 23) und zwei Anzeigeausgänge (vergleiche Figur 1 1 ). This solar cable is suitable for solar modules with up to three substrings symmetric control signals (see Figure 23) and two display outputs (see Figure 1 1).

Figur 28 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Solarmodul 400. Wie bei herkömmlichen Solarmodulen befindet sich auf der der Sonne zugewandten Seite eine Glasscheibe 401 . Figure 28 shows a further inventive solar module 400. As in conventional solar modules located on the side facing the sun side of the glass pane four hundred and first Darunter befindet sich eine durchgehende EVA-Folie 402. Darunter befinden sich die Solarzellen 403 in einer zugeschnittenen EVA-Folie 404. Darunter befindet sich eine Rückseitenisolation 405, die beispielsweise aus Polyvinylflourid (Tedlar) besteht. Among them is a continuous EVA film 402. Among these are the solar cells 403 in a cut EVA sheet 404. Below that is a back insulation 405, for example, of polyvinyl fluoride (Tedlar) consists. Darunter befindet sich erfindungsgemäß eine metallene Rückwand 406, die zusätzlich Kühlrippen 407 aufweisen kann. Among them is according to the invention a metal rear panel 406 that may additionally include cooling fins 407th Die metallene Rückwand 406 kann beispielsweise aus Aluminium bestehen. The metal rear wall 406 may, for example made of aluminum. Ein Rahmen 408 hält die verschiedenen Schichten der Solarmoduls 400 zusammen. A frame 408 keeps the different layers of the solar module 400 together. Der Rahmen 408 besteht meist aus Aluminium. The frame 408 is made mostly of aluminum.

Sollte sich in dem Solarmodul 400 ein Lichtbogen bilden, so ist es unwahrscheinlich, dass flüssiges Metall durch die metallene Rückwand hindurch beispielsweise auf darunter liegende Dachziegel, Dachlatten, Dachsparren oder Gras tropft und einen Brand verursacht. If in the solar module 400, an arc form, it is unlikely that liquid metal through the metal back wall dropwise example, on underlying roof tiles, roof battens, roof rafters or grass and causes a fire. Die Kühlrippen 407 verbessern durch Kühlung der Solarzellen 403 den Wirkungsgrad der Solarzellen 403. Statt der Kühlrippen 407 kam das Solarmodul 400 auch in einem thermischen Sonnenkollektor eingebaut werden und durch die Flüssigkeit im Sonnenkollektor gekühlt werden. improve the cooling fins 407 by cooling the solar cell 403, the efficiency of the solar cells 403. Instead of the cooling fins 407, the solar module was also be incorporated in a thermal solar collector 400 and are cooled by the liquid in the solar collector.

Die Erfindung wurde zuvor anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. The invention was explained in detail with reference to preferred embodiments. Für einen Fachmann ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. but is obvious to one skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Deshalb wird der Schutzbereich durch die nachfolgenden Ansprüche und ihre Äquivalente festgelegt. Therefore, the scope is defined by the following claims and their equivalents. Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Photovoltaik-Anlage 1 photovoltaic system

2 Photovoltaik-Generator 2 photovoltaic generator

3 Wechselrichter 3 inverters

5 4 Solarmodule 5 4 solar modules

5 String 5 string

6 Seriendiode 6 series diode

7 Sicherung 7 fuse

8, 9 Sammelschiene 8, 9 busbar

10 1 1 Solarzellen 10 1 1 solar cells

14 Solarmodul 14 solar module

15 Teilstring 15 substring

17 Anschlussdose 17 junction box

18 Bypass-Diode 18 bypass diode

15 21 Solarzellen 15 21 solar cells

22 Solarzellenarray 22 solar cell array

23 Schaltelement 23 switching element

24 Solarmodul 24 solar module

25 Teilstring 25 substring

20 26 Seriendioden 20 26 Series diodes

27 Modulanschlussdose 27 module junction box

28 Bypass-Diode 28 bypass diode

29 Steuerelement 29 control

30 Plusanschluss 30 Plus Connection

25 31 Minusanschluss 25 31 minus terminal

32 Anzapfungen 32 taps

33 Plussolarkabel 33 Plus solar cables

34, 35 Minussolarkabel 34, 35 minus Solarkabel

36 elektrischer Leiter 36 of electrical conductors

30 38 Kammer 30 38 chamber

41 Kennlinie 41 characteristic

42, 43, 44 Kennlinien 42, 43, 44 characteristics

44 Solarmodul 44 solar module

Punkt maximaler Leistung stabiler Arbeitspunkt 51 Kennlinie Maximum power point 51 stable operating characteristic

55 Punkt maximaler Leistung 55 Maximum Power Point

56 stabiler Arbeitspunkt 56 stable operating

63 Schaltelement 63 switching element

5 64 Solarmodul 5 64 solar module

65 Schaltzeichen für Solarmodule 65 symbols for solar modules

74 Solarmodul 74 solar module

75 Teilstring 75 substring

81 Photovoltaik-Anlage 81 photovoltaic system

10 82 Photovoltaik-Generator 10 82 photovoltaic generator

84 Solarmodul 84 solar module

86 Seriendiode 86 series diode

87 Sicherung 87 assurance

88, 89 mehrpolige Kontaktstelle 88, 89 multi-pole contact point

15 91 Photovoltaik-Anlage 15 91 photovoltaic system

92 Photovoltaik-Generator 92 photovoltaic generator

94 Solarmodul 94 solar module

95 Notschalter 95 emergency switch

96 Steuersignalquelle 96 control signal source

20 97 elektrische Verbindungen 98, 99 Leitung 20 97, electrical connections 98, 99 line

101 Photovoltaik-Anlage 101 photovoltaic system

102 Photovoltaik-Generator 108 Sammelschienen 102 photovoltaic generator 108 busbars

25 1 10 allgemeine Modulschalter 25 1 10 general switch module

1 1 1 Steuereingang 1 1 1 control input

1 12 Signalempfangskreis 1 12 signal receiving circuit

1 13 Schaltelement 1 13 switching element

1 14 Treiberstufe 1 14 driver stage

30 1 15 String 1 30 15 String

1 16 Schaltausgang 1 switch output 16

1 17 Anzeigeelement 1 17 display element

120 Modulschalter 120 switch module

122 Steuerelement 122 control

35 123 Ruhekontakt 35,123 Normally Closed

126 Seriendiode 127 Anzeigeelement 126 Series diode display element 127

131 Relaisspule 131 relay coil

32 Diode 32 diode

133 Shuntwiderstand 133 shunt resistor

5 134 LED 5134 LED

136 Zenerdiode 136 Zener diode

37 Serienwiderstand 37 series resistance

138 LED 138 LED

140 Modulschalter 140 module switch

10 141 , 142 Optokoppler 10 141, 142 optocoupler

143, 144 Anzeigeausgang 143, 144 display output

147 Modulschalter 147 module switch

150 Modulschalter 150 module switch

151 , 152, 153 Einzelrelais 151, 152, 153 single relay

15 161 Steuerwicklung 15161 control winding

162 Einschaltwicklung 162 Einschaltwicklung

164 Schließer-Kontakt 164 make contact

170 Modulschalter 170 module switch

173 Darlingtontransistor 173 Darlington

20 174 Emitterwiderstand 20174 emitter resistor

175 Widerstand 175 resistance

180 Modulschalter 180 module switch

181 pnp-Transistor Pnp transistor 181

182, 183 Widerstand 182, 183 resistor

25 186 Optokoppler 25186 optocoupler

190 Modulschalter 190 module switch

191 , 192, 193, 194, 195, 199, 200, 201 , 202 Widerstand 191, 192, 193, 194, 195, 199, 200, 201, 202 resistor

197, 198 Transistor 197, 198 Transistor

203 LED 203 LED

30 210 Modulschalter 30 210 switch module

212, 213, 214, 215, 220, 221 , 222 Widerstand 212, 213, 214, 215, 220, 221, 222 resistor

223 Kondensator 223 capacitor

224, 225 Dioden 224, 225 diodes

230 Modulschalter 230 module switch

35 231 PMOS 35,231 PMOS

232, 239 Widerstand 233 Zenerdiode 232, 239 resistor 233 zener diode

234, 235, 236, 238, 256, 257 Kondensator 234, 235, 236, 238, 256, 257, capacitor

235 Brückengleichrichter 235 bridge rectifier

237 Transformator 237 transformer

5 250, 270 Modulschalter 5250, 270 module switch

271 DC/DC-Wandler 271 DC / DC converter

280 Modulschalter 280 module switch

286 DC-DC-Wandler 286 DC-DC converter

282, 283 Widerstand 282, 283 Resistance

10 284 Zenerdiode 10284 Zener diode

285 Kondensator 285 capacitor

300 Topologie 300 topology

301 , 302 Steuersignalquellen 301, 302 control signal sources

304 Solarmodul 304 solar module

15 305, 306 Steuerschleifen 15 305, 306 control loops

309 Steuerelement 309 control

31 1 , 312, 313, 314 Steuereingang 31 1, 312, 313, 314 control input

320 Modulschalter 320 switch module

321 Transformator 321 transformer

20 322, 323 Kondensatoren 20322, 323 capacitors

340 Modulschalter 340 module switch

341 , 342 Optokoppler 341, 342 optocoupler

343, 344 Dioden 343, 344 diodes

345 Kondensator 345 capacitor

25 360 Solarkabel 25,360 solar cable

361 Energieleiter 361 power conductor

362, 364 Adernumhüllung 362, 364 Core covering

363 Signalleiter 363 signal conductor

365 Kabelmantel 365 Jacket

30 370 Solarkabel 30,370 solar cables

371 Energieleiter 371 power conductor

373 Signalleiter 373 signal conductor

372, 374 Adernumhüllung 372, 374 Inner covering

375 Kabelmantel 375 Jacket

35 400 Solarmodul 35 400 Solar module

401 Glasscheibe 402 EVA-Folie 401 glass plate 402 EVA film

403 Solarzellen 403 solar cells

404 EVA-Folie 404 EVA film

405 Rückseitenisolation 406 metallene Rückwand 405 back insulation 406 metal rear wall

407 Kühlrippen 407 cooling fins

408 Rahmen 408 frame

Claims

Patentansprüche claims
1 . 1 . Modulschalter für einen String (25) eines Solarmoduls (24, 44, 64, 74, 84, 94), wobei der String (25) eine Vielzahl von Solarzellen (21 ), die in Serie geschaltet sind, und einen Anodenanschluss und einen Katodenanschluss umfasst, mit: einem Steuereingang (1 1 1 ); Mode switch for a string (25) of a solar module (24, 44, 64, 74, 84, 94), wherein the string (25) comprises a plurality of solar cells (21), which are connected in series, and an anode terminal and a cathode terminal comprising: a control input (1 1 1); und einem Schaltausgang (1 16) mit einem Plusanschluss und einem Minusanschluss, wobei der Plusanschluss dafür vorgesehen ist, elektrisch mit dem Anodenanschluss verbunden zu werden und der Minusanschluss dafür vorgesehen ist, elektrisch mit dem Katodenanschluss verbunden zu werden, gekennzeichnet durch eine Seriendiode (26, 126), die mit dem Schaltausgang in Serie geschaltet ist, so dass die Anode der Seriendiode mit dem Plusanschluss verbunden ist und der Minusanschluss und die Katode der Seriendiode mit Solarkabeln (33, 34, 35) zum Einbau des Solarmoduls in eine Solaranlage verbindbar sind oder dass die Katode der Seriendiode (26, 126) mit dem Minusanschluss verbunden ist und der Plusanschluss und die Anode der Seriendiode (26, 126) mit Solarkabeln zum Einbau des Solarmoduls in eine Solaranlage verbindbar sind. and a control output (1 16) to be electrically connected to a plus terminal and a minus terminal, the plus terminal is adapted to the anode terminal and the minus terminal is adapted to be electrically connected to the cathode terminal, characterized by a series diode (26, 126), which is connected to the switch output in series so that the anode of the series diode is connected to the plus terminal and the minus terminal and the cathode of the series diode with solar cables (33, 34, 35) for installation of the solar module can be connected in a solar installation or that the cathode of the series diode (26, 126) is connected to the negative terminal and the positive terminal and the anode of the diode series (26, 126) are connected to solar cables for the installation of the solar module in a solar system.
2. Modulschalter gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Plusanschluss und der Minusanschluss hochohmig oder elektrisch getrennt sind, wenn am Steuereingang (1 1 1 ) ein Signal oberhalb eines Schwellenwerts anliegt und die beiden elektrischen Anschlüsse des Schaltausgangs (1 16) niederohmig miteinander verbunden sind, wenn am Steuereingang (1 1 1 ) ein Signal unterhalb des Schwellenwerts anliegt. 2. Module switch according to claim 1, characterized in that the plus terminal and the minus terminal are highly resistive or electrically disconnected when the control input (1 1 1) is a signal above a threshold value and the two electrical terminals of the switching output (1 16) connected to a low impedance with each other , when the control input (1 1 1) is a signal below the threshold value.
3. Modulschalter für einen String eines Solarmoduls, wobei der String eine Vielzahl von Solarzellen (21 ), die in Serie geschaltet sind, und einen Anodenanschluss und einen Katodenanschluss umfasst, mit: einem Steuereingang (1 1 1 ); 3. Module switch for a string of a solar module, wherein the string comprises a plurality of solar cells (21), which are connected in series, and an anode terminal and a cathode terminal, comprising: a control input (1 1 1); und einem Schaltausgang (1 16) mit einem Plusanschluss und einem Minusanschluss, wobei der Plusanschluss dafür vorgesehen ist, elektrisch mit dem Anodenanschluss verbunden zu werden und der Minusanschluss dafür vorgesehen ist, elektrisch mit dem Katodenanschluss verbunden zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Plusanschluss und der Minusanschluss hochohmig oder elektrisch getrennt 5 sind, wenn am Steuereingang (1 1 1 ) ein Signal oberhalb eines Schwellenwerts anliegt und die beiden elektrischen Anschlüsse des Schaltausgangs (1 16) niederohmig miteinander verbunden sind, wenn am Steuereingang (1 1 1 ) ein Signal unterhalb des Schwellenwerts anliegt. and a control output (1 16) to be electrically connected to a plus terminal and a minus terminal, the plus terminal is adapted to the anode terminal and the minus terminal is adapted to be electrically connected to the cathode terminal, characterized in that the plus connection and the negative connection are highly resistive or electrically isolated 5, when the control input (1 1 1) is a signal above a threshold value and the two electrical terminals of the switching output (1 16) are low-resistance connection with each other when the control input (1 1 1) below a signal the threshold value is applied.
4. Modulschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, 10 dass der Steuereingang (1 1 1 ) zwei elektrische Anschlüsse und der Modulschalter ferner eine Antenne aufweist, die mit den beiden elektrischen Anschlüssen des Steuereingangs (1 1 1 ) verbunden ist. 4. Module switch according to one of claims 1 to 3, characterized in 10 that the control input (1 1 1) further includes two electrical terminals and the module switches an antenna to the two electrical terminals of the control input (1 1 1) is connected.
5. Modulschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereingang (1 1 1 ) und der Schaltausgang (1 16) voneinander 5. Module switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control input (1 1 1) and the control output (16 1) from each other,
15 galvanisch getrennt (131 ,123; 151 , 152, 153; 161 , 162, 163, 164; 176; 186; 237; 15 galvanically isolated (131, 123; 151, 152, 153; 161, 162, 163, 164; 176; 186; 237;
256, 257; 256, 257; 271 ) sind. 271) are.
6. Modulschalter gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulschalter ferner ein oder mehrere Anzeigeelemente (134, 138) aufweist, die den hochohmigen und/oder 6. Module switch according to one of the preceding claims, characterized in that the switch module, one or more display elements (134, 138) further comprises that the high-impedance and / or
20 niederohmigen Zustand anzeigen. See 20 low-impedance state.
7. Modulschalter gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulschalter beim Umschalten vom niederohmigen in den hochohmigen Zustand und umgekehrt eine Hysterese aufweist. 7. Module switch according to one of the preceding claims, characterized in that the switch module when switching from the low to the high impedance state and vice versa has a hysteresis.
8. Modulschalter gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch 25 gekennzeichnet, dass der Modulschalter zwei Steuereingänge (31 1 , 312) für 2 gegenphasige Steuersignale aufweist. 8. Module switch according to one of the preceding claims, characterized in 25 that the mode switch two control inputs (31 1, 312) for 2 anti-phase control signals.
9. Modulschalter gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltausgang (1 16) je zwei Kontaktstellen an jedem der zwei elektrischen Anschlüsse aufweist. 9. Module switch according to one of the preceding claims, characterized in that the control output (1 16) includes two contact points on each of the two electrical connections.
30 10. Solarmodul mit: einem String (25, 65, 75), der eine Vielzahl von Solarzellen (21 ) umfasst, die in Serie geschaltet sind, und der einen Anodenanschluss und einen Katodenanschluss umfasst; 30 10. Solar module, comprising: a string (25, 65, 75) comprising a plurality of solar cells (21), which are connected in series, and which comprises an anode terminal and a cathode terminal; einem Modulschalter mit: einem Steuereingang (1 1 1 ); a module switch comprising: a control input (1 1 1); und einem Schaltausgang (1 16) mit einem Plusanschluss und einem Minusanschluss, wobei der Plusanschluss elektrisch mit dem Anodenanschluss verbunden ist und der Minusanschluss elektrisch mit dem Katodenanschluss verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Seriendiode (26, 126), die mit dem Schaltausgang in Serie geschaltet ist, so dass die Anode der Seriendiode mit dem Plusanschluss verbunden ist und der Minusanschluss und die Katode der Seriendiode (26, 126) mit Solarkabeln (33, 34, 35) zum Einbau des Solarmoduls in eine Solaranlage verbindbar sind oder dass die Katode der Seriendiode (26, 126) mit dem Minusanschluss verbunden ist und der Plusanschluss und die Anode der Seriendiode (26, 126) mit Solarkabeln (33, 34, 35) zum Einbau des Solarmoduls in eine Solaranlage verbindbar sind. and a control output (1 16) having a plus terminal and a minus terminal, the plus terminal electrically connected to the anode terminal and the negative terminal is electrically connected to the cathode terminal, characterized by a series diode (26, 126) connected to the switch output in series is such that the anode of the series diode is connected to the plus terminal and the minus terminal and the cathode of the series diode (26, 126) with solar cables (33, 34, 35) are connectable to the installation of the solar module in a solar power system, or that the cathode of the series diode (26, 126) is connected to the negative terminal and the positive terminal and the anode of the diode series (26, 126) with solar cables (33, 34, 35) for installation of the solar module can be connected in a solar system.
1 1 . 1. 1 Solarmodul (24, 64, 74, 84, 94) mit: mindestens zwei Strings (25, 65, 75), wobei jeder String eine Vielzahl von Solarzellen (21 ) umfasst, die in Serie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder String gegenüber den anderen Strings galvanisch isoliert ist. Solar module (24, 64, 74, 84, 94) comprising: at least two strings (25, 65, 75), each string comprising a plurality of solar cells (21), which are connected in series, characterized in that each string against the other strings is galvanically isolated.
12. Solarmodul gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul ferner eine Modulanschlussdose (27) aufweist, wobei sich in der Modulanschlussdose für jeden String zwei Kontaktstellen befinden. 12. Solar module according to claim 1 1, characterized in that the solar module further comprises a module junction box (27), said two contact points are located in the module socket for each string.
13. Solarmodul insbesondere gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul mindestens einen String (25, 65, 75) aufweist, wobei das Solarmodul eine Seriendiode (26), beispielsweise eine Schottky-Diode, umfasst, die in Serie zu den Solarzellen des Strings geschaltet ist, so dass die von den Solarzellen gelieferte Spannung die Seriendiode in Flussrichtung polt. 13. Solar module in particular according to claim 1 1, characterized in that the solar module comprises at least one string (25, 65, 75), wherein the solar module comprises a series diode (26), for example a Schottky diode in series to the solar cells of the string is switched so that the voltage supplied by the solar cells polt the series diode in the flow direction.
14. Solarmodul (24, 64, 74, 84, 94) gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für den Plusanschluss des Strings eine Kammer (69) in der 14. Solar module (24, 64, 74, 84, 94) according to one of claims 1 1 to 13, characterized in that for the positive connection of the string a chamber (69) in the
5 Modulanschlussdose (27) und für den Minusanschluss des Strings eine andere Kammer (69) in der Modulanschlussdose (27) vorgesehen ist. 5 module junction box (27) and another chamber for the negative terminal of the string (69) is provided in the connection box module (27).
15. Solarmodul insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand (406) des Solarmoduls (400) aus einem metallischen Material, beispielsweise Aluminium hergestellt ist. 15. Solar module in particular according to one of claims 1 1 to 14, characterized in that the rear wall (406) of the solar module (400) of a metallic material such as aluminum is produced.
10 16. Solarmodul gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand des Solarmoduls mit einem Profil (407) versehen ist. 10 16. Solar module according to claim 15, characterized in that the rear wall of the solar module is provided with a profile (407).
17. Solarmodul, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 16, wobei das Solarmodul mindestens einen String (25, 65, 75) aufweist, der eine Vielzahl von Solarzellen (21 ), die in Serie geschaltet sind, und einen Anodenanschluss und 15 einen Katodenanschluss umfasst, gekennzeichnet durch: einen Modulschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Plusanschluss elektrisch mit dem Anodenanschluss und der Minusanschluss elektrisch mit dem Katodenanschluss verbunden ist. 17. Solar module, in particular according to one of claims 1 1 to 16, wherein the solar module comprises at least one string (25, 65, 75) having a plurality of solar cells (21) which are connected in series, and an anode terminal, and 15 a cathode terminal, characterized by: a mode switch according to one of claims 1 to 9, wherein the positive terminal is electrically connected to the anode terminal and the negative terminal to the cathode terminal.
20 18. Solarkabel (33,34,35), dadurch gekennzeichnet, dass das Solarkabel mehrere, gegeneinander isolierte, elektrische Leiter aufweist, wobei die Adernumhüllung des elektrischen Leiters aus einem lichtbogenhemmenden Material besteht. 20 18. Solar cable (33,34,35), characterized in that the solar cable has a plurality of mutually insulated, electrical conductors, wherein the inner covering of the electrical conductor consists of an arc-resistant material.
19. Solarkabel gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass einer der 25 mehreren elektrischen Leiter einen geringeren Querschnitt als der oder die anderen elektrischen Leiter aufweist. 19. Solar Cable according to claim 18, characterized in that one of the plurality of electrical conductors 25 has a smaller cross section than the other, or the electrical conductor.
20. Sammelschiene (8, 9) für Solaranlagen, dadurch gekennzeichnet, das die Sammelschiene mehrpolige Kontaktstellen (88, 89) für Solarkabel (33, 34, 35) mit mehreren elektrischen Leitern aufweist. 20. busbar (8, 9) for solar installations, characterized in that the busbar multipolar contact points (88, 89) for solar cables (33, 34, 35) having a plurality of electrical conductors.
21 . 21st Ein Gerät (96) zur Erzeugung eines Steuersignals für Solarmodule (94) gemäß Anspruch 14, wobei die Solarmodule (94) Teil einer Photovoltaik-Anlage (91 ) sind, mit: einem Ausgang zur Abgabe eines Signals an die Modulschalter der Solarmodule; A device (96) for generating a control signal for solar modules (94) according to claim 14, wherein (94) the solar modules part of a photovoltaic system (91), comprising: an output for outputting a signal to the mode switch of the solar modules; einem Eingang zur Verbindung mit Sammelschienen (8, 9) der Photovoltaik- Anlage, wobei das Gerät bestimmt und geeignet ist, aus der geringen Spannung an den Sammelschienden (8, 9), wenn sich die Modulschalter der Solarmodule im niederohmigen Zustand befinden, ein Signal am Ausgang zu erzeugen, das die Modulschalter in den hochohmigen Zustand schaltet, und das Gerät durch die höhere Spannung an den Sammelschienen, wenn sich die Modulschalter im hochohmigen Zustand befinden, nicht zerstört wird. an input for connection to bus bars (8, 9) of the photovoltaic system, in which the device is intended and adapted from the low voltage at the collector ski ends (8, 9) when the mode switch of the solar modules in the low-impedance state, a signal to produce at the output, which switches the switch module in the high impedance state, and the device is not destroyed by the higher voltage to the busbars when the mode switch in the high impedance state are located.
22. Gerät gemäß Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen Schalter (95) mit zwei Stellungen aufweist, wobei das Gerät bestimmt und geeignet ist, in der ersten Stellung des Schalters ein Signal am Ausgang zu erzeugen, das die Modulschalter der Solarmodule in den hochohmigen Zustand schaltet, wenn sich die Modulschalter im niederohmigen Zustand befinden oder die Modulschalter im hochohmigen Zustand hält, wenn sich die Modulschalter im hochohmigen Zustand befinden und in der zweiten Stellung des Schalters kein Signal am Ausgang erzeugt. 22. Apparatus according to claim 21, characterized in that the device comprises a switch (95) with two positions, wherein the device is intended and adapted to generate in the first position of the switch a signal at the output, the module switches the solar modules in the high impedance state on when the mode switch in the low impedance state are or holds the mode switch in the high-impedance state when the mode switch in the high impedance state are in the second position of the switch does not produce a signal at the output.
23. Gerät gemäß einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Gerät um einen Wechselrichter (3) oder Laderegler handelt. 23. An apparatus according to any one of claims 21 or 22, characterized in that it is the device is an inverter (3) or charge controller is.
PCT/DE2010/050085 2009-11-27 2010-11-26 Module switch, solar module, solar cable, busbar, and device WO2011063803A3 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910044695 DE102009044695A1 (en) 2009-11-27 2009-11-27 Solar module, module switches, solar cables, busbar, multiple contact connector
DE102009044695.8 2009-11-27

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201011004570 DE112010004570A5 (en) 2009-11-27 2010-11-26 Module switch, solar module, solar cables, busbars and gets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011063803A2 true true WO2011063803A2 (en) 2011-06-03
WO2011063803A3 true WO2011063803A3 (en) 2012-06-07

Family

ID=43926940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2010/050085 WO2011063803A3 (en) 2009-11-27 2010-11-26 Module switch, solar module, solar cable, busbar, and device

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE102009044695A1 (en)
WO (1) WO2011063803A3 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010046436A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Mossau-Energy-Gmbh Power supply device for photovoltaic module installed in roof of e.g. residential building, has short-circuit backup unit assigned to photovoltaic module in region of electrical testing components, under influence of trigger current
DE102010047077B3 (en) * 2010-10-01 2012-02-09 Georg Gerads Device for safe disconnection of photovoltaic plant, has pressure chamber opened under certain environmental conditions in building such that pressure value of print medium is fallen below and short circuit switch is changed into idle state
DE102010052009A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Kostal Industrie Elektrik Gmbh Photovoltaic system and photovoltaic module
DE102011107297A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-17 Kostal Industrie Elektrik Gmbh Photovoltaic module and photovoltaic system
DE102011082160A1 (en) * 2011-09-06 2013-03-07 Robert Bosch Gmbh A protective circuit device, the photovoltaic system and method for operating such a
DE202011109688U1 (en) 2011-12-31 2012-03-01 Reinhard Stiebert Safety-related construction and activation of photovoltaic systems and safety-related grounding extinguishing equipment

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995025374A1 (en) 1994-03-16 1995-09-21 Alpha Real Ag Method of protecting electrical equipment, in particular direct current equipment, e.g. photo-voltaic equipment, and a detection unit for said equipment
US6259996B1 (en) 1998-02-19 2001-07-10 Square D Company Arc fault detection system
US6633824B2 (en) 2001-03-29 2003-10-14 Siemens Energy & Automation, Inc. Direct current electrical system arc detection apparatus and method
WO2004010556A2 (en) 2002-07-20 2004-01-29 Technische Universität Ilmenau Arrangement providing inherent protection against internal arcs in photovoltaic installations
US20060171085A1 (en) 2005-01-21 2006-08-03 Thomas Keating Arc fault detection
EP1709504B1 (en) 2004-01-26 2008-03-05 European Space Agency Arc quenching device for a solar array
WO2009006879A2 (en) 2007-07-11 2009-01-15 Robert Maier Photovoltaic system
US20090114263A1 (en) 2007-11-02 2009-05-07 Tigo Energy, Inc. Apparatuses and Methods to Reduce Safety Risks Associated with Photovoltaic Systems

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1158596B (en) * 1962-03-24 1963-12-05 Hackethal Draht & Kabelwerk Ag Electric power cable having arranged in its cross section Fire extinguish constituents
JP2003008042A (en) * 2001-06-18 2003-01-10 Sumitomo Wiring Syst Ltd Method for connecting solar battery module
DE10136147B4 (en) * 2001-07-25 2004-11-04 Kolm, Hendrik, Dipl.-Ing. Photovoltaic alternator
JP2006120456A (en) * 2004-10-21 2006-05-11 Fujikura Ltd Tape and fireproof cable
ES2393647T3 (en) * 2005-01-26 2012-12-26 Günther Spelsberg GmbH & Co. KG Protection circuit with current shunt for solar cell module
DE102005018173B4 (en) * 2005-04-19 2009-05-14 Gerads, Georg, Dipl.-Ing. Switching device for safe interruption of photovoltaic systems
WO2009131120A1 (en) * 2008-04-23 2009-10-29 シャープ株式会社 Power lines for solar power generation system, solar power generation system using the power lines, and method for inspecting malfunction of the solar power generation system
DE112009001019A5 (en) * 2008-05-05 2011-03-31 Mario Paul Stojec Photovoltaic module
DE202009007766U1 (en) * 2009-06-02 2009-09-17 Alrack B.V. Junction box and die for producing such a junction box

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995025374A1 (en) 1994-03-16 1995-09-21 Alpha Real Ag Method of protecting electrical equipment, in particular direct current equipment, e.g. photo-voltaic equipment, and a detection unit for said equipment
US6259996B1 (en) 1998-02-19 2001-07-10 Square D Company Arc fault detection system
US6633824B2 (en) 2001-03-29 2003-10-14 Siemens Energy & Automation, Inc. Direct current electrical system arc detection apparatus and method
WO2004010556A2 (en) 2002-07-20 2004-01-29 Technische Universität Ilmenau Arrangement providing inherent protection against internal arcs in photovoltaic installations
EP1709504B1 (en) 2004-01-26 2008-03-05 European Space Agency Arc quenching device for a solar array
US20060171085A1 (en) 2005-01-21 2006-08-03 Thomas Keating Arc fault detection
WO2009006879A2 (en) 2007-07-11 2009-01-15 Robert Maier Photovoltaic system
DE102007032605A1 (en) 2007-07-11 2009-02-05 Robert Maier Fotovoltaikanlage
EP2168173A2 (en) 2007-07-11 2010-03-31 Robert Maier Photovoltaic system
US20090114263A1 (en) 2007-11-02 2009-05-07 Tigo Energy, Inc. Apparatuses and Methods to Reduce Safety Risks Associated with Photovoltaic Systems

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ELEKTROPROFI Februar 2008, Seiten 43 - 45
MüLLER: 'Störlichtbogenschutz im Gleichstromteil von Photovoltaik-Anlagen', 2002, WISSENSCHAFTSVERLAG ILMENAU

Also Published As

Publication number Publication date Type
WO2011063803A3 (en) 2012-06-07 application
DE112010004570A5 (en) 2012-11-29 grant
DE102009044695A1 (en) 2011-06-01 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7772716B2 (en) Distributed maximum power point tracking system, structure and process
EP1463188A2 (en) Circuit arrangement, accessory module and photovoltaic system
DE202008012345U1 (en) Device for monitoring of individual photovoltaic modules of a photovoltaic system
DE102006023563A1 (en) Photovoltaic system for transforming of solar power into electricity, has strings with solar modules attached with transducers, where one of transducers is charged with output voltage of series connection of strings by using switching units
EP0030026A1 (en) Circuit arrangement for the regular supply to a user
DE4041672A1 (en) Monitoring unit for DC circuit for photovoltaic prodn. plants - which with line interference occuring within monitored stretch, current flow through monitored line section is interrupted using two monitoring lines
WO2009006879A2 (en) Photovoltaic system
DE102008008505A1 (en) Photo voltaic-sub generator-junction box for photo voltaic-system, has electronic control unit connected with electronic circuit element to activate and deactivate associated photo voltaic-strand lines
WO2008046370A1 (en) Method and circuit for monitoring a solar panel for theft
DE102009022508A1 (en) Safety switchgear for solar systems
EP1720241A2 (en) Photovoltaic generator with thermal switch
EP2086020A2 (en) Photovoltaic assembly with potential increase
DE102010041018A1 (en) Contactors actuating device for e.g. charging device for e.g. electric car, has holding current unit connected to output terminal for supplying holding current to drive coil of contactor
DE10207560A1 (en) A method of monitoring decentralized Energieerzegungsanlagen
DE102008050543A1 (en) Protection circuit for an intermediate circuit of an inverter, in particular a solar inverter against overvoltage
DE102008050402A1 (en) Circuit arrangement having a boost converter and the inverter circuit having such a circuit arrangement
JP2001320827A (en) Current collecting box for photovoltaic power generation, photovoltaic power generating device, and controlling method
DE4330114A1 (en) Control circuitry for several discharge lamps - has central control unit with bus connector to ballasts with Zener diode overvoltage protection for transmit/receive branches
US20030058595A1 (en) Power supply
DE202010008123U1 (en) switchover
DE102010041040A1 (en) Power supply system and method for charging at least one of serving as an energy store for a direct voltage intermediate circuit energy storage cell in an energy supply network
EP0119187A1 (en) Power supply system
EP1233654A1 (en) Circuit and method for adapting the characteristic curve of an LED
EP2219276A1 (en) Photovoltaic assembly for three-phase feeding into an electric energy supply network
DE102008004675B3 (en) Controllable switching device for solar module, has control provided to control controllable switching unit to switch switching unit in one of switch conditions using output of solar module or input at output terminal

Legal Events

Date Code Title Description
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112010004570

Country of ref document: DE

Effective date: 20121129

122 Ep: pct app. not ent. europ. phase

Ref document number: 10803554

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2