DE102014201542A1 - Circuit for energy management for a photovoltaic system and method for operating the circuit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltung (200) für ein Energiemanagement für ein Fotovoltaik-System (102). Die Schaltung (200) umfasst einen ersten Anschluss (202) zum Verbinden der Schaltung mit dem Fotovoltaik-System und (102) einen zweiten Anschluss (204) zum Verbinden der Schaltung (200) mit dem Fotovoltaik-System (102), eine erste Schalteinrichtung (206), die zwischen dem ersten Anschluss (202) und einem Verbraucheranschluss (208) angeordnet ist, und eine zweite Schalteinrichtung (210), die zwischen dem ersten Anschluss (202) und einem Hilfsknoten (212) angeordnet ist, einen ersten Energiespeicher (214) zum Speichern der von dem Fotovoltaik-System (102) bereitgestellten elektrischen Energie, wobei der erste Energiespeicher (214) zwischen dem Hilfsknoten (212) und dem zweiten Anschluss (204) angeordnet ist, und einen zweiten Energiespeicher (216) zum Speichern der von dem Fotovoltaik-System (102) bereitgestellten elektrischen Energie, wobei der zweite Energiespeicher (216) zwischen dem Verbraucheranschluss (208) und dem zweiten Anschluss (204) angeordnet ist.The invention relates to a circuit (200) for energy management for a photovoltaic system (102). The circuit (200) comprises a first terminal (202) for connecting the circuit to the photovoltaic system and (102) a second terminal (204) for connecting the circuit (200) to the photovoltaic system (102), a first switching device (206), which is arranged between the first terminal (202) and a load terminal (208), and a second switching device (210), which is arranged between the first terminal (202) and an auxiliary node (212), a first energy store ( 214) for storing the electrical energy provided by the photovoltaic system (102), wherein the first energy store (214) is disposed between the auxiliary node (212) and the second terminal (204), and a second energy store (216) for storing the electrical energy provided by the photovoltaic system (102), wherein the second energy store (216) is disposed between the load port (208) and the second port (204).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Schaltung für ein Energiemanagement für ein Fotovoltaik-System, auf eine entsprechende Schaltung für ein Energiemanagement für ein Fotovoltaik-System, auf ein entsprechendes Steuergerät sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.The present invention relates to a method for operating a circuit for energy management for a photovoltaic system, to a corresponding circuit for energy management for a photovoltaic system, to a corresponding control device and to a corresponding computer program product.
Energy-Harvesting im Indoor-Bereich wird immer wichtiger und findet schon heute bei einigen Applikationen Verwendung – insbesondere Fotovoltaik (PV: Photovoltaik) scheint gut geeignet um kleinere Verbraucher mit Energie zu versorgen. In letzter Zeit sind besonders kleine Sensornetzwerke von starkem Interesse, die zukünftig hohe Wachstumsraten versprechen. Bei manchen Sensorapplikationen wird heutzutage schon ein Fotovoltaik-Minimodul zur Energieversorgung eingesetzt. Hierzu wird zumeist ein Energiemanagement verwendet, das als Speicher eine Batterie oder einen Kondensator oder beides verwendet.Indoor energy harvesting is becoming more and more important and is already being used in some applications - especially photovoltaic (PV) photovoltaics seems to be well suited to power smaller consumers. Recently, particularly small sensor networks of high interest, which promise high growth rates in the future. In some sensor applications, a photovoltaic mini-module is already being used today for supplying energy. For this purpose, an energy management is usually used, which uses a battery or a capacitor or both as memory.
Hynek RAISIGEL, Gilles CHABANIS, Isabelle RESSEJAC, Michel TROUILLON beschreiben in “Autonomous Wireless Sensor Node for Building Climate Conditioning Application”, 2010 “Fourth International Conference on Sensor Technologies and Applications” eine Ladungsschaltung für ein Fotovoltaik-Modul mit zumindest zwei Spannungsmessstellen und eine Auslegung auf einen Einstrahlungsgrad auf die Solarzelle.Hynek RAISIGEL, Gilles CHABANIS, Isabelle RESSEJAC and Michel TROUILLON describe a charging circuit for a photovoltaic module with at least two voltage measurement points and a design in the "Autonomous Wireless Sensor Node for Building Climate Conditioning Application", 2010 "Fourth International Conference on Sensor Technologies and Applications" on a degree of irradiation on the solar cell.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Schaltung für ein Energiemanagement für ein Fotovoltaik-System, eine Ladungsschaltung für ein Energiemanagement für ein Fotovoltaik-System, ein Verfahren zum Betreiben einer Schaltung für ein Energiemanagement für ein Fotovoltaik-System, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, with the approach presented here, a circuit for energy management for a photovoltaic system, a charge circuit for energy management for a photovoltaic system, a method for operating a circuit for energy management for a photovoltaic system, further a control unit, using this method and finally presented a corresponding computer program product according to the main claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
Feldbasierte Energiespeicher wie beispielsweise ein kapazitiver Energiespeicher können überproportional mehr Energie bei einer höheren Spannung speichern. Andere Energiespeicher, insbesondere zum Speichern von Energie über einen im Verhältnis längeren Zeitraum, können nur bis zu einer maximal zulässigen Spannung während eines Ladevorgangs belastet werden. Um zwei sich unterscheidende Spannungslevel zu nutzen, kann ein Energiespeicher zuschaltbar und/oder trennbar mit einer Schaltung für ein Energiemanagement verbunden sein. Dabei kann eine entsprechende Schaltung zumindest zwei Schalteinrichtungen aufweisen, um einen entsprechenden Energiespeicher zustandsabhängig zuschaltbar und/oder trennbar mit der Schaltung zu verbinden.Field-based energy storage such as a capacitive energy storage can store disproportionately more energy at a higher voltage. Other energy stores, in particular for storing energy over a relatively longer period of time, can only be charged up to a maximum permissible voltage during a charging process. In order to use two differing voltage levels, an energy store may be connectable and / or separably connected to a circuit for energy management. In this case, a corresponding circuit may have at least two switching devices in order to be able to connect a corresponding energy store in a conditionally switchable and / or separable manner to the circuit.
Es wird eine Schaltung für ein Energiemanagement für ein Fotovoltaik-System vorgestellt, wobei die Schaltung die folgenden Merkmale aufweist:
einen ersten Anschluss zum Verbinden der Schaltung mit dem Fotovoltaik-System und einen zweiten Anschluss zum Verbinden der Schaltung mit dem Fotovoltaik-System;
eine erste Schalteinrichtung, die zwischen dem ersten Anschluss und einem Verbraucheranschluss angeordnet ist, und eine zweite Schalteinrichtung, die zwischen dem ersten Anschluss und einem Hilfsknoten angeordnet ist;
einen ersten Energiespeicher zum Speichern der von dem Fotovoltaik-System bereitgestellten elektrischen Energie, wobei der erste Energiespeicher zwischen dem Hilfsknoten und dem zweiten Anschluss angeordnet ist; und
einen zweiten Energiespeicher zum Speichern der von dem Fotovoltaik-System bereitgestellten elektrischen Energie, wobei der zweite Energiespeicher zwischen dem Verbraucheranschluss und dem zweiten Anschluss angeordnet ist.A circuit for energy management for a photovoltaic system is presented, the circuit having the following features:
a first terminal for connecting the circuit to the photovoltaic system and a second terminal for connecting the circuit to the photovoltaic system;
a first switching device disposed between the first terminal and a load terminal and a second switching device disposed between the first terminal and an auxiliary node;
a first energy store for storing the electrical energy provided by the photovoltaic system, the first energy store being disposed between the auxiliary node and the second terminal; and
a second energy store for storing the electrical energy provided by the photovoltaic system, wherein the second energy store between the consumer terminal and the second terminal is arranged.
Vorteilhaft kann eine höhere Energieausbeute durch eine höhere Speicherkapazität des zweiten Energiespeichers bei einer höheren Spannung als die maximale Spannung des ersten Energiespeichers erzielt werden. Weiterhin kann vorteilhaft eine vereinfachte Schaltung erreicht werden im Vergleich zu bisher bekannten Ladeschaltungen. So kann eine Steuerung für die Schaltung mit nur einer Messstelle realisiert werden.Advantageously, a higher energy yield can be achieved by a higher storage capacity of the second energy store at a higher voltage than the maximum voltage of the first energy store. Furthermore, advantageously, a simplified circuit can be achieved in comparison to previously known charging circuits. Thus, a control for the circuit can be realized with only one measuring point.
Die erste Schalteinrichtung kann als ein Halbleiterschalter und ergänzend oder alternativ als ein Steuerungstransistor und ergänzend oder alternativ als ein Feldeffekttransistor ausgebildet sein. Die zweite Schalteinrichtung kann als ein Halbleiterschalter und ergänzend oder alternativ als ein Steuerungstransistor und ergänzend oder alternativ als ein Feldeffekttransistor ausgebildet sein. Vorteilhaft kann eine effiziente und kostengünstige Schaltung erzielt werden.The first switching device can be designed as a semiconductor switch and additionally or alternatively as a control transistor and additionally or alternatively as a field-effect transistor. The second switching device can be designed as a semiconductor switch and additionally or alternatively as a control transistor and additionally or alternatively as a field-effect transistor. Advantageously, an efficient and inexpensive circuit can be achieved.
Ferner kann der zweite Energiespeicher ausgebildet sein, eine höhere Spannung als der erste Energiespeicher beschädigungsfrei zu speichern. Furthermore, the second energy store can be designed to store a higher voltage than the first energy store without damage.
Günstig ist es auch, wenn der erste Energiespeicher als ein elektro-chemischer Energiespeicher ausgebildet ist. Ferner kann der zweite Energiespeicher als ein Feldenergiespeicher und ergänzend oder alternativ kapazitiver Energiespeicher und ergänzend oder alternativ induktiver Energiespeicher ausgebildet sein. Der zweite Energiespeicher kann als ein Kondensator, ein Ultrakondensator, ein elektrochemischer Kondensator, ein Doppelschichtkondensator oder ein Hybridkondensator ausgebildet sein. Vorteilhaft können zwei Arten von Energiespeichern in einer Schaltung kombiniert werden. So kann von spezifischen Vorteilen unterschiedlicher Energiespeicher profitiert werden.It is also favorable if the first energy store is designed as an electrochemical energy store. Furthermore, the second energy store can be used as a field energy store and in addition or alternatively capacitive energy storage and complementary or alternatively inductive energy storage may be formed. The second energy store may be formed as a capacitor, an ultracapacitor, an electrochemical capacitor, a double-layer capacitor or a hybrid capacitor. Advantageously, two types of energy storage can be combined in one circuit. This allows you to benefit from the specific advantages of different energy storage systems.
Der erste Verbraucheranschluss kann von einer Verbraucheranschlussschnittstelle durch einen Ausgabeschalter und ergänzend oder alternativ eine Diode trennbar ausgeführt sein. Der erste Verbraucheranschluss und ergänzend oder alternativ der zweite Anschluss kann von der Verbraucheranschlussschnittstelle durch eine Ladeschaltung elektrisch entkoppelbar ausgeführt sein. Auch dadurch kann die der Erfindung zugrunde liegende Idee effizient umgesetzt werden.The first consumer connection can be designed to be separable from a consumer connection interface by an output switch and additionally or alternatively a diode. The first consumer terminal and additionally or alternatively the second terminal can be designed to be electrically decoupled from the consumer terminal interface by a charging circuit. This also allows the idea underlying the invention to be implemented efficiently.
Die Schaltung kann eine dritte Schalteinrichtung aufweisen, die zwischen dem Hilfsknoten und dem Verbraucheranschluss angeordnet ist. Vorteilhaft kann dadurch der erste Energiespeicher vor eine Tiefentladung geschützt werden.The circuit may include a third switching device disposed between the auxiliary node and the load terminal. Advantageously, thereby the first energy storage can be protected from deep discharge.
Die Schaltung kann eine Schnittstelle zum Empfangen eines Messsignals umfassen. Das Messsignal kann eine elektrische Spannung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss repräsentieren. Vorteilhaft können die Schalteinrichtungen unter Verwendung des Messsignals oder ansprechend auf das Messsignal gesteuert werden. The circuit may include an interface for receiving a measurement signal. The measurement signal may represent an electrical voltage between the first terminal and the second terminal. Advantageously, the switching devices can be controlled using the measurement signal or in response to the measurement signal.
Es wird eine Ladungsschaltung für ein Energiemanagement für ein Fotovoltaik-System vorgestellt mit einer Variante einer hier vorgestellten Schaltung und mit einer Diode, die zwischen dem ersten Anschluss und einem weiteren Anschluss zum Verbinden der Ladungsschaltung mit dem Fotovoltaik-System angeordnet ist. Das Fotovoltaik-System kann mit dem weiteren Anschluss und dem zweiten Anschluss verbunden sein. Der erste Anschluss kann über die Diode mit dem Fotovoltaik-System verbunden sein. Vorteilhaft kann auf eine Überwachung der ersten Schalteinrichtung und ergänzend oder alternativ der zweiten Schalteinrichtung auf eine überproportionale Spannungsänderung als Signal für ein Öffnen der Schalteinrichtungen verzichtet werden.A charge circuit for energy management for a photovoltaic system is presented with a variant of a circuit presented here and with a diode which is arranged between the first terminal and a further terminal for connecting the charge circuit to the photovoltaic system. The photovoltaic system may be connected to the further terminal and the second terminal. The first connection can be connected to the photovoltaic system via the diode. Advantageously, a monitoring of the first switching device and additionally or alternatively the second switching device can be dispensed with a disproportionate voltage change as a signal for opening the switching devices.
Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Schaltung für ein Energiemanagement für ein Fotovoltaik-System vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Betreiben einer Variante einer hier vorgestellten Schaltung in einem ersten Zustand des Ladens des zweiten Energiespeichers, wenn eine Spannungsänderung einer gemessenen Spannung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss einen vorbestimmten Änderungswert in einem vorbestimmten Zeitintervall unterschreitet, wobei die erste Schalteinrichtung leitet und die zweite Schalteinrichtung sperrt; und
Betreiben der Schaltung in einem zweiten Zustand des Bereitstellens einer elektrischen Energie, wobei der erste Energiespeicher hinzugeschaltet wird, wenn die gemessene Spannung einen vorbestimmten ersten Schwellenwert unterschreitet, wobei die erste Schalteinrichtung sperrt und die zweite Schalteinrichtung leitet. A method for operating a circuit for energy management for a photovoltaic system is presented, the method having the following steps:
Operating a variant of a circuit presented here in a first state of charging the second energy storage when a voltage change of a measured voltage between the first terminal and the second terminal falls below a predetermined change value in a predetermined time interval, the first switching device conducts and blocks the second switching device ; and
Operating the circuit in a second state of providing an electrical energy, wherein the first energy storage is connected when the measured voltage falls below a predetermined first threshold, wherein the first switching device blocks and the second switching device conducts.
Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Betreibens der Schaltung in einem dritten Zustand des Ladens des ersten Energiespeichers und des zweiten Energiespeichers aufweisen. Further, the method may include a step of operating the circuit in a third state of charging the first energy storage and the second energy storage.
Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Betreibens der Schaltung in einem vierten Zustand des Entkoppelns des ersten Energiespeichers aufweisen, wenn die gemessene Spannung einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert unterschreitet, um den zweiten Energiespeicher vor einer Tiefentladung zu schützen. Die Schaltung kann dabei eine dritte Schalteinrichtung aufweisen, die zwischen dem Hilfsknoten und dem Verbraucheranschluss angeordnet ist. Im Schritt des Betreibens der Schaltung können in dem vierten Zustand des Entkoppelns die zweite Schalteinrichtung und die dritte Schalteinrichtung leiten, wenn die gemessene Spannung den vorbestimmten zweiten Schwellenwert unterschreitet.Furthermore, the method may include a step of operating the circuit in a fourth state of decoupling the first energy store when the measured voltage falls below a predetermined second threshold value in order to protect the second energy store from a deep discharge. The circuit may have a third switching device which is arranged between the auxiliary node and the consumer terminal. In the step of operating the circuit, in the fourth state of decoupling, the second switching device and the third switching device may conduct when the measured voltage falls below the predetermined second threshold value.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. The approach presented here also creates a control unit which is designed to carry out or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a control device, the object underlying the invention can be achieved quickly and efficiently.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based design, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the control unit. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird. A computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used for carrying out and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is also of advantage in particular when the program product is executed on a computer or a device.
Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The approach presented here will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.
Die in
Die Schaltung
Die Schaltung
In einem Ausführungsbeispiel sind die erste Schalteinrichtung
Vorteilhaft erlaubt die in
Zwei Pfeile, mit dem Bezugszeichen
Mit anderen Worten zeigt
Als ein Aspekt des in
Neben der höheren Energieausbeute ist ein positiver Nebeneffekt des dargestellten Ausführungsbeispiels auch eine Vereinfachung der Hardware gegenüber Bekanntem. Insbesondere ist anstatt zwei Messstellen zur Spannungsmessung nur noch eine Messstelle notwendig.In addition to the higher energy yield is a positive side effect of the illustrated embodiment, a simplification of the hardware over the known. In particular, instead of two measuring points for measuring voltage, only one measuring point is necessary.
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Verbraucheranschluss
Der Kondensator
In einem Ausführungsbeispiel wird als Randbedingung eine Einstrahlung aus einer Messung: G1 = 3 W/m2; G2 = 48W/m2 angesetzt. In
Für das Energiemanagement sind die einzelnen Spannungen U wichtig. Diese können mittels nur eines Spannungsmessers erfasst werden. Hierzu ist eine Logiktabelle zu beachten. In der Logiktabelle sind die Schaltzustände der Schalteinrichtungen
Bei der nachfolgenden Betrachtung ist der Schaltzustand der dritten Schalteinrichtung
Im ersten Zustand ist die erste Schalteinrichtung
Wenn die Schaltung
Die Steuerungstransistoren
- 1. System laden: Zunächst werden der zweite Energiespeicher
216 (in einem Ausführungsbeispiel: Kondensator216 ) und erster Energiespeicher214 (in einem Ausführungsbeispiel: Batterie214 ) parallel geladen. Dies entspricht dem oben als vierten Zustand bezeichneten Schaltzustand derSchaltung 200 . - 2. Ist die Spannungsänderung nur noch klein, wird der erste
Energiespeicher 214 , in einemAusführungsbeispiel die Batterie 216 , abgekoppelt und der zweite Energiespeicher216 (in einem Ausführungsbeispiel Kondensator:216 ) weiter geladen. Damit wird das Überladen des ersten Energiespeichers214 (in einem Ausführungsbeispiel: Batterie214 ) verhindert und zusätzliche Energie im zweiten Energiespeicher216 (in einem Ausführungsbeispiel: Kondensator216 ) zwischengespeichert. Die Spannungslage des zweiten Energiespeichers216 (in einem Ausführungsbeispiel: Kondensators216 ) übersteigt die Spannung des ersten Energiespeichers214 (in einem Ausführungsbeispiel: Batteriespannung) nach dem Entkoppeln des ersten Energiespeichers214 (in einem Ausführungsbeispiel: Batterie214 ). Dies entspricht dem oben als ersten Zustand bezeichneten Schaltzustand derSchaltung 200 . - 3. Bei Energieverbrauch wird somit zunächst nur der zweite Energiespeicher
216 (in einem Ausführungsbeispiel: Kondensator216 ) entladen, bis dieser auf dem gleichen Spannungslevel ist wie der erste Energiespeicher214 (in einem Ausführungsbeispiel: Batterie214 ), dann wird der erste Energiespeicher214 (in einem Ausführungsbeispiel: Batterie214 ) hinzugeschaltet. Dies entspricht dem oben als zweiten Zustand bezeichneten Schaltzustand derSchaltung 200 . - 4. Wird eine gewählte Spannungsschwelle unterschritten, so kann der erste Energiespeicher
214 (in einem Ausführungsbeispiel: Batterie214 ) wieder entkoppelt werden, um vor einer Tiefentladung geschützt zu werden. Dies entspricht dem oben als vierten Zustand bezeichneten Schaltzustand derSchaltung 200 .
- 1. Load system: First, the second energy storage
216 (In one embodiment: capacitor216 ) and first energy storage214 (In one embodiment: battery214 ) loaded in parallel. This corresponds to the switching state of the circuit described above as thefourth state 200 , - 2. If the voltage change is only small, the
first energy storage 214 in one embodiment, thebattery 216 , decoupled and the second energy storage216 (in an embodiment capacitor:216 ) continue to load. This will overload the first energy store214 (In one embodiment: battery214 ) prevents and additional energy in the second energy storage216 (In one embodiment: capacitor216 ) are cached. The voltage level of the second energy store216 (In one embodiment: capacitor216 ) exceeds the voltage of the first energy store214 (Battery voltage in one embodiment) after decoupling the first energy storage214 (In one embodiment: battery214 ). This corresponds to the switching state of the circuit referred to above as thefirst state 200 , - 3. For energy consumption, therefore, initially only the second energy storage
216 (In one embodiment: capacitor216 ) until it is at the same voltage level as the first energy store214 (In one embodiment: battery214 ), then the first energy storage214 (In one embodiment: battery214 ). This corresponds to the switching state of the circuit referred to above as thesecond state 200 , - 4. If the voltage falls below a selected voltage threshold, the first energy store can be used
214 (In one embodiment: battery214 ) be decoupled again to be protected from deep discharge. This corresponds to the switching state of the circuit described above as thefourth state 200 ,
Ein "output-switch" kann gegebenenfalls auch verbaut werden. Eine Diode
Exemplarisch wird in
In dem in
Weiterhin weist das in
Die erfinderische Idee kann überall dort eingesetzt werden, wo nur begrenzte Leistung durch Fotovoltaik gesammelt wird und kein MPP-Tracker eingesetzt wird. Ein großes Feld sind alle Indoor-Applikationen, die auf eine feste Verdrahtung oder große Batterien verzichten und daher auf Energiequellen in Ihrem Umfeld angewiesen sind.The inventive idea can be used wherever limited power is collected by photovoltaic and no MPP tracker is used. A large field are all indoor applications that do not rely on a fixed wiring or large batteries and therefore rely on energy sources in your environment.
Vorteile sind dabei eine sehr einfache Schaltung, und dass nur ein Messpunkt für Fotovoltaik, Batterie und Kapazität benötigt wird.Advantages are a very simple circuit, and that only one measuring point for photovoltaic, battery and capacity is needed.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.
Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, the method steps presented here can be repeated as well as executed in a sequence other than that described.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.
Claims (15)
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RAISIGEL, H. ; CHABANIS, I. ; RESSJAC, M. ; TROUILLON, M.: Autonomous Wireless Sensor Node for Building Climate Conditioning Applications; 2010 Fourth International Conference on Sensor Technologies and Applications; IEEE * |
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