DE9314151U1 - Solarenergieregel- und Verteilsystem - Google Patents

Solarenergieregel- und Verteilsystem

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DE9314151U1
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
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    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
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Description

- 2 Beschreibung
Solarenergieregel- und Verteilsystem
Es ist bekannt, elektrische Verbraucher aus photovoltaischen Solargeneratoren zu speisen. Dazu ist es üblich, den von den Solargeneratoren erzeugten Strom über separate Laderegler in Batterien zwischenzuspeichern und dann die Verbraucher direkt oder über einen Wechselrichter mit Strom zu versorgen. Nachteilig hat sich bei den bekannten Energieregel- und Verteilsystemen der große Aufwand für die Installation und die geringe Sicherheit gegen die Folgen von Fehlschaltungen erwiesen, so daß die Installation derartiger Solaranlagen nur von einem Fachmann vorgenommen werden kann.
Zur Beseitigung dieser Mängel wird in der DE-OS 36 11 544 vorgeschlagen, Akkumulator, Laderegler und Inverter in einem, jeweils einem Solarmodul räumlich zugeordneten, Regelgerät anzuordnen. Bei Verwendung mehrerer Solarmodule können die einzelnen Regelgeräte direkt aneinander gesteckt werden, wodurch der Installationsaufwand vermindert werden kann.
Auch bei dieser Lösung wirkt sich der Stromverbrauch der separaten Laderegler und eventueller separater Schutzschaltungen negativ auf den Wirkungsgrad der gesamten Solarenergieanlage aus.
Der im Schutzanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Energieregel- und Verteilsystem zu schaffen, das einfach zu installieren ist, dabei eine hohe Sicherheit gegen Fehler beim Verschalten der einzelnen Komponenten einer Solarenergieanlage bietet und den Wirkungsgrad der Anlage nicht negativ beeinflußt.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch aufgeführten Merkmalen gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß der Aufwand für die Installation einer Solarenergieanlage erheblich gesenkt wird. Durch die Integration der Laderegelschaltung und der alle möglichen Fehlzustände absicherenden Schutzschaltungen in einer zentralen Steuerschaltung ist eine Beschädigung der Komponenten der Solaranlage ausgeschlossen, so daß die Installation auch von einem Nichtfachmann vorgenommen werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand des in der Figur dargestellten Blockschaltbildes näher erläutert.
Im dargestellten Beispiel können mit separaten Ladereglern versehene Solarmodule Bl .. Bn (bis zum Erreichen des maximalen Batterieladestromes) über die Anschlußklemmen AK2 direkt mit der Batterie 10 verbunden werden. Dadurch ist es möglich, schon vorhandene Solarmodule in das erfindungsgemäße Solarenergieregel- und Verteilsystem einzubeziehen. Die ungeregelten Solarmodule Al .. An, sowie die Batterie 10 und die Anschlußklemmen AK3 für die Gleichstromverbraucher Gl .. Gn sind mit der zentralen Steuerschaltung 1 verbunden, wobei in der Zuleitung zu den Gleichstromverbrauchern ein von der zentralen Steuerschaltung 1 gesteuerter Leistungsschalter 2 angeordnet ist. Die Leistungsschalter 2 und 3 sind mit einem Temperaturfühler versehen, so daß die Verbraucher bei Überhitzung der Leistungsschalter 2 und 3 abgeschaltet werden können. Zum Anschluß von über einen Wechselrichter betriebenen Wechselstromverbrauchern Wl .. Wn ist eine separate Anschlußklemme AK4 vorgesehen.
Im Ladebetrieb fließt der Solargeneratorstrom von den ungeregelten Eingängen an den Anschlußklemmen AKl über den von der zentralen Steuerschaltung 1 gesteuerten Leistungsschalter 3 verlustarm in die Batterie 10. Vor Erreichen der Gasungsspannung wird der Ladevorgang abgeschaltet, um eine Überladung der Batterie 10 (Elektrolytverlust, Beschädigung der Elektroden) zu verhindern. Fällt die Batteriespannung
unter eine bestimmte Spannung, wird auf den vollen Ladebetrieb zurückgeschaltet.
Unterschreitet im Entladebetrieb die Batteriespannung die Tiefentladeschwelle, so werden durch die Tiefentladeschutzschaltung der zentralen Steuerschaltung 1 und den Leistungsschalter 2 die Gleichstromverbraucher Gl .. Gn von der Batterie 10 getrennt. Die Gleichstromverbraucher werden automatisch wieder zugeschaltet, wenn eine Mindestladung vorhanden ist. Durch Zuschalten größerer Verbraucher ist es möglich, daß die Batteriespannung kurzzeitig unter die Tiefentladeschwelle absinkt, ohne daß tatsächlich Tiefentladung vorliegt. Um in solchen Fällen, ein Ansprechen der Tiefentladeschutzschaltung zu vermeiden, erfolgt die Lastabschaltung zeitverzögert. Der Status "Tiefentladung" wird durch die LED 8 im stromsparenden Blinkbetrieb angezeigt.
Bei Überschreitung eines Entladestromes von 150 A erfolgt eine sofortige Abschaltung der Verbraucher durch den Leistungsschalter 2, wobei mittels der LED 6 der Status "Kurzschluß im Verbraucherkreis" angezeigt wird.
Über die LED 4; 5 und 7 werden ebenfalls der Status "Solarspannung" sowie die Fehlzustände "Übertemperatur der Leistungsschalter" und "Verpolung der Batterie" angezeigt, wobei die zentrale Steuerschaltung 1 in jedem Fall über den Leistungsschalter 2 eine Abschaltung der Verbraucher vornimmt. Nach Ausschalten des Hauptschalters 9 kann der angezeigte Fehler durch die Bedienperson beseitigt werden. Da die einzelnen Schutzschaltungen schon in der Installationsphase wirksam sind, ist ein hohes Maß an Sicherheit gegen Beschädigungen des Systems gegeben.

Claims (1)

  1. TRONIC-TECH GmbH
    Weißenseer Str. 52
    99610 Sömmerda
    Schutzanspruch
    Solarenergieregel- und Verteilsystem für photovoltaische Inselanlagen mit in einem Gehäuse angeordneten Regel- und Steuereinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an dem kompakten Gehäuse Anschlußklemmen für mehrere geregelte und/oder ungeregelte Solarmodule, für mehrere Verbraucher sowie für Batterien angeordnet sind, daß die einzelnen Ein- und Ausgänge mit einer einen Leistungsschalter (2) steuernden zentralen Steuerschaltung (1) verbunden sind, welche eine Laderegelschaltung, eine Übertemperaturschutzschaltung, eine Kurzschlußschutzschaltung, eine Batterieverpolschutzschaltung und eine Tiefentladeschutzschaltung enthält, daß die einzelnen Regel- und Schutzschaltungen der zentralen Steuerschaltung (1) mit im Gehäuse angeordneten Statusanzeigeelementen (4; 5; 6; 7; 8) verbunden sind und daß in dem kompakten Gehäuse ein von außen zu betätigender Hauptschalter (9) angeordnet ist.
DE9314151U 1993-09-18 1993-09-18 Solarenergieregel- und Verteilsystem Expired - Lifetime DE9314151U1 (de)

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