Processing

Please wait...

PATENTSCOPE will be unavailable a few hours for maintenance reason on Saturday 31.10.2020 at 7:00 AM CET
Settings

Settings

Goto Application

1. WO2012069044 - PHOTOVOLTAIC GENERATOR HAVING A SWITCHING SYSTEM FOR PROTECTING PHOTOVOLTAIC MODULES

Publication Number WO/2012/069044
Publication Date 31.05.2012
International Application No. PCT/DE2011/002043
International Filing Date 23.11.2011
IPC
H02J 3/38 2006.01
HELECTRICITY
02GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
3Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
38Arrangements for parallelly feeding a single network by two or more generators, converters, or transformers
H01L 31/02 2006.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor devices sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength, or corpuscular radiation and specially 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 specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
02Details
CPC
H01L 31/02021
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor 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
02Details
02016Circuit arrangements of general character for the devices
02019for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
02021for solar cells
H02H 3/023
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
3Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection
02Details
021concerning the disconnection itself, e.g. at a particular instant, particularly at zero value of current, disconnection in a predetermined order
023by short-circuiting
H02J 2300/24
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
2300Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
20The dispersed energy generation being of renewable origin
22The renewable source being solar energy
24of photovoltaic origin
H02J 3/381
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
3Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
381Dispersed generators
H02J 3/383
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
3Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
381Dispersed generators
382the generators exploiting renewable energy
383Solar energy, e.g. photovoltaic energy
Y02E 10/56
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
10Energy generation through renewable energy sources
50Photovoltaic [PV] energy
56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Applicants
  • TRIMOS GMBH [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • GOETZ, Marco [DE]/[DE] (UsOnly)
Inventors
  • GOETZ, Marco
Agents
  • HEMPEL, Hartmut
Priority Data
10 2010 053 500.123.11.2010DE
Publication Language German (DE)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) PHOTOVOLTAIKGENERATOR MIT SCHALTUNGSANLAGE ZUM SCHUTZ VON PHOTOVOLTAIKMODULEN
(EN) PHOTOVOLTAIC GENERATOR HAVING A SWITCHING SYSTEM FOR PROTECTING PHOTOVOLTAIC MODULES
(FR) GÉNÉRATEUR PHOTOVOLTAÏQUE MUNI D'UN CIRCUIT ASSURANT LA PROTECTION DE MODULES PHOTOVOLTAÏQUES
Abstract
(DE)
Die Erfindung betrifft einen Photovoltaikgenerator (40) mit Schaltungsanlage (1) zum Schutz von Photovottaikmodulen (2), wobei die Schaltungsanlage (1) über zumindest eine Generatorstrangleitung (6), einen Generatoranschlusskasten (42) und ein Gleichstromnetz (22) in der Reihenfolge an einen Wechselrichter (41) angeschlossen und die Photovoltaikmodule (2) über jeweils eine Modulelektronik (3) mit der Generatorstrangleitung (6) des Photovoltaikgenerators (40) verbunden sind, wobei die Modulelektronik ein aktives Schaltelement (8) umfasst und wobei für die Modulelektronik (3) mit dem steuerbaren Schaltelement (8) zumindest zwei Betriebszustände für jede einzelne Modulelektronik (3), in Abhängigkeit von Signalen einer Messelektronik (10) und der Kommunikationselektronik (11, 1111), separat einstellbar sind: a) entweder einen Freischaltzustand (38), bewirkt durch Öffnen des aktiven Schaltelements (8), mit Zuschaltung des Photovoltaikmoduls (2) und Stromtransfer in die Generatorstrangleitung (6), b) oder einen Abschaltzustand (39), bewirkt durch Schließen des aktiven Schaltelements (8), mit Kurzschluss zwischen den Stranganschlüssen (4, 5) bei geregelter Modulkurzschlussspannung.
(EN)
The invention relates to a photovoltaic generator (40) having a circuit system (1) for protecting photovoltaic modules (2). The circuit system (1) is connected to an inverter (41) by means of at least one generator string line (6), a generator junction box (42), and a direct-current network (22) in that sequence, and the photovoltaic modules (2) are each connected to the generator string line (6) of the photovoltaic generator (40) by means of a module electronics unit (3) that comprises an active switching element (8). At least two operating states can be separately set for each module electronics unit (3) by means of the controllable switching element (8) in accordance with signals from a measuring electronics unit (10) and the communication electronics unit (11, 111): a) an activation state (38), caused by opening the active switching element (8), involving connection of the photovoltaic module (2) and current transfer into the generator string line (6), or b) a switch-off state (39), caused by closing the active switching element (8), involving a short circuit between the string connections (4, 5) at a controlled module short-circuit voltage.
(FR)
L'invention concerne un générateur photovoltaïque (40) muni d'un circuit (1) assurant la protection de modules photovoltaïques (2), le circuit (1) étant raccordé à un onduleur (41) par l'intermédiaire d'au moins un conducteur de ligne (6) du générateur, une boîte de jonction (42) du générateur et un réseau à courant continu (22) agencés dans cet ordre, et les modules photovoltaïques (2) étant chacun connectés au conducteur de ligne (6) du générateur photovoltaïque (40) par l'intermédiaire d'une électronique de module (3). Le circuit (1) présente pour chaque module photovoltaïque (2), une électronique de module (3) associée au module photovoltaïque (2) et un point de commande (14, 141) affecté à tous les modules photovoltaïques (2) et relié selon la technique de la transmission de signaux avec les différentes électroniques de module (3). Selon l'invention, l'électronique de module (3) comprend au moins les modules suivants : un élément de commutation actif (8) qui est monté dans une ligne de court-circuit (17) entre le premier raccordement de ligne (4) positif et un second raccordement de ligne (5) négatif du conducteur de ligne (6) du générateur; une unité de commande (90) d'électronique de module qui est montée entre les raccordements de module (12, 13) vers le module photovoltaïque (2); une unité d'alimentation (29) qui est alimentée à partir du module photovoltaïque (2) par le premier raccordement de module positif (12, 21) et qui alimente en permanence en courant au moins l'électronique de commande (9), la tension d'alimentation de l'électronique de coupure (9) étant à l'état de coupure (39) provoquée par la production d'une tension d'alimentation plus élevée à partir de la basse tension résiduelle du module (UR) au moyen d'un convertisseur élévateur (68); une électronique de commande (9) qui présente au moins une logique de commande (92) et une régulation de coupure (94); ainsi qu'un dispositif stationnaire de régulation de coupure constitué d'une régulation de coupure (94) et de l'élément de commutation (8) pour la tension de module (Upv) sur le raccordement de ligne (4) positif, de telle manière que, à l'état de coupure (39), la différence (ΔUρν) de la tension de module (Upv) sur le raccordement de ligne (4) positif soit formée par un amplificateur différentiel (53) sous la forme d'une grandeur de régulation avec une valeur théorique fixement programmée (Us) de la tension résiduelle de module (UR) d'une source de tension de valeur théorique (55) sous la forme d'une grandeur de guidage et amplifiée pour former un écart de régulation (ΔUpv) sur la ligne de commande (19) qui agit par l'intermédiaire de l'entrée de commande (99) de l'élément de commutation actif (8) sur la conductibilité de l'élément de commutation actif (8) de telle manière que la tension de module (Upv) sur le raccordement de ligne (4) positif diminue en cas d'écart de régulation positif (Upv) et augmente en cas d'écart de régulation négatif (ΔUρν), et ce indépendamment du courant de court-circuit du module (lK); ainsi qu'au moins une électronique de mesure (10) qui est raccordée à l'électronique de commande (9) par liaison câblée selon la technique de signalisation et à l'unité d'alimentation (29) conformément à la technique d'alimentation en énergie; et une électronique de communication (11, 111) qui est connectée selon la technique de signalisation à l'électronique de commande (9) et au point de commande (14, 141) se trouvant à l'extérieur de l'électronique de module (3) par l'intermédiaire d'une voie de communication (23) et qui est raccordée par liaison câblée conformément à la technique d'alimentation en énergie à l'unité d'alimentation (29) en énergie. Au moins deux états de fonctionnement de l'électronique de module (3) peuvent être réglés séparément pour chaque électronique de module (3) individuelle par l'élément de commutation (8) commandable en fonction des signaux de l'électronique de mesure (10) et de l'électronique de communication (11, 111) : a) soit un état de connexion (38) provoqué par l'ouverture de l'élément de commutation (8) actif, avec mise sous tension du module photovoltaïque (2) et transfert de courant dans le conducteur de ligne (6) du générateur, b) soit un état de coupure (39) provoqué par la fermeture de l'élément de commutation (8) actif, avec court-circuit entre les raccordements de ligne (4, 5) en cas de tension de court-circuit du module régulée, l'électronique de commande (9) se trouvant en liaison de commande avec l'élément de commutation (8) actif de telle manière que les états de commutation, à savoir l'état de connexion (38) et l'état de coupure (39), de l'élément de commutation (8) peuvent être réglés séparément par la logique de commande (92) pour chaque électronique de module (3) individuelle, et le passage à l'état de connexion (38) à la fin de l'état de coupure (39) d'une électronique de module (3) individuelle est rendu possible par l'alimentation permanente par l'unité d'alimentation (29) au moyen de la logique de commande (92) active par l'évaluation des signaux de l'électronique de mesure (10) et/ou de l'électronique de communication (11, 111) par l'intermédiaire du point de commande (14, 141).
Also published as
Latest bibliographic data on file with the International Bureau