DE19515786C2 - Solarenergiesystem - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarenergiesystem,
das den Betriebspunkt einer Solarenergiequelle ermitteln
kann, um dadurch automatisch dem Punkt maximaler Leistung
der Solarenergiequelle zu folgen und die maximale Lei
stung stabil und konstant von der Solarenergiequelle an
Lasten zu liefern.
Ein Solarenergiesystem des Standes der Technik, das
beispielhaft in Fig. 13 gezeigt ist, ist so konstruiert,
daß es von einer Solarenergiequelle die maximale Leistung
erzielt. In diesem Solarenergiesystem SO ist ein Solarge
nerator P über einen Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer H
wie etwa einen Wechselrichter und dergleichen mit einer
selbständigen Systemlast L sowie mit einem weiteren
Stromversorgungssystem A verbunden. Insbesondere ist das
herkömmliche System so beschaffen, daß es von dem Solar
generator P an die selbständige Systemlast L und an das
weitere Stromversorgungssystem A die maximale Leistung
liefert, wozu sie versehen ist mit einem Spannungswandler
DS, der aufgrund des Ausgangssignals von einem Stromsen
sor DI, der den Ausgangsstrom des Solargenerators P
erfaßt, einen Spannungswert einstellt, der die Ausgabe
der maximalen Leistung vom Solargenerator P ermöglicht,
einem Spannungsdetektor DV, der die Ausgangsspannung des
Solargenerators P erfaßt, und einer Steuereinrichtung RE,
die einen Spannungswert V1, der vom Spannungsdetektor DV
erfaßt wird, mit dem eingestellten Spannungswert V2 des
Spannungswandlers (oder der Spannungssteuervorrichtung)
DS vergleicht und dadurch die Ausgangsspannung oder den
Ausgangsstrom des Umsetzers H steuert. Ein solches System
ist beispielsweise aus der ungeprüften Patentveröffent
lichung JP 56-91630-A (1981) bekannt. Systeme, bei denen
die Leistung bzw. Ausgangsstrom und -spannung des Solar
generators gemessen werden, um den optimalen Arbeitspunkt
einzustellen, sind in JP 63-36318.A (Patent Abstracts of
Japan, Sect. P Vol. 12 (1988), Nr. 245 (8-729)) bzw. JP
62-126419.A (Patent Abstracts of Japan, Sect. P Vol. 11
(1987), Nr. 345 (P-636)) beschrieben.
Die Ausgangskennlinie einer Sperrschichtphotozelle hängt
jedoch von Änderungen der Umgebung wie etwa der Tempera
tur der Atmosphäre, der Sonneneinstrahlung usw., von
Staub auf der Lichtaufnahmefläche der Sperrschichtphoto
zelle, von Alterungsveränderungen der Sperrschichtphoto
zelle und dergleichen ab. Das obenbeschriebene herkömmli
che Solarenergiesystem SO, das so beschaffen ist, daß es
einfach einen Spannungswert im voraus einstellt, der die
Ausgabe der maximalen Leistung vom Solargenerator P
ermöglichen soll, und daß der Ausgang des Solargenerators
P auf der Grundlage dieses eingestellten Wertes gesteuert
wird, kann dem Punkt maximaler Leistung, der sich auf
grund von Schwankungen der Kennlinie des Solargenerators
P, die ihrerseits durch Änderungen der Umgebung usw.
bedingt sind, verändert, nicht genau folgen, außerdem
kann es die Solarenergiequelle nicht ununterbrochen mit
hohem Wirkungsgrad betreiben.
Zur Lösung dieses Problems ist ein Verfahren vorgeschlagen worden,
das darin besteht, die Temperatur auf der Rückseite der Sperr
schichtphotozelle zu messen und den von Temperaturschwan
kungen abhängigen Betriebspunkt der Sperrschichtphoto
zelle zu bestimmen, indem auf die Kennliniendaten der
Sperrschichtphotozelle Bezug genommen wird, die im voraus
durch Experimente usw. erhalten werden.
Weiterhin ist zur Lösung eines derartigen Problems ein
Verfahren vorgeschlagen worden, das darin besteht, den
Betriebspunkt der Sperrschichtphotozelle zwangsläufig zu
verschieben und den Punkt maximaler Leistung der Sperr
schichtphotozelle zu suchen, indem die Unterschiede
zwischen der vor der Verschiebung erzeugten Leistung und
der nach der Verschiebung erzeugten Leistung betrachtet
werden. Es ist jedoch schwierig, die Sperrschichtphoto
zelle effizient zu betreiben, wenn ihre Kennlinie unbe
kannt ist, außerdem ist es selbst dann, wenn die Kennli
niendaten usw., die durch Experimente erhalten wurden,
zur Verfügung stehen, unmöglich, den Punkt maximaler
Leistung der Sperrschichtphotozelle genau zu erhalten,
falls sich die Kennlinie der Sperrschichtphotozelle
aufgrund von Alterungsänderungen usw. verändert hat
oder falls sich die Kennlinie aufgrund von Staub auf der
Lichtaufnahmefläche usw. verschlechtert hat.
Insbesondere kann in dem Verfahren, in dem der Betriebs
punkt der Sperrschichtphotozelle zwangsläufig verschoben
wird und die Unterschiede zwischen der vor der Verschie
bung und der nach der Verschiebung erzeugten Leistung
verglichen werden, die genaue Ursache von Schwankungen im
Ausgang dieses Geräts nicht bestimmt werden, falls zum
Zeitpunkt der Verschiebung des Betriebspunkts irgendwel
che großen Änderungen in der natürlichen Umgebung wie
etwa Regenschauer oder die Bewegung von Wolken usw.
stattfinden, selbst wenn es möglich ist, Probleme der
Verschlechterung der Kennlinien aufgrund von Alterungsän
derungen usw. oder Änderungen der Kennlinie aufgrund
von Staub auf der Lichtaufnahmefläche usw. zu vermei
den. Somit ist es bisher unmöglich gewesen, den
Punkt maximaler Leistung genau zu bestimmen.
Zur Lösung dieses Problems wäre es notwendig, kompli
zierte Logikschaltungen aufzubauen, die mit einer Majori
tätslogik, einer Zufallslogik usw. arbeiten und zu dem
weiteren Problem führen, daß nicht nur eine große Anlage
erforderlich wäre, sondern daß das Gesamtsystem eine
äußerst hohe Komplexität erhielte.
Es ist zwar aus "Elektrische Energie-Technik", 29. Jg., 1984,
S.59-60, bekannt, mehrere Solargeneratoren parallel zu schalten,
doch ist bislang nicht erwogen worden, Unterschiede im Verhalten
von parallel arbeitenden Generatoren für die Steuerung ihres
Arbeitspunkts zu nutzen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Solarenergiesystem
zu schaffen, das einen einfachen Aufbau besitzt und
die Solarenergiequelle stets mit hohem Wirkungsgrad
betreiben kann, ohne von Umgebungsänderungen oder von
Alterungsänderungen der Sperrschichtphotozelle und der
gleichen beeinflußt zu werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein
Solarenergiesystem, das die in den unabhängigen Ansprü
chen 1 bzw. 4 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprü
che sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
gerichtet.
Hierbei können ein Teil oder sämtliche der Solargenerato
ren, die die Solarenergiequelle bilden, an die Erfassungs
schaltung angeschlossen werden, alternativ kann jedoch auch
ein Solargenerator, der getrennt von der Solarenergie
quelle vorgesehen ist, allein an die Erfassungs
schaltung angeschlossen werden.
Erfindungsgemäß können Betriebspunkte bei verschiedenen
Spannungswerten, die durch Strombegrenzungselemente mit in
Vorwärtsrichtung unterschiedlichen Spannungsabfällen
verschoben werden, erfaßt werden, außerdem kann durch
gleichzeitiges Erfassen der Eigenschaften (z. B. des
Leistungswertes und des Stromwertes) zweier Solargenera
toren an diesen Betriebspunkten die Übereinstimmung des
Betriebspunkts der Solarenergiequelle mit dem Punkt der
maximalen Leistung festgestellt werden, falls die Lei
stungswerte der zwei Solargeneratoren am Punkt maximaler
Leistung angenähert gleich sind (oder falls die Stromdif
ferenzen angenähert gleich den vorgegebenen Werten sind).
Vorzugsweise können die Leistungswerte der zwei Solarge
neratoren durch die Recheneinrichtung auf der
Grundlage des Ausgangssignals von den zwei Strombegren
zungselementen berechnet werden, außerdem kann die Lei
stungswandlereinrichtung durch das Erfassungssignal
gesteuert werden, das durch Vergleich der Leistungswerte
erhalten wird. Da somit die von den zwei Solargeneratoren
zu liefernde Leistung durch die auf dem Ausgang der
Solargeneratoren basierenden Rechenergebnisse gesteuert
wird, folgt, daß die Leistungswerte der zwei Solargenera
toren, die gleichzeitig erfaßt werden, angenähert gleich
sind. Dann kann davon ausgegangen werden, daß die Solar
energiequelle, die die zwei Solargeneratoren enthält, am
Punkt maximaler Leistung arbeitet.
Alternativ berechnet die Recheneinrichtung die
Stromwertdifferenz der zwei Solargeneratoren auf der
Grundlage von deren Stromwerten, die den jeweiligen
Erfassungssignalen von den zwei Strombegrenzungselementen
entsprechen. Die Leistungswandlereinrichtung kann durch
das Erfassungssignal gesteuert werden, das durch den
Vergleich der Stromwertdifferenz mit einem vorgegebenen
Wert erhalten wird.
Da im Ergebnis die Stromwertdifferenz angenähert gleich
dem vorgegebenen Wert gemacht wird, kann davon ausgegan
gen werden, daß die Solarenergiequelle, die die zwei
Solargeneratoren enthält, am Punkt maximaler Leistung
arbeitet. Außerdem kann die Leistungswandlereinrichtung
auf der Grundlage jeder Stromwertdifferenz gesteuert
werden, die zu erfassen ist, so daß eine einfache Kon
struktion der Schaltungen ermöglicht wird.
Darüber hinaus können erfindungsgemäß verschiedene Be
triebspunkte beim gleichen Spannungswert durch Strombe
grenzungselemente mit in Vorwärtsrichtung angenähert
gleichen Spannungsabfällen erfaßt werden, außerdem kann
durch gleichzeitiges Messen der Kennlinien der zwei
Solargeneratoren an den Betriebspunkten davon ausgegangen
werden, daß der Betriebspunkt des Solargenerators mit dem
Punkt maximaler Leistung übereinstimmt, falls die Lei
stungsdifferenz (oder die Stromdifferenz) der zwei Solar
generatoren angenähert gleich dem vorgegebenen Wert ist.
Vorzugsweise berechnet die Recheneinrichtung auf
der Grundlage der Ausgangssignale von den zwei Strombe
grenzungselementen entsprechende Leistungswerte der zwei
Solargeneratoren oder die Stromwertdifferenz. Die Lei
stungswandlereinrichtung kann durch das Erfassungssignal
gesteuert werden, das durch den Vergleich der Leistungs
werte erhalten wird. Außerdem kann sie durch das Erfas
sungssignal gesteuert werden, das durch den Vergleich
zwischen der Stromwertdifferenz und einem vorgegebenen
Wert erhalten wird. Da im Ergebnis die jeweiligen Lei
stungswerte der zwei Solargeneratoren, die gleichzeitig
erfaßt werden, angenähert gleich sind, oder da im Ergeb
nis die Stromwertdifferenz der Solargeneratoren an
gleichzeitigen Meßpunkten angenähert gleich dem vorgege
benen Wert ist, kann davon ausgegangen werden, daß die
Solarenergiequelle, die die zwei Solargeneratoren ent
hält, am Punkt maximaler Leistung arbeitet.
Vorzugsweise können zusätzlich zur Last L andere Leistungsquellensy
steme angeschlossen sein. Folglich kann die Leistung, die von der
Solarenergiequelle geliefert wird, nicht nur an die Last
L, sondern auch an andere externe Vorrichtungen geliefert
werden, die an die anderen Leistungsquellensysteme ange
schlossen sind.
Wie oben erläutert, ist das erfindungsgemäße Solarener
giesystem so beschaffen, daß es den Betriebspunkt der
Solarenergiequelle durch die Verwendung von Strombegren
zungselementen erfaßt, die in Reihe mit jedem von wenig
stens zwei Solargeneratoren geschaltet sind; daher treten
bei der Messung der von der Solarenergiequelle erzeugten
Leistung aufgrund von Schwankungen der Ausgangskennlinien
der Solarenergiequelle, die ihrerseits aufgrund von
Änderungen der Sonneneinstrahlung, von Temperaturänderun
gen, von Alterungsänderungen und dergleichen veränderlich
sind, keine Fehler auf, wie dies im Stand der Technik der
Fall ist. Dadurch ist es möglich geworden, dem Punkt
maximaler Leistung von Solargeneratoren unablässig auto
matisch zu folgen. Auf diese Weise wird eine Solarener
giequelle mit hohem Wirkungsgrad erhalten.
Darüber hinaus ist es in dem Solarenergiesystem, in dem
die Leistung der Solargeneratoren gemessen wird, möglich,
dem Punkt maximaler Leistung der Solargenerato
ren selbst dann automatisch zu folgen, wenn die genauen
Kennlinien der Solarenergiequelle unbekannt sind. Ferner
kann in dem Solarenergiesystem, in dem der Stromwert gemessen wird,
der Schaltungsaufbau der Erfassungsschaltung sehr einfach
sein, weil kein Bedarf an irgendwelchen Multiplizierern
usw. vorhanden ist, wie dies im erstgenannten Solarenergiesystem
der Fall ist. Weiterhin ermög
licht das Fehlen jeglicher Multiplizierer eine starke
Verbesserung der Ansprechgeschwindigkeit, die für die
Beurteilung des Punkts maximaler Leistung erforderlich
ist. Im Ergebnis ist es in Kraftfahrzeugen, deren Ener
giebedarf wenigstens teilweise durch Sperrschichtphoto
zellen gedeckt wird und denen heutzutage große Beachtung
geschenkt wird, möglich, die Fahrleistung zu verbes
sern, weil eine schnelle Nachregelung des Arbeitspunkts
bei Änderungen der Lichtaufnahme der Sperr
schichtphotozellen erfolgen kann, wobei die Änderungen
der Lichtaufnahme der Sperrschichtphotozellen durch
verschiedene Umgebungsänderungen, die während der Fahrt
des Fahrzeugs entstehen, oder durch Änderungen der Aus
gangskennlinien der Sperrschichtphotozellen, die ihrer
seits durch die Kühlung durch den Fahrtwind während der
Fahrt des Fahrzeugs zusätzlich zu Änderungen der Sonnen
einstrahlung aufgrund von atmosphärischen Änderungen
erzeugt werden, bedingt sind. Gemäß der Erfindung wird
die Leistungswandlereinrichtung durch die Ausgänge von
zwei Strombegrenzungselementen gesteuert, die mit den
zwei Solargeneratoren jeweils in Reihe geschaltet sind.
Somit werden die jeweiligen Leistungswerte, die von den
zwei Solargeneratoren zu liefern sind, einander angegli
chen. Dadurch kann das Solarenergiesystem den Punkt
maximaler Leistung der Solargeneratoren verfolgen, der
sich unablässig verändern kann, mit dem Ergebnis, daß das
Solarenergiesystem unablässig am Punkt maximaler Leistung
betrieben werden kann.
Gemäß der Erfindung wird die Leistungswandlereinrichtung
durch die Ausgänge der zwei Strombegrenzungselemente
gesteuert, die mit jeweils einem der zwei Solargenerato
ren in Reihe geschaltet sind, so daß die Stromwertdiffe
renz der Solargeneratoren an einen vorgegebenen Wert
angeglichen wird.
Dadurch ist es möglich, daß das erfindungsgemäße Solare
nergiesystem dem Punkt maximaler Leistung der Solargene
ratoren, der sich unablässig ändern kann, folgen kann, so
daß im Ergebnis das Solarenergiesystem unablässig am
Punkt maximaler Leistung betrieben werden kann.
Wenn die Recheneinrichtung keine Leistungswerte, sondern
Stromwerte verarbeitet, benötigt sie keine
Multiplikationsschaltung und kann daher einen sehr einfa
chen Schaltungsaufbau besitzen. Ferner wird die Ansprech
geschwindigkeit, die für die Verfolgung des Punkts maxi
maler Leistung notwendig ist, verbessert.
Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck
"Solargenerator" hat die Bedeutung des üblicherweise
verwendeten Ausdrucks "Solarbatterie", die aus einer
Anordnung von Sperrschichtphotoelementen besteht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsformen erläutert; es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen ersten Solarenergiesystems;
Fig. 2 eine Strom-Spannungs-Kennliniendarstellung einer
Diode;
Fig. 3 eine Strom-Spannungs-Ausgangskennliniendarstel
lung einer Sperrschichtphotozelle,
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 3 mit einem
Kreis A bezeichneten Bereichs;
Fig. 5 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform des
ersten erfindungsgemäßen Solarenergiesystems;
Fig. 6 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform des
ersten erfindungsgemäßen Solarenergiesystems;
Fig. 7 ein Teilschaltbild, das die Reihenschaltung von
Sperrschichtphotozellen in einer weiteren Ausfüh
rungsform des ersten erfindungsgemäßen Solarener
giesystems zeigt;
Fig. 8 ein Teilschaltbild, das eine weitere Ausführungs
form der Erfassungsschaltung in dem ersten erfin
dungsgemäßen Solarenergiesystem zeigt;
Fig. 9 eine Strom-Spannungs-Ausgangskennliniendarstel
lung einer Sperrschichtphotozelle;
Fig. 10 ein Schaltbild einer Ausführungsform des zweiten
erfindungsgemäßen Solarenergiesystems;
Fig. 11 eine Strom-Spannungs-Ausgangskennliniendarstel
lung einer Sperrschichtphotozelle;
Fig. 12 eine Strom-Spannungs-Ausgangskennliniendarstel
lung einer Sperrschichtphotozelle; und
Fig. 13 das bereits erwähnte Schaltbild eines beispiel
haften herkömmlichen Solarenergiesystems.
Nun werden mit Bezug auf die Zeichnungen bevorzugte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst wird eine Ausführungsform des ersten erfindungs
gemäßen Solarenergiesystems im einzelnen beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Solarenergiesystem S1 so
aufgebaut, daß elektrische Energie eines Solargenerators
PO über eine Erfassungsschaltung MC,
und über eine
Leistungswandlereinrichtung D (Gleichstrom/Gleichstrom-
Umsetzer) an eine Last L (Speicherbatterie) geliefert
wird. Hierbei ist zur Vereinfachung der folgenden Erläu
terung der Solargenerator PO so konstruiert, daß zwei
Generatoren PL, PR (Solargeneratoren, die jeweils mehrere
Zellen umfassen) mit den gleichen Kennlinien (Strom-
Spannungs-Kennlinien) angeschlossen sind.
Die Erfassungsschaltung MC ist so beschaffen, daß sie die
Ströme und Spannungen der jeweiligen Generatoren PL, PR
erfaßt, die Leistungen und die Leistungsdifferenz aus
diesen erfaßten Werten berechnet, auf der Grundlage der
Ergebnisse dieser Berechnungen in die Leistungswand
lereinrichtung D Steuersignale eingibt und die Eingangs
anschlußspannung der Leistungswandlereinrichtung D so
steuert, daß der Punkt maximaler Leistung des Solargene
rators PO jederzeit automatisch verfolgt wird.
Die Ausgangsströme der Generatoren PL, PR fließen durch
die Dioden DL, DR, die Strombegrenzungselemente mit
verschiedenen Kennlinien sind und in der Erfassungsschal
tung MC vorgesehen sind. Der Gesamtstrom bildet den
Eingangsstrom der Leistungswandlereinrichtung D. Darüber
hinaus sind mit jedem der Generatoren Mikrowiderstände
RL, RR verbunden, die den Strom von den jeweiligen Gene
ratoren erfassen. Die Mikrowiderstände RL, RR sind mit
einander über einen Widerstand RC verbunden, der Abwei
chungen der Widerstandswerte der Mikrowiderstände RL, RR
ausgleicht. Die Strombegrenzungselemente sind geeignet,
wenn sie wenigstens in Vorwärtsrichtung voneinander
verschiedene Spannungsabfälle besitzen, wie später be
schrieben wird. Die Mikrowiderstände RL, RR sind Wider
stände, die im allgemeinen für Nebenschlußwiderstände zur
Stromerfassung verwendet werden, und besitzen kleine
Werte, die auf den Strom (Ladestrom) der zur Last L
(Speicherbatterie) fließt, keinerlei Einfluß haben.
Die Dioden DL, DR sind beispielsweise eine
Schottky-Diode mit kleinem Spannungsabfall in Vorwärts
richtung und eine gewöhnliche Freilaufdiode.
Die zwei Dioden mit unterschiedlichen Kennlinien
bewirken für die zwei damit verbundenen Generatoren PL, PR eine
Differenz der Betriebsspannungen, die durch die
in Abhängigkeit von der Leistungserzeugung
veränderliche Stromstärke nicht beeinflußt wird, so daß die jeweiligen
Generatoren eine Spannungsdifferenz erzeugen, die ungefähr
gleich derjenigen ist, die durch die Kennlinien
dieser Dioden geschaffen wird. Die Spannungs-Strom-Kenn
linien dieser Dioden sind in Fig. 2 gezeigt; der Betrag
des Spannungsabfalls in Vorwärtsrichtung der jeweiligen
Dioden DL, DR wird durch die Stärke des durch die Dioden
fließenden Stroms nicht beeinflußt, sofern diese
einen bestimmten Sättigungswert übersteigt. Der
Betrag des Spannungsabfalls in Vorwärtsrichtung der
Diode DL ist durch VDL gegeben, während derjenige der
Diode DR durch VDR gegeben ist.
Verstärker A1, A2, die mit jeder der Dioden DL, DR ver
bunden sind, sind dazu vorgesehen, den durch die jeweili
gen Generatoren PL, PR fließenden Strom zu erfassen. Der
von PL wegfließende und vom Verstärker A1 erfaßte Strom
wird als "Strom IPL" bezeichnet. Der vom Generator PR
wegfließende und vom Verstärker A2 erfaßte Strom wird als
"Strom IPR" bezeichnet. Die Schaltung, die aus einem
Verstärker A3, einem Widerstand R1 und einem Widerstand
R2 besteht, sowie die Schaltung, die aus einem Verstärker
A4, einem Widerstand R3 und einem Widerstand R4 besteht,
sind dazu vorgesehen, die Betriebsspannung der Generato
ren PL bzw. PR zu erfassen. Darüber hinaus berechnen
Multiplizierer ML, MR, die dazu vorgesehen sind, die
Menge der erzeugten Leistung
der Generatoren PL bzw.
PR zu bestimmen, die elektrische Energie, indem sie den
Stromwert mit dem Spannungswert, die für jeden Generator
erhalten worden sind, multiplizieren. Ferner ist es
möglich, die Beträge der erzeugten Leistung der jeweili
gen Generatoren, die von den Multiplizierern ML, MR
berechnet worden sind, mittels eines Komparators C zu
vergleichen und die Eingangsanschlußspannung der Lei
stungswandlereinrichtung D anhand des von diesem Kompres
sor C zur Leistungswandlereinrichtung D übertragenen
Ausgangssignals zu erhöhen oder zu erniedrigen. Hierbei
führt die Leistungswandlereinrichtung D eine Rückkopp
lungssteuerung aus, um die Eingangsspannung auf den
befohlenen Wert einzustellen.
Nun wird die Steuerung der Eingangsspannung der Lei
stungswandlereinrichtung D erläutert.
Da, wie in Fig. 1 gezeigt, die Eingangsspannung der
Leistungswandlereinrichtung D durch VDD gegeben ist, sind
die Betriebsspannungen der jeweiligen Generatoren Span
nungen, die um einen Betrag, der gleich dem Betrag des
Spannungsabfalls in Vorwärtsrichtung der jeweiligen
Dioden (VDL für die Diode DL und VDR für die Diode DR)
ist, höher als VDD. D.h., daß die Betriebsspannung VPL
des Generators PL den Wert VPL = VDD + VDL besitzt und
daß die Betriebsspannung VPR des Generators PR den Wert
VPR = VDD + VDR besitzt. Hierbei wird eine wenn auch
geringe Differenz zwischen den Beträgen der von den
jeweiligen Generatoren erzeugten Leistung hervorgerufen,
weil Dioden mit in Vorwärtsrichtung unterschiedlichem
Spannungsabfall verwendet werden.
Da der hierbei sich auswirkende Betrag des Spannungsab
falls in Vorwärtsrichtung ungefähr durch die Art der
Strombegrenzungselemente bestimmt ist, ändert sich der
Betrag der erzeugten Leistung unter dem Einfluß des
Betrages der Sonneneinstrahlung oder der Temperatur
usw., was einen Hinweis auf einen festen Wert des
Spannungsabfalls selbst bei großen Schwankungen des
durch die Strombegrenzungselemente fließenden Stroms
darstellt. Somit wird zwischen den Generatoren ein unter
schiedlicher Leistungsbetrag erzeugt, wobei die Differenz
den unterschiedlichen Spannungsabfällen in Vorwärtsrich
tung dieser Strombegrenzungselemente entspricht; es
handelt sich hierbei jedoch nur um eine geringe Diffe
renz.
Die Beträge der elektrischen Leistung WPL, WPR der Genera
toren PL bzw. PR sind durch WPL=VPL × IPL bzw.
WPR=VPR × IPR gegeben, wobei diese Beträge selbst unter
der Bedingung, daß die jeweiligen Beträge der Sonnenein
strahlung gleich sind, stark von der Betriebsspannung
abhängen. Fig. 3 und 4 zeigen die Spannungs-Strom-Kennlinie C1
eines Solargenerators und die zugehörige Spannungs-Leistungs-
Kennlinie C2.
Die Sperrschichtphotozelle liefert maximale
Leistung nur am
Punkt MXX. Wenn der Betriebspunkt von diesem Punkt MX abweicht,
fällt die Ausgangsleistung abrupt ab.
In der vorliegenden Ausführungsform stimmen die Kennlinien
der Generatoren PL und PR miteinander
überein.
Wenn daher diese Kennlinien der Sperrschichtphotozelle
verwendet werden, kann die Erfassungsschaltung MC dem
Punkt maximaler Leistung der Sperrschichtphotozelle
folgen und jederzeit die maximale Leistung entnehmen. Die
Betriebsspannung des Solargenerators PO kann durch Verän
dern des Befehlswertes der Eingangsspannung der Lei
stungswandlereinrichtung D an jeden gewünschten Punkt an
der Kurve C1 bewegt werden. Darüber hinaus wird, wie
weiter oben erwähnt worden ist, aufgrund der Verschiebung
durch die erfindungsgemäße Verwendung von Dioden mit
unterschiedlichen Kennlinien zwischen den Betriebsspan
nungen der Sperrschichtphotozellen eine leichte Differenz
erzeugt. Diese Differenz ist in zwei Generatoren gleich
zeitig vorhanden, weil der Solargenerator P in zwei
Generatoren mit den gleichen Kennlinien unterteilt ist.
Daher ist es möglich, den Betrag der elektrischen Energie
in den jeweiligen Generatoren ungefähr zur gleichen Zeit
zu messen und anhand der Differenz zwischen den Beträgen
der elektrischen Leistung der jeweiligen Generatoren zu
beurteilen, ob der Punkt maximaler Leistung der jeweili
gen Generatoren höher oder niedriger als der momentane
Betriebspunkt ist. Wenn der Solargene
rator PO nun im Punkt MO arbeitet, an dem die Spannung niedriger als am
Punkt maximaler Leistung MX ist, hat die Eingangsspannung
der Spannungswandlereinrichtung D den Wert VDD.
Die Betriebsspannung der jewei
ligen Generatoren ist für den Generator PL
um VDL höher als VDD (Punkt OL), und für den Generator PR
um VDR höher als VDD (Punkt OR). Aus dem Ver
gleich der Beträge der erzeugten Leistung an diesen zwei
Punkten geht hervor, daß der Generator PR, der an dem
näher am Punkt maximaler Leistung MX befindlichen Punkt
OR arbeitet, eine größere Leistung erzeugt. Wenn hingegen die Lei
stungswandlereinrichtung D am Punkt MQ arbeitet, an dem die
Spannung höher als am Punkt maximaler Leistung MX ist, erzeugt der Gene
rator PL, der an dem näher am Punkt maximaler Leistung MX
befindlichen Punkt QL arbeitet, eine größere Leistung als
der am Punkt QR arbeitende Generator PR. Der
Solargenerator PO arbeitet nahezu mit maximaler Ausgangs
leistung, falls die Leistungswandlereinrichtung D am
Punkt MP arbeitet, wenn sich der Punkt maximaler Leistung
MX zwischen dem Punkt XL, an dem der Generator PL arbei
tet, und dem Punkt XR, an dem der Generator PR arbeitet,
befindet.
Wenn daher die Beträge der Leistung, die von den Genera
toren PL, PR erzeugt wird, wenn der Betriebspunkt der
Leistungswandlereinrichtung D der Punkt MO ist, mit W1,
W2 bezeichnet werden, die Beträge der Leistung, die von
den Generatoren PL, PR erzeugt werden, wenn der Betriebs
punkt der Punkt MP ist, mit W3, W4 bezeichnet werden und
die Beträge der Leistung, die von den Generatoren PL, PR
erzeugt wird, wenn der Betriebspunkt der Punkt MQ ist,
mit WS, W6 bezeichnet werden, ist ersichtlich, daß die
folgenden Beziehungen gelten: W1 < W2 < W3, W3 = W4,
W4 < W5 < W6. Auf diese Weise wird deutlich, daß dann,
wenn zwischen den Beträgen der elektrischen Energie der
zwei Generatoren keine Differenz vorhanden ist, die
Generatoren PL, PR d. h. der Solargenerator P mit relativ
übereinstimmenden Zellenkennlinien am Punkt maximaler
Leistung arbeitet.
Daher kann durch die Erzeugung eines Betriebspunkts mit
einer leicht unterschiedlichen Spannung, die mittels der
Dioden DL, DR mit unterschiedlichen Kennlinien in der
Umgebung des Punkts maximaler Leistung der Sperrschicht
photozelle verschoben wird, und durch gleichzeitiges
Messen des Betrages der von der Sperrschichtphotozelle an
diesem Betriebspunkt erzeugten Leistung einfach festge
stellt werden, ob Spannung am Betriebspunkt höher oder niedriger
als der Punkt maximaler Leistung ist. Damit wird es
möglich, dem Punkt maximaler Leistung des Solargenerators
P, der sich in Abhängigkeit vom Zustand der Sonnenein
strahlung und von der Temperatur ständig ändert, unabläs
sig zu folgen, indem das Leistungserzeugungssystem mit
einem Mechanismus ausgerüstet ist, der den Betriebspunkt
der Leistungswandlereinrichtung D am Punkt MO nach rechts
(in Richtung höherer Spannung) und am Punkt MQ nach links
(in Richtung niedrigerer Spannung) steuert.
Bei der obigen Ausführungsform sind der Solargenerator,
der die Solarenergiequelle bildet, die an die Last Lei
stung liefert, und der Solargenerator, der in der Erfas
sungsschaltung verwendet wird, die den Punkt maximaler
Leistung ermittelt, identisch.
Es kann auch ein Solarenergiesystem S2 konstruiert
werden, das einen speziellen Solargenerator P1 für eine
getrennt vom Solargenerator P vorgesehene Erfassungs
schaltung MC besitzt, in dem an ein herkömmliches Solarener
giesystem (wie in Fig. 13 gezeigt),
das so beschaffen ist, daß es vom Solargenerator P an die
Last L2 und an die Leistungsquelle A für andere Leitungen
Leistung liefert, diese Erfassungsschaltung MC ange
schlossen wird, die auf die gleiche Weise wie die in der in Fig. 1
gezeigte Ausführungsform 1-1 konstruiert ist und dem
Punkt maximaler Leistung der Sperrschichtphotozelle P1
folgt.
Indem anstelle des Signals vom Stromsensor DI, der in
einem Solarenergiesystem des Standes der Technik vorgese
hen ist, in die Spannungsbefehlseinrichtung DS das Signal
vom Komparator C eingegeben wird, der zur Erfassungs
schaltung MC gehört, kann das Signal vom Komparator C in
das Signal zum Erhöhen oder Erniedrigen der eingestellten
Spannung V2 umgewandelt werden, welche von der Spannungs
befehlsvorrichtung DS ausgegeben wird. Der vom Spannungs
detektor DV ermittelte Spannungswert ist die Spannung V1,
wobei auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen der
eingestellten Spannung V2 und der ermittelten Spannung V1
eine Steuervorrichtung RE gesteuert wird.
Mit dieser Ausführungsform kann eine Erfassungsschaltung
MC geschaffen werden, die dem Punkt maximaler Leistung
automatisch folgt und die allgemein verwendet werden
kann, ohne von der Größenordnung der vom Solargenerator P
erzeugten Leistung abhängig zu sein. Darüber hinaus kann
die Leistungswandlereinrichtung D einen sehr einfachen
Aufbau besitzen, weil es nicht notwendig ist, sie mit der
Funktion des Folgens des Punkts maximaler Leistung zu
versehen.
Wie in Fig. 6 gezeigt, kann auch ein Solarenergiesystem
S3 geschaffen werden, das einen speziellen Solargenerator
P2 für eine getrennt vom Solargenerator P vorgesehene
Erfassungsschaltung MC umfaßt, dessen Ausgang an die getrennt
von der Last L vorgesehene Last L3 geliefert wird, indem
(wie im Beispiel 1-2 bereits erwähnt worden ist) ein
herkömmliches Solargeneratorsystem SO (wie in Fig. 13
gezeigt) angeschlossen wird, das in der Weise konstruiert
wird, daß Leistung vom Solargenerator P an die Last L und
an die Leistungsquelle A für andere Leitungen geliefert
wird, und das eine auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1-1
konstruierte Erfassungsschaltung MC besitzt, die den
Punkt maximaler Leistung des Solargenerators P2 verfolgt.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, Leistung an
viele verschiedene Lasten zu liefern und die Eigenschaf
ten beim Folgen des Punkts maximaler Leistung des Solar
generators zu verbessern, weil der Betrieb der Erfas
sungsschaltung MC dadurch stabilisiert wird, daß die Last L3
mit dieser Erfassungsschaltung MC elektrisch verbunden
ist.
Weiterhin können in der Ausführungsform des Beispiels 1-1 verschiedene
Leerlaufspannungswerte für die parallelgeschalteten
Generatoren vorhanden sein, außerdem können Dioden mit
den gleichen Kennlinien (normale Dioden mit gleichem
Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung) an die entsprechen
den Generatoren in Reihe angeschlossen sein, so daß der
Punkt maximaler Leistung durch Berechnen der Leistungs
differenz zwischen den Generatoren erfaßt wird.
Der Solargenerator P3 kann nämlich auch Generatoren PL,
PR mit unterschiedlicher Anzahl von in Reihe geschalteten
Sperrschichtphotoelementen (d. h. mit verschiedenen
Leerlaufspannungswerten: die Leerlaufspannung von PR ist
größer als die Leerlaufspannung von PL) enthalten, wie in
Fig. 7 gezeigt ist. In der Stufe hinter den Multipli
zierern ML, MR ist anstelle des Komparators C
ein Subtrahierer MD (Fig. 8) vorgesehen, der die Leistungs
differenz zwischen den Generatoren PL1, PR1
berechnet. Die Ergebnisse des Subtrahierers
MD werden mit dem eingestellten Wert (Differenz zwischen
den Leistungen am Punkt WL, der der Punkt maximaler Leistung des
Generators PL ist, und am Punkt WR, der der Punkt maximaler
Leistung des Generators PR ist: ΔW), der im voraus durch
eine variable Leistungsquelle VR eingestellt worden ist,
verglichen, um so, wie in Fig. 9 gezeigt, den Punkt mit kleinst
möglicher Abweichung von ΔW zu erfassen und als Punkt maximaler
Leistung des Solargenerators P3 zu verwenden. Die Linie VM, die
dem Spannungswert am Punkt maximaler Leistung des aus den
Generatoren PL1, PR1 zusammengesetzten Generators P3 entspricht,
stimmt nicht notwendig mit WR oder WL überein.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es einfach, die Dioden
zu wählen, die mit den jeweiligen Generatoren in Reihe
geschaltet werden müssen, weil beliebige Dioden
verwendet werden können, falls sie lediglich in Vor
wärtsrichtung den gleichen Spannungsabfall besitzen. So
wird es möglich, die Erfassungsgenauigkeit der Erfas
sungsschaltung MC zu verbessern, weil die Kennlinien
(Spannungsabfall) der Dioden, wie erforderlich, auf die
Größe der Spannung eines Generators (Anzahl der in Reihe
geschalteten Sperrschichtphotoelemente) eingestellt
werden können. Die Ausführungsform kann selbstverständ
lich auch auf die Ausführungsformen 1-2 und 1-3 angewen
det werden.
Nun werden Ausführungsformen eines zweiten erfindungsge
mäßen Solarenergiesystems im einzelnen erläutert.
Ein Solarenergiesystem S4, wie es in Fig. 10 gezeigt ist,
ist so konstruiert, daß es auf die gleiche Weise wie in
der Ausführungsform 1-1 elektrische Energie vom Solarge
nerator P4 an die Last L (z. B. eine Speicherbatterie)
über die Erfassungsschaltung MC, die den Betriebspunkt
des Solargenerators P4 erfaßt, sowie über die Leistungs
wandlereinrichtung D (z. B einen Gleichstrom/Gleichstrom-
Umsetzer) liefert. Zur Vereinfachung der Erläute
rung besitzt der Solargenerator P hier einen Aufbau, der
durch Verbinden zweier Generatoren PL, PR
(Solargeneratoren, die aus mehreren Zellen bestehen) mit
den gleichen Kennlinien (Spannungs-Strom-Kennlinien)
gebildet ist.
Weiterhin ist die Erfassungsschaltung MC so beschaffen,
daß sie den Strom der jeweiligen Generatoren PL, PR
erfaßt, die Differenz zwischen diesen erfaßten
Ströme berechnet, diese Stromdifferenz mit dem im voraus
eingestellten Stromwert vergleicht, Steuersignale in die
Leistungswandlereinrichtung D auf der Grundlage dieser
Rechenergebnisse eingibt und die Eingangsanschlußspannung
der Leistungswandlereinrichtung D in der Weise steuert,
daß der Punkt maximaler Leistung des Solargenerators P
unablässig automatisch verfolgt wird.
Nun wird der Schaltungsaufbau der Erfassungsschaltung MC
erläutert.
Auf die gleiche Weise wie in der Ausführungsform 1-1
fließen durch die Dioden DL, DR Ausgangsströme von den
Generatoren PL, PR, wobei die Dioden DL, DR Strombegren
zungselemente mit unterschiedlichen Kennlinien sind, die
in der Erfassungsschaltung MC vorgesehen sind. Der zusam
mengesetzte Strom ist der Eingangsstrom der Leistungs
wandlereinrichtung D. Weiterhin sind in die Schaltung der
jeweiligen Generatoren Mikrowiderstände RL, RR eingefügt,
die den durch die jeweiligen Generatoren fließenden Strom
erfassen, wobei diese Mikrowiderstände RL, RR miteinander
über einen Widerstand RC verbunden sind. Die Erläuterung
der Spannungs-Strom-Kennlinien dieser Dioden DL, DR wird
weggelassen, weil sie mit derjenigen des Beispiel 1-1
übereinstimmt.
Weiterhin sind auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1-1
die Verstärker A1, A2, die mit jeweils einer der Dioden
DL, DR verbunden sind, dazu vorgesehen, den durch die
jeweiligen Generatoren PL, PR fließenden Strom zu erfas
sen. Der mit diesen Verstärkern A1, A2 verbundene Subtra
hierer MD ist dazu vorgesehen, die Differenz zwischen den
Spannungswerten von jedem Generator zu berechnen. Das
Signal vom Subtrahierer MD wird in den Komparator CC
eingegeben und mit dem durch die variable Leistungsquelle
VR eingestellten Wert verglichen. Das Signal vom Kompara
tor CC erhöht oder erniedrigt die Eingangsanschlußspan
nung der Leistungswandlereinrichtung D. Die Erläuterung
der Leistungswandlereinrichtung D wird weggelassen, weil
sie mit derjenigen des Beispiels 1-1 übereinstimmt.
Nun wird die Steuerung der Eingangsspannung der Lei
stungswandlereinrichtung D erläutert.
Ebenso wie in der Ausführungsform 1-1 ist die Betriebs
spannung VPL des Generators PL durch VPL = VDD + VDL
gegeben, während die Betriebsspannung VPR des Generators PR
durch VPR = VDD - VDR gegeben ist.
Weil Dioden mit unter
schiedlichen Spannungsabfällen in Vorwärtsrichtung ver
wendet werden, wird eine der Differenz zwischen den Span
nungsabfällen in Vorwärtsrichtung dieser
Strombegrenzungselemente entsprechende, wenn auch geringe
Stromdifferenz zwischen den Generatoren erzeugt. Wie
in Fig. 11 gezeigt, sind, wenn der Solargenerator
P nun am Punkt MO arbeitet, an dem die Spannung niedriger
als am Punkt maximaler Leistung MX ist, die Eingangs
spannung der Leistungswandlereinrichtung D durch VDD und
der Betriebspunkt durch MO gegeben. Die Betriebsspannung
der jeweiligen Generatoren ist für den Generator P11
um VDL höher als VDD (Punkt OL), und für
den Generator PR um VDR höher als
VDD (Punkt OR). Ein Differenzstrom ΔIO zwischen diesen
zwei Punkten ist klein, er nimmt jedoch allmählich auf
ΔIP, ΔIQ zu, wenn sich der Betriebspunkt zum Punkt MP bzw. zum
Punkt MQ bewegt. Wenn der Punkt maximaler Leistung MX
zwischen dem Punkt XL und dem Punkt XR liegt, hat die
Leistungswandlereinrichtung den Betriebspunkt MP.
Die Stromdifferenz ΔI für den Fall des Betriebspunkts
MP der Leistungswandlereinrichtung D wird vorab bestimmt.
Wenn die gemessene Stromdifferenz von ΔI praktisch nicht
abweicht, kann festgestellt werden, daß die Generatoren PL,
PR, d. h. der Solargenerator P mit den relativ gleichen
Zellenkennlinien am Punkt maximaler Leistung arbeitet.
Gemäß diesem zweiten Solarenergiesystem kann der Schal
tungsaufbau der Erfassungsschaltung MC sehr einfach
gestaltet sein, weil die Multiplizierer ML, MR, die im
ersten Solarenergiesystem erforderlich waren, nicht
notwendig sind. Darüber hinaus ermöglicht das Fehlen der
Multiplizierer eine starke Verbesserung der Ansprechge
schwindigkeit, die für die Beurteilung des Punkts maximaler
Leistung erforderlich ist. Im Ergebnis wird es mög
lich, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit Sperrschicht
photozellen, die heutzutage eine große Beachtung erfah
ren, die Fahrleistungen des Fahrzeugs zu verbessern, weil
ein schnelles Ansprechverhalten bei der Verfolgung des
Punkts maximaler Leistung bei Änderungen der Lichtauf
nahme der Sperrschichtphotozelle aufgrund von verschiede
nen Umgebungsänderungen, die während des Fahrens des
Fahrzeugs auftreten, oder aufgrund von Änderungen der
Ausgangskennlinien der Sperrschichtphotozelle aufgrund
einer Kühlung durch Wind während der Fahrt des Fahrzeugs
zusätzlich zu Änderungen der Sonneneinstrahlung aufgrund
atmosphärischer Änderungen geschaffen wird.
Darüber hinaus können in der Ausführungsform 2-1 unter
schiedliche Leerlaufspannungswerte für die parallelge
schalteten Generatoren erhalten werden und können Dioden
mit den gleichen Kennlinien (Freilaufdioden mit demselben
Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung) an die jeweiligen
Generatoren in Reihe angeschlossen sein, um auf diese
Weise den Punkt maximaler Leistung durch Berechnen der
Leistungsdifferenz zwischen den Generatoren zu erfassen.
Die gleichen Wirkungen wie in der Ausführungsform 2-1
können nämlich auch dadurch erhalten werden, daß die
Generatoren PL, PR in Reihe geschaltete Photoelemente in unter
schiedlicher Anzahl besitzen (unterschiedliche Leerlauf
spannungswerte für die Generatoren PL, PR, d. h. Leerlauf
spannung von PR < Leerlaufspannung von PL), wie in Fig. 7
gezeigt ist, und daß die Steuerung in der Weise erfolgt,
daß die Differenz der Ströme (IR - IL), die zwischen den
Generatoren erzeugt wird, konstant ist (Differenzstrom ΔI
beim Spannungswert VM gibt den Punkt maximaler Leistung
an). Auch in dieser Ausführungsform können die gleichen
Wirkungen wie im Beispiel 1-4 erhalten werden.
In den obigen Ausführungsformen wurden Beispiele erläu
tert, die als Strombegrenzungselemente Dioden verwenden,
die Strombegrenzungselemente sind jedoch nicht auf Dioden
eingeschränkt, sondern können andere Bauelemente wie etwa
verschiedene Arten von Widerständen usw. verwenden.
Darüber hinaus kann das System wie im Falle des ersten
Solarenergiesystems in der Weise konstruiert sein, daß
auch in dem zweiten Solarenergiesystem Leistung an be
kannte Lasten wie etwa eine Leistungsquelle für andere
Leitungen geliefert wird.
Claims (6)
1. Solarenergiesystem (S1, S2, S3, S4), mit
wenigstens zwei Solargeneratoren (PL, PR), die im we
sentlichen die gleichen Spannungs-Strom-Kennlinien be
sitzen und
mit einer Erfassungseinrichtung (MC), die jeweils den Betriebspunkt der Solargeneratoren (PL, PR) erfaßt und Strombegrenzungselemente (DL, DR) enthält, die mit je weils einem der Solargeneratoren (PL, PR) in Reihe ge schaltet sind und sich hinsichtlich ihres Spannungsge fälles in Vorwärtsrichtung unterscheiden und die die Reihenschaltungen parallel geschaltet
mit einer Leistungswandlereinrichtung (D) verbindet, die an eine Last (L) zu liefernde Leistung auf der Grundlage eines Erfassungssignals von der Erfassungseinrichtung (MC) steuert,
wobei die Erfassungseinrichtung (MC) den Betriebspunkt der Solarenergiequelle auf der Grundlage von Ausgangs signalen von jedem der Strombegrenzungselemente (DL, DR) erfaßt.
mit einer Erfassungseinrichtung (MC), die jeweils den Betriebspunkt der Solargeneratoren (PL, PR) erfaßt und Strombegrenzungselemente (DL, DR) enthält, die mit je weils einem der Solargeneratoren (PL, PR) in Reihe ge schaltet sind und sich hinsichtlich ihres Spannungsge fälles in Vorwärtsrichtung unterscheiden und die die Reihenschaltungen parallel geschaltet
mit einer Leistungswandlereinrichtung (D) verbindet, die an eine Last (L) zu liefernde Leistung auf der Grundlage eines Erfassungssignals von der Erfassungseinrichtung (MC) steuert,
wobei die Erfassungseinrichtung (MC) den Betriebspunkt der Solarenergiequelle auf der Grundlage von Ausgangs signalen von jedem der Strombegrenzungselemente (DL, DR) erfaßt.
2. Solarenergiesystem (S1, S2, S3) nach Anspruch 1, wobei
die Erfassungseinrichtung (MC) eine Recheneinrichtung
(ML, MR) enthält, die die jeweiligen Leistungswerte der
zwei Solargeneratoren (PL, PR) auf der Grundlage der
Ausgangssignale von jedem der zwei Strombegrenzungsele
mente (DL, DR) berechnet, und der Leistungswandlerein
richtung (D) ein auf der Berechnung durch die Rechenein
richtung (ML, MR) basierendes Erfassungssignal zuführt,
und
die Leistungswandlereinrichtung die Leistung in der Wei se steuert, daß die Leistungswerte der Solargeneratoren (PL, PR) angenähert gleich sind.
die Leistungswandlereinrichtung die Leistung in der Wei se steuert, daß die Leistungswerte der Solargeneratoren (PL, PR) angenähert gleich sind.
3. Solarenergiesystem (S4) nach Anspruch 1, wobei die Er
fassungseinrichtung (MC) eine Recheneinrichtung (MD)
enthält, die die Stromwertdifferenz zwischen den zwei
Solargeneratoren (PL, PR) auf der Grundlage der Aus
gangssignale von jedem der zwei Strombegrenzungselemente
(DL, DR) berechnet, und der Leistungswandlereinrichtung
(D) ein auf der Berechnung durch die Recheneinrichtung
(MD) basierendes Erfassungssignal zuführt, und
die Leistungswandlereinrichtung (D) die Leistung in der
Weise steuert, daß die Stromwertdifferenz angenähert
gleich einem vorgegebenen Wert ist.
4. Solarenergiesystem (S4), mit wenigstens zwei Solargene
ratoren (PL, PR), die sich hinsichtlich ihrer Leerlaufspannung
unterscheiden und mit
einer Erfassungseinrichtung (MC), die jeweils den Be triebspunkt der Solargeneratoren (PL, PR) erfaßt und Strombegrenzungselemente (DL, DR) enthält, die zu je weils einem der Solargeneratoren (PL, PR) in Reihe ge schaltet sind und im wesentlichen das gleiche Spannungs gefälle in Vorwärtsrichtung besitzen, und die die Rei henschaltungen parallelgeschaltet
mit einer Leistungswandlereinrichtung (D) verbindet, die die an eine Last (L) zu liefernde Leistung auf der Grundlage eines Erfassungssignals von der Erfassungsein richtung (MC) steuert,
wobei die Erfassungseinrichtung (MC) den Betriebspunkt der Solarenergiequelle auf der Grundlage eines Ausgangs signals von jedem der Strombegrenzungselemente (DL, DR) erfaßt.
einer Erfassungseinrichtung (MC), die jeweils den Be triebspunkt der Solargeneratoren (PL, PR) erfaßt und Strombegrenzungselemente (DL, DR) enthält, die zu je weils einem der Solargeneratoren (PL, PR) in Reihe ge schaltet sind und im wesentlichen das gleiche Spannungs gefälle in Vorwärtsrichtung besitzen, und die die Rei henschaltungen parallelgeschaltet
mit einer Leistungswandlereinrichtung (D) verbindet, die die an eine Last (L) zu liefernde Leistung auf der Grundlage eines Erfassungssignals von der Erfassungsein richtung (MC) steuert,
wobei die Erfassungseinrichtung (MC) den Betriebspunkt der Solarenergiequelle auf der Grundlage eines Ausgangs signals von jedem der Strombegrenzungselemente (DL, DR) erfaßt.
5. Solarenergiesystem (S4) nach Anspruch 4, wobei
die Erfassungseinrichtung (MC) eine Recheneinrichtung
enthält, die entweder aus den verschiedenen Leistungs
werten der zwei Solargeneratoren (PL, PR) auf der Grund
lage der Ausgangssignale von jedem der zwei Strombegren
zungselemente (DL, DR) die Leistungswertdifferenz be
rechnet oder aus den jeweiligen Stromwerten die Strom
wertdifferenz der Solargeneratoren (PL, PR) berechnet,
und der Leistungswandlereinrichtung (D) ein auf der Be
rechnung durch die Recheneinrichtung basierendes Erfas
sungssignal zuführt, und
die Leistungswandlereinrichtung (D), die Leistung entwe der in der Weise steuert, daß die Leistungswertdifferenz der zwei Solargeneratoren (PL, PR) angenähert gleich ei nem vorgegebenen Wert ist, oder in der Weise, daß die Stromwertdifferenz der zwei Solargeneratoren (PL, PR) angenähert gleich einem vorgegebenen Wert ist.
die Leistungswandlereinrichtung (D), die Leistung entwe der in der Weise steuert, daß die Leistungswertdifferenz der zwei Solargeneratoren (PL, PR) angenähert gleich ei nem vorgegebenen Wert ist, oder in der Weise, daß die Stromwertdifferenz der zwei Solargeneratoren (PL, PR) angenähert gleich einem vorgegebenen Wert ist.
6. Solarenergiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wo
bei
die Last (L) andere Leistungsquellensysteme enthält.
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