DE3729000A1

DE3729000A1 - Universal regulator for maximising the power of photovoltaic electrical power supplies and for high-efficiency DC/DC voltage converters

Info

Publication number: DE3729000A1
Application number: DE19873729000
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kiesslinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-08-31
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1989-03-09

Abstract

This regulator increases the output power of photovoltaic modules exactly to that output voltage (battery charging voltage) which is just required even when the solar radiation is weak, and at the same time keeps the solar module very close to the characteristic point of maximum energy yield (Maximum Power Tracking, MPT). Inflating of the number of solar cells is superfluous, that is to say 20-30% of the investment costs are saved. Use of a single, very simple circuit results in: MPT plus charging regulator with overload protection and deep-discharge protection - without any reductions in efficiency, which can be 100% in the case of full solar radiation and approximately 98% in the case of weak solar radiation. The trick is to reverse the principle of the voltage-reducing in-phase regulator: a voltage source (negative impedance) which is controlled by the output voltage and is supplied from the solar module is used instead of a regulating resistor, which consumes energy. The voltage from said solar module, which is controlled automatically, is added to the module voltage. The circuit is generally suitable for any variable DC voltage source, for achieving constant (or controlled) output voltages at high efficiency and at low cost.

Description

1. State of the art

Immer noch steht man bei photovoltaischen Stromversorgungen vor dem Problem, daß großer Aufwand erforderlich ist, um die mit der Sonneneinstrahlung und der Modultemperatur sich ändernden elektrischen Größen an die Bedürfnisse des Verbrauchers, insbesondere aber an die Pufferbatterien so anzupassen und umzuwandeln, daß die maximal mögliche Ausbeute an Solarenegie ("Ernte") ohne nennenswerte Verluste erreicht wird. Batterien z. B. benötigen zum Laden eine langsam steigende Spannung, die Spannung der Solarzellen aber ist von anderen Parametern abhängig: sie sinkt mit sinkender Sonneneinstrahlung und mit steigender Belastung. Um dennoch auch bei schwacher Einstrahlung die Ladespannung der Batterien zu erreichen, mußte bisher die Anzahl der hintereinander geschalteten Solarmodule nach der schwächsten im Jahresmittel gerade noch nutzbaren Sonneneinstrahlung bemessen werden. Bei erhöhter Sonneneinstrahlung mußte dafür deren überschüssige Spannung zur Vermeidung des Überladens der Batterien vernichtet werden. Ein Betrieb der Solarzellen im optimalen Arbeitspunkt ist bis jetzt nur möglich mit teurer Elektronik, die durch Steuerung des Eingangswiderstandes eines DC/DC-Wandlers das Produkt aus laufend zu messendem Strom und der Spannung der Solarmoduln optimieren sollte. In einem weiteren Regeler ist zusätzlich die für die Batterien optimale Ladespannung zu erzeugen nebst Tiefentladeschutz. Die bei allen diesen Umwandlungen entstehenden Leistungsverluste machen zudem den hohen Aufwand unwirtschaftlich. Oft wurden drei oder mehr unterschiedliche Regelschaltungen verwendet:The problem with photovoltaic power supplies is still that large Effort is required to deal with the sun exposure and module temperature changing electrical parameters to the needs of the consumer, but in particular adjust and convert the backup batteries so that the maximum possible yield Solar energy ("harvest") is achieved without significant losses. Batteries e.g. B. need for Charge a slowly rising voltage, but the voltage of the solar cells is different Dependent on parameters: it decreases with falling solar radiation and with increasing load. In order to still reach the charging voltage of the batteries even with weak radiation, previously had to be the number of solar modules connected in series after the weakest in the Average annual solar radiation that can still be used. With increased sun exposure had to use their excess voltage to avoid overloading the Batteries are destroyed. Up to now, the solar cells have been operating at the optimum working point only possible with expensive electronics that control the input resistance of a DC / DC converter the product of current to be measured and the voltage of the solar modules should optimize. Another regulator also contains the optimal charging voltage for the batteries to generate along with deep discharge protection. The result of all of these conversions Loss of performance also makes the high effort uneconomical. Often three or used more different control circuits:

1. A charge controller for the batteries, which interrupts the charge when overcharging begins,
2. deep discharge protection (switching off in the event of excessive discharge),
3. A series regulator that destroys the excess voltage of the solar modules - or alternatively a transverse regulator that lowers the voltage with load resistors in the event of overvoltage.

Dazu gibt es 4. einen sogenannten "Maximal Power Tracker" (MPT) zur Optimierung des Produktes aus Strom und Spannung des Solarmoduls bei sich ändernder Sonneneinstrahlung, außerdem noch Überwachungsschaltungen, weil man all diesen Reglern nicht ganz traut.There is 4. a so-called "Maximum Power Tracker" (MPT) to optimize the Product of current and voltage of the solar module with changing solar radiation, also monitoring circuits, because you don't trust all of these controllers.

2. Object of this invention

Die hier vorliegende Erfindung erfüllt alle diese FunktionenThe present invention fulfills all of these functions

1. with a single controller,
2. almost without loss of performance,
3. without the previously necessary measurement of current and voltage and their product formation, and it still optimizes the energy yield,
4. without oversizing the number of modules.

Zunächst wird folgende Vorbedingung geschaffen:First, the following prerequisite is created:

1. The number of solar modules is no longer oversized, on the contrary undersized, advantageous z. B. so that at maximum solar radiation just the Final charge voltage or a little less is reached.
2. The voltage missing in weaker sunlight to achieve the charging voltage the battery is floating in a DC / DC converter powered by the module voltage generated and added to the module voltage. Such systems already exist, but must they can be adjusted by hand depending on the amount of sunlight.

Das Neuartige dieser Erfindung besteht nun darin, daß der seriell nachgeschaltete DC/DC-Wandler - anstelle eines internen Regelkreises - in einen äußeren Regelkreis eingebunden wird, derart, daß die Summenspannung U _L=Solarmodulspannung U _SOL+DC/DC-Wandler-Ausgangsspannung U₁ (siehe Fig. 1) auf den bei gegebener Sonneneinstrahlung größtmöglichen Wert U _L (innerhalb voreingestellter Grenzen bis U _LMAX) geregelt wird. Damit stellt sich automatisch die maximal mögliche Ausgangsleistung ein ohne Strom- und Spannungsmessung, da bei maximaler Ausgangsspannung auch der Strom seinen maximalen Wert annimmt. Die Modulkennlinie braucht im einzelnen nicht beachtet zu werden, auch nicht deren Temperaturverhalten. Durch die Festlegung der Grenzwerte des Reglers auf die Ladeschlußspannung U _LMAX und die Schwelle der beginnenden Tiefentladung U _LMIN wird Überladen ausgeschlossen sowie automatische Lastabschaltung bei Tiefentladung gesichert.The novelty of this invention is that the series-connected DC / DC converter - instead of an internal control loop - is integrated into an external control loop, such that the total voltage U _L = solar module voltage U _SOL + DC / DC converter output voltage U ₁ (see Fig. 1) is regulated to the greatest possible value U _L for a given solar radiation (within preset limits up to U _LMAX ). This automatically sets the maximum possible output power without current and voltage measurement, since the current also assumes its maximum value at the maximum output voltage. The module characteristic curve does not need to be considered in detail, not even its temperature behavior. By setting the limit values of the controller to the end-of-charge voltage U _LMAX and the threshold of deep discharge U _LMIN , overcharging is excluded and automatic load cut-off is ensured in the event of deep discharge.

Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn auch die Temperatur der Batterien in den Regelkreis als Parameter einbezogen wird. Dazu werden einfach die einstellbaren Schwellenwerte für die Ladeschlußspannung (U _LMAX) und den Tiefentladeschutz (U _LMIN) mit entsprechend aufbereiteten Temperatursensor-Signalen beaufschlagt. Bei großen Anlagen können diese Temperatursensor-Signale nach bestimmten Funktionen genau geführt werden.A further improvement results if the temperature of the batteries is also included in the control loop as a parameter. For this purpose, the adjustable threshold _values for the _final charge voltage ( U _LMAX ) and the deep discharge protection ( U _LMIN ) are simply applied with appropriately prepared temperature sensor signals. In large systems, these temperature sensor signals can be managed precisely according to certain functions.

Ein Beispiel für eine nach dieser Erfindung ausgeführte Regelschaltung zeigt Fig. 1.An example of a control circuit implemented in accordance with this invention is shown in FIG. 1.

Zum Solarmodul SM in Reihe liegt der Ausgang eines DC/DC-Wandlers, dessen Ausgangsspannung U₁ in diesem Ausführungsbeispiel durch Pulsbreitensteuerung annähernd proportional mit einer positiven Referenzspannung U _REF von Null an auf positive Werte geregelt werden kann. Der DC/DC-Wandler wird primärseitig direkt vom Solarmodul SM gespeist, so daß dessen Ausgangsspannung auch proportional zur Modulspannung U _SOL ist.To the solar module SM in series is the output of a DC / DC converter, the output voltage U ₁ in this embodiment can be regulated by pulse width control approximately proportional with a positive reference voltage U _REF from zero to positive values. The DC / DC converter is directly supplied on the primary side by the solar module SM , so that its output voltage is also proportional to the module voltage U _SOL .

U₁ = proportional U _REF · U _SOL U ₁ = proportional U _REF · U _SOL

Solang der Schwellenwert nicht erreicht ist, erfolgt die Regelung nur über den Spannungsteiler R₁+R _SOL, der über die Ladespannung U _L=U _SOL+U₁ aufgespannt ist. Dessen Abgriff A steuert V₁ bezogen auf die Verbindungsstelle S der Reihenschaltung U _SOL+U₁. Dadurch geht die Spannung an A (in bezug auf S) gegen Null, wennAs long as the threshold value has not been reached, the regulation takes place only via the voltage divider R ₁ + R _SOL , which is spanned via the charging voltage U _L = U _SOL + U ₁. Its tap A controls V ₁ based on the connection point S of the series connection U _SOL + U ₁. This causes the voltage on A (with respect to S ) to go to zero if

denn U _REF hat dann den Wert angenommen, bei dem sich U₁ auf dieses Verhältnis einstellt. Wäre U₁ größer, so würde über R₁ der Verstärker V₁ gegenregeln und umgekehrt. Der Regelkreis für die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers ist also über V₁ geschlossen. Anders gesagt: der DC/DC-Wandler bildet den Gegenkopplungskreis (über R₁) des Operationsverstärkers V₁, wobei C₁ Eigenschwingungen verhindert.because U _REF then has the value at which U ₁ adjusts to this ratio. If U ₁ were larger, the amplifier V ₁ would counter-regulate via R ₁ and vice versa. The control loop for the output voltage of the DC / DC converter is therefore closed via V ₁. In other words: the DC / DC converter forms the negative feedback circuit (via R ₁) of the operational amplifier V ₁, with C ₁ preventing natural oscillations.

ist so groß gewählt, daß U₁ eine größere Spannung anstrebt als zum Erreichen von U _LMAX (=U _SOL+U₁) erforderlich ist. Bei schwacher Sonneneinstrahlung kann aber U _LMAX natürlich nicht bei vollem Strom erreicht werden, da der mit der Aufwärtsregelung steigende Strombedarf des DC/DC-Reglers den Solarmodul so stark belastet, daß schließlich dessen Spannung U _SOL um gerade soviel absinkt, als U₁ zunimmt. Dann kann die Summe U _SOL+U₁=U _L nicht mehr weiter steigen. U _L bleibt dann gerade so knapp über der gerade vorhandenen Ladespannung stehen, daß der Strom gerade den größtmöglichen Wert annimmt, bei dem diese Spannung nicht weiter zusammenbricht. So stellt sich ein automatisches "Maximum Power Tracking" (MPT), also automatische Leistungsmaximierung auch bei schwacher Sonneneinstrahlung ein.is chosen so large that U ₁ strives for a greater voltage than is required to reach U _LMAX (= U _SOL + U ₁). In weak sunlight, however, U _{LMAX can of} course not be achieved at full current, since the increasing current requirement of the DC / DC controller loads the solar module so much that its voltage U _SOL finally drops by just as much as U ₁ increases. Then the sum U _SOL + U ₁ = U _L can no longer increase. U _L then just remains just above the current charging voltage that the current just takes on the greatest possible value at which this voltage does not collapse any further. This creates an automatic "maximum power tracking" (MPT), so automatic power maximization even in weak sunlight.

Das gilt auch dann, wenn man U₁ sehr groß wählt. Z. B. kann man mit U _LMAX auf über 24 V gehen und dann mit den 12-V-Solarmoduln eine Batterie für ein 24-V-Netz laden. Der beste Wirkungsgrad wird erzielt, wenn Modul- und Batteriespannung gleiche Nennwerte haben, weil dann U₁ im Verhältnis zu U _SOL klein ist (bis zu Null) und der Wirkungsgrad des DC/DC-Wandlers nur im Verhältnis der mittleren Spannung von U₁zur Gesamtspannung U _SOL+U₁ in den Gesamtwirkungsgrad eingeht. Z. B. ergibt sich in einem 12-V-System mit 3-V-Regelhub von U₁ und einem DC/DC-Wandlungs-Wirkungsgrad von 90% lediglich 1-2% Wirkungsgradverlust im Gesamtwirkungsgrad.This also applies if you choose U ₁ very large. For example, you can go to over 24 V with U _LMAX and then charge a battery for a 24 V network with the 12 V solar modules. The best efficiency is achieved when module and battery voltage have the same nominal values, because then U ₁ is small in relation to U _SOL (up to zero) and the efficiency of the DC / DC converter is only in the ratio of the average voltage of U ₁ to the total voltage U _SOL + U ₁ in the overall efficiency. For example, in a 12 V system with a 3 V control stroke of U ₁ and a DC / DC conversion efficiency of 90%, there is only a 1-2% loss in efficiency in the overall efficiency.

Sobald U _SOL+U₁=U _L die obere Grenze der Ladespannung U _LMAX erreicht, bleibt U _L auf diesen Wert nach oben begrenzt, und zwar durch eine Brücke, bestehend aus den Konstantstromdioden D₄ und D₇, den von diesen mit dem Optimalstrom gespeisten Referenz-Zenerdioden D₆ und D₅ sowie den Abgleichpotentiometern R _B und R _T (für U _LMAX und für Tiefentladung-Lastabschaltung bei U _TMIN). Bei U _L=U _LMAX polt der Eingang von V _L um, der Ausgang wird positiv und über V₁ geht U _REF nach unten, so daß U₁ die Erhöhung von U _LMAX durch Gegensteuern verhindert. Ist die Batterie bei dieser Spannung voll aufgeladen, so verhindert ihre Gegenspannung vom gleichen Betrag weiteres Laden und der Ladestrom sinkt auf den Ladeerhaltungsstrom ab. Das geschieht bei der Ladeschlußspannung. C₂ verhindert Schwingungen, D₃ verhindert negative Ausgangsspannungen von V _L.As soon as U _SOL + U ₁ = U _{L reaches} the upper limit of the charging voltage U _LMAX , U _L remains _capped at this value, namely by a bridge consisting of the constant _{current diodes} D ₄ and D von, the latter with the optimum current fed reference Zener diodes D ₆ and D ₅ as well as the adjustment _{potentiometers} R _B and R _T (for U _LMAX and for deep discharge load cutoff at U _TMIN ). In U _L = U _{L MAX} of the input of V _L reverse polarity, the output will be positive and V ₁ is U _REF downward so that U ₁, the increase of U _LMAX prevented by braking. If the battery is fully charged at this voltage, its counter voltage prevents the same amount from further charging and the charging current drops to the trickle charge current. This happens at the end of charge voltage. C ₂ prevents vibrations, D ₃ prevents negative output voltages from V _L.

Sinkt umgekehrt U _L auf U _LMIN, so schaltet die untere Schwelle der Brücke den Verstärker V _T um, unterstützt durch den Mitkopplungswiderstand R _HYST, wodurch dessen Ausgang auf den unteren Grenzwert umschlägt und über die Schalttransistoren die Last abschaltet. Erst wenn die Batterien wieder eine Spannung erreicht haben, die um einen durch R _HYST festgelegten Betrag über U _LMIN liegt, wird die Last erneut zugeschaltet (eingebaute Hysterese).Conversely, if U _L _drops to U _LMIN , the lower threshold of the bridge switches the amplifier V _T , supported by the positive feedback _resistor R _HYST , causing its output to change to the lower limit and to switch off the load via the switching transistors. Only when the batteries have reached a voltage that is above U _LMIN by an amount determined by R _HYST , the load is switched on again (built-in hysteresis).

Eine definierte Veränderung der Schwellenwerte - insbesondere für die Ladeschlußspannung - nach einer von der Batterietemperatur abhängigen Funktion kann durch Einspeisen einer von der Temperatur in geeigneter Weise gesteuerten Spannung anstelle oder zusätzlich zu einer der Referenz-Zenerdioden erfolgen.A defined change in the threshold values - especially for the final charge voltage - after a function dependent on the battery temperature, one of the temperature appropriately controlled voltage instead of or in addition to one of the Reference zener diodes are made.

Bei Verwendung von Feldeffekt-Transistoren und CMOS-Bausteinen kann der Strombedarf der Schaltung auch einer tiefentladenen Batterie zugemutet werden, nur die beiden Brückenzweige - die durch Einbau weiterer Schwellwertschalter auch noch ergänzt werden können - stellen eine merkliche Belastung dar.When using field effect transistors and CMOS devices, the current consumption of the Circuit can also be expected from a deeply discharged battery, only the two bridge branches - which can also be supplemented by installing additional threshold switches a noticeable burden.

Die Diode D₁ überbrückt den Ausgangsgleichrichter des DC/DC-Wandlers bei U₁=0, falls dieser eine höhere Durchlaßspannung hat als die Diode; zugleich kann sie die Funktion des Entladeschutzes für die Batterien übernehmen, wenn die Spannung U _SOL ausfällt (nachts).The diode D ₁ bridges the output rectifier of the DC / DC converter at U ₁ = 0 if it has a higher forward voltage than the diode; at the same time, it can take over the function of protection against discharge for the batteries if the voltage U _SOL fails (at night).

Die Diode D₈ wirkt als Freilaufdiode, C₃ als Pufferkondensator beim Abschalten eventueller induktiver Lasten. Der Varistor VAR ist ein Blitzschutz. Der Klarheit zuliebe sind die weiteren Schutzschaltungen für Feldeffekt-Bausteine nicht eingezeichnet, da allgemein bekannt.The diode D ₈ acts as a freewheeling diode, C ₃ as a buffer capacitor when switching off any inductive loads. The varistor VAR is a lightning protection. For the sake of clarity, the further protective circuits for field effect modules are not shown, since they are generally known.

Application of the controller in DC / DC converters

Ebenso wie für Solarkraftwerke läßt sich dieser im Aufbau einfache Regeler direkt als Gleichspannungs-Gleichspannungswandler verwenden. Die Ausgangsspannung ist geregelt und kann in eine definierte Wechselspannung umgewandelt werden. Damit werden wesentlich einfachere Gleichspannungswandler und Wechselrichter möglich.Just as for solar power plants, this simple controller can be constructed directly as a DC-DC converter use. The output voltage is regulated and can be defined in a AC voltage can be converted. This makes DC converters much simpler and inverter possible.

Anstelle der Solarmoduln tritt jetzt eine Gleichspannungsquelle. Zunächst erhält man eine um zumindest den Regelhub erhöhte geregelte Ausgangs-Gleichspannung entsprechend dem an der Brücke eingestellten Schwellenwert. Die Ausgangsspannung kann aber auch mit einem variablen Schwellenwert z. B. nach einer Zeitfunktion gesteuert werden. Eine weitere Regelung ist nicht mehr erforderlich, falls man aus dieser Ausgangsspannung eine beliebig andere Spannung erzeugen will. Man hat dazu lediglich diese Spannung in eine meist hochfrequente rechteckförmige Wechselspannung umzuwandeln, am wirkungsvollsten mit Schalttransistoren in Halbbrücken- oder Brückenschaltung mit Impulssteuerung, und diese Wechselspannung in die gewünschte Spannung zu transformieren. Da die so erhaltene Wechselspannung auch rechteckförmig ist, eignet sie sich hervorragend zur Doppelweggleichrichtung, da sich die Diodenströme über die volle Impulsbreite verteilen und Stromlücken fast ganz vermeidbar sind. So bleibt der Aufwand für Ladekondensatoren und Speicherdrosseln gering, zumal bei den hohen Frequenzen, für die auch der Transformator wesentlich kleiner wird als bei Netzfrequenz von 50 oder 60 Hz. Es verbleibt nur die für jeden Schaltregler erforderliche Filterung von Störspitzen, hervorgerufen durch die raschen Schaltvorgänge.Instead of the solar modules, there is now a DC voltage source. First you get one around at least the control stroke increased regulated output DC voltage corresponding to that at the Bridge set threshold. The output voltage can also be variable Threshold z. B. can be controlled according to a time function. Another regulation is no longer required if you want to generate any other voltage from this output voltage. You only have this voltage in a mostly high-frequency rectangular AC voltage convert, most effectively with switching transistors in half-bridge or bridge circuit with pulse control, and transform this AC voltage into the desired voltage. Since the AC voltage obtained in this way is also rectangular, it is ideally suited for Two-way rectification, since the diode currents are distributed over the full pulse width and Electricity gaps are almost entirely avoidable. So the effort for charging capacitors and storage chokes remains low, especially at the high frequencies, for which the transformer is also much smaller is considered to be at a mains frequency of 50 or 60 Hz. Only the one required for each switching controller remains Filtering of interference peaks, caused by the rapid switching operations.

Der Wirkungsgrad einer solchen Schaltung ist schon nach dem Regler wesentlich besser als bei bisherigen Schaltreglern, auch dann, wenn man direkt auf die doppelte bis dreifache Spannung der Stromquelle hinaufregelt. Jede nachgeschaltete Spannungswandlung kann, da sie keiner weiteren Regelung mehr bedarf, im Wirkungsgrad besser optimiert werden.The efficiency of such a circuit is already much better than that of the controller previous switching regulators, even if you directly double or triple the voltage regulates the current source. Any downstream voltage conversion can, since none further regulation requires more, the efficiency can be optimized better.

Claims

1. Universal regulator for the optimization of photovoltaic power supplies, characterized in that a directly fed from the solar module voltage DC-DC converter (DC / DC converter) lies with its electrically isolated from the input output voltage U₁ in series with the solar module voltage U _SOL and the sum voltage U _SOL + U ₁ is automatically regulated to the maximum possible charging voltage U _{L of} the backup batteries by regulating U ₁ as a function of the total voltage U _L , specifically via a control circuit V ₁ and with limitation to an adjustable end-of-charge voltage U _LMAX and with automatic load cutoff at one adjustable deep discharge _threshold U _LMIN (example Fig. 1).

2. Universal controller according to claim 1, characterized by using a DC / DC converter, the output voltage U ₁ is a function increasing with an input reference voltage U _REF and by using a bridge circuit consisting of the branches U _SOL + U ₁ on the one hand and R ₁ + R _SOL, on the other hand, such that the bridge voltage (= control deviation) between the junctions of both branches after amplification by the control amplifier V ₁ is used to generate the control signal U _REF .

3. Universal controller according to claim 1 and 2, characterized in that a switch with pulse width control by U _REF serves as a DC / DC converter.

4. Universal _regulator according to claim 1 and 2, characterized in that when the _final charge voltage U _{LMAX is reached,} a _{polarity reversing} in a comparator circuit at an adjustable threshold value and then amplified differential voltage, the control circuit for controlling U ₁ so that U _SOL + U ₁ after remains limited to U _LMAX .

5. Universal _regulator according to claim 1 and 2, characterized in that the drop in the battery voltage to the lowest permissible charging voltage U _LMIN a _reversing in a comparator circuit at an adjustable threshold and then amplified differential voltage switches off the load and only switches on again when the battery voltage a preselected voltage has risen, with the same circuit also other switching functions can be performed, for. B. gradual shutdown of various loads before reaching the deep discharge threshold.

6. Universal _controller according to claim 1 to 5, characterized by automatically adapting the threshold _values for U _LMAX and U _LMIN to changed setpoints at changed temperatures by applying the reference voltage of the comparator with a correspondingly prepared temperature signal of a temperature sensor.

7. Universal controller according to claim 1 to 5, characterized by the circuit example of FIG. 1 with field effect semiconductors and with CMOS modules to reduce the current requirement, supplemented by the protective circuit recommended by the manufacturers for the semiconductors and with filters against electromagnetic interference. However, the freewheeling diode D ₈ is drawn with a buffer capacitor C ₃ for switching off any inductive loads and the blocking diode D ₁ for protecting the battery discharge via the solar modules and for bridging the output circuit of the DC / DC converter in the event that U ₁ = 0. also the lightning protection varistor VAR (without associated blocking filter).

8. Universal controller according to claim 1 to 7, characterized in that instead of the solar module any other direct current source and possibly instead of the buffer capacitors other loads, so that the controller becomes a general-purpose DC / DC converter whose DC output voltage is regulated either to fixed threshold voltages or can be used to track any functions with these threshold voltages.

9. Universal controller according to claim 8, characterized in that the output side further DC / DC converters or inverters can be connected so that they do not have their own Regulation can be operated and by means of intermediate transformers Any voltages can be generated, regulated or controlled by the input regulator.