太阳能模块的切断制造技术

本发明专利技术涉及一种用于安全地切断光伏模块的方法，所述光伏模块具有太阳能电池组(V1，V2，V3)、与太阳能电池组(V1，V2，V3)电连接的第一导体(2)和与太阳能电池组(V1，V2，V3)电连接的第二导体(3)，其中所提到的导体经由连接装置将由太阳能电池组(V1，V2，V3)产生的电压从所述光伏模块中引出。安全装置包括至少一个第一安全开关元件(U)和第二安全开关元件(T)，其中安全开关元件(U，T)设置为与太阳能电池组(V1，V2，V3)并联并且与第一导体(2)和第二导体(4)导电地连接。在出现故障状态时，安全开关元件(U，T)中的至少一个通过开关过程来开关，使得在太阳能电池组(V1，V2，V3)的范围形成短路回路。在此至少两个所述安全开关元件(U，T)在关于温度至少部分不同的工作范围(AU，AT)方面实施开关过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能模块的切断
本专利技术涉及一种用于安全地切断光伏模块的方法，以及一种相应的用于执行上述方法的安全装置和一种用于产生电能的光伏模块。
技术介绍
光伏模块在光入射的情况下提供电能，所述光伏模块按照标准不能够被切断并且在维修运行中和在火灾中的灭火运行中是安全风险。从现有技术中已知如下装置，通过所述装置，光伏模块可手动地或者自动地远程切断。但是这样的系统具有如下缺点：需要抗干扰的通信。但是恰好在失火的情况下不能够确保抗干扰性。此外，安全的系统尤其具有如下缺点：需附加地布设控制线路，这不利于该系统的验收。
技术实现思路
以该现有技术为前提，本专利技术基于如下目的：提出一种方法，其中光伏模块、特别在附加的通信或者控制线路的情况下，也能够在发生火灾的情况下进入到安全的模式中或者能够被切断。该目的通过根据本专利技术的用于安全地切断光伏模块的方法来实现。因此，一种方法用于安全地切断光伏模块，所述光伏模块具有至少一个太阳能电池组、与至少一个太阳能电池组或者多个太阳能电池组电连接的第一导体和与至少一个太阳能电池组或者多个所述太阳能电池组电连接的第二导体，其中所提到的导体经由连接装置将由一个太阳能电池组或者多个太阳能电池组产生的电压从光伏模块中引出。太阳能模块能够包括一个或多个太阳能电池。安全装置包括至少一个第一安全开关元件和第二安全开关元件，其中安全开关元件与至少一个太阳能电池或者多个太阳能电池至少并联地设置或者与串联的太阳能电池并联地设置，并且与第一导体和第二导体导电地连接。在出现故障状态时，安全开关元件的至少一个通过开关过程来开关，使得在一个太阳能电池组或者多个太阳能电池组的范围至少形成短路回路，由此一个太阳能电池组或者多个太阳能电池组由连接装置切断。至少两个安全开关元件在关于温度至少部分不同的工作范围中实施开关过程。优选，至少两个安全开关元件的工作范围部分地重叠。由于在不同的温度中实施开关过程的这个事实，光伏模块直至高温也能够在安全开关元件失效的情况下被短路。此外故障安全性能够通过设置多个安全开关元件来提高。故障状态例如能够是超出预先限定的温度，所述预先限定的温度通过相应的元件、如温控开关来检测。能够将串联的太阳能电池组的表述理解为：至少两个太阳能电池组串联地并且安全开关元件与该组并联。显然，所述方法能够用于唯一的太阳能电池组也能够用于多个串联的太阳能电池组。太阳能电池组的数量能够是任意的。优选，关于温度，安全开关元件中的每一个被指派有限定的工作范围，其中工作范围优选部分地重叠。优选第一安全开关元件实施开关过程直至预先限定的温度并且第二安全开关元件在预先限定的温度之上实施开关过程，其中预先限定的温度优选处于第一安全开关元件的工作范围的上部范围中。例如将上部范围的这种表述理解为大于相应的工作范围中的平均温度的范围。优选安全开关元件可逆地实施所提到的开关过程直至达到预先限定的极限温度，使得在故障状态消除的情况下安全开关元件被开关为，使得所提到的短路回路被中断。优选开关元件中的至少一个在超出预先限定的极限温度的情况下不可逆地实施开关过程，使得在低于或者等于极限温度时短路回路仍然存在。优选安全开关元件中的至少一个具有半导体开关元件的构造并且安全开关元件中的至少一个具有机电继电器的构造，其中，低于或者直至优选低于半导体开关元件的最大的运行温度的预先限定的温度，由全部安全开关元件确保所提到的开关过程，而高于半导体开关元件的所述最大运行温度或者高于预先限定的温度，由机电继电器确保所提到的开关过程。优选安全开关元件关于开关根据不同的物理原理构成。这具有如下优点：对于所有的干扰情况能够进一步改进失效安全性。用于执行所述方法的安全装置包括至少一个第一安全开关元件和第二安全开关元件，其中安全开关元件与至少一个太阳能电池组或者多个太阳能电池组并联地设置并且与第一导体和第二导体导电地连接，其中在出现故障状态时，安全开关元件中的至少一个通过开关过程来开关，使得在至少一个太阳能电池组或者多个太阳能电池组的范围能够建立短路回路，其中能够通过至少两个安全开关元件在工作范围中实施开关过程，这些工作范围关于温度至少部分不同的。优选安全装置容纳在能够设置在光伏模块上的接线盒中。其它的实施方式在下文中提出。附图说明在下文中根据附图描述本专利技术的优选的实施方式，所述附图仅用于阐述并且不解释为是限制性的。在附图中示出：图1示出用于安全地切断光伏模块的根据本专利技术的一个实施方式的安全装置的电路图；以及图2示出安全开关元件的不同的工作范围的示意图，所述安全开关元件能够在根据图1的安全装置中使用。具体实施方式图1示出用于安全地切断光伏模块的根据本专利技术的一个实施方式的安全装置的电路图。在图1中示出的该安全装置能够按照根据本专利技术的方法来运行。但是需注意的是，下面描述的根据本专利技术的方法也能够通过其它的安全装置来实施。在当前的实施方式中，光伏模块包括至少一个太阳能电池组V1。在此设有三个太阳能电池组V1、V2和V3。但是所设置的太阳能电池组的数量对于本专利技术而言是不重要的。与相应的太阳能电池组V1、V2、V3并联地设置的各一个旁路二极管或者续流二极管D1、D2、D3位于每个太阳能电池组V1、V2、V3之上。此外，各一个开关元件I1、I2、I3与相应的太阳能电池组V1、V2、V3或者相应的旁路二极管D1、D2、D3并联地设置。旁路二极管D1、D2、D3和开关元件I1、I2、I3用于在干扰的情况下使各个太阳能电池组停止运行。此外，安全装置包括控制器1，所述控制器通过辅助电压Vcc来供电。控制器1基本上用于在正常运行中控制两个开关P和N，如同这在下面所阐述的一样。辅助电压Vcc优选通过太阳能电池组V1、V2、V3中的至少一个和二极管D4以及电容器C1本身来产生。在电压供应的优选的实施方式中，开关P为了获得内部电压Vcc降低流经短路回路的短路电流并且也能够在通过控制电路1进行适当控制的情况下将其完全地切断。因此太阳能模块不仅向外短路并且在内部被中断。开关P在模块的一些运行类型中对于获得电压供应Vcc是有利的，除非以其它的方式产生Vcc。电路或者光伏模块还包括与太阳能电池组电连接的第一导体2和与太阳能电池组导电地连接的第二导体3。所提到的导体2、3经由连接装置4、5将由太阳能电池组V1、V2、V3产生的电压从光伏模块中引出。因此第一导体2和第二导体3经由连接装置与用电器连接。这两个导体2、3能够经由接口4和5与外部的导电元件接触，如与导向电网或者用电器的线缆接触。第一导体2在此是正极并且第二导体是负极。安全电路包括至少一个第一安全开关元件和第二安全开关元件。在当前的实施方式中，开关U是第一安全开关元件并且开关T是第二安全开关元件。安全开关元件U、T与太阳能电池组V1、V2、V3并联地设置并且与第一导体2和第二导体3电连接。所述开关元件中的至少一个在故障状态中被开关成，使得在太阳能电池组V1、V2、V3的范围建立短路回路，由此所提到的接口4和5以及与所述接口连接的外部的导电元件不再被供电，由此光伏模块处于安全状态中。通过设置至少两个安全开关元件U、T，安全装置复数地存在，并且在与安全相关的安全开关元件U、T失效的情况下，其它的安全开关元件接管安全地切断太阳能电池组V1、V2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安全地切断光伏模块的方法，所述光伏模块具有至少一个太阳能电池组(V1，V2，V3)、与至少一个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)电连接的第一导体(2)和与至少一个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)电连接的第二导体(3)，其中所提到的导体经由连接装置将由至少一个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)产生的电压从所述光伏模块中引出，其中安全装置包括至少一个第一安全开关元件(U)和第二安全开关元件(T)，其中所述安全开关元件(U，T)与至少一个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)并联地设置或者与所述太阳能电池组(V1，V2，V3)并联地设置或者与串联的所述太阳能电池组(V1，V2，V3)并联地设置并且与所述第一导体(2)和所述第二导体(4)导电地连接，其中在出现故障状态时，所述安全开关元件(U，T)中的至少一个通过开关过程来开关，使得在一个所述太阳能电池组或多个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)范围产生短路回路，由此一个所述太阳能电池组或者多个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)由连接装置切断，并且其中至少两个所述安全开关元件(U，T)在工作范围(AU，AT)内实施所述开关过程，这些工作范围关于温度优选地是部分重叠的而且是至少部分不同的。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.17 EP 12155952.01.一种用于安全地切断光伏模块的方法，所述光伏模块具有至少一个太阳能电池组(V1，V2，V3)、与至少一个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)电连接的第一导体(2)和与至少一个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)电连接的第二导体(3)，其中所提到的第一导体和第二导体经由连接装置将由至少一个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)产生的电压从所述光伏模块中引出，其中设有用于执行所述方法的安全装置，所述安全装置包括至少一个第一安全开关元件(U)和第二安全开关元件(T)，其中所述安全开关元件与至少一个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)并联地设置并且与所述第一导体(2)和所述第二导体(3)导电地连接，其中在出现故障状态时，所述安全开关元件中的至少一个通过开关过程来开关，使得在一个所述太阳能电池组或多个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)范围产生短路回路，由此一个所述太阳能电池组或者多个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)由连接装置切断，并且其中至少两个所述安全开关元件在工作范围(AU，AT)内实施所述开关过程，这些工作范围关于温度是部分重叠的而且是至少部分不同的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在温度方面，为所述安全开关元件中的每一个指派确定的工作范围(AU，AT)，其中所述工作范围(AU，AT)是部分重叠的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一安全开关元件(U)实施所述开关过程直至预先限定的温度(Tv)并且所述第二安全开关元件(T)在所述预先限定的温度(Tv)之上实施所述开关过程。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二安全开关元件(T)的所述预先限定的温度(Tv)在所述第一安全开关元件(U)的所述工作范围(AU)的上部范围中。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全开关元件可逆地实施所提到的所述开关过程直至达到预先限定的极限温度(GT)，使得在故障状态消除的情况下将所述安全开关元件开关为使得中断所提到的短路回路。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开关元件中的至少一个在超出预先限定的极限温度(GT)的情况下不可逆地实施所述开关过程，使得在低于或者等于所述极限温度(GT)时所述短路回路仍然存在。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全开关元件中的至少一个具有半导体开关元件的构造并且所述安全开关元件(T)中的至少一个具有机电继电器的构造，其中，在低于或者直至预先限定的温度(Tv)时，由所有的安全开关元件确保所提到的开关过程，而在高于所述半导体开关元件的最大运行温度或者高于所述预先限定的温度(Tv)时，由所述机电继电器(T)确保所提到的开关过程。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预先限定的温度(Tv)低于所述半导体开关元件的最大运行温度。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全开关元件关于开关在结构上根据不同的物理原理构成。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全装置还包括分离装置(P)，所述分离装置与一个所述太阳能电池组或者多个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)串联地设置，由此将一个所述太阳能电池组或多个所述太阳能电池组(V1，V2，V3)与所述连接装置分隔。11.一种用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的安全装置，其特征在于，所述安全装置包括至少一个第一安全开关元件(U)和第二安全开关元件(T)，其中所述安全开关元件与至少一个所述太阳能电池(V1，V2，V3)并联地设置并且与第一导体(2)和第二导体(4)导电地连接，其中在出现故障状态时，所述安全开关元件中的至少一个通过开关过程来开关，使得能够在一个太阳能电池组或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡贝特·沃尔兹，
申请(专利权)人：马尔遆公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH