DE102007050031B3 - Control system for solar systems - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für Solaranlagen mit einem um mindestens eine Schwenkachse verschwenkbaren Solarmodul, mit einer Antriebseinrichtung enthaltend eine dem Solarmodul zugeordnete Antriebseinheit zum sonnenstandsabhängigen Nachführen des Solarmoduls und eine Ansteuereinheit zum Ansteuern der Antriebseinheit, wobei eine Mehrzahl von jeweils einen Wechselrichter umfassende Ansteuereinheiten und/oder eine Mehrzahl von Antriebseinheiten mittels einer gemeinsamen Batterieeinheit (8) mit elektrischer Energie versorgt sind, wobei die Batterieeinheit im Normalbetrieb mittels eines zwischen dem Stromversorgungsnetz und der Batterieeinheit angeordneten Ladegeräts aufladbar ist.The invention relates to a control system for solar systems with a solar module pivotable about at least one pivot axis, comprising a drive unit for a solar module associated drive unit for sonnenstandsabhängigen tracking of the solar module and a drive unit for driving the drive unit, wherein a plurality of each comprising an inverter drive units and / or a plurality of drive units by means of a common battery unit (8) are supplied with electrical energy, wherein the battery unit is rechargeable in normal operation by means of a charging device arranged between the power supply network and the battery unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für Solaranlagen mit einer Mehrzahl von um mindestens eine Schwenkachse verschwenkbaren Solarmodulen.The The invention relates to a control system for solar systems with a plurality of at least one pivot axis pivotable solar modules.

Aus der DE 20 2004 018 286 U1 ist ein Steuerungssystem für Solaranlagen bekannt, wobei einem verschwenkbar gelagerten Solarmodul eine Antriebseinrichtung zugeordnet ist. Die Antriebseinrichtung umfasst zum einen als Antriebseinheit einen Antriebsmotor und zum anderen eine Ansteuereinheit zum Ansteuern des Antriebsmotors. Die Antriebseinheit ermöglicht ein sonnenstandsabhängiges Nachführen des Solarmoduls, so dass das Solarmodul stets in einem optimalen Winkel zu der Sonneneinstrahlung orientiert angeordnet ist. Mit steigender Anzahl von Solarmodulen steigt jedoch der Ansteuerungsaufwand.From the DE 20 2004 018 286 U1 a control system for solar systems is known, wherein a pivotally mounted solar module is associated with a drive device. The drive device comprises, on the one hand, a drive motor as drive unit and, on the other hand, a drive unit for driving the drive motor. The drive unit allows a sunlight-dependent tracking of the solar module, so that the solar module is always oriented at an optimum angle to the sunlight. With increasing number of solar modules, however, the driving effort increases.

Die Antriebseinheit kann beispielsweise einen Asynchronmotor umfassen, der relativ robust und zuverlässig ausgelegt ist. Allerdings werden diese Asynchronmotoren stets nur mit einer einzigen Drehzahl eingesetzt, so dass im Notfallbetrieb, also bei Auftreten von Orkan- und Sturmböen, ein Absenken der Solarmodule relativ lange dauert, was zu einer Zerstörung derselben führen kann. Darüber hinaus sind relativ aufwändige Notstromaggregate erforderlich, damit bei einem Stromausfall die Solarmodule in eine horizontale Sicherheitsstellung verschwenkt werden können.The Drive unit may comprise, for example, an asynchronous motor, the relatively robust and reliable is designed. However, these asynchronous motors are always only used at a single speed so that in emergency operation, So when hurricanes and storm gusts, a lowering of the solar modules takes a relatively long time, which can lead to their destruction. About that In addition, are relatively expensive Emergency generators required so that in case of power failure Solar modules swiveled into a horizontal safety position can be.

Aus der DE 10 2005 013 334 A1 ist ein Steuerungssystem für Solaranlagen mit einer Mehrzahl von verschwenkbaren Solarmodulen bekannt. Den Solarmodulen ist jeweils eine Antriebseinheit zugeordnet zum sonnenstandsabhängigen Nachführen derselben. Ferner ist den Solarmodulen eine Ansteuereinheit zugeordnet, die in Abhängigkeit von für den Standort der Solarmodule erfassten Wetterdaten entsprechende Stellgrößen bereitstellt, so dass das Solarmodul stets in eine optimale Ausrichtung verbracht wird. Die Antriebseinheiten werden über eine Zentralsteuereinheit betrieben.From the DE 10 2005 013 334 A1 is a control system for solar systems with a plurality of pivotable solar modules known. The solar modules are each assigned a drive unit for tracking depending on the position of the sun. Furthermore, the solar modules are assigned a drive unit which provides corresponding control variables as a function of weather data acquired for the location of the solar modules, so that the solar module is always moved to an optimal orientation. The drive units are operated via a central control unit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Steuerungssystem für Solaranlagen derart weiterzubilden, dass der Steuerungsaufwand zum Betreiben einer großen Anzahl von Solarmodulen, insbesondere im Notfallbetrieb, verringert wird.task The present invention is therefore a control system for solar systems in such a way that the control effort to operate a big one Number of solar modules, especially in emergency mode, reduced becomes.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.to solution This object of the invention, the features of the claim 1 on.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch Parallelschaltung eines Ladegerätes einerseits und einer Batterieeinheit andererseits eine zuverlässige und langzeitstabile Stromversorgung einer Vielzahl von Antriebseinheiten bzw. Ansteuereinheiten gewährleistet ist. Insbesondere ist hierdurch die Abzweigung eines geringen Ladestroms parallel zur Energieerzeugung durch das Solarmodul möglich. Ein Umschalten des Steuerungssystems dahingehend, dass im Normalbetrieb die Ansteuereinheiten bzw. Antriebseinheiten an dem Stromversorgungsnetz und in einem Notfallbetrieb an ein Notstromaggregat angeschlossen sind, ist nicht erforderlich. Nach der Erfindung besteht unabhängig von der Betriebsart (Normalbetrieb, Notfallbetrieb) stets eine galvanische Verbindung zwischen der Batterieeinheit und dem Ladegerät. Im Notfallbetrieb, beispielsweise bei Ausfall des Stromversorgungsnetzes, kann die Batterieeinheit die für den Weiterbetrieb der Solarmodule erforderliche Betriebsspannung vorhalten. Dadurch, dass die Batterieeinheit in vorgegebenen Ladezyklen quasi kontinuierlich mittels des Ladegerätes aufgeladen wird, wird die Abnahme von relativ teuren Stromspitzen bei den entsprechenden Energieversorgungsunternehmen vermieden. Hierdurch können Kosten reduziert werden.Of the particular advantage of the invention is that by parallel connection a charger on the one hand and a battery unit on the other hand a reliable and Long-term stable power supply of a variety of drive units or control units guaranteed is. In particular, this is the diversion of a low charging current parallel to the generation of energy by the solar module possible. One Switching the control system to the effect that in normal operation the drive units or drive units on the power grid and connected to an emergency generator in an emergency mode are not required. According to the invention is independent of the operating mode (normal operation, emergency operation) always a galvanic Connection between the battery unit and the charger. In emergency mode, For example, in case of failure of the power supply network, the Battery unit for the continued operation of the solar modules required operating voltage hold. Characterized in that the battery unit in predetermined charging cycles is charged almost continuously by means of the charger, the Decrease of relatively expensive power peaks at the corresponding power companies avoided. This allows Costs are reduced.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Ladegerät eine Steuerung auf, so dass die Batterieeinheit über lang andauernde Ladezyklen aufladbar ist. Vorteilhaft fließt hierbei ein relativ niedriger Ladestrom, so dass Stromabnahmespitzen vermieden werden können.To a preferred embodiment of Invention has the charger a control on, allowing the battery unit over long charging cycles is rechargeable. Advantageously flows this is a relatively low charging current, so that current decrease peaks can be avoided.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerung des Ladegerätes derart ausgebildet, dass die von der Batterieeinheit abgegebene Batteriespannung mit einem vorgegeben Schwellwert verglichen wird. Ist die Batteriespannung gleich oder höher als der Schwellwert wird die Batterieeinheit nicht geladen. Ist die Batteriespannung kleiner als der Schwellwert, wird die Batterieeinheit geladen. Durch Wahl eines relativ hohen Schwellwertes wird eine Steuerung ermöglicht, bei der die Ladezyklen relativ lang und der Ladestrom relativ klein ist. Hierdurch können unerwünschte Stromabnahmespitzen vermieden werden.To a preferred embodiment of Invention, the control of the charger is designed such that the output from the battery unit battery voltage with a predetermined threshold value is compared. Is the battery voltage equal or higher the battery unit is not charged as the threshold. is the battery voltage is less than the threshold, the battery unit becomes loaded. By choosing a relatively high threshold, a Allows control, in which the charging cycles are relatively long and the charging current is relatively small is. This allows undesirable Stromabnahmespitzen be avoided.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein dezentrales Steuermodul vorgesehen, das über ein Bussystem mit den jeweils den Solarmodulen zugeordneten Ansteuereinheiten verbunden ist. Hierdurch lässt sich der Ansteuerungsaufwand reduzieren. Vorteilhaft erfolgt eine dezentrale Ansteuerung der Anzahl von Solarmodulen, wobei durch das Bussystem insbesondere der Verdrahtungsaufwand reduziert werden kann. Die Effektivität der Ansteuerung kann verbessert werden, da ein einziges dezentrales Steuermodul für eine Mehrzahl von Ansteuereinheiten vorgesehen ist.To a development of the invention is a decentralized control module provided that over one Bus system with each of the solar modules associated drive units connected is. This leaves reduce the driving effort. Advantageously, a decentralized control of the number of solar modules, by the bus system in particular the wiring costs are reduced can. The effectiveness the control can be improved because a single decentralized control module for one A plurality of drive units is provided.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bussystem hierarchisch aufgebaut, wobei das dezentrale Steuermodul als Bus-Master Steuersignale an die Mehrzahl als Bus-Slave ausgebildete Ansteuereinheiten sendet.According to a preferred embodiment, the bus system is hierarchically structured, wherein the decentralized control module as a bus master sends control signals to the plurality formed as a bus slave drive units.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das dezentrale Steuermodul mit einer Anzahl von Sensoreinheiten über das Bussystem verbunden, so dass die an die jeweiligen Ansteuereinheiten zu sendenden Steuersignale in Abhängigkeit von den die aktuellen Umgebungsbedingungen enthaltenen Sensordaten der Sensoreinheit übertragen werden. Vorteilhaft kann der Steuerungsaufwand dadurch reduziert werden, dass das dezentrale Steuermodul lediglich einer einzigen Sensoreinheit zugeordnet ist. Diese Sensoreinheit ermittelt die Sensordaten für ein in einer Solareinheit zusammengefassten Sensormodule, die den gleichen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Zur Bestimmung der Umgebungsbedingungen einer Sensoreinheit ist lediglich eine Sensoreinheit des gleichen Typs erforderlich. Somit können beispielsweise Solarmodule, für die die gleichen Windverhältnisse gelten, demselben dezentralen Steuermodul mit einer einzigen Windmesser-Sensoreinheit zugeordnet werden.To a preferred embodiment of Invention is the distributed control module with a number of sensor units over the Bus system connected, so that to the respective control units to be sent control signals depending on the current Transmitted ambient conditions sensor data of the sensor unit become. Advantageously, the control effort can be reduced be that the decentralized control module only a single Sensor unit is assigned. This sensor unit determines the Sensor data for a combined in a solar unit sensor modules, the are exposed to the same ambient conditions. To determine the environmental conditions a sensor unit is merely a sensor unit of the same Type required. Thus, you can for example, solar modules, for the same wind conditions the same distributed control module with a single anemometer sensor unit be assigned.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das dezentrale Steuermodul über ein Datennetz mit einer ortsfern angeordneten zentralen Steuer-/Überwachungseinrichtung verbunden. Die zentrale Steuer-/Überawachungseinrichtung ermöglicht eine zentrale Ansteuerung einer Mehrzahl von Solareinheiten, die jeweils über ein einziges dezentrales Steuermodul und eine Mehrzahl von Solarmodulen verfügen. Zum anderen können hierdurch die Mehrzahl von Solareinheiten zentral überwacht werden.To a preferred embodiment of Invention is the decentralized control module via a data network with a remote central control / monitoring device connected. The Central control / monitoring device allows a central control of a plurality of solar units, the each over a single distributed control module and a plurality of solar modules feature. For another As a result, the majority of solar units are monitored centrally.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Antriebseinheit einen dreiphasigen Asynchronmotor auf, der robust und langlebig ist. Der drehzahlregelbare Asynchronmotor ermöglicht in Verbindung mit der Ansteuerung, dass relativ schnell bei Auftreten von unzulässig hohen Windstärken eine Absenkung der Solarmodule aus einer Arbeitsstellung in eine horizontale Sicherheitsstellung er möglicht wird, ohne dass ein unerwünschter Ausfall oder Zerstörung der Solarmodule eintreten kann.To a preferred embodiment of Invention, the drive unit has a three-phase asynchronous motor that is durable and durable. The variable speed asynchronous motor allows in conjunction with the drive that is relatively fast on occurrence from inadmissible high wind speeds a lowering of the solar modules from a working position into a horizontal safety position is possible without a undesirable Failure or destruction the solar modules can enter.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Ansteuereinheiten mittels einer aufladbaren Batterieeinheit gespeist, die vorzugsweise eine solche Kapazität aufweist, dass bei Ausfall des Stromnetzes ein mehrtägiger Betrieb der Solarmodule einer Solareinheit gewährleistet ist. Vorteilhaft kann somit die Batterieeinheit zugleich als Notstromaggregat für die Solareinheit dienen.To a preferred embodiment of Invention, the drive units by means of a rechargeable Battery unit fed, which preferably has such a capacity, that in case of failure of the power grid, a multi-day operation of the solar modules a solar unit guaranteed is. Advantageously, thus the battery unit at the same time as an emergency generator for the Serve solar unit.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further Advantages of the invention will become apparent from the other dependent claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.One embodiment The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Die Zeichnung zeigt:The Drawing shows:

Figur ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Steuerungssystems für Solaranlagen.figure a block diagram of a control system for solar systems according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Steuerungssystem für Solaranlagen ermöglicht als ganzheitliches System eine verbesserte Wirtschaftlichkeit und einen höheren Nutzungsgrad von Solaranlagen.One Inventive control system for solar systems allows as a holistic system an improved economy and a higher one Degree of utilization of solar systems.

Eine Solaranlage besteht aus einer Mehrzahl von Solareinheiten 1, denen jeweils eine Antriebseinrichtung 2 zugeordnet sind.A solar system consists of a plurality of solar units 1 , which each have a drive device 2 assigned.

Die Solareinheit 1 weist eine Mehrzahl von Solarmodulen 3 auf, die in der Art von Photovoltaikmodulen ausgebildet sind und die Sonnenstrahlung in elektrische Energie umwandeln.The solar unit 1 has a plurality of solar modules 3 on, which are designed in the form of photovoltaic modules and convert the solar radiation into electrical energy.

Die Solarmodule 3 der Solareinheiten 1 sind auf einem nicht dargestellten Gestell in einem Abstand zueinander angeordnet. Den Solarmodulen 3 ist jeweils eine Antriebseinheit 4 zugeordnet, so dass die Solarmodule 3 in Abhängigkeit von aktuellen Zustandsbedingungen um eine vertikale Schwenkachse und/oder horizontale Schwenkachse derart verschwenkt werden, dass die Solarmodule 3 eine optimale Ausrichtung zu der Sonneneinstrahlung aufweisen. Die Antriebseinheit 4 weist einen Drehstromasynchronmotor auf, der an einer Spannung von 36 V betreibbar ist.The solar modules 3 the solar units 1 are arranged on a frame, not shown, at a distance from each other. The solar modules 3 is in each case a drive unit 4 assigned so that the solar modules 3 be pivoted about a vertical pivot axis and / or horizontal pivot axis such that the solar modules 3 have an optimal alignment to the sunlight. The drive unit 4 has a three-phase asynchronous motor, which is operable at a voltage of 36 volts.

Die Antriebseinheit 4 ermöglicht ein sonnenstandsabhängiges Nachführen der Solarmodule 3.The drive unit 4 allows a sun-position-dependent tracking of the solar modules 3 ,

Den Antriebseinheiten 4 ist jeweils eine Ansteuereinheit 5 vorgelagert, die einen Stromrichter 6 und ein Antriebsteilnehmermodul 7 umfasst.The drive units 4 is in each case a drive unit 5 upstream, which is a power converter 6 and a drive subscriber module 7 includes.

Der Stromrichter 6 ist als ein Wechselrichter ausgebildet, der eingangsseitig mit einer Batterieeinheit 8 und ausgangsseitig mit der Antriebseinheit 4 verbunden ist. Die Wechselrichter 6, die einer Solareinheit 1 bzw. einer Antriebseinrichtung 2 zugeordnet sind, sind eingangsseitig mit derselben Batterieeinheit 8 verbunden. Die Batterieeinheit 8 ist eingangsseitig über ein Ladegerät 9 mit einem Stromversorgungsnetz 10 verbunden, das beispielsweise eine Wechselspannung in Höhe von 230 V bereitstellt. Das Ladegerät 9 ermöglicht bei geringer Stromaufnahme ein kontinuierliches Aufladen der Batterieeinheit 8, so dass bei Ausfall des Stromversorgungsnetzes 10 die Stromrichter 6 einer Solareinheit 1 mehrere Tage, vorzugsweise mindestens 5 Tage, mit elektrischer Energie versorgt werden können. Vorteilhaft kann bei Stromausfall hierdurch eine Nachführung der Solarmodule 3 über mehrere Tage gewährleistet sein.The power converter 6 is designed as an inverter, the input side with a battery unit 8th and on the output side with the drive unit 4 connected is. The inverters 6 that a solar unit 1 or a drive device 2 are assigned, the input side with the same battery unit 8th connected. The battery unit 8th is input side via a charger 9 with a power supply network 10 connected, for example, provides an AC voltage of 230 V. The charger 9 allows for low power consumption, a continuous charging of the battery unit 8th , so that in case of failure of the power supply network 10 the power converters 6 a solar unit 1 several days, preferably at least 5 days, can be supplied with electrical energy. Advantageously, in case of power failure, thereby tracking the solar modules 3 guaranteed for several days be.

Das Ladegerät 9 weist ein Schaltnetzteil mit einem Gleichrichter und einem Gleichspannungswandler auf, so dass der aufladbaren Batterieeinheit 8 eine Gleichspannung von 36 V zur Verfügung gestellt wird.The charger 9 has a switching power supply with a rectifier and a DC-DC converter, so that the rechargeable battery unit 8th a DC voltage of 36 V is provided.

Das Ladegerät 9 weist vorzugsweise eine Steuerung zum Steuern des Ladens der Batterieeinheit 8 auf. Diese Steuerung kann einen Mikroprozessor bzw. einen Mikrokontroller umfassen. Die Steuerung ist derart ausgelegt, dass sie die von der Batterieeinheit 8 abgegebene Batteriespannung mit einem vorgegebenen Schwellwert vergleicht. Ist die Batteriespannung kleiner als der Schwellwert, erfolgt ein Laden der Batterieeinheit 8, wobei die Eingangsseite der Batterieeinheit 8 zu dem Stromversorgungsnetz 10 durchgeschaltet wird. Ist die Batteriespannung gleich oder größer als der Schwellwert, wird das Laden der Batterieeinheit 8 durch Abschalten derselben von dem Stromversorgungsnetz 10 beendet. Vorzugsweise ist der Schwellwert derart hoch gewählt, dass der Ladezyklus relativ lang bzw. während des Ladens ein relativ kleiner Ladestrom in die Batterieeinheit 8 fließt.The charger 9 preferably has a control for controlling the charging of the battery unit 8th on. This controller may include a microprocessor or a microcontroller. The controller is designed to match that of the battery pack 8th compared discharged battery voltage with a predetermined threshold. If the battery voltage is lower than the threshold value, the battery unit is charged 8th , wherein the input side of the battery unit 8th to the power grid 10 is switched through. If the battery voltage is equal to or greater than the threshold value, charging of the battery unit becomes 8th by switching off the same from the power grid 10 completed. The threshold value is preferably selected to be so high that the charging cycle is relatively long or, during charging, a relatively small charging current into the battery unit 8th flows.

Die Antriebseinrichtung 2 einer Solareinheit 1 umfasst neben der Mehrzahl von Antriebseinheiten 4 und der Mehrzahl von Ansteuereinheiten 5 ein dezentrales Steuermodul 11, das mit den Antriebsteilnehmermodulen 7 der Ansteuereinheiten 5 über ein Bussystem 12 verbunden ist. Das Bussys tem 12 ist als ein Feldbussystem, vorzugsweise als serieller CAN-Bus ausgebildet, derart, dass zwischen den Antriebsteilnehmermodulen 7 einerseits und dem dezentralen Steuermodul 11 andererseits eine Kommunikation erfolgen kann. Vorzugsweise ist das Bussystem 12 hierarchisch aufgebaut, wobei das dezentrale Steuermodul 11 als ein Bus-Master und die Antriebsteilnehmermodule 7 als Bus-Slawe ausgebildet sind. Die Antriebsteilnehmermodule 7 weisen jeweils Adressen auf, so dass die einzelnen Ansteuereinheiten 5 von dem dezentralen Steuermodul 11 aus ansteuerbar sind.The drive device 2 a solar unit 1 includes in addition to the plurality of drive units 4 and the plurality of drive units 5 a decentralized control module 11 that with the drive user modules 7 the drive units 5 via a bus system 12 connected is. The bus system 12 is designed as a fieldbus system, preferably as a serial CAN bus, such that between the drive subscriber modules 7 on the one hand and the decentralized control module 11 On the other hand, a communication can take place. Preferably, the bus system 12 hierarchically, with the decentralized control module 11 as a bus master and the drive subscriber modules 7 are designed as a bus Slav. The drive subscriber modules 7 each have addresses, so that the individual control units 5 from the remote control module 11 are controlled from.

Das dezentrale Steuermodul 11 ist mit einer Sensoreinheit 13 gekoppelt, so dass in Abhängigkeit von den mittels der Sensoreinheit 13 ermittelten aktuellen Zustandsbedingungen in einer Recheneinheit des dezentralen Steuermoduls 11 entsprechende Steuersignale berechnet und an die Ansteuereinheiten 5 über den CAN-Bus 12 übertragen werden können. Wenn beispielsweise ein Windmesser-Sensormodul der Sensoreinheit 13 eine für den Betrieb der Solarmodule unzulässig hohe Windstärke detektiert, wird dies in dem Steuermodul 11 anhand eines Vergleichs mit einem vorgegebenen Schwellwert erkannt und ein entsprechendes Notfall-Steuersignal über den Bus 12 an die Ansteuereinheiten 5 ausgesendet, so dass die Antriebseinheiten 4 derart angesteuert werden, dass die Solarmodule 3 aus der Arbeitsstellung in eine horizontale Sicherheitsstellung verschwenkt werden.The decentralized control module 11 is with a sensor unit 13 coupled, so that in dependence on the means of the sensor unit 13 determined current state conditions in a computing unit of the decentralized control module 11 corresponding control signals calculated and to the drive units 5 over the CAN bus 12 can be transmitted. For example, if an anemometer sensor module of the sensor unit 13 detects an impermissibly high wind strength for the operation of the solar modules, this is in the control module 11 detected on the basis of a comparison with a predetermined threshold and a corresponding emergency control signal via the bus 12 to the drive units 5 sent out so that the drive units 4 be controlled so that the solar modules 3 be pivoted from the working position to a horizontal safety position.

Das dezentrale Steuermodul 11 weist vorzugsweise einen Mikrokontroller mit einem Speicher auf, wobei im Betrieb desselben ein Sonnenstandsprogramm abläuft. Das Sonnenstandsprogramm umfasst Sonnenstandsdaten pro Kalenderjahr, so dass zeitabhängig entsprechende Steuersignale er mittelbar und an die Ansteuereinheiten 5 übertragbar sind, so dass die Antriebseinheiten 4 derart ansteuerbar sind, dass die Solarmodule 3 sonnenstandsabhängig nachgeführt werden.The decentralized control module 11 preferably has a microcontroller with a memory, wherein the operation of the same runs a solar status program. The solar status program includes sun position data per calendar year, so that time-dependent corresponding control signals he indirectly and to the drive units 5 are transferable, so that the drive units 4 are controllable such that the solar modules 3 depending on the position of the sun.

Das dezentrale Steuermodul 11 ist vorzugsweise über einen Router, an dem weitere dezentrale Steuermodule von örtlich benachbarten oder ortsfern angeordneten weiteren Solareinheiten angeschlossen sind, an ein Datennetz 14 angeschlossen, so dass ein Datenaustausch mit einer ortsfern angeordneten zentralen Steuer-/Überwachungseinrichtung 15 gewährleistet ist. Das Datennetz 14 kann beispielsweise als ein Internet ausgebildet sein.The decentralized control module 11 is preferably connected to a data network via a router, to which further decentralized control modules are connected from locally adjacent or remotely located further solar units 14 connected, so that a data exchange with a remote central control / monitoring device 15 is guaranteed. The data network 14 For example, it may be designed as an Internet.

Beispielsweise kann ein Datentransfer von dem dezentralen Steuermodul 11 zu der Steuer-/Überwachungseinrichtung 15 erfolgen, so dass aktuelle Zustandsdaten der Antriebseinheiten 4 bzw. der Ansteuereinheiten 5 bzw. des dezentralen Steuermoduls 11 erfassbar bzw. überwachbar sind. Es kann auch ein Datentransfer von der Steuer-/Überwachungseinrichtung 15 zu dem dezentralen Steuermodul 11 erfolgen, wobei beispielsweise das Sonnenstandsprogramm der dezentralen Steuermodule 11 aktualisiert wird. Beispielsweise können an mindestens eine Ansteuereinheit 5 gerichtete Steuersignale verändert und/oder eingestellt werden, so dass gezielt bestimmte Solarmodule 3 angesteuert werden können, beispielsweise zu Wartungszwecken in eine bestimmte Position verfahren werden können.For example, a data transfer from the decentralized control module 11 to the control / monitoring device 15 done so that current status data of the drive units 4 or the control units 5 or the decentralized control module 11 can be detected or monitored. It can also be a data transfer from the control / monitoring device 15 to the decentralized control module 11 take place, for example, the solar status program of the decentralized control modules 11 is updated. For example, at least one drive unit 5 directed control signals can be changed and / or adjusted so that targeted specific solar modules 3 can be controlled, for example, can be moved to a specific position for maintenance purposes.

Vorzugsweise weist eine Solaranlage eine Mehrzahl von Solareinheiten 1 auf, wobei die dezentralen Steuermodule 11 über das Datennetz 14 mit der gemeinsamen Steuer-/Überwachungseinrichtung 15 verbunden sind.Preferably, a solar system has a plurality of solar units 1 on, with the decentralized control modules 11 over the data network 14 with the common control / monitoring device 15 are connected.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann die Batterieeinheit 8 auch mehreren Solareinheiten zugeordnet sein.According to an alternative embodiment, not shown, the battery unit 8th be associated with several solar units.

Claims (13)

Steuerungssystem für Solaranlagen mit einer Mehrzahl von um mindestens eine Schwenkachse verschwenkbaren Solarmodulen, mit einer Mehrzahl von Antriebseinrichtungen, die jeweils eine den Solarmodulen zugeordnete Antriebseinheit zum sonnenstandsabhängigen Nachführen des Solarmoduls und eine Ansteuereinheit zum Ansteuern der Antriebseinheit enthalten, wobei die jeweils einen Wechselrichter (6) umfassenden Ansteuereinheiten (5) und/oder die Antriebseinheiten (4) mittels einer gemeinsamen Batterieeinheit (8) mit elektrischer Energie versorgt sind, wobei die Batterieeinheit (8) im Normalbetrieb mittels eines zwischen dem Stromversorgungsnetz (10) und der Batterieeinheit (8) angeordneten Ladegeräts (9) aufladbar ist.Control system for solar systems with a plurality of pivotable about at least one pivot axis solar modules, with a plurality of drive means, each one assigned to the solar modules drive unit to son nenstandsabhängigen tracking of the solar module and a drive unit for driving the drive unit, wherein each one inverter ( 6 ) comprehensive drive units ( 5 ) and / or the drive units ( 4 ) by means of a common battery unit ( 8th ) are supplied with electrical energy, wherein the battery unit ( 8th ) in normal operation by means of a between the power grid ( 10 ) and the battery unit ( 8th ) arranged charging device ( 9 ) is rechargeable. Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (9) eine Steuerung aufweist, derart, dass die Batterieeinheit (8) über lang andauernde Ladezyklen aufladbar ist.Control system according to claim 1, characterized in that the charger ( 9 ) has a control such that the battery unit ( 8th ) is chargeable over long charging cycles. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (9) eine Steuerung aufweist, die die von der Batterieeinheit (8) abgegebene Batteriespannung mit einem vorgegebenen Schwellwert vergleicht, wobei für den Fall, dass die Batteriespannung kleiner ist als der Schwellwert, ein Laden der Batterieeinheit (8) erfolgt, und wobei für den Fall, dass die Batteriespannung größer oder gleich dem Schwellwert ist, ein Nichtladen der Batterieeinheit (8) unter Abschalten des Stromversorgungsnetzes (10) erfolgt.Control system according to claim 1 or 2, characterized in that the charger ( 9 ) has a control that the of the battery unit ( 8th ) compares discharged battery voltage with a predetermined threshold, wherein in the event that the battery voltage is less than the threshold value, charging the battery unit ( 8th ), and in the event that the battery voltage is greater than or equal to the threshold value, a non-charging of the battery unit ( 8th ) while switching off the power supply network ( 10 ) he follows. Steuerungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert derart hoch gewählt ist, dass während des Ladezyklus' ein relativ kleiner Ladestrom in die Batterieeinheit (8) fließt.Control system according to claim 3, characterized in that the threshold value is selected to be so high that during the charging cycle 'a relatively small charging current into the battery unit ( 8th ) flows. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität der Batterieeinheit (8) derart ausgelegt ist, dass im Notfallbetrieb bei einem Stromnetzausfall ein Betreiben der von der Batterieeinheit (8) gespeisten Antriebseinheiten (4) und/oder Ansteuereinheiten (5) von mehreren Tagen gewährleistet ist.Control system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the capacity of the battery unit ( 8th ) is designed such that in an emergency operation in the event of a power failure, operation of the battery unit ( 8th ) powered drive units ( 4 ) and / or drive units ( 5 ) of several days. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den jeweiligen Solarmodulen (3) zugeordneten Ansteuereinheiten (5) über ein Bussystem (12) mit einem dezentralen Steuermodul (11) verbunden sind, derart, dass von dem dezentralen Steuermodul (11) gleiche oder unterschiedliche Steuersignale einer Anzahl von Ansteuereinheiten (5) zur Ansteuerung der nachgeordneten Antriebseinheiten (4) übertragbar sind.Control system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the respective solar modules ( 3 ) associated drive units ( 5 ) via a bus system ( 12 ) with a decentralized control module ( 11 ) in such a way that from the decentralized control module ( 11 ) identical or different control signals of a number of drive units ( 5 ) for controlling the downstream drive units ( 4 ) are transferable. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheiten (5) jeweils ein Antriebsteilnehmermodul (7) aufweisen, wobei die Antriebsteilnehmermodule (7) über einen seriellen Bus (12) mit dem dezentralen Steuermodul (11) verbunden sind.Control system according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the control units ( 5 ) a drive subscriber module ( 7 ), wherein the drive subscriber modules ( 7 ) via a serial bus ( 12 ) with the decentralized control module ( 11 ) are connected. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem dezentralen Steuermodul (11) erzeugten Steuersignale adressierbar sind, derart, dass die dem dezentralen Steuermodul (11) zugeordneten Antriebsteilnehmermodule (7) der Ansteuereinhei ten (6) in Abhängigkeit von den aktuellen Zustandsbedingungen derselben das entsprechende Steuersignal erhalten.A control system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that of the decentralized control module ( 11 ) are addressable, such that the decentralized control module ( 11 ) associated drive subscriber modules ( 7 ) of the control units ( 6 ) receive the corresponding control signal in dependence on the current state conditions of the same. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dezentrale Steuermodul (11) mit mindestens einer Sensoreinheit (13) über das Bussystem (12) verbunden ist, wobei die Sensoreinheit (13) aktuelle Sensordaten über Umgebungsbedingungen an das dezentrale Steuermodul (11) überträgt.Control system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the decentralized control module ( 11 ) with at least one sensor unit ( 13 ) via the bus system ( 12 ), the sensor unit ( 13 ) current sensor data about environmental conditions to the decentralized control module ( 11 ) transmits. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem dezentralen Steuermodul (11) eine räumlich festgelegte Anzahl von Solarmodulen (3) zugeordnet ist, für die die gleichen Umgebungsbedingungen gelten.Control system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the decentralized control module ( 11 ) a spatially fixed number of solar modules ( 3 ) for which the same environmental conditions apply. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das dezentrale Steuermodul (11) mit einer ortsfernen zentralen Steuer-/Überwachungseinrichtung (15) über ein Datennetz (14) verbunden ist, derart, dass in der Steuer-/Überwachungseinrichtung (15) die aktuellen Zustandsdaten der Antriebseinheiten (4) und/oder der Ansteuereinheiten (5) und/oder des dezentralen Steuermoduls (11) erfassbar und/oder dass die für die Ansteuereinheiten (5) vorgesehenen Steuersignale veränderbar und/oder einstellbar sind.Control system according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the decentralized control module ( 11 ) with a remote central control / monitoring device ( 15 ) via a data network ( 14 ) such that in the control / monitoring device ( 15 ) the current status data of the drive units ( 4 ) and / or the drive units ( 5 ) and / or the decentralized control module ( 11 ) and / or that for the control units ( 5 ) control signals are variable and / or adjustable. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem (12) als ein Feldbussystem, insbesondere als ein CAN-Bussystem, ausgebildet ist.Control system according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the bus system ( 12 ) is designed as a field bus system, in particular as a CAN bus system. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (4) jeweils einen dreiphasigen Asynchronmotor umfasst.Control system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the drive unit ( 4 ) each comprises a three-phase asynchronous motor.
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