Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Energiegewinnungssystem mit Energiespeicher und ein Verfahren zum Betreiben eines Energiegewinnungssystems.

Es ist allgemein bekannt, dass beleuchtete Solarzellen elektrische Energie in Form von Gleichstrom erzeugen, die einem Wechselrichter an dessen gleichstromseitigem Anschluss zuführbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Energiegewinnungssystem

weiterzubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Energiegewinnungssystem mit Energiespeicher nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren nach Anspruch 5 oder 9 angegebenen Merkmalen gelöst. Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Energiegewinnungssystem mit Energiespeicher sind, dass ein Solargenerator, insbesondere ein Solarzellen umfassendes Modul, mit einem Wechselrichter verbunden ist, insbesondere an dessen gleichstromseitigem Anschluss, wobei der Wechselrichter an seinem wechselspannungsseitigen Anschluss mit einem Verbraucher und/oder einem Wechselstromnetz verbunden ist, wobei dem Solargenerator, insbesondere dem oder den Solarzellen umfassenden Modulen, ein DC/DC-Wandler parallel geschaltet ist, insbesondere mit dessen erstem

gleichstromseitigen Anschluss, wobei der DC/DC-Wandler mit einem Energiespeicher verbunden ist, insbesondere der mit dem zweiten gleichstromseitigen Anschluss des DC/DC-Wandlers verbunden ist.

Statt DC/DC-Wandler ist auch ein anderer Stromrichter verwendbar.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Von Vorteil ist dabei, dass der Wechselrichter, insbesondere der MPP-Tracker des

Wechselrichters, trotz zusätzlich verbundenem Energiespeicher ungestört weiterarbeitet. Denn die Arbeitskennlinien des DC/DC-Wandlers sind derart wählbar, dass zwar der Energiefluss in oder aus dem Energiespeicher steuerbar ist. Trotzdem ist aber das Auffinden des Leistungs-Maximums der von dem Solargenerator erzeugten elektrischen Energie in gleicher weise vom MPP-Tracker, also Maximum Power Point Tracker, auffindbar.

Somit sind vorhandene Solaranlagen, welche einen Solargenerator und einen

Wechselrichter zur Netzeinspeisung der erzeugten Energie aufweisen, mit einem

Energiespeicher nachrüstbar, indem der DC/DC-Wandler parallel zu dem Solargenerator zugeschaltet wird. Somit ist dann nach Bedarf Energie von dem Solargenerator über den DC/DC-Wandler in den Energiespeicher einspeisbar. Entsprechend ist Energie aus dem Energiespeicher dem Wechselrichter zuführbar, wenn entsprechender Bedarf vorliegt - beispielsweise bei Nacht oder bei zu geringer Beleuchtungsstärke des Solargenerators.

Weiterer Vorteil ist also auch, dass bestehende Photovoltaikanlagen nachrüstbar sind ohne gerätespezifisches Wissen über den jeweiligen Photovoltaikwechselrichter und ohne Implementierung einer Kommunikation bzw. eines Datenaustausches zur bestehenden Anlage.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist dem Solargenerator, insbesondere dem Solarzellen umfassenden Modul, ein Folienkondensator parallel geschaltet. Von Vorteil ist dabei, dass hochfrequente Spannungsschwankungen abpufferbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Energiespeicher einen

Doppelschichtkondensator auf und/oder besteht aus mehreren miteinander verschalteten Doppelschichtkondensatoren und/oder der Energiespeicher weist einen Akkumulator und/oder eine Batterie auf. Von Vorteil ist dabei, dass sehr hohe Kapazitäten in

kostengünstiger Weise bei geringer Masse des Energiespeichers bereit stellbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Wechselrichter einen MPP-Tracker auf. Von Vorteil ist dabei, dass der MPP-Tracker den Arbeitspunkt maximaler Leistung des

Solargenerators ansteuert. Somit ist auch bei schwankenden Betriebsbedingungen, wie Temperaturschwankungen und/oder Beleuchtungsstärke-Schwankungen, die maximale Leistungsausbeute bei dem Solargenerator erreichbar. Hierzu regelt der Wechselrichter auf die zu diesem Arbeitspunkt zugehörige Spannung hin, indem er kleine

Spannungsänderungen einsteuert und die sich daraufhin einstellende Leistung.bestimmt. Schrittweise wird dann die Spannung in diejenige Richtung verändert, in welcher die Leistung anwächst.

Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Betreiben eines Energiegewinnungssystems, nach Anspruch 5 sind, dass ein Solargenerator, insbesondere ein oder mehrere Solarzellen umfassende Module, mit einem Wechselrichter verbunden ist, insbesondere an dessen gleichstromseitigem Anschluss, wobei der Wechselrichter an seinem wechselspannungsseitigen Anschluss mit einem

Verbraucher und/oder einem Wechselstromnetz verbunden ist, insbesondere wobei der Wechselrichter einen MPP-Tracker aufweist, wobei aus einem Energiespeicher über einen DC/DC-Wandler elektrische Energie dem Wechselrichter zugeführt wird, wobei am Wechselrichter gleichstromseitig anliegende Spannung erfasst wird und eine vom DC/DC-Wandler an den gieichstromseitigen Anschluss des Wechselrichters zu liefernde Soll- Leistung gemäß einer Kennlinie bestimmt wird,

Von Vorteil ist dabei, dass die Kennlinie derart wählbar ist, dass das Auffinden des

Arbeitspunktes mit der maximalen von dem Solargenerator erzeugten Leistung unverändert ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die vom DC/DC-Wandler an den

gieichstromseitigen Anschluss des Wechselrichters gelieferte Soll-Leistung bestimmt, insbesondere indem die gleichstromseitig anliegende Spannung mit dem vom DC/DC- Wandler an den Wechselrichter gelieferten Strom multipliziert wird, und aus der Differenz zwischen Soll-Leistung und Ist-Leistung der vom DC/DC-Wandler an den Wechselrichter zu liefernde Strom bestimmt wird, insbesondere wobei weitere Einflussgrößen, wie Betriebsart, Verhalten des MPP-Trackers des Wechselrichters oder dergleichen, berücksichtigt werden. Von Vorteil ist dabei, dass über die Vorgabe der Kennlinie des DC/DC-Wandlers die vom Energiespeicher zum gleichstromseitigen Anschluss des Wechselrichters zugeführte oder von dort abgeführte elektrische Leistungsmenge steuerbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung stellt die Kennlinie einen derartigen Zusammenhang zwischen Leistung und gleichstromseitiger Spannung dar, dass nach Addition der entsprechenden Leistungs-Spannungs-Kennlinie des Solargenerators derjenige Wert der Spannung, bei dem ein Maximum an Leistung vorliegt, im Wesentlichen unverändert bleibt. Von Vorteil ist dabei, dass der die Arbeitsweise des MPP-Trackers im Wesentlichen ungestört verläuft, obwohl zusätzlich der DC/DC-Wandler parallel zu dem Solargenerators zugeschaltet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kennlinie derart wenig veränderlich, dass nach Addition der entsprechenden Leistungs-Spannungs-Kennlinie des Solargenerators derjenige Wert der Spannung, bei dem ein Maximum an Leistung vorliegt, im Wesentlichen

unverändert bleibt, insbesondere so dass der MPP-Tracker auf dasselbe Leistungsmaximum des Solargenerators hinregelt, wie wenn kein Energiespeicher mit DC/DC-Wandler vorhanden wäre. Von Vorteil ist dabei, dass wiederum der die Arbeitsweise des MPP- Trackers im Wesentlichen ungestört verläuft, obwohl zusätzlich der DC/DC-Wandler parallel zu dem Solargenerator zugeschaltet ist.

Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Betreiben eines Energieerzeugungssystems nach Anspruch 9 sind, dass ein Wechselrichter mit MPP-Tracker den gleichstromseitigen Eingangsstrom erfasst und die Spannung an seinem gleichstromseitigen Anschlussklemmen auf ein Maximum an Leistung hin regelt, wobei Energieerzeugungsmittel, insbesondere Solargenerator, an seinem

gleichstromseitigen Anschluss angeschlossen sind, wobei eine Vorrichtung an dem gleichstromseitigen Anschluss angeschlossen wird, welche aus der gleichstromseitig erfassten Spannung unter Berücksichtigung einer Kennlinie eine Soll-Leistung bestimmt und den von der Vorrichtung an den gleichstromseitigen Anschluss des Wechselrichters gelieferten Ist-Strom sowie die gleichstromseitig am Wechselrichter anliegende Spannung erfasst und daraus eine Ist-Leistung bestimmt, die die Vorrichtung auf die Soll-Leistung hinregelt, indem sie einen entsprechenden Soll-Strom bestimmt und darauf hinregelt, insbesondere wobei die Kennlinie die Abhängigkeit der Soll-Leistung von der gleichstromseitig am Wechselrichter anliegenden Spannung darstellt, insbesondere wobei die Kennlinie mittels eines primären Stelleingriffs veränderbar ist.

Von Vorteil ist dabei, dass der DC/DC-Wandler einen Stromregler aufweist, dem ein

Leistungsregler beziehungsweise ein Leistungsbestimmungsmittel übergeordnet ist, wobei eine Kennlinie verwendet wird, mittels welcher das Leistungsmanagement des

Energiespeichers ausführbar ist. Dabei ist dieses Leistungsmanagement unabhängig von der Arbeitsweise des Wechselrichters samt MPP Tracker ausführbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kennlinie entsprechend von Einflussgrößen verändert wird, insbesondere gedehnt oder gestaucht. Von Vorteil ist dabei, dass die

Ordinatenwerte mit einem Faktor abhängig von den Einflussgrößen multipliziert werden. Somit ist durch einfache Rechenoperationen ein Anpassen an Einflussgrößen ausführbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Vorzeichen der Kennlinie abhängig von der Betriebsart, insbesondere Entnahme von Energie aus dem oder Zuführung von Energie in den Energiespeicher. Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Vorzeichens die Entnahme oder Zuführung, also die Energieflussrichtung steuerbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Kennlinie einen im Wesentlichen konstanten Soll-Leistungs-Wert auf in einem Spannungs-Bereich, welcher denjenigen jeweiligen

Spannungswert umfasst, welcher dem Leistungsmaximum des Solargenerators zugeordnet ist, insbesondere welcher dem Leistungsmaximum des Solargenerators zugeordnet ist bei allen Beleuchtungsstärken des Solargenerators. Von Vorteil ist dabei, dass eine flache Kennlinie in diesem Spannungsberiech bewirkt, dass der MPP-Tracker ungestört arbeitet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Kennlinie einen lokal minimalen Verlauf der Soll-Leistungs-Werte in Abhängigkeit von der Spannung auf in einem Spannungs-Bereich, welcher denjenigen jeweiligen Spannungswert umfasst, welcher dem Leistungsmaximum des Solargenerators zugeordnet ist, insbesondere welcher dem Leistungsmaximum des

Solargenerators zugeordnet ist bei allen Betriebsbedingungen, wie zulässigen Temperaturen und Beleuchtungsstärken, des Solargenerators. Von Vorteil ist dabei, dass mittels des lokalen Minimums der Leistungsfluss aus oder in den Energiespeicher entsprechend spannungsabhängig anpassbar ist. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen

Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:

In der Figur i ist ein schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen dezentralen

Energiegewinnungssystems mit Energiespeicher 4 gezeigt.

In der Figur 2 ist die Berücksichtigung der übergeordneten Einflussgrößen auf die

Arbeitsweise des Energiespeichers 4 gezeigt.

In der Figur 3 ist die Erzeugung einer Arbeitskennlinie des Systems für den Zustand der Energieabgabe aus dem Speicher 4, insbesondere bei Tageslicht, gezeigt.

In der Figur 4 ist die Erzeugung einer Arbeitskennlinie des Systems für den Zustand der Energieaufnahme in den Speicher 4, insbesondere bei Tageslicht, gezeigt. In der Figur 5 ist die Erzeugung einer Arbeitskennlinie des Systems für den Zustand der Energieabgabe aus dem Speicher 4, insbesondere bei Nacht, gezeigt.

In der Figur 6 ist ein erster Teil und in der Figur 7 ein weiterer Ausschnitt eines

Kennlinienblocks gezeigt.

Wie in Figur 1 gezeigt, weist das System einen Solargenerator 3 auf, der bei Bestrahlung mit Licht elektrische Energie bereit stellt, insbesondere in Form einer unipolaren Spannung, insbesondere Gleichspannung. Der Solargenerator 3 ist an einen Wechselrichter 2 angeschlossen, dessen insbesondere ein- oder mehrphasiger Wechselstromausgang mit dem entsprechenden Netz 1 verbunden ist.

Parallel zu dem Solargenerator 3 ist ein DC/DC-Wandler 5 zugeschaltet, so dass Energie aus einem Energiespeicher 4 dem Wechselrichter 2 zuführbar ist. Netzseitig sind auch Verbraucher als Last 6 am Wechselstromausgang des Wechselrichters 2 angeordnet.

Wie in Figur 2 dargestellt, wird aus Einflussgrößen, wie Marktpreis 23, Lastprognose 24, Speicherstand 25, zur Verfügung stellbare, im Energiespeicher 4 gespeicherte

Energiemenge, lokaler Verbrauch 26, Solarleistung 27, Anforderungen 28 des Netzbetreibers oder einer übergeordneten Steuerung und/oder Wetterprognose 29, eine Soll-Leistung P_Soll bestimmt.

Der ausgangsseitige Strom I Ist des DC/DC-Wandlers 5 und die ausgangsseitige Spannung

U_ist = U_S wird erfasst und daraus die Ist-Leistung PJst bestimmt.

Aus der in einer Nachführung 20 bestimmten Differenz zwischen der Ist-Leistung PJst und der Soll-Leistung P_Soll wird ein Wert bestimmt, der ebenso wie die Soll-Leistung P_Soll einem Bestimmungsblock zugeführt wird, der unter Berücksichtigung des Verhaltens 21 des MPP-Trackers und der Betriebsart 22 sowie der Spannung U_S einen Strom-Sollwert l_Soll bestimmt, auf den der vom DC/DC-Wandler 5 an den parallel geschalteten Wechselrichter 2 gespeiste Strom hin geregelt wird.

Auf diese Weise wird, wie in Figur 3 gezeigt, ermöglicht, dass der MPP-Tracker ungestört durch den zusätzlich zu dem Solargenerator 3 verbundenen DC/DC-Wandler 5 den Punkt maximaler Leistung findet. Dabei verändert der MPP-Tracker die jeweils an dem

Solargenerator 3 anliegende Spannung U_S um einen kleinen Betrag und bestimmt aus dem daraus resultierenden erfassten Strom die momentane Leistung. Auf diese Weise wird die Spannung derart verändert, dass stets der Arbeitspunkt im Wesentlichen maximaler Leistung- für den Solargenerator 3 eingestellt wird.

Hierzu ist in dem linken Schaubild der Figur 3 die Leistung des Solargenerators als Funktion der an dem Solargenerator 3 anliegenden Spannung U_S gezeigt. Bei veränderten

Betriebsbedingungen, insbesondere geringerer Beleuchtungsstärke, gilt die punktierte Kennlinie statt der durchgezogene Kennlinie. In jedem Fall wird mit dem beschriebenen

Suchverfahren des MPP-Trackers das Optimum der Leistung gefunden oder zumindest der Betriebspunkt auf dieses Optimum hin geregelt.

Wie im mittleren Schaubild der Figur 3 gezeigt, wird die von dem DC/DC-Wandler 5 zur Verfügung zu stellende Leistung gemäß einer Kennlinie bestimmt in Abhängigkeit von der Spannung U_S. Mit Bezugszeichen 30 ist hierbei der primäre Stelleingriff auf diese Kennlinie dargestellt. Denn die Kennlinie wird verändert, insbesondere gedehnt in Ordinatenrichtung, gemäß dem Vorgehen nach Figur 2. Grundsätzlich ähneln sich dabei die Kennlinien, indem sie alle bei von 0 ansteigender Spannung U_S zunächst steil ansteigen auf einen fast konstanten Bereich, von dem aus sie bei hoher Spannung U_S wieder steil abfallen. Dabei hat der fast konstante Bereich ein lokales Maximum, welches so festgelegt ist, dass die dazugehörende Spannung kleiner gleich allen möglichen MPP-Spannungen des Solargenerators ist. Wichtig ist dabei, dass die Änderungen im fast konstanten Bereich geringer sind als die Änderungen in der Kennlinie der Solarzelle im gleichen Spannungsbereich, jedoch groß genug um vom MPP-Tracker erfasst zu werden, falls keine solare Leistung zur Verfügung steht. Somit bleibt bei der addierten Kennlinie das Maximum im Wesentlichen bei denselben Spannungswerten.

Darüber hinaus wird durch diese Verfahren sichergestellt, dass im Falle eines plötzlichen starken Abfalls der MPP-Spannung des Solargenerators, z.B. aufgrund einer

Wolkenabschattung, der neue MPP des Solargenerators immer sicher erkannt wird. Vorteil ist also, dass bei gleichzeitiger Einspeisung, also Leistungszufuhr an den

Wechselrichter, aus Solargenerator und Speicher, wie in Figur 3 dargestellt, sichergestellt ist, dass der MPP-Tracker nach einer Abschattung wieder auf einen Arbeitspunkt maximaler Leistung (MPP) unterhalb der aktuellen Solarspannung hinsteuert. Somit wird also je nach den Einflussgrößen eine entsprechende Kennlinie bestimmt und diese wiederum verwendet zur Bestimmung der momentanen zur Verfügung zu stellenden Soll-Leistung P.

Wie in Figur 3 gezeigt, führt die Summe aus den beiden genannten Kennlinien zu einer Kennlinie, deren Maximum an im Wesentlichen derselben Stelle angeordnet ist. Daher bleibt die Arbeitsweise des MPP-Trackers ungestört. Denn dieser findet weiterhin durch Variieren der Spannung den Arbeitspunkt mit der vom Solargenerator erzeugten größeren Leistung.

In Figur 4 sind für die Energieaufnahme in den Energiespeicher 4 bei Tag, also bei elektrische Leistung erzeugendem Solargenerator 3, die entsprechenden Kennlinien gezeigt. Auch hier bleibt die Arbeitsweise des MPP-Trackers ungestört.

In Figur 5 ist der Zustand bei nicht beleuchtetem Solargenerator 3 gezeigt, wobei diese dann keine elektrische Leistung erzeugen. Die entsprechend vorgegebene Kennlinie weist ein Maximum auf, auf welches der MPP-Tracker hinsteuert und somit auf den hierzu vorgegebenen Arbeitspunkt. Vorzugsweise ist das Maximum im optimalen Arbeitspunkt des DC/DC-Wandlers und/oder des Gesamtsystems angeordnet.

Wichtig ist also bei der Erfindung, dass durch das Vorgeben einer geeigneten Kennlinie aus einer durch den Primären Stelleingriff jeweils aktivierbaren Kennlinienschar die Arbeitsweise des MPP-Trackers ungestört bleibt im Vergleich zu nicht vorhandenem Energiespeicher 4 mit DC/DC-Wandler 5.

Somit ist also ein bestehendes System ohne Energiespeicher 4 und DC/DC-Wandler 5 nachrüstbar, wobei das bisherige System ungestört weiterarbeitet. Durch Vorgabe einer Kennlinie für die Leistungsbestimmung des DC/DC-Wandlers, die die Kennlinie des

Solargenerators 3 qualitativ nicht verändert, findet der MPP-Tracker weiterhin den optimalen Arbeitspunkt. Bei beleuchtetem Solargenerator 3 und Energieabgabe aus dem Energiespeicher 4, also erster Betriebsart, oder bei unbeleuchtetem Solargenerator 3 und Energieaufnahme in den Energiespeicher 4, also dritter Betriebsart oder bei beleuchtetem Solargenerator 3 und Energieabgabe des Energiespeichers 4, also zweiter Betriebsart werden jeweils

verschiedenartige Kennlinien verwendet. Abhängig von dem primären Stelleingriff 30 wird bei jeder der Betriebsarten die jeweilige Kennlinie gedehnt oder gestaucht. Jedoch gehen die bei den genannten drei Betriebsarten verwendeten Kennlinien nicht durch Dehnung oder Stauchung ineinander über. Insbesondere weist die Kennlinie der zweiten Betriebsart ein anderes Vorzeichen auf als die Kennlinie der ersten Betriebsart. Außerdem weist die

Kennlinie der zweiten Betriebsart kein lokales Maximum auf sondern ein Minimum, welches als Plateau ausgeführt ist. Bei der dritten Betriebsart weist die Kennlinie ein einziges ausgeprägtes Extremum auf, so dass der MPP-Tracker diesen Betriebspunkt findet.

Der Wechselrichter weist also einen Gleichstromanschluss auf, an dem der Solargenerator 3 und der DC/DC-Wandler 5 angeschlossen sind. Außerdem weist er einen

Wechselstromanschluss auf, an dem er mit dem Wechselspannungsnetz 1 und zumindest einem Verbraucher verbunden ist.

Vorzugsweise ist der Wechselrichter an seinem Wechselstromseitigen Anschluss für ein einphasiges oder ein dreiphasiges Netz ausgeführt. Die normierte Kennlinie nach Figur 3, also Leistungsaufnahme des Speichers, hat über den gesamten Arbeitsbereich des Solargenerators einen konstanten, insbesondere negativen, Verlauf und fällt am Rand des Arbeitsbereiches auf null ab. Die vorgelagerte Steuerung zur Bestimmung von P_soll sorgt dafür, dass der Betrag des Sollwertes der Speicherleistung P_soll stets unterhalb der aktuellen Solarleistung liegt.

Die Kennlinie nach Figur 4, also zur Leistungsabgabe des Speichers bei vorhandener PV- Leistung (Tag), hat über den gesamten Arbeitsbereich des Solargenerators einen nahezu konstanten Verlauf und fällt am Rand des Arbeitsbereiches auf null ab. Im nahezu konstanten Bereich existiert ein Maximum, welches so festgelegt ist, dass die

dazugehörende Spannung kleiner gleich allen möglichen MPP-Spannungen des

Solargenerators ist. Die Kennlinie nach Figur 5, also zur Leistungsabgabe des Speichers ohne vorhandene PV- Leistung (Nacht), hat ein ausgeprägtes Maximum bei der Spannung U_S, welche sich nach dem Arbeitspunkt der höchsten Effizienz des Gesamtsystems richtet.

Der Verlauf der Kennlinien der Figuren 3, 4 und 5 wird unter Berücksichtigung der zeitlich nicht veränderlichen Systemparameter bestimmt, wie in Figur 6 und 7 gezeigt:

- Spannungsschrittweitenverhalten des MPPT

- Auflösung der Leistungsmessung des MPPT

Spannungsbereich des Solargenerators

Spannungsbereich des MPPT

Die Systemparameter werden entweder messtechnisch durch das Energiespeichersystem erfasst und/oder bei Inbetriebnahme als Parameter vorgegeben.

Wie in Figur 6 und Figur 7 gezeigt, erfolgt die Auswahl der jeweiligen Kennlinie abhängig von der Betriebsart, die sich aus dem Sollwert der Speicherleistung und dem Zustand des Solargenerators (z.B. Tag / Nacht) ergibt. Mit der mitteils eines Auswahlmittels Betriebsart-abhänigig-gewählten Kennlinie und der anliegenden Solarspannung wird ein normierter Leistungssollwert P_norm ermittelt, der mit einem korrigierten Leistungssollwert P_korr multipliziert wird. Bezüglich der Kennlinie bedeutet dies ein Strecken derselben, also den Primären Stelleingriff. Das Ergebnis P wird durch die anliegende Solarspannung U_S dividiert und anschließend begrenzt. Das Resultat I soll wird dem DC/DC-Wandler als Stromsollwert vorgegeben. Die Nachführung hat die Aufgabe mögliche Abweichungen zwischen Soll und Ist- Speicherleistung auszuregeln. Dabei muss die Zeitkonstante des Regelgliedes mindestens eine Größenordnung über der des MPPT liegen, um eine gegenseitige Beeinflussung zu verhindern.

P_Korr wird also als Summe von P_Soll und dem Ausgangssignal P_nach der Nachführung bestimmt. Dieses Ausgangssignal P_nach wird als Ausgangssignal eines Regelgliedes, insbesondere Pl-Regelgliedes, bestimmt dem eingangsseitig die Differenz zwischen P_Soll und der erfassten Istleistung P_lst zugeführt wird, die durch Erfassen des Istwertes des ausgangsseitig am DC/DC-Wandler austretenden Stromes I Ist und Multiplikation mit der

Spannung U_S bestimmt wird.

P_korr wird als Streckungsfaktor für P_norm verwendet.

Durch Division des durch die Multiplikation von P_norm und P_korr bestimmten Wertes P durch U_S und nachfolgende Begrenzung des Divisionsergebnisses wird der Sollstrom l_Soll bestimmt, welcher dem DC/DC-Wandler vorgegeben wird.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird als Energiespeicher ein Rotationsspeicher verwendet, wobei dann statt des DC/DC-Wandlers ein DC/AC-Wandler verwendet wird, wobei die Wechselstromanschlüsse AC mit dem Rotationsspeicher verbunden sind. Der Einfachheit halber soll deshalb in dieser Schrift unter einem Stromrichter entweder ein DC/DC-Wandler für einen Energiespeicher, wie Kondensator, Akkumulator oder Batterie, oder ein DC/AC-Wandler für einen Rotationsspeicher verstanden werden.

Bezugszeichenliste

1 Netz

2 Wechselrichter mit MPP-Tracker

3 Solargenerator, insbesondere ein oder mehrere Solarzellen umfassende Module

4 Energiespeicher

5 DC/DC-Wandler

6 Last, Verbraucher

20 Nachführung

21 Verhalten des MPP-Trackers

22 Betriebsart

23 Marktpreis

24 Lastprognose

25 Speicherstand, zur Verfügung stellbare, im Energiespeicher 4 gespeicherte Energiemenge

26 lokaler Verbrauch

27 Solarleistung P_Soll

28 Anforderungen des Netzbetreibers oder einer übergeordneten Steuerung

29 Wetterprognose

30 primärer Stelleingriff

P_Soll Soll-Leistung

PJst Ist-Leistung

l_Soll Soll-Strom

IJst Ist-Strom

U_S Solarspannung

P Speicherleistung

P_S Solarleistung

P_Ges Gesamtleistung