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DE102010005567A1 - solar module - Google Patents

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DE102010005567A1
DE102010005567A1 DE102010005567A DE102010005567A DE102010005567A1 DE 102010005567 A1 DE102010005567 A1 DE 102010005567A1 DE 102010005567 A DE102010005567 A DE 102010005567A DE 102010005567 A DE102010005567 A DE 102010005567A DE 102010005567 A1 DE102010005567 A1 DE 102010005567A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solar
voltage
module
solar module
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102010005567A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Fricke
Gerhard Prinz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prinz Gerhard 71566
Original Assignee
Prinz Gerhard 71566
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prinz Gerhard 71566 filed Critical Prinz Gerhard 71566
Priority to DE102010005567A priority Critical patent/DE102010005567A1/en
Priority to PCT/EP2011/050916 priority patent/WO2011089252A2/en
Publication of DE102010005567A1 publication Critical patent/DE102010005567A1/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarmodul (1) für eine Solaranlage (14) – mit zumindest einem Solarpaneel (2) mit mehreren Solarzellen, die bei Lichteinfall eine Solarspannung (USol) an einen Solarmodulausgang (3) abgeben, – mit zumindest einem in das Solarmodul (1) integrierten Energiespeicher (4), der eingangsseitig über eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung (5) mit dem Solarpaneel (2) und ausgangsseitig mit dem Solarmodulausgang (3) verbunden ist, wobei an dem Solarmodulausgang (3) eine vordefinierte Modulspannung (UMod) anliegt, – wobei die steuernde Steuerungs-/Regelungseinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass sie bei Überschreiten der Solarspannung (USol) über die vordefinierte Modulspannung (UMod) als auch bei Unterschreiten der Solarspannung (USol) unter die vordefinierte Modulspannung (UMod) einen Ladestrom bei Bedarf an den Energiespeicher (4) ableiten und diesen aufladen kann. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Steuerungs-/Regelungseinrichtung (5) so ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit der Solarspannung (USol) das Solarpaneel (2) oder den Energiespeicher (4) jeweils separat oder das Solarpaneel (2) und den Energiespeicher (4) parallel auf den Solarmodulausgang (3) schaltet.The present invention relates to a solar module (1) for a solar system (14) - with at least one solar panel (2) with several solar cells that emit a solar voltage (USol) to a solar module output (3) when light falls, - with at least one in the solar module (1) Integrated energy storage device (4) which is connected on the input side via a control / regulating device (5) to the solar panel (2) and on the output side to the solar module output (3), with a predefined module voltage (UMod) at the solar module output (3) - The controlling control / regulating device (5) is designed in such a way that when the solar voltage (USol) is exceeded above the predefined module voltage (UMod) and when the solar voltage (USol) falls below the predefined module voltage (UMod), it Discharge the charging current to the energy store (4) and charge it if necessary. It is essential to the invention that the control / regulating device (5) is designed in such a way that, depending on the solar voltage (USol), it can separate the solar panel (2) or the energy store (4) or the solar panel (2) and the energy store (4 ) switches in parallel to the solar module output (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarmodul für eine Solaranlage mit zumindest einem Solarpaneel mit mehreren Solarzellen, die bei Lichteinfall eine Solarspannung an einem Solarmodulausgang abgeben, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit einem derartigen Solarmodul ausgerüstete Solaranlage.The present invention relates to a solar module for a solar system with at least one solar panel having a plurality of solar cells, which emit a solar voltage at a solar module output in the event of light, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a solar system equipped with such a solar module.

Bisherige technische Lösungen für die Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenenergie benutzen zusammengeschaltete Solarmodule in Verbindung mit einem externen Wechselrichter und bei Bedarf einen externen Zwischenspeicher für die aus den Solarmodulen gewonnene elektrische Energie. Verschaltete oder teilverschattete Solarmodule führen jedoch dazu, dass der entsprechende Strang (Reihenschaltung von Solarmodulen) kaum noch zur Energiegewinnung beiträgt, da die Mindesteingangsspannung des Wechselrichters für diesen Strang bei bereits relativ geringem Laststrom unterschritten wird. Als gängige Lösung hierfür werden die verschatteten bzw. teilverschatteten Solarmodule mit einem Schalter überbrückt, um aus den verbleibenden, nicht verschatteten Solarmodulen den vollen möglichen Laststrom im Strang entnehmen zu können. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass bei mehreren abgeschalteten Solarmodulen im Strang die Mindesteingangsspannung des Wechselrichters unterschritten werden kann, was dazu führt, dass dieser Strang nicht mehr zur Energiegewinnung beiträgt oder der Wechselrichter abgeschaltet wird, obwohl die unverschatteten Module noch die volle Leistung bringen.Previous technical solutions for the production of electrical energy from solar energy use interconnected solar modules in conjunction with an external inverter and, if necessary, an external buffer for the electrical energy obtained from the solar modules. However, interconnected or partially shaded solar modules cause the corresponding string (series connection of solar modules) hardly contributes to energy, since the minimum input voltage of the inverter for this strand is undershot at already relatively low load current. As a common solution to this, the shaded or partially shaded solar modules are bridged with a switch to remove from the remaining, not shaded solar modules the full potential load current in the strand can. The disadvantage here, however, is that with several switched off solar modules in the strand, the minimum input voltage of the inverter can be exceeded, which means that this strand does not contribute to energy or the inverter is switched off, although the unshaded modules still bring the full power.

Aus der DE 20 2009 009 484 U1 ist ein gattungsgemäßes Solarmodul für eine Solaranlage mit zumindest einem Solarpaneel und mehreren Solarzellen bekannt, die bei Lichteinfall eine Solarspannung an einen Solarmodulausgang abgeben. Ebenfalls vorgesehen sind zumindest ein in das Solarmodul integrierter und aufladbarer Energiespeicher sowie eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung, die bei Überschreiten der Solarspannung über eine vordefinierte Modulspannung am Solarmodulausgang einen Ladestrom an den Energiespeicher ableitet und diesen dadurch auflädt. Um hierbei die Modulspannung möglichst konstant halten zu können, das heißt insbesondere verschattete bzw. teilverschattete Solarmodule ausgleichen zu können, wird die Solarmodulspannung über eine Ausgangsstufe stabilisiert, wobei bei unverschatteten Solarmodulen der Energiespeicher von den Solarzellen des Solarmoduls aufgeladen wird, während bei verschatteten oder teilverschatteten Solarmodulen der Energiespeicher in Reihe zu den Solarzellen geschaltet wird, um zu verhindern, dass die Modulspannung einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Hierdurch kann verhindert werden, dass der trotz verschatteter bzw. teilverschatteter Solarmodule im Strang dieser noch einen Beitrag zur Energiegewinnung leisten kann.From the DE 20 2009 009 484 U1 is a generic solar module for a solar system with at least one solar panel and several solar cells known that emit a solar voltage to a solar module output in case of light. Also provided are at least one integrated into the solar module and rechargeable energy storage and a control / regulating device, which derives a charging current to the energy storage device when the solar voltage is exceeded via a predefined module voltage at the solar module output and thereby charges. In order to be able to keep the module voltage as constant as possible, that is to be able to compensate for shaded or partially shaded solar modules, the solar module voltage is stabilized via an output stage, wherein in unshaded solar modules, the energy storage is charged by the solar panels of the solar module, while shaded or partially shaded solar modules the energy storage is connected in series with the solar cells, to prevent the module voltage falls below a predetermined value. In this way it can be prevented that, in spite of shaded or partially shaded solar modules in the strand, this can still make a contribution to the generation of energy.

Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist jedoch, dass durch die Reihenschaltung der Energiespeicher mit den Solarzellen des verschatteten Solarmoduls ein vergleichsweise hoher Innenwiderstand des verschatteten oder teilverschatteten Solarmoduls im Strang voll wirksam bleibt, was bedeutet, dass diese Lösung zwar die Modulspannung des Solarmoduls erhöht, der maximale Strangstrom aber unverändert durch das am stärksten verschattete Solarmodul im Strang bestimmt wird, obwohl die anderen, nicht verschatteten Solarmodule im Strang einen wesentlichen höheren Strom liefern könnten.A disadvantage of the known solutions, however, is that a relatively high internal resistance of the shaded or partially shaded solar module in the strand remains fully effective through the series connection of the energy storage with the solar cells of the shaded solar module, which means that this solution increases the module voltage of the solar module, the maximum Strand current, however, is determined unchanged by the most heavily shaded solar module in the strand, although the other non-shaded solar modules in the strand could provide a substantially higher current.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich deshalb mit dem Problem, für ein Solarmodul der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweist.The present invention therefore deals with the problem of providing for a solar module of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which in particular does not have the disadvantages known from the prior art.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem an sich bekannten Solarmodul für eine Solaranlage mit mehreren Solarzellen einen Energiespeicher zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie vorzusehen, ebenso wie eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung, die in Abhängigkeit der von den Solarzellen erzeugten Solarspannung die Solarzellen oder den Energiespeicher entweder jeweils separat oder die Solarzellen und den Energiespeicher parallel auf einen Ausgang des Solarmoduls schalten und dadurch insbesondere bei einem verschatteten oder teilverschatteten Solarmodul eine separate Stromentnahme aus dem Energiespeicher ermöglichen, ohne dass sich hierbei der durch die Verschattung vergleichsweise hohe Innenwiderstand der Solarzellen negativ bemerkbar macht. In das erfindungsgemäße Solarmodul ist somit ein elektrischer Energiespeicher integriert, der die Solarzellen des Solarmoduls elektrisch derart nachbildet, dass ein optimaler Betriebsspannungsbereich des elektrischen Energiespeichers im optimalen Betriebsspannungsbereich der Solarzellen bzw. des Solarmoduls liegt und diesem elektrisch parallel geschaltet werden kann, so dass sowohl aus den Solarzellen als auch aus dem integrierten elektrischen Energiespeicher parallel oder jeweils separat Energie entnommen werden kann. Bei einem nicht verschatteten Solarmodul wird somit der integrierte elektrische Energiespeicher aufgrund der vergleichsweise hohen Stromproduktion in den Solarzellen aufgeladen, wobei stets ein ausreichender Anteil der vom Solarmodul bzw. den Solarzellen erzeugten elektrischen Energie extern verfügbar ist. Sind ein oder mehrere Solarmodule in einem Strang verschattet, steigt deren Innenwiderstand, was bei Belastung (Stromentnahme) zu einem Absinken der Ausgangsspannung der Solarmodule, das heißt der Modulspannung, führt. Sinkt die Modulspannung der verschatteten Solarmodule unter die der parallel geschalteten, integrierten elektrischen Energiespeicher, geben diese elektrische Energie ab und übernehmen zumindest den Teil des Laststroms, den die verschatteten Solarmodule bzw. die verschatteten Solarzellen derselben nicht mehr liefern können. Da die Betriebsspannung des Energiespeichers im Bereich der optimalen Betriebsspannung des Solarmoduls bzw. der Solarzellen liegt, ändert sich die Modulspannung bei Verschattung nur geringfügig, wobei der maximale Laststrom weiter entnommen und die Restenergie, die die verschatteten Solarzellen liefern können, zusätzlich ausgenutzt werden kann. Von besonderem Vorteil hierbei ist, dass Energie aus den Solarzellen, dem integrierten Energiespeicher oder aus beiden gleichzeitig entnommen werden kann, ohne dass hierfür Änderungen an externen elektrischen Steuerungen bzw. Spannungsumwandlern (Umrichter) vorgenommen werden müssten. Durch die Integration des Energiespeichers in das jeweilige Solarmodul wird gleichzeitig erreicht, dass sich die Gesamtkapazität des Energiespeichers automatisch mit der Anzahl der zusammengeschalteten Solarmodule ändert, ohne dass zusätzliche externe Aufwendungen erforderlich wären. Durch viele dezentrale und jeweils in die zugehörigen Solarmodule integrierte Energiespeicher kann zudem eine optimale Ausnutzung der für die Energiegewinnung zur Verfügung stehenden Fläche erreicht werden, da für die Energiespeicher keine zusätzliche Fläche benötigt wird, sondern diese vielmehr einfach unter bereits herkömmlich bekannte Solarmodule gebaut werden können. Hierdurch kann auch eine deutlich höhere Ausfallsicherheit hinsichtlich der Energieversorgung erreicht werden. Beim Ausfall beispielsweise eines Solarmoduls einer modular aufgebauten Solaranlage, würde nunmehr nicht das Gesamtsystem ausfallen, sondern nur ein entsprechender prozentualer Anteil an der Gesamtkapazität nicht mehr zur Verfügung stehen. Die erfindungsgemäßen Solarmodule sind darüber hinaus beliebig kombinierbar, wodurch eine hohe Flexibilität hinsichtlich des zu schaffenden Energieversorgungssystems erreicht werden kann.The present invention is based on the general idea to provide an energy storage for intermediate storage of electrical energy in a known per se solar module for a solar system with multiple solar cells, as well as a control / regulating device, depending on the solar cell generated by the solar voltage solar cells or the Energy storage either separately or switch the solar cells and the energy storage parallel to an output of the solar module, thereby enabling a separate current drain from the energy storage, especially in a shaded or partially shaded solar module, without this makes the negative by the shading relatively high internal resistance of the solar cells , An electrical energy store is thus integrated in the solar module according to the invention, which electrically simulates the solar cells of the solar module in such a way that an optimum operating voltage range of the electrical energy store is within the optimum operating voltage range of the solar cells or the solar module and can be electrically connected in parallel, so that both from the Solar cells as well as from the integrated electrical energy storage in parallel or separately energy can be removed. In an unshaded solar module thus the integrated electrical energy storage is charged due to the relatively high power production in the solar cell, with always a sufficient proportion of the solar module generated by the solar or solar cells Energy is available externally. If one or more solar modules are shaded in a string, their internal resistance increases, which leads to a decrease in the output voltage of the solar modules, ie the module voltage, when loaded (current drain). If the module voltage of the shaded solar modules drops below that of the parallel-connected, integrated electrical energy store, they give off electrical energy and take over at least that part of the load current which the shaded solar modules or the shaded solar cells of the same can no longer supply. Since the operating voltage of the energy storage is in the range of the optimum operating voltage of the solar module or solar cells, the module voltage changes only slightly in shading, the maximum load current further removed and the residual energy that can provide the shaded solar cells, can be additionally exploited. Of particular advantage here is that energy from the solar cells, the integrated energy storage or both can be removed simultaneously, without requiring changes to external electrical controls or voltage converters (inverter) would be made. The integration of the energy storage in the respective solar module is achieved at the same time that the total capacity of the energy storage automatically changes with the number of interconnected solar modules, without additional external expenses would be required. By many decentralized and each integrated into the associated solar modules energy storage also optimal utilization of available for energy production area can be achieved because the energy storage no additional area is needed, but these can be easily built under already conventionally known solar modules. As a result, a significantly higher reliability with regard to the energy supply can be achieved. In case of failure, for example, a solar module of a modular solar system, now would not turn out the entire system, but only a corresponding percentage of the total capacity are no longer available. In addition, the solar modules according to the invention can be combined as desired, whereby a high degree of flexibility with regard to the energy supply system to be created can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist unterhalb des Solarmoduls zumindest ein als Generator nutzbarer Lüfter vorgesehen, der im Lüfterbetrieb eine Kühlung des Energiespeichers und/oder des Solarmoduls bewirkt und im Generatorbetrieb mittels Windenergie den wenigstens einen Energiespeicher des Solarmoduls auflädt. Durch die Montage der erfindungsgemäßen Solarmodule auf zugehörigen Dachflächen, entsteht zwischen diesen und der darunter liegenden Dachfläche eine Art Kamin, das einen Kamineffekt erzeugt, so dass insbesondere bei Wind die in diesem Kamin angeordneten Lüfter als elektrische Generatoren genutzt werden und zur Aufladung der Energiespeicher herangezogen werden können. Bei vergleichsweise hohen Umgebungstemperaturen und intensiver Sonneneinstrahlung können die Lüfter auch im Lüfterbetrieb verwendet werden und dadurch die Solarmodule kühlen, wodurch auch bei einer hohen Stromlast ein zu starkes Absinken der Modulspannung verhindert werden kann. Bei einer zu starken Erwärmung der Solarmodule ist hierbei nämlich ein negativer Temperaturkoeffizient der Solarspannung zu beobachten, so dass insbesondere bei intensiver Sonneneinstrahlung und gleichzeitig starker Erwärmung der Solarzellen ein deutliches Absinken der Leistung zu beobachten ist, was im Extremfall soweit führen kann, dass eine Mindesteingangsspannung eines Wechselrichters unterschritten und dadurch das Solarmodul abgeschaltet wird, obwohl aufgrund der intensiven Sonneneinstrahlung optimale Bedingungen zur solaren Stromerzeugung gegeben wären. Durch die aktive Kühlung des Solarmoduls mittels der vorgesehenen Lüfter ist somit der Betrieb der Solarmodule und gleichzeitig eine hohe Stromproduktion auch bei intensiver Sonneneinstrahlung gewährleistet, was die Leistungsfähigkeit derartiger Solarmodule deutlich steigert, da diese nicht wie bisher bei zu starker Erwärmung aufgrund des negativen Temperaturkoeffizienten an Leistung verlieren, sondern ihre Leistungsfähigkeit aufgrund der aktiven Kühlung auch bei intensiver Sonneneinstrahlung beibehalten können.In an advantageous development of the solution according to the invention, at least one fan usable as a generator is provided below the solar module, which causes cooling of the energy store and / or the solar module in the fan mode and in the generator mode by means of wind energy charges the at least one energy storage of the solar module. By mounting the solar modules according to the invention on the associated roof surfaces, between these and the underlying roof surface creates a kind of chimney that creates a chimney effect, so that especially in wind arranged in this chimney fan can be used as electrical generators and used to charge the energy storage can. At comparatively high ambient temperatures and intense sunlight, the fans can also be used in fan mode and thereby cool the solar modules, which can be prevented even at a high power load too high a drop in the module voltage. In this case, a negative temperature coefficient of the solar voltage is to be observed in a too high heating of the solar modules, so that a significant decrease in power is observed especially in intense sunlight and strong heating of the solar cells, which in extreme cases can lead so far that a minimum input voltage of a Inverter falls below and thereby the solar module is switched off, although due to the intense sunlight optimum conditions for solar power generation would be given. The active cooling of the solar module by means of the intended fan thus the operation of the solar modules and at the same time a high power production is guaranteed even in intense sunlight, which significantly increases the performance of such solar modules, as these are not as previously in excessive heating due to the negative temperature coefficient of performance but can retain their efficiency due to the active cooling even in intense sunlight.

Die Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Solaranlage mit mehreren miteinander vernetzten Solarmodulen sowie einer ebenfalls damit vernetzten Rechner- und Steuerungseinrichtung auszustatten, wobei die Rechner- und Steuerungseinrichtung in der Lage ist, elektrische Spitzen- und/oder Schieflasten kompensieren zu können und/oder Überkapazitäten in den dezentralen Energiespeichern der Solarmodule und/oder in einem externen Energiespeicher zwischenspeichern zu können. Hierfür sind selbstverständlich die einzelnen Solarmodule sowie der externe Energiespeicher mit entsprechenden Datenschnittstellen zur Kommunikation versehen. Beispielsweise könnte die Rechner- und Steuerungseinrichtung während der Nachtstunden die jeweiligen Solarmodule so umschalten, dass ausschließlich Energie aus den jeweils dezentralen Energiespeichern entnommen wird, wodurch auch eine Kompensation zwischen den Tag- und Nachtstunden erreichbar ist. Die Rechner- und Steuerungseinrichtung ist dabei in der Lage auf jeden der vernetzten, dezentralen Energiespeicher zuzugreifen sowie deren Ladezustände bzw. Kapazitäten zu erfassen und zu verarbeiten. Die Rechner- und Steuerungseinrichtung kann somit zu jeder Zeit einen exakten Überblick über beispielsweise die Leistung der Solarzellen der jeweiligen Solarmodule, den Ladezustand der dezentralen und in die Solarmodule integrierten Energiespeicher bzw. des externen Energiespeichers liefern und dadurch die Energieerzeugung und Speicherung zentral verwalten.The invention is further based on the general idea of equipping a solar system with a plurality of interconnected solar modules as well as a likewise networked computer and control device, wherein the computer and control device is able to compensate for electrical peak and / or unbalanced and / / or to be able to temporarily store overcapacities in the decentralized energy stores of the solar modules and / or in an external energy store. For this purpose, of course, the individual solar modules and the external energy storage are provided with appropriate data interfaces for communication. For example, the computer and control device during the night hours, the respective solar modules switch so that only energy is taken from the respective decentralized energy storage, whereby a compensation between the day and night hours can be achieved. The computer and control device is able to access each of the networked, decentralized energy storage and to detect and process their charge states or capacities. The computer and control device can thus at any time a precise overview of, for example, the performance of the solar cell of the respective solar modules, the Supply state of decentralized and integrated into the solar modules energy storage or the external energy storage and thereby manage the power generation and storage centrally.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 ein erfindungsgemäßes Solarmodul in einer Ansicht von unten und von der Seite, 1 an inventive solar module in a view from below and from the side,

2 ein Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Solarmoduls, 2 a schematic diagram of the solar module according to the invention,

3 ein Integrationsschaltbild des Solarmoduls in eine Solaranlage, 3 an integration diagram of the solar module in a solar system,

4 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Solaranlage. 4 a schematic diagram of a solar system according to the invention.

Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßes Solarmodul 1 ein Solarpaneel 2 mit mehreren, im Einzelnen nicht gezeigten, Solarzellen auf, die bei Lichteinfall eine Solarspannung USol an einen Solarmodulausgang 3 abgeben. in das erfindungsgemäße Solarmodul 1 ist darüber hinaus zumindest ein elektrischer, aufladbarer Energiespeicher 4 integriert, der eingangsseitig über eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5, kurz auch Ladeschaltung genannt, (vgl. 2) mit dem Solarpaneel 2 und ausgangsseitig mit dem Solarmodulausgang 3 verbunden ist, wobei am Solarmodulausgang 3 eine vordefinierbare Modulspannung UMod) anliegt, mit welcher das Solarmodul 1 auf eine Solaranlage 6 (vgl. 3 und 4) aufschaltbar ist. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5 leitet dabei einen Ladestrom an den Energiespeicher 4 ab und lädt diesen auf, wobei die vom Solarpaneel 2 abgegebene Solarspannung USol größer oder kleiner als die vordefinierte Modulspannung UMod sein kann. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5 ist darüber hinaus derart ausgebildet, dass sie in Abhängigkeit der Solarspannung USol das Solarpaneel 2 oder den Energiespeicher 4 jeweils separat oder aber das Solarpaneel 2 und den Energiespeicher 4 parallel auf den Solarmodulausgang 3 schaltet.According to the 1 has a solar module according to the invention 1 a solar panel 2 with a plurality of solar cells, not shown in detail, which, upon incidence of light, emit a solar voltage U Sol to a solar module output 3 submit. in the solar module according to the invention 1 is beyond at least an electric, rechargeable energy storage 4 integrated, the input side via a control / regulating device 5 , also called charging circuit for short, (cf. 2 ) with the solar panel 2 and on the output side with the solar module output 3 connected, wherein at the solar module output 3 a predefinable module voltage U mod ) is applied, with which the solar module 1 on a solar system 6 (see. 3 and 4 ) is aufschaltbar. The control / regulation device 5 conducts a charging current to the energy storage 4 and charge it, taking the solar panel 2 delivered solar voltage U Sol may be greater or smaller than the predefined module voltage U mod . The control / regulation device 5 is also designed such that it depends on the solar voltage U Sol the solar panel 2 or the energy storage 4 each separately or the solar panel 2 and the energy storage 4 parallel to the solar module output 3 on.

Bei nicht verschattetem Solarmodul 1 wird der integrierte elektrische Energiespeicher 4 über die steuerbare Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5 (Lade- und Entladeschaltung) mit einem intelligenten Energiemanagement kontrolliert aufgeladen, wobei stets ein ausreichender Anteil der vom Solarmodul 1 bzw. von dem Solarpaneel 2 erzeugten elektrischen Energie an ein Stromnetz 13 abgegeben wird, das heißt extern verfügbar ist. Wird das Solarpaneel 2, beispielsweise durch Wolken verschattet, steigt dessen Innenwiderstand, was insbesondere bei einer Belastung (Stromentnahme) zu einem Absinken der Solarspannung USol und damit der Modulspannung UMod führt. Sinkt die Modulspannung UMod des verschatteten Solarmoduls 1 unter die des/der parallel geschalteten, integrierten elektrischen Energiespeicher(s) 4, so geben diese elektrische Energie ab und übernehmen zumindest den Teil des Laststromes, den das verschattete Solarpaneel 2 bzw. die verschatteten Solarzellen nicht mehr liefern kann/können. Gemäß den 1 und 2 ist dabei jeweils lediglich ein Solarpaneel 2 und jeweils lediglich ein elektrischer Energiespeicher 4 je Solarmodul 1 gezeigt, wobei selbstverständlich klar ist, dass von diesen mehrere angeordnet bzw. vorgesehen sein können. Da die Betriebsspannung des Energiespeichers 4 im Bereich der optimalen Betriebsspannung des Solarmoduls 1 bzw. des Solarpaneels liegt, ändert sich die Modulspannung UMod bei Verschattung nur geringfügig, wobei der maximale Laststrom weiter entnommen und die Restenergie, die die verschatteten Solarzellen liefern können, gleichzeitig ausgenutzt werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Solarmodul 1 ist es somit möglich, eine individuelle Energieentnahme aus dem Solarpaneel 2, dem Energiespeicher 4 oder aus beiden gleichzeitig zu wählen, wobei bei einer gleichzeitigen Energieentnahme aus dem Solarpaneel 2 und dem Energiespeicher 4 diese parallel geschaltet sind und dadurch eine Durchleitung des Stroms vom Energiespeicher 4 durch das Solarpaneel 2 und verbunden damit ein hoher Innenwiderstand des Solarpaneels 2 umgangen werden können. Mit der erfindungsgemäßen Parallelschaltung steigt die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Solarmoduls 1 erheblich an.With not shaded solar module 1 becomes the integrated electrical energy storage 4 via the controllable control / regulation device 5 Charging and discharging circuit with a smart energy management controls charged, with always a sufficient proportion of the solar module 1 or from the solar panel 2 generated electrical energy to a power grid 13 is issued, that is externally available. Will the solar panel 2 , Shaded by clouds, for example, increases its internal resistance, resulting in particular in a load (current drain) to a decrease in the solar voltage U Sol and thus the module voltage U mod . Decreases the module voltage U Mod of the shaded solar module 1 below that of the parallel-connected integrated electrical energy store (s) 4 , so give this electrical energy and take over at least the part of the load current, the shaded solar panel 2 or the shaded solar cells can no longer deliver / can. According to the 1 and 2 is only a solar panel 2 and in each case only an electrical energy store 4 each solar module 1 it being understood, of course, that of these several may be arranged. As the operating voltage of the energy storage 4 in the range of the optimum operating voltage of the solar module 1 or the solar panel, the module voltage U mod changes only slightly in shading, the maximum load current further removed and the residual energy that can provide the shaded solar cells, can be used simultaneously. With the solar module according to the invention 1 It is thus possible, an individual energy extraction from the solar panel 2 , the energy storage 4 or to choose from both simultaneously, with a simultaneous energy extraction from the solar panel 2 and the energy storage 4 these are connected in parallel and thereby a passage of the current from the energy storage 4 through the solar panel 2 and associated with it a high internal resistance of the solar panel 2 can be bypassed. With the parallel connection according to the invention, the performance of the solar module according to the invention increases 1 considerably.

Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5 ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sie bei einem Unterschreiten der Solarspannung USol unter die vordefinierte und gewünschte Modulspannung UMod den Energiespeicher 4 parallel zum Solarpaneel 2 schaltet, so dass am Solarmodulausgang 3 die Solarspannung USol und die Speicherspannung UBat des Energiespeichers 4 parallel anliegen und sich die Lastströme aus Solarpaneel 2 und Energiespeicher 4 addieren, wobei sie die an den Solarmodulausgang 3 abgegebene Speicherspannung UBat an die Solarspannung USol anpasst, so dass am Solarmodulausgang 3 stets eine genau festlegbare, und vorzugsweise konstante Modulspannung UMod anliegt. Der Energiespeicher 4 kann dabei zumindest einen Akkumulator und/oder einen hochkapazitiven Sensor oder aber auch eine Kombination aus beidem aufweisen. Die erfindungsgemäße Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5 ist dabei in der Lage, eine Leistungsabgabe in einen Ladezustand des wenigstens einen Energiespeichers 4 zu überwachen und zu steuern, wobei die Betriebsspannungsbereiche des Energiespeichers 4 und des Solarmoduls 1 bzw. des Solarmoduls 2 vorzugsweise gleich ausgelegt sind.The control / regulation device 5 is preferably designed so that they fall below the predefined and desired module voltage U mod the energy storage when falling below the solar voltage U Sol 4 parallel to the solar panel 2 turns off, leaving the solar module output 3 the solar voltage U Sol and the storage voltage U Bat of the energy storage 4 lie parallel and the load currents from solar panel 2 and energy storage 4 Add them to the Solar module output 3 discharged memory voltage U Bat to the solar voltage U Sol adapts, so that at the solar module output 3 always a precisely definable, and preferably constant module voltage U Mod applied. The energy storage 4 can have at least one accumulator and / or a high-capacitance sensor or even a combination of both. The control / regulating device according to the invention 5 is able to output power into a state of charge of the at least one energy store 4 to monitor and control, with the operating voltage ranges of the energy storage 4 and the solar module 1 or of the solar module 2 preferably designed the same.

Wie insbesondere der 1 weiter zu entnehmen ist, kann unterhalb des Solarmoduls 1 zumindest ein als Generator nutzbarer Lüfter 6 vorgesehen sein, der im Lüfterbetrieb eine Kühlung des Energiespeichers 4 und/oder des Solarmoduls 1 bewirkt und im Generatorbetrieb mittels Windenergie den wenigstens einen Energiespeicher 4 des Solarmoduls 1 auflädt. Dabei ist zu beachten, dass zwischen dem auf einer Dachfläche 7 montierten Solarmodul 1 und der Dachfläche 7 ein kaminartiger Hohlraum 8 entsteht, der insbesondere bei Wind einen Kamineffekt erzeugt und ausreicht, den Lüfter 6 bzw. ein Lüfterrad des jeweiligen Lüfters 6 zu bewegen und dadurch elektrische Energie zu erzeugen. Gleichzeitig bieten die erfindungsgemäß angeordneten Lüfter 6 den großen Vorteil, dass sie bei hoher und intensiver Sonneneinstrahlung das Solarmodul 1 und insbesondere das Solarpaneel 2 kühlen und dadurch deren Leistungsfähigkeit sicherstellen können. Bei sehr intensiver Sonneneinstrahlung sinkt nämlich die vom Solarpaneel 2 erzeugbare Solarspannung USol aufgrund des negativen Temperaturkoeffizienten, so dass es im ungünstigsten Fall vorkommen kann, dass ein Wechselrichter 9 das Solarpaneel 2 und damit das Solarmodul 1 aufgrund der zu geringen erzeugten Solarspannung USol abschaltet, obwohl die Sonneneinstrahlung optimal für die Energieerzeugung des Solarmoduls 1 genutzt werden könnte. Hier wirkt der erfindungsgemäß angeordnete Lüfter 6 entgegen, indem er das Solarmodul 1 kühlt und dadurch dem negativen Temperaturkoeffizienten entgegenwirkt, so dass ein unerwünscht starkes Absinken der Solarspannung USol vermieden und damit auch ein unerwünschtes Abschalten des Solarmoduls 1 unterbunden werden kann.How the particular 1 can be further seen, below the solar module 1 at least one fan that can be used as a generator 6 be provided, which in cooling fan cooling of the energy storage 4 and / or the solar module 1 causes and generator operation by means of wind energy the at least one energy storage 4 of the solar module 1 charging. It should be noted that between the on a roof surface 7 mounted solar module 1 and the roof area 7 a fireplace-like cavity 8th arises, which creates a chimney effect especially in wind and sufficient, the fan 6 or a fan wheel of the respective fan 6 to move and thereby generate electrical energy. At the same time provide the invention arranged fan 6 the big advantage of being the solar module in high and intensive sunlight 1 and especially the solar panel 2 cool and thereby ensure their performance. In the case of very intense solar radiation, that of the solar panel sinks 2 producible solar voltage U Sol due to the negative temperature coefficient, so that it may happen in the worst case, that an inverter 9 the solar panel 2 and thus the solar module 1 due to the low solar voltage generated U Sol shuts off, although the sun's rays optimal for the energy production of the solar module 1 could be used. Here, the inventively arranged fan acts 6 against, by the solar module 1 cools and thereby counteracts the negative temperature coefficient, so that an undesirably strong decrease in the solar voltage U Sol avoided and thus also an unwanted shutdown of the solar module 1 can be prevented.

Betrachtet man die 2, so kann man erkennen, dass das Solarpaneel 2, die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5 sowie der zumindest eine Energiespeicher 4 über ein Interface 10 und einen Datenbus 11 kommunizierend miteinander verbunden sind.Looking at the 2 , so you can tell that the solar panel 2 , the control / regulation device 5 and the at least one energy store 4 via an interface 10 and a data bus 11 communicating with each other.

Jedes der erfindungsgemäßen Solarmodule 1 besitzt dabei eine (Daten-)Schnittstelle zur Datenübertragung und zur Verbindung mit einem externen Server 12 (vgl. 4) sowie mit weiteren Solarmodulen 1. Die gemäß der 4 dargestellten Solarmodule 1 können dabei baugleich oder aber unterschiedlicher Bauart sein. Über den Wechselrichter 9 sind dabei die einzelnen Solarmodule 1 an ein Stromnetz 13 angeschlossen. Die einzelnen Solarmodule 1 können zudem in einer Solaranlage 14 zusammengefasst und optional mit einem externen Energiespeicher 15 (vgl. 3), beispielsweise einem Sammelspeicher, zur Speicherung elektrischer Energie verbunden sein, der Server 12 stellt dabei eine mit den einzelnen Solarmodulen 1 sowie mit dem Stromnetz 13 und optional mit dem externen Energiespeicher 15 vernetzte Rechner- und Steuerungseinrichtung dar, die derart ausgebildet ist, dass der Energieversorger auf sie zugreifen und diese so steuern kann, dass elektrische Spitzen- und/oder Schieflasten im Stromnetz kompensieren und/oder über Überkapazitäten in den Energiespeichern 4, 15 zwischengespeichert werden können.Each of the solar modules according to the invention 1 has a (data) interface for data transfer and connection to an external server 12 (see. 4 ) as well as with other solar modules 1 , The according to the 4 illustrated solar modules 1 can be identical or different types. About the inverter 9 are the individual solar modules 1 to a power grid 13 connected. The individual solar modules 1 You can also use a solar system 14 summarized and optionally with an external energy storage 15 (see. 3 ), for example, a collective memory to be connected to store electrical energy, the server 12 puts one with the individual solar modules 1 as well as with the power grid 13 and optionally with the external energy storage 15 networked computer and control device which is designed such that the energy supplier can access them and control them so that electrical peak and / or unbalanced loads in the power supply network compensate and / or over-capacity in the energy storage 4 . 15 can be cached.

Generell erfolgt die Integration des Energiespeichers 4 in das Solarmodul 1 elektrisch und konstruktiv derart, dass sich Solarmodule 1 mit Energiespeicher 4 nach außen wie die gleichen Solarmodule 1 ohne elektrischen Energiespeicher 4 verhalten und zusammenschalten lassen. Erfindungsgemäß kann dabei elektrische Energie aus den Solarpaneelen 2, den Energiespeichern 4 oder gleichzeitig aus beiden entnommen werden, ohne dass Änderungen an den externen elektrischen Steuerungen und Wechselrichtern 9 (Umrichter) vorgenommen werden müssten. Durch die Integration der Energiespeicher 4 in die Solarmodule 1 kann gleichzeitig erreicht werden, dass sich die Gesamtkapazität des Energiespeichers automatisch mit der Anzahl der zusammengeschalteten Solarmodule ändert, ohne dass zusätzliche externe Anforderungen erforderlich wären. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5 ist derart ausgelegt, dass ein Laden des Energiespeichers 4 auch über einen (bidirektionalen) Wechselrichter aus dem Stromnetz 13 erfolgen kann. Die steuerbare Lade- und Entladeschaltung, das heißt die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5 verfügt dabei über eingangs erwähntes Interface 10, das heißt über eine Kommunikationsschnittstelle, zur externen Steuerung der Ladung und Entladung des Energiespeichers 4 sowie zur externen Abfrage des aktuellen Betriebszustandes des Solarmoduls 1, das heißt des Solarpaneels 2 und des integrierten Energiespeichers 4. Die einzelnen Solarmodule 1 der Solaranlage 14 sind dabei untereinander über diese Kommunikationsstelle, das heißt über das Interface 10, vernetzt und mit dem Server 12 der Solaranlage 14 verbunden, wobei der Server 12 den Zustand der einzelnen Solarmodule 1 überwacht und steuert und dadurch den aktuellen Zustand der Solaranlage berechnet. Der Server 12 kann über eine LAN/WAN-Schnittstelle verfügen, die es einem Verbraucher oder einem Energieversorger ermöglicht, den aktuellen Zustand (Leistungsabgabe, Ladekapazität) der Solaranlage 14 abzufragen und zu steuern und dadurch insbesondere beispielsweise Spitzenlasten vorzubereiten, in dem der Energiespeicher 4 und/oder der Energiespeicher 15 vorgeladen wird. Durch einen Fernzugriff über die LAN/WAN-Schnittstelle des Servers 12 auf die einzelnen Solarmodule 1 ist darüber hinaus eine schnelle Fehlersuche möglich und damit eine effiziente Vorbereitung und Durchführung von Wartungsarbeiten. Zur Datenübertragung können dabei selbstverständlich auch die normalen stromführenden Leitungen am Solarmodulausgang 3 verwendet werden. In dem externen Energiespeicher 15 können größere Energiemengen gespeichert werden, insbesondere dann, wenn die Solarmodule 1 ausreichend Energie liefern, diese aber aktuell nicht benötigt wird und gleichzeitig die elektrischen Energiespeicher 4 in den einzelnen Solarmodulen 1 voll geladen sind. Der externe Energiespeicher 15 ist dabei so ausgelegt, dass auch Energie aus dem Stromnetz 13 aufgenommen, zwischengespeichert und bei Bedarf wieder in das Stromnetz 13 zurückgespeist werden kann, wobei der Energiespeicher 15 ebenfalls über eine eigene Kommunikationsschnittstelle verfügt und dadurch mittels des Servers 12 überwacht und gesteuert werden kann.In general, the integration of the energy storage takes place 4 in the solar module 1 electrically and constructively such that solar modules 1 with energy storage 4 outward like the same solar modules 1 without electrical energy storage 4 behave and connect together. According to the invention can thereby electrical energy from the solar panels 2 , the energy storage 4 or simultaneously taken from both without making changes to the external electrical controls and inverters 9 (Inverter) would have to be made. Through the integration of energy storage 4 into the solar modules 1 can be achieved at the same time that the total capacity of the energy storage automatically changes with the number of interconnected solar modules, without additional external requirements would be required. The control / regulation device 5 is designed such that charging the energy storage 4 also via a (bidirectional) inverter from the power grid 13 can be done. The controllable charge and discharge circuit, that is the control / regulating device 5 has the interface mentioned above 10 That is, via a communication interface, for external control of the charge and discharge of the energy storage 4 and for external query of the current operating status of the solar module 1 that is the solar panel 2 and the integrated energy storage 4 , The individual solar modules 1 the solar system 14 are with each other via this communication point, that is via the interface 10 , networked and with the server 12 the solar system 14 connected, the server 12 the state of the individual solar modules 1 monitors and controls and thereby calculates the current state of the solar system. The server 12 can have a LAN / WAN interface that allows a consumer or utility to the current state (power output, charging capacity) of the solar system 14 to query and control and thereby prepare in particular, for example, peak loads, in which the energy storage 4 and / or the energy storage 15 is summoned. Through remote access via the LAN / WAN interface of the server 12 on the individual solar modules 1 In addition, rapid troubleshooting is possible and thus efficient preparation and execution of maintenance work. Of course, the normal current-carrying lines at the solar module output can also be used for data transmission 3 be used. In the external energy storage 15 For example, larger amounts of energy can be stored, especially if the solar modules 1 provide enough energy, but this is currently not needed and at the same time the electrical energy storage 4 in the individual solar modules 1 are fully charged. The external energy storage 15 is designed so that even energy from the mains 13 recorded, cached and, if necessary, back into the power grid 13 can be fed back, the energy storage 15 also has its own communication interface and thereby by means of the server 12 can be monitored and controlled.

Vorzugsweise sind die einzelnen Solaranlagen 14 regional vernetzt und können bei Bedarf durch eine intelligente Steuerung Spitzenlasten oder Schieflasten im Stromversorgungsnetz ausgleichen sowie über Kapazitäten zwischenspeichern. Der Vorteil eines derartigen dezentralisierten, verteilten und modularen Systems liegt in der deutlich höheren Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit sowie einer beliebigen Erweiterbarkeit. Insbesondere im Havariefall wirkt sich dies vorteilhaft aus, da nicht das Gesamtsystem, sondern lediglich einzelne, leicht ersetzbare, Komponenten ausfallen würden. Ebenfalls ist es möglich, bereits vorhandene Solaranlagen 14 bei Wartungsarbeiten problemlos mit den erfindungsgemäßen Solarmodulen 1 nachzurüsten. Durch die Integration der Energiespeicher 4 in die jeweiligen Solarmodule 1 kann darüber hinaus der Flächenbedarf begrenzt werden, da für die Zwischenspeicherung von elektrischer Energie keine zusätzliche Fläche benötigt wird.Preferably, the individual solar systems 14 regionally networked and can, if necessary, compensate for peak loads or unbalanced loads in the power supply network by means of an intelligent controller and cache them via capacities. The advantage of such a decentralized, distributed and modular system lies in the significantly higher reliability and availability as well as any expandability. In particular, in the event of an accident, this has an advantageous effect, since not the entire system, but only single, easily replaceable, components would fail. It is also possible to use existing solar systems 14 during maintenance with the solar modules according to the invention easily 1 retrofit. Through the integration of energy storage 4 into the respective solar modules 1 In addition, the space requirement can be limited because no additional area is needed for the intermediate storage of electrical energy.

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Claims (12)

Solarmodul (1) für eine Solaranlage (14) – mit zumindest einem Solarpaneel (2) mit mehreren Solarzellen, die bei Lichteinfall eine Solarspannung (USol) an einen Solarmodulausgang (3) abgeben, – mit zumindest einem in das Solarmodul (1) integrierten und aufladbaren Energiespeicher (4), der eingangsseitig über eine in der Art einer Ladeschaltung ausgebildete Steuerungs-/Regelungseinrichtung (5) mit dem Solarpaneel (2) und ausgangsseitig mit dem Solarmodulausgang (3) verbunden ist, wobei an dem Solarmodulausgang (3) eine vordefinierte Modulspannung (UMod) anliegt, mit welcher das Solarmodul (1) auf die Solaranlage (14) aufschaltbar ist, – wobei die steuernde Steuerungs-/Regelungseinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass sie bei Überschreiten der Solarspannung (USol) über die vordefinierte Modulspannung (UMod) als auch bei Unterschreiten der Solarspannung (USol) unter die vordefinierte Modulspannung (UMod) einen Ladestrom bei Bedarf an den Energiespeicher (4) ableiten und diesen aufladen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs-/Regelungseinrichtung (5) so ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit der Solarspannung (USol) das Solarpaneel (2) oder den Energiespeicher (4) jeweils separat oder das Solarpaneel (2) und den Energiespeicher (4) parallel auf den Solarmodulausgang (3) schaltet.Solar module ( 1 ) for a solar system ( 14 ) - with at least one solar panel ( 2 ) with a plurality of solar cells which, upon incidence of light, emit a solar voltage (U Sol ) to a solar module output ( 3 ), with at least one into the solar module ( 1 ) integrated and rechargeable energy storage ( 4 ), the input side via a trained in the manner of a charging circuit control / regulation device ( 5 ) with the solar panel ( 2 ) and on the output side with the solar module output ( 3 ), wherein at the solar module output ( 3 ) a predefined module voltage (U Mod ) is applied, with which the solar module ( 1 ) on the solar system ( 14 ), wherein the controlling control device ( 5 ) is designed such that, when the solar voltage (U Sol ) is exceeded, it exceeds the predefined module voltage (U Mod ) and falls below the predefined module voltage (U Mod ) when the solar voltage (U Sol ) falls below the predefined module voltage (U Mod ). 4 ) and can charge it, characterized in that the control device ( 5 ) is designed so that it depends on the solar voltage (U Sol ) the solar panel ( 2 ) or the energy storage ( 4 ) each separately or the solar panel ( 2 ) and the energy storage ( 4 ) parallel to the solar module output ( 3 ) switches. Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs-/Regelungseinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass sie bei einem Unterschreiten der Solarspannung (USol) unter die vordefinierte Modulspannung (UMod) den Energiespeicher (4) parallel zum Solarpaneel (2) schaltet, so dass am Solarmodulausgang (3) die Solarspannung (USol) und eine Speicherspannung (UBat) des Energiespeichers (4) parallel anliegen, wobei die an den Solarmodulausgang (3) abgegebene Speicherspannung (UBat) an die Solarspannung (USol) anpasst ist, so dass am Solarmodulausgang (3) stets eine genau festlegbare, vorzugsweise konstante, Modulspannung (UMod) anliegt.Solar module according to claim 1, characterized in that the control / regulating device ( 5 ) is designed such that, when the solar voltage (U Sol ) falls below the predefined module voltage (U Mod ), it stores the energy store ( 4 ) parallel to the solar panel ( 2 ), so that at the solar module output ( 3 ) the solar voltage (U Sol ) and a storage voltage (U Bat ) of the energy store ( 4 ) parallel, whereby the to the solar module output ( 3 ) output memory voltage (U Bat ) is adapted to the solar voltage (U Sol ), so that at the solar module output ( 3 ) always a precisely definable, preferably constant, module voltage (U mod ) is applied. Solarmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (4) zumindest einen Akkumulator und/oder einen hochkapazitiven Kondensator aufweist.Solar module according to claim 1 or 2, characterized in that the energy store ( 4 ) has at least one accumulator and / or a high-capacitance capacitor. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs-/Regelungseinrichtung (5) so ausgebildet ist, dass sie eine Leistungsabgabe und einen Ladezustand des wenigstens einen Energiespeichers (4) überwacht und steuert.Solar module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control / regulating device ( 5 ) is designed such that it has a power output and a state of charge of the at least one energy store ( 4 ) monitors and controls. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsspannungsbereich des wenigstens einen Energiespeichers (4) einem Betriebsspannungsbereich des Solarmoduls (1) bzw. des Solarpaneels (2) entspricht.Solar module according to one of claims 1 to 4, characterized in that an operating voltage range of the at least one energy store ( 4 ) an operating voltage range of the solar module ( 1 ) or the solar panel ( 2 ) corresponds. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Solarmoduls (1) zumindest ein als Generator nutzbarer Lüfter (6) vorgesehen ist, der im Lüfterbetrieb eine Kühlung des Energiespeichers (4) und/oder des Solarmoduls (1) bewirkt und im Generatorbetrieb mittels Windenergie den wenigstens einen Energiespeicher (4) des Solarmoduls (1) auflädt.Solar module according to one of claims 1 to 5, characterized in that below the solar module ( 1 ) at least one usable as a generator fan ( 6 ) is provided, which in cooling fan cooling of the energy store ( 4 ) and / or the solar module ( 1 ) causes and in generator mode by means of wind energy the at least one energy storage ( 4 ) of the solar module ( 1 ). Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein insbesondere bidirektionaler Wechselrichter (9) vorgesehen ist, der eine Aufladung des Energiespeichers (4) und/oder eines externen Energiespeichers (15) durch eine externe Stromzufuhr erlaubt.Solar module according to one of claims 1 to 6, characterized in that a particular bidirectional inverter ( 9 ) is provided, which is a charge of the energy store ( 4 ) and / or an external energy store ( 15 ) by an external power supply. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul (1) eine (Daten-)Schnittstelle zur Datenübertragung und zur Verbindung mit einem externen Server (12) bzw. mit weiteren Solarmodulen (1) aufweist.Solar module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the solar module ( 1 ) a (data) interface for data transmission and for connection to an external server ( 12 ) or with other solar modules ( 1 ) having. Solaranlage (14) mit zumindest einem Solarmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und mit einem externen Energiespeicher (15) zur Speicherung elektrischer Energie, der mit einem Stromnetz (13) und mit zumindest einem Solarmodul (1) verbunden ist.Solar system ( 14 ) with at least one solar module ( 1 ) according to one of claims 1 to 8 and with an external energy store ( 15 ) for storing electrical energy supplied by a power grid ( 13 ) and with at least one solar module ( 1 ) connected is. Solaranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von miteinander vernetzten Solarmodulen (1) sowie ein ebenfalls vernetzter Server (12) vorgesehen sind, der derart ausgebildet ist, dass er elektrische Spitzen- und/oder Schieflasten im Stromnetz (13) kompensieren und/oder Überkapazitäten aus dem Stromnetz (13) in den Energiespeichern (4) der Solarmodule (1) und/oder im externen Energiespeicher (15) zwischenspeichern kann.Solar system according to claim 9, characterized in that a plurality of interconnected solar modules ( 1 ) as well as a likewise networked server ( 12 ) are provided which is designed such that it electrical peak and / or unbalanced loads in the power grid ( 13 ) and / or overcapacity from the electricity grid ( 13 ) in the energy stores ( 4 ) of the solar modules ( 1 ) and / or in the external energy store ( 15 ) can cache. Solaranlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleichstromleistung (PDC) der Solarzellen der Solarpaneele (2) in den Solarmodulen (1) größer ist als eine Nennleistung (NC) des (Photovoltaik-)Wechselrichters (9) und die Leistungsdifferenz zum Aufladen der Energiespeicher (4) in der Solaranlage nutzbar ist, so dass bei verringerter oder keiner Leistungsabgabe der Solarzellen der Solarpaneele (2) die für die Wechselrichter (9) erforderliche Leistung aus den Energiespeichern (4) entnommen wird, wodurch sich bei gleicher Beleuchtungsdauer der Solarzellen eine Verlängerung der Einspeisung der Wechselrichter (9) in das Stromnetz (13) ergibt.Solar system according to claim 9 or 10, characterized in that a direct current power (P DC ) of the solar cells of the solar panels ( 2 ) in the solar modules ( 1 ) is greater than a rated power (N C ) of the (photovoltaic) inverter ( 9 ) and the power difference for charging the energy storage ( 4 ) is usable in the solar system, so that with reduced or no power output of the solar cells of the solar panels ( 2 ) for the inverters ( 9 ) required power from the energy storage ( 4 ), whereby, with the same illumination duration of the solar cells, an extension of the feed of the inverters ( 9 ) in the power grid ( 13 ). Solaranlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speicherung von Energie im externen Energiespeicher (15) in einer nicht elektrischen Form, insbesondere chemisch, thermisch und/oder mechanisch erfolgt. Solar installation according to one of claims 9 to 11, characterized in that a storage of energy in the external energy storage ( 15 ) in a non-electrical form, in particular chemically, thermally and / or mechanically.
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