RSS
Gesichter der Energieeffizienz
Bildergalerie Solarmodule
Welche Schritte sind für die Produktion der Solarmodule notwendig?
Solarthermie BG und Quiz
Parabolrinnenkraftwerke im Fokus
Testen Sie Ihr Wissen über Solarthermie!
Offene Fragen? Dann schauen Sie doch in unsere Bildergalerie!
Forschung & Innovation
IMEC: Der Strom, der aus dem Ofen kommt
Thermo-photovoltaische Zellen können Strom aus Wärmequellen erzeugen die infrarote Wellenlängen abstrahlen, zum Beispiel Hoch- temperaturöfen oder Haushaltsgeräte zur Warmwasserbereitung.
Mehr Interessantes aus der Forschung:
Onshore oder Offshore?
Beide Techniken haben ihre Berechtigung, aber auch ihre spezifischen Vor- und Nachteile. Entscheidend sind also der politische Blickwinkel und eventuell die wirtschaftliche Interessenlage.
Simulation
Bildergalerie: GIP
Die Kombination aus unterschiedlichen Materialien und Fertigungstechniken eröffnet der gebäudeintegrierten Photovoltaik (fast) grenzenlose gestalterische Möglichkeiten.
WasserwirbelKW
Wasserwirbelkraftwerk
Wasserwirbelkraftwerke nutzen die Energie von Flüssen auf eine neue, ökologisch wertvolle Art - ein Strudel treibt dabei den Generator an.
Interview
Modul-Garantien bremsen Innovationen
»Wir müssen uns dringend ein neues Modell überlegen, um wettbewerbsfähig zu bleiben«, sagt Dr. Joachim John, Team Leader Industrial Solar Cells Photovoltaics vom IMEC. Denn die Hersteller von PV-Modulen bremsen derzeit die Einführung neuer Techniken, die die Produktionskosten senken könnten.
Wärmebildkameras
Mit Wärmebildkameras lässt sich die Leistungsfähigkeit von Solarmodulen während der Fertigung oder nach der Montage prüfen. Worauf kommt es bei den Messungen konkret an?
Bildergalerie Desertec
Desertec zählt zu den ambitioniertesten Industrieprojekten Europas.
Welche Technologien und Firmen stecken eigentlich hinter Desertec?
Wind
Der Markt für Windenergieanlagen und Zubehör wird auch in absehbarer Zukunft wachsen. Technisch geht der Trend in Richtung größere und getriebelose Anlagen, leichtere Generatoren sowie Condition-Monitoring-Systeme.
National Semiconductor: Referenzdesign kombiniert ICs und MBDF-Firmware
SolarMagic-Chipsatz erkennt Lichtbögen in PV-Anlagen
Das neue Referenzdesign von National Semiconductor erkennt gefährliche Gleichstrom-Lichtbögen in Photovoltaik-Anlagen. Es besteht aus fünf ICs und der von National entwickelten Multi-Band-Dynamic-Filtering-Firmware (MBDF).
Anzeige
In PV-Anlagen können Wackelkontakte oder Isolationsfehler dazu führen, dass in Gleichstromkreisen Lichtbögen hoher Energie entstehen, die Temperaturen von über 3.000 °C erreichen und ein Sicherheitsrisiko sowohl für die umgebende Infrastruktur als auch für Personen darstellen. Der U.S. National Electrical Code (NEC) 690.11 aus dem Jahr 2011 schreibt für alle neuen PV-Anlagen ein System zur Erkennung und Unterbindung von Lichtbögen vor. Das Referenzdesign von National erkennen den Lichtbogen und lösen einen Alarm aus, auf den hin das System abgeschaltet werden kann, um den Lichtbogen erlöschen zu lassen.
Lichtbögen in PV-Anlagen sind schwierig festzustellen, denn ein Lichtbogen hinterlässt keine eindeutig identifizierbare elektronische Signatur. Hinzu kommt, dass die Strom führenden Leitungen in einer PV-Anlage überaus effektive Antennen für ein breites Spektrum elektromagnetischer Interferenzen im Umfeld des Modulfelds sind. Darüber hinaus erzeugen auch die Wechselrichter Störungen, die in die Strom führenden Leitungen induziert werden.
© elektroniknet.tv
Auf der Intersolar hatte National Semiconductor einen Versuch für das neue Referenzdesign aufgebaut. Christoph Goeltner erklärt wie es funktioniert.
»Deshalb ist ein ausgefeiltes Signalverarbeitungs-Konzept erforderlich, um einerseits das gesamte Spektrum gefährlicher Lichtbogen-Ereignisse zuverlässig zu erkennen und andererseits Fehlalarme während des ordnungsgemäßen Betriebs der PV-Anlage zu vermeiden«, sagt Dr. Christoph Goeltner von National Semicondcutor. Das Unternehmen hat ein solches Signalverarbeitungs-Konzept entwickelt und zum Patent angemeldet. Die MBDF-Firmware nutzt dabei ein abstrahiertes Mustererkennungs-Verfahren, das nicht darauf angewiesen ist, dass die Lichtbogen-Signatur exakt einer strikt vorgegebenen Form entspricht.
Der SolarMagic-Chipsatz von National besteht aus fünf ICs. Der SM73201MM, ein 16-Bit-Micropower-ADC mit Abtastraten von 50 bis 250 KSPS und differenziellem Eingang, digitalisiert das Lichtbogensignal nach der Verstärkung und Filterung im Analog Front End (AFE) und sendet das daraus erzeugte digitale Signal an den Mikrocontroller. Der SM73308MG ist ein rauscharmer Operationsverstärker mit geringem Offset und Rail-to-Rail-Ausgang, der den Mittelpunkt der Referenzspannung Vref für das Lichtbogenerkennungs-AFE festlegt. Der SM73307MM, ein präziser, rauscharmer 17-MHz-Doppelverstärker mit CMOS-Eingang, dient zur Verstärkung und Filterung des Lichtbogen-Signatursignals. Außerdem umfass der Chipsatz zwei weitere Power-Management-Bausteine von National. Das Referenz-Design nimmt eine Fläche von 70 x 25 mm ein. Es ist kompatibel mit verschiedenen kostengünstigen DSPs.
Die Empfindlichkeit der Lichtbogenerkennung lässt sich auf die Anforderungen der Kunden einstellen. Die Erkennungszeit gibt National mit 200 ms an.
Die Chips lassen sich in Combiner-Boxes und String-Wechselrichter der Leistungsklasse bis 10 kW direkt integrieren. Laut Christoph Goeltner hat das Referenz-Design bereits einiges Interesse auf sich gezogen, es seien bereits Design-in-Aktivitäten mit mehreren Herstellern von Wechselrichtern im Gange.
Das Lichtbogenerkennungs-Referenzdesign RD-195 mit Evaluation Board, Stückliste und Schaltplan kann unter http://www.national.com/rd/RDhtml/RD-195.html heruntergeladen werden. Der ab sofort lieferbare SolarMagic Lichtbogenerkennungs-Chipsatz wird in verschiedenen Industriestandard-Gehäusen angeboten und kostet 7,90 US-Dollar (ab 1.000 Stück) einschließlich einer Lizenz für die MBDF-Firmware. Weitere Informationen gibt es unter http://www.national.com/en/solarmagic/index.html.
Weiterführende Links:
