DE69505938T2

DE69505938T2 - Solar-Wechselstrom-Adapter

Info

Publication number: DE69505938T2
Application number: DE69505938T
Authority: DE
Inventors: Wirojana Tantraporn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1995-08-16
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2015-08-17
Also published as: EP0712168B1; ES2125565T3; US5576533A; AU3016295A; EP0712168A1; AU685656B2; DE69505938D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter zur Umwandlung von Solarenergie in Gleichstrom, der in das herkömmliche Spannungssystem eines Haushalts einspeißbar ist.

Beschreibung des Standes der Technik

Die Umwandlung von Solarenergie in Elektrizität ist mit den vorhandenen Technologien bis auf einige wenige, sehr eingeschränkte Anwendungsfälle, nicht wirtschaftlich zu gestalten.
Die allgemein bekannten photovoltaischen Zellen oder Solarzellen, welche benutzerfreundlich sind, werden erstens in Verbindung mit Speicherbatterien, also als Spannungsversorgung für eine sofortige oder spätere Gleichstromversorgung verwendet, und zweitens in Verbindung mit einer Inverterschaltung verwendet, um Gleichspannung in das Spannungssystem eines Haushaltes einzuspeisen. Diese und andere Verwendungsformen sind dem Fachmann von Solarzellen wohl bekannt.
Neben der relativ hohen Kosten der Solarzellen selbst, treiben auch die erforderlichen Batterien und/oder Schaltungen die Kosten von Systemen zur Umwandlung von Solarenergie in Elektrizität aus dem Bereich, der sie für den Endverbraucher interessant macht. Die typischen Kosten von Solarzellen liegen immer noch im Bereich von $ 10 pro Watt. Die Kosten der Batterien und Schaltungen liegen üblicherweise höher als die von den Solarzellen. Es wurden bislang viele Versuche unternommen, Zellen mit einer höheren Effizienz herzustellen welche Kostengünstiger sind, so daß eine Senkung der Kosten auf etwa $ 2 pro Watt erreicht wurde.
Der Inverter ist generell so aufgebaut, daß er durch eine Gleichstromspannungsversorgung versorgt wird. Aus diesem Grund wird die Ausgangsspannung der Solarzelle gespeichert/reguliert durch eine Batterie oder zumindest einen sehr großen Kondensator. Ein elektronischer Zerhacker erzeugt dann einen zerhackten Gleichstrom, der auf eine gewünschte Spannung hoch transformiert wird mittels eines Transformators oder einer Serie von Spannungsverdopplern. Eine Impuls-Formerschaltung transformiert die verstärkte, zerhackte Spannung in eine gewünschte Sinuswelle, so z. B. eine 220 Volt Wechselspannung. (Der Stromkreisabschnitt von den Batterien zu dem Gleichspannungsausgang wird üblicherweise als Teil einer unterbrechungsfreien Stromversorgung oder USV verwendet). Letztere weist einen zusätzlichen Gleichrichter oder Konverterabschnitt auf, welcher die Wechselspannung in Gleichspannung zum Laden von Batterien umwandelt. Um die erzeugte Spannung in das kommunale Stromnetz einzuspeichern, muß die sinusförmige Welle phasensynchronisiert werden mit der Spannungsleitung, so daß die letztere die Gleichspannung aufnimmt. Diese Abfolge ist in Fig. 1 dargestellt.
Es muß festgehalten werden, daß die von Solarzellen erzeugte Energie viele Transformationsschritte durchlaufen muß und jeder dieser Schritte nicht 100% effizient sein kann. Diese vielen durchlaufenen Schritte erzeugen nicht nur höhere Kosten, sondern sind auch uneffizient. Einige dieser Verluste ergeben sich durch die Bereitstellung der notwendigen Energie zum Betrieb des Zerhackers, des Verstärkers, der Impulsgebungs- und der Synchronschaltungen.
Die JP-A-63124771 offenbart einen Gleichstrom-/Wechselstrom- Konverter, welcher einen bipolaren Transistor mit Rücklaufdioden in einer Brückenanordnung aufweist. Der Konverter wandelt die Energie der Solarzelle in Gleichstrom um, der in das städtische Wechselstromnetz eingespeist wird. Eine Steuerungsschaltung für die Transistoren ist über die Anschlüsse mit dem Wechselstromsystem verbunden und wird derart betrieben, sich auf entsprechend gegenüberliegende Arme der Brücke zu schalten, wenn die Systemspannung einen Schwellenwert der entsprechenden positiven und negativen Halbperioden überschreitet. Die DE 41 26 365 offenbart eine Vorrichtung zur Einspeisung von Spannung aus einer Gleichspannungsquelle in ein elektrisches Spannungsnetzwerk und gibt als Beispiel die Speisung durch Solarzellen in das Netzwerk an. Die Vorrichtung verwendet eine bidirektionale Tyristor-Brücke bei der die Torspannungen von der Gleichspannungsleitung gesteuert wird durch eine Spannungsbegrenzungsschaltung mit einer getrennten Steuerung für die Eingangsgleichspannung, die die Eingangsgleichspannung abschaltet bevor die Spannung der Wechselstromleitung über einen Grenzwert tritt. Die Vorspannungsquellen sind miteinander verbunden und nicht isoliert.
Anlage 1, ein im Jahre 1977 erteiltes kanadisches Patent mit einem japanischen Prioritätstag von 1973 stellt eine frühe Version einer USV unter Verwendung eines SCR als Hackschalter dar, die zeitgesteuert wird durch eine zentrale Logikschaltung. Die Impulsform wird erreicht durch Verwendung einer induktor-kapazitätsgeregelten Ladung und Verstärkung mittels eines Transformators. Um harmonische Teilschwingungen zu reduzieren und eine bessere Phasenkontrolle zu ermöglichen sind kompliziertere Zerhacker und Impulsformungsverfahren vorgestellt worden, so z. B. in den Anlagen 2 und 3. Einige dieser Schaltungen sind sehr kompliziert, aber die zu Fig. 1 beschriebenen wesentlichen Funktionen bleiben die gleichen oder sehen nur geringe Abweichungen vor. Unsere neue, im folgenden zu beschreibende Erfindung, dient nicht als USV, sondern vielmehr als eine zusätzliche Gleichstromspannungsversorgung, die gesteuert und versorgt wird durch eine stromführende Wechselstromleitung unter Einsatz von Solarenergie in der effizientesten und kostengünstigsten Weise.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Schaltung gemäß Anspruch 1 zur Umwandlung von Solarenergie in Wechselstrom vor, welche in die Stromversorgung eines Haushalts einspeisbar ist und die Kombination der folgenden Merkmale aufweist: eine Vielzahl von photovoltaischen Solarzellen, die so identisch wie möglich sind,
Mittel zur gruppenweisen, parallelen Verbindung einer bestimmten Anzahl der Zellen, so daß die Kurzschlußspannung jeder Gruppe bei Erleuchtung einen für den Einsatzzweck interessanten Schwellenwert überschreitet,
Mittel zur Verbindung der Gruppen von parallel verbundenen Zellen in Serie, so daß die Summe der einzelnen Leerlaufspannungen 5-20% größer ist als der absolute Wert der Spitzenspannung der Gleichstromstromleitung,
Vier Einheiten von Schaltvorrichtungen, von denen jede so betrieben werden kann, daß Strom in eine Richtung fließen kann, die in einer Brückenanordnung verbunden sind, in welcher die positiven Elektroden von zwei Einheiten elektrisch verbunden sind an einer ersten Klemme, die negativen Elektroden von den anderen Einheiten elektrisch verbunden sind an einer zweiten Klemme und wobei die übrigen Elektroden so verbunden sind, daß eine von zwei Einheiten verbunden ist mit einer Einheit von den anderen zwei Einheiten mittels einer dritten Klemme und die andere Einheit von den zwei Einheiten verbunden ist mit der anderen Einheit von den anderen beiden Einheiten mittels einer vierten Klemme,
Mittel zur Verbindung der Gesamtheit der Serie von verbunden Gruppen an parallelen Solarzellen mit der positiven Spannungsklemme der Gesamtheit, die mit einer ersten Brückenklemme und der negativen Spannungsklemme der Gesamtheit verbunden sind,
Mittel zum Verbinden der dritten und der vierten Klemme der Brücke mit den Klemmen einer Primärspule von Transformatormitteln,
Mittel zum Verbinden derselben Klemmen der primären Spule von den Transformatormitteln mit einem Stecker, der in die Gleichstromspannungsleitung steckbar ist, die Transformatoren weisen zumindest vier Niederspannungsnebenausgangswicklungen auf, die elektrisch voneinander und von der Primärspule getrennt sind,
und Mittel zum Verbinden jeder Ausgangsklemme von jeder Sekundärwicklung über ein paar Kontrollelektroden der Schaltgeräte, so daß die Geräte an den gegenüberliegenden Armen der Brücke die selbe Wechselstromphase aufweisen und die um 180º unterschiedlich ist von der Wechselstromphase von den anderen zwei Schaltgeräten.
Die Fig. 1 stellt ein funktionelles Blockdiagramm der aus dem Stand der Technik bekannten Konverter zur Umwandlung einer Gleichstromspannungsquelle zur Einspeisung in das häusliche Wechselstromnetz dar.
Fig. 2 stellt eine photovoltaische Zelle dar.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung von mehreren, parallel verbunden photovoltaischen Zellen.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung von mehreren, in Serie verbunden photovoltaischen Zellen.
Fig. 5 ist eine qualitative Strom-Spannungs- (I-V) Charakteristik der photovoltaischen Solar- "Batterie" oder Solarzelle.
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm eines STAC-Adapters, eine Zweianschlußpackung, die an eine haushaltsübliche Wechselstromleitung anschließbar ist.
Fig. 7 ist ein schematisches Detail einer direktionalen Schalteinheit gemäß Fig. 6 (ein SCR wird z. B. als Schaltvorrichtung eingesetzt).
Fig. 8 ist eine weitere Form der Gattersteuerungsschaltung, um ein härteres An- und Ausschalten der Schaltvorrichtung zu bewirken.
Fig. 9 stellen Strom- und Spannungswellen dar, die an den Anschlußklemmen des STAC-Adapters gemäß Fig. 6 abgenommen werden.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung

In der Fig. 1 ist eine qualitative Darstellung der Verwendung von fotovoltaischer Energieversorgung als Zusatz zu der Wechselstromstromspannung gemäß dem Stand der Technik und sollte selbsterklärend sein.
Die Fig. 2 stellt eine qualitative Abbildung einer photovoltaischen Zelle dar, die aus einer Halbleiterzellenkörperschicht 103 besteht, die gemäß der Solarzellen aus dem Stand der Technik ausgebildet ist mit einer strukturierten oberen Metallelektrode 101 und einer hinteren Metallelektrode 102.
Fig. 3 stellt eine schematische Darstellung von verschiedenen photovoltaischen Zellen dar, welche die oberen und unteren Elektroden mit den Bezeichnungen 1011 1021 für die Zellnummern 1, 1012, 1022 für die Zellennummern 2, ... usw. .... haben, welche parallel geschaltet sind, um eine Verbundzelle mit den Elektroden 201, 202 zu bilden.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung von verschiedenen Verbundzellen gemäß Fig. 3, welche obere und untere Elektroden 2011 und 2021 für die erste Verbundzelle aufweisen, 2012 und 2022 für die zweite Verbundzelle aufweisen, ... usw. ..., die in Serie geschaltet sind, um eine Gesamtheit von Elektroden 301, 302 zu erzeugen.
Die Fig. 5 zeigt eine Strom-Spannungs- (I-V) Charakteristik der in Fig. 4 beschriebenen Anordnung, wobei I an der Y-Achse 24 und V an der X-Achse 23 aufgetragen ist, und welche einen charakteristischen Kurzschlußstrom bei 22 und die Leerlaufspannung bei 21 darstellt.
Die Fig. 6 zeigt ein schematisches Diagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einer "Brücken"-Konfiguration 1-2- 3-4, die vier direktionale Schaltereinheiten 31, 32, 33 und 34 und einen Transformator 312 aufweist, die derart verbunden sind, daß die wechselstromklemmen 310, 311 den Transformator bei 38 und 39 unter Spannung setzen können und die Brücken bei 3 und 4 unter Spannung setzen, während die Solarzellenanordnung gemäß den Fig. 2-4 als eien Batterie 30 dargestellt wird, die in Serie mit einer Diode 314 bei 35 geschaltet ist, so daß die negative Klemme der Batterie mit der Brückenklemme 3 verbunden ist und die negative Klemme der Diode verbunden ist mit der Brückenklemme 1.
Die Fig. 7 zeigt schematische Details einer direktionalen Schaltereinheit mit einem Silizium-Steuerungs-Gleichrichter (SCR) 315 und einer Spule 328, die eine der Sekundärspulen des Transformators 312 gemäß Fig. 6 ist, und die Spule 328 parallel verbunden ist mit der Serienschaltung von Dioden 326 und dem Resistor 327 bei 318 und 322, während die negative Klemme von 326 verbunden ist mit 327 bei 320, um Netzwerkverbindungen über das Tor 317 und die Kathode 316 des SCR mit einem Wiederstand zwischen 317 und 318 zu bilden, um schließlich die gesamte Schalteinheit mit einer positiven Elektrode 313 und der Anode des SCR und der negativen Klemme 314 bei dem Verbindungspunkt von 316, 321 und 322 zu bilden.
Es versteht sich, daß drei weitere dieser Schaltereinheiten von ähnlichem Aufbau in geeigneter Weise gemäß Fig. 6 verbunden sind, mit den Wicklungen ähnlich zu 328 als Sekundärwicklungen von 312, aber deren Phasen so angeordnet sind, daß 31 und 34 mit "An" betrieben werden, wenn 32 und 33 in der "Aus" Stellung sind und umgekehrt.
Es ist auch selbstverständlich, daß obwohl ein SCR als eine beispielhafte Schaltereinrichtung in dieser und anderen Figu ren verwendet wird, wird hierdurch nicht festgelegt, daß der SCR die beste oder einzige Wahl ist. Andere Schaltvorrichtungen können die An-Aus-Funktion besser erfüllen als der SCR in der STAC-Anwendung.
Die Fig. 8 zeigt ein schematisches Diagramm einer alternativen Vorgehensweise zur Ladung des Tor-Kathodenpaars anstelle der weniger komplexen Dioden-Resistor Netzwerkanordnung zur Realisierung der in Fig. 7 abgebildeten Funktion. Die weiteren Möglichkeiten dieser Anordnung sollten sich für den Fachmann von selbst erschließen.
Die Fig. 9 zeigt die Spannung 410 der Wechselstromleitung als eine gepunktete Kurve, die Spannung zwischen 1 und 2 gemäß Fig. 6 als eine stückweise kontinuierliche Kurve 49 und die Wellenform 41-42-43-44-45-46-47-48 des Stroms zwischen 3 und 4 gemäß Fig. 6.
Wenn man nunmehr auf die Fig. 2 und 3 Bezug nimmt wird deutlich, daß grundsätzlich jede Spannungsstärke dadurch erreicht werden kann, daß eine ausreichende Anzahl von Zellen in einer Verbundzelle parallel geschaltet werden. Aus den Fig. 4 und 5 ist ebenfalls evident, daß im wesentlichen jede Leerlaufspannung 21 erreicht werden kann, durch Verwendung einer ausreichenden Anzahl von in Serie zusammengesetzten Zellen zur Bildung einer Einheit, die ebenfalls den erforderlichen Leerlaufstrom 22 bereitstellt.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die Fig. 6 und 7. Offensichtlich liegen die Punkte 310, 38 und 3 an elektrisch derselben Stelle. Die Tor-Kathode setzt die Schalteinheiten 31 und 34 unter Vorspannung, obwohl diese elektrisch isoliert voneinander sind, weisen beide die gleiche Phase wie die Wechselstromstromspannung an dem 310-38-3 gemeinsamen Punkt auf. Wenn dieser gemeinsame Punkt positiv ist (im Verhältnis zu dem anderen gemeinsamen Punkt 311-39-4) leiten die Schalteinheiten 31 und 34, während 32 und 33 blockieren. Unter dieser Bedingung, und weil die Leerlaufspannung 21 der Anordnung 30 größer ist als die Spannung an dem gemeinsamen Punkt 310-38-3, liegt ein Strom der Höhe I an, der sich aus der Kurve in Fig. 5 bei dem Momentanstrom V des gemeinsamen Punktes ergibt, der positiv von 3 zu 38 zu 310 und negativ von 4 zu 39 zu 311 fließt.
Wenn im umgekehrten Fall der gemeinsame Punkt 310-38-3 negativ ist, blockieren die Schalteinheiten 31 und 34, während die Einheiten 32 und 33 leiten, und der ähnliche Strom I fließt positiv von 4 zu 39 zu 311 und negativ von 3 zu 38 zu 310.
Die zuvor beschriebene Spannung und der Strom erscheinen graphisch als 410 und 41-42-43-44-45-46-47-48 in Fig. 9. Die Spannungsdifferenz zwischen 3 und 4, welche durch 49 angegeben ist, entspricht der angegebenen Spannung in jedem Bereich gemäß der I-V Charakteristik aus Fig. 5.
Die Fig. 8 zeigt ein alternatives Schaltungsdiagramm einer alternativen Vorgehensweise zur Ladung der Tor-Kathodenpaare der Schalteinheiten. Die Schaltung kann angepaßt werden. Die Schaltung kann durch einen Fachmann auf dem Gebiet der Steuerung des Verhaltens von derartigen Schaltungseinheiten verändert werden, um effektiver zu arbeiten.
Es sollte schließlich deutlich sein, daß die Diode 314 in der Fig. 6 dazu dient, jegliche Spannung aus anderen Teilen der Schaltung davon abzublocken, daß diese in die Solarzellenanordnung 30 fließen. Die STAC-Schaltung in Fig. 6 würde deshalb nur Gleichstrom zu der Gleichstromleitung hinzufügen, wenn die Zellen beleuchtet werden, wird aber bei zu wenig Beleuchtung keine Leistung von der Leitung abziehen.
Als diskrete Packung enthält die erfindungsgemäße Schaltung, welche als "Solar in Gleichstrom" oder STAC-Adapter bezeichnet werden soll, daneben einen Transformator mit vier Sekundärspulen, die vier Schalter-"Einheiten" (jede mit einem entsprechenden Tor-Treiber-Netzwerk und angetrieben durch die Spannung der Sekundärspule des Transformators mit geeigneter Phase) und der (Sicherheits-) Seriendiode. Die Packung hat einen Anschluß mit zwei Gabeln (35, 2) zur Verbindung mit der Solarzellen-"Batterie" und einen zwei-(oder drei)-gabligen (310, 311) Stecker für den Wechselstrom-"Hausanschluß". Der STAC-Adapter ist deshalb sehr einfach, kostengünstig, sicher, selbstbetreibend und hoch effizient.
Während die Form der STAC-Spannungswellen eine "viereckige" Wechselstromwelle aufweist, ist die Amplitude der fundamentalen Frequenzwelle gemäß der Fourier-Analyse etwa 4 mal so groß wie die "Viereckshöhe". Da die modernen Ladungen, beispielsweise in Computern, häufig den heimischen Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln, der für die Elektronik benötigt wird, ist die Vierecks-Welle des STAC tatsächlich Energieeffektiver bei der Umwandlung in Gleichstrom.
Die STAC-Packung kann auch verwendet werden für ein gegebenes Paar von Gleichstromleitungen und ist deshalb geeignet zur Unterstützung von dreiphasigen Stromleitungen (ein STAC pro Paar von einer Phase).
Während es wahr ist, daß der STAC-Adapter keine erheblichen Spannungen von der Wechselstromleitung abziehen wird, erzeugen kleine Verluste in dem Torsteuerungstransformator und die mögliche Gefahr von atmosphärischen elektromagnetischen Impulsen legen es nahe, daß der STAC-Adapter während der Nacht von der Wechselstromleitung getrennt wird. Eine getrennte automatisierte Steuerungsschaltung zur Trennung könnte in den STAC- Adapter integriert werden, obwohl dieses nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.
Von der zuvor genannten Erfindung sollte klar sein, daß sich die Schaltung von denen des Standes der Technik insofern unterscheidet, als daß sie die Spannungsquelleneigenschaft der Solarzellen als die Mittel zur Vereinfachung der Schaltung einsetzt und damit die Kosten senkt und gleichzeitig die maximale Effizienz erreicht.
Um die Kosten zu minimieren und die Effizienz der Verwendung von Solarenergie als unterstützende Wechselspannungsquelle zu maximieren, verwendet der neue "Solar in Wechselstrom" oder STAC-Adapter die Eigenschaft einer Solarzelle als Spannungsquelle zu dienen, der hoch effizienten Schaltfähigkeit von Siliziumschaltvorrichtungen und der Wechselstromleitung an sich. Die neu erfundene STAC-Adapter Schaltung ist einfach, preisgünstig, selbstregulierend, sicher und effizient.
Obwohl die Erfindung insbesondere gezeigt und beschrieben wurde unter Bezug auf verschiedene bevorzugte Ausführungsformen, wird es für den Durchschnittsfachmann erkenntlich sein, daß verschiedene Änderungen an diesen Gegenständen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der gemäß den Ansprüchen aufgezeichneten Erfindung zu verlassen.

Literatur

1. Tamil, et al., Canadian Patent No. 1016998, issued 77/09/06, "Power Conversion System".
2. Butler, D.M., U.S. Patent No. 4,075,034, Feb. 21, 1978, "Solar Converter".
3. Bobier, J.A., Brown, G.E., U.S. Patent No. 4,742,291, May 3, 1988, "Interface Control for Storage Battery based alternate energy systems".

Claims

1. Eine Schaltung zur Umwandlung von Solarenergie in Gleichstrom, der als zusätzlicher Strom zu der üblichen Netzstromversorgung eines Hauses dient, die eine Kombination der folgenden Bauteile aufweist:

- eine Mehrzahl von photovoltaischen Solarzellen, die im wesentlichen so identisch wie möglich sind,

- Mittel zum Verbinden dieser Zellen in parallelen Gruppen, die eine bestimmte Anzahl von den Zellen aufweisen, so daß, wenn diese erleuchtet werden, der Kurzschlußstrom von jeder Gruppe einen bei der Anordnung im Bedarfsfall interessanten Wert übersteigt,

- Mittel zur Verbindung der Gruppen von parallel Verbundenen Zellen in Serie, so daß die Summe der einzelnen Leerlaufspannungen 5-20% größer ist als der absolute Wert der Spitzenspannung der gleichstrom Stromleitung,

- vier Einheiten (31, 32, 33, 34) von Schaltervorrichtungen (3, 5), von denen jede so betrieben werden kann, daß Strom in einer Richtung fließen kann, die in einer Brückenanordnung verbunden sind, in welcher die positiven Elektroden von zwei Einheiten elektrisch verbunden sind an einer ersten Klemme (1), die negativen Elektroden von den anderen Einheiten elektrisch verbunden sind an einer zweiten Klemme (2) und wobei die übrigen Elektroden so verbunden sind, daß eine von zwei Einheiten verbunden ist mit einer Einheit von den anderen zwei Einheiten mittels einer dritten Klemme (3) und die andere Einheit von den zwei Einheiten verbunden ist mit der anderen Einheit von den anderen beiden Einheiten mittels einer vierten Klemme (4),

- Mittel zur Verbindung der Gesamtheit (30) der Serie von verbunden Gruppen an parallelen Solarzellen mit der positiven Spannungsklemme (301) der Gesamtheit (30), die mit der ersten Brückenklemme (1) und der negativen Spannungsklemme (302) der Gesamtheit (30) verbunden sind,

- Mittel zum Verbinden der dritten (3) und der vierten (4) Klemme der Brücke mit den Klemmen (38, 39) einer Primärspule von Transformatormitteln (312),

- Mittel zum Verbinden derselben Klemmen (38, 39) der primären Spule von den Transformatormitteln (312) mit einem Stecker (310, 311), der in die Gleichstromspannungsleitung steckbar ist, die Transformatormittel (312) weisen zumindest vier Niederspannungsneben-ausgangswicklungen (328) auf, die elektrisch voneinander und von der Primärspule getrennt sind, und Mittel zum Verbinden jeder Ausgangsklemme (319, 322) von jeder Sekundärwicklung über ein paar Kontrollelektroden (316, 317) der Schaltgeräte, so daß die Geräte an den gegenüberliegenden Armen der Brücke die selbe wechselstromphase aufweisen und die um 180º unterschiedlich ist von der wechselstromphase von den anderen zwei Schaltgeräten.

2. Schaltung gemäß Anspruch 1, wobei die Transformatormittel (312) mehr als einen Isolierungstransformator (312) aufweisen, dessen primären Wicklungen parallel verbunden sind und dessen individuelle sekundäre Wicklungen (328) dazu dienen, die individuellen Schaltgeräte (315) zu steuern.

3. Schaltung gemäß Anspruch 1, wobei die Schaltgeräte (315) Feldeffekttransistoren (FETs) aufweisen.

4. Schaltung gemäß Anspruch 1-3, die ferner versehen ist mit einem Gleichrichter (314) mit geeignetem Spannungs- und Stromdaten, der in Serie mit der Solarzellengesamtheit (30) verbunden ist, so daß der Strom von der letzteren zwischen den positiven Klemmen (35) der Gesamtheit an Zellen und der ersten Klemme (1) der Brücke passieren kann.

5. Schaltung gemäß einer der Ansprüche 1, 2 und 4, wobei die Schaltgeräte (315) gewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus Feldeffekttransistoren (FET), silikon gesteuerten Gleichrichtern (SCR), bipolaren Transistoren, isolierte Gate bipolar-Transistoren (IGBT), über das Tor ausschaltbare Thyristoren (GTO) und Mos-gesteuerte Thyristoren (MCT).

6. Schaltung gemäß Anspruch 5, wobei die Steuerschaltung von jeder Sekundärwicklung (328) der Transformatormittel (312) derart modifiziert ist, um eine einzelne Wellenform zu haben, die am besten geeignet ist für die An-Aus-Steuerung der gewählten Schaltgeräte (315).

7. Eine Mehrzahl von Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 1- 6, mit Einsatzbreiten von Spannung und Strom, die jeder über Paare von Leitungen von drei-Phasen Wechselstromleitungen verbunden sind, um zusätzlichen Strom zu erzeugen.

8. Eine Mehrzahl von Schaltungen gemäß Anspruch 7, die verbunden sind, um eine ungleiche Menge an zusätzlichem Strom zu liefern in unterschiedliche ein-Phasen Gruppen der drei Phasen, die häufig auftreten in dreiphasigen Anwendungen.