| PATENTANSPRÜCHE Verfahren zur Überwachung von Photo voltaikmodulen (1, 2), welche in einer Anordnung, bestehend aus mehreren, insbesondere in Reihe über eine elektrische Leitungsmittel (3) geschalteten Photovoltaikmodulen, im Einsatz sind, wobei dem jeweiligen Photo voltaikmodul (1, 2) ein eigener Microcontrol- ler (5) zugeordnet ist, eine, insbesondere fortlaufende, Feststellung mindestens eines Statusparameters des jeweiligen Photo voltaikmoduls (1, 2) durch den Microcontroller (5) durchgeführt wird, die den Statusparameter betreffenden Daten an eine Auswerteeinheit (10) übertragen werden, die zur Übertragung an die Auswerteeinheit (10) vorgesehenen Daten in Form von Datenblöcken (7, 8) konzipiert sind, zur Übertragung der Datenblöcke (7, 8) die zur Verschaltung der einzelnen Photo voltaikmodule (l)vorhandenen elektrischen Leitungsmittel (3) genutzt werden und die Datenblöcke (7, 8) unabhängig voneinander übertragen werden, so dass die Wahrscheinlichkeit der Kollision von Datenblöcken (7, 8) untereinander größer 0 ist. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Microcontroller (5) des einen Photovoltaikmoduls (z.B. 1) unabhängig von dem Microcontroller der weiteren Photovoltaikmoduls (z.B. 2) Datenblöcke (7 bzw. 8) generiert und diese in die elektrischen Leitungsmittel (3) einspeist. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Microcontroller (5) eine, insbesondere zufällig zu generierende, Verzögerungszeit Tw wartet, bis ein Datenblock (7, 8) in die elektrischen Leitungsmittel (3) eingespeist wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere zufällige Verzögerungszeit ΔTW folgende Bedingung erfüllt ΔTW > N - TD/ ΔCR wobei N die Anzahl der Photovoltaikmodule in der Reihe darstellt, TD die Zeit ist, die für die Übertragung eines Datenblocks notwendig ist und ΔCR die mittlere Fehlerrate aufgrund der Kollision von Datenblöcken darstellt. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Fehlerrate ΔCR in einem Bereich von 10"' bis 10" , vorzugsweise von 10'2 bis 10"5 liegt. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung von Daten für die Datenblöcke (7, 8) der in dem elektrischen Leitungsmittel (z.B. 3) befindliche Strom verändert, insbesondere moduliert wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Bit-Sequenz im Microcontroller (5) eine Sequenz von Modulationsimpulsen in dem elektrischen Leitunsmittel (z.B. 3) erzeugt wird. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Energie zur Übertragung der Datenblöcke (7, 8) vom Photovoltaikmodul (1, 2) selbst bezogen wird. 9. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass der Datenblock (7, 8) aus einzelnen Datenelementen (11, 31, 6) aufgebaut ist. 10. Verfahren nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass der Datenblock (7, 8) Datenelemente (11) zur Identifizierung der jeweiligen Photovoltaikmodule (1, 2) aufweist. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenblock (7, 8) Datenelemente (31) betreffend Statusparameter der jeweiligen Photovoltaikmodule (1, 2) aufweist. 12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass als Statusparameter die elektrische Spannung festgestellt wird. 13. Verfahren nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenblock (7, 8) Datenelemente (6) für einen Plausibilitätscheck aufweist. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeichenfolge oder Bitfolge innerhalb des Datenblocks (7, 8) auf dem Pseudo-Zufallsprinzip erzeugt wird. 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der jeweiligen Datenblöcke (7, 8) in festgelegten, insbesondere gleich bleibenden Zeitabständen erfolgt. 16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung des Vorhandenseins von Datenblöcken (7, 8), bei denen eine schädigende Beeinträchtigung insbesondere eine Kollision stattgefun- den hat, durch einen Plausibilitätscheck anhand des Datenelements (6) auf Seiten einer Auswerteeinheit (10) durchgeführt wird. 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die serielle Nummer jedes Photo voltaikmoduls (1) dazu verwendet wird, die Bildung der Zeichensequenz innerhalb des Datenblocks zu initialisieren. 18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer gemeinsamen Auswerteeinheit (10) eine Gleichstrommessung durchgeführt wird. 19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der gemeinsamen Auswerteeinheit (10) eine Kapazitätsmessung durchgeführt wird. 20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannungsmessung durchgeführt wird. 21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kapazitätsmessung durchgeführt wird. 22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Statusparameter die Spannung, die Temperatur und/oder die Stromstärke ermittelt werden. 23. Photovoltaikmodul, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer, vorzugsweise einer Mehrzahl von miteinander verschalteten Photovoltaikzellen (9), einer Verbindungsbox (14, 15) zur Verbindung der Photovoltaikzellen (9) mit einem elektrischen Leitungsmittel (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüfeinrichtung (12) vorgesehen ist, welche Statusparameter des betreffenden Photo voltaikmoduls (1) feststellt und diese in Form von Datenblöcken (7) unabhängig von der Einspeisung von Datenblöcken (8) von Prüfeinrichtungen (13) anderer Photovoltaikmodule (2) in die elektrischen Leitungsmittel (3, 4) einspeist. 24. Photovoltaikmodul nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (12, 13) einen Microcontroller (5) umfasst, der die Übertragung der Datenblöcke (7, 8) mittels Modulation des in dem elektrischen Leitungsmittel (3, 4) zur Verfügung stehenden Stroms vornimmt. 25. Photovoltaikmodul nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Microcontroller (5) eine Einrichtung zur Spannungsmessung, Tempera- turmessung und/oder Stromstärkemessung aufweist. 26. Photovoltaikmodul nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (12, 13) zur Strommodulation eine Shunt-Schaltung umfasst. 27. Anordnung zur Erzeugung von elektrischem Strom aus Sonnenenergie umfassend eine Mehrzahl von Photovoltaikmodulen (1, 2), Verbindungsmittel (3, 4), die dazu vorgesehen sind, die einzelnen Photo voltaikmodule (1, 2) zu einer Reihe zu verbinden, wobei jedem Photo voltaikmodul (1, 2) eine Prüfeinrichtung (12, 13) zur Erfassung von Statusparametern des zugehörigen Photovoltaikmoduls zugeordnet ist, eine Auswerteeinheit (10), die dazu vorgesehen ist, die Signale der Prüfeinrichtung (12, 13) zu empfangen und weiterzuverarbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale jeder Prüfeinrichtung (12 bzw. 13) als Datenblöcke (7 bzw. 8) erzeugt werden, und die Signale der jeweiligen Prüfeinrichtung (z.B. 12) unabhängig von der Einspeisung von Datenblöcken (z.B. 8) anderer Prüfeinrichtungen (z.B. 13) in das elektrische Leitungsmittel (3) eingespeist werden, so dass die Wahrscheinlichkeit der Kollision von Datenblöcken (7 bzw. 8) unterschiedlicher Photo voltaikmodule (1 bzw. 2) größer 0 ist. 28. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (10) die Datenblöcke (7, 8) einer Plausibilitätsprü- fung unterzogen werden. 29. Anordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (10) einen Mischsignalprozessor umfasst, der die Datenblöcke empfangt und eine Auswertung anhand einer Erfassung der Stromimpulse vornimmt. |
Verfahren zur Überwachung einzelner Photovoltaikmodule in einer Anordnung, die mehrere Photovoltaikmodule umfasst sowie eine Einrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens
Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft zum einen ein Verfahren zur Überwachung einzelner Photovoltaikmodule in einer Anordnung, die mehrere Photovoltaikmodule umfasst, Photovoltaikmodul sowie eine Anordnung zur Erzeugung von elektrischem Strom.
Stand der Technik Ein gattungsgemäßes Verfahren ist bereits aus der DE 101 36 147 B4 bekannt. Das Verfahren umfasst einen Modulkonverter als Bestandteil eines jeden Solarmoduls, welcher mehrere voneinander getrennte Sensoren zur Messung bestimmter Eigenschaften des Solarmoduls, wie z.B. Gleichspannung, Gleichstrom, Temperatur oder Erschütterung. Die gemessenen Werte werden als Analogsignale ei- nem Mikroprozessor zugeführt, der die Analogsignale in Digitalsignale umwandelt und einem mit einer Sammelschiene in Verbindung stehenden Leistungssteiler in Form Ist-Wert zuführt. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass es hinsichtlich der zu benötigenden Installation aufwendig und teuer ist. Aufgabe
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäße Verfahren bzw. eine entsprechende Anordnung zur Verfügung zu stellen, die eine Überwachung der Photovoltaikmodule mit schaltungstechnisch einfachen Mitteln und reduzierten Kosten ermöglicht.
Die vorstehende Aufgabe wird in Bezug auf das beanspruchte Verfahren durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , in Bezug auf das beanspruchte Photovoltaikmodul durch ein Photovoltaikmodul gemäß Anspruch 23 sowie in Bezug auf die beanspruchte Anordnung durch eine Anordnung gemäß Anspruch 27 gelöst.
Die weiteren Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.
Die unabhängige Übermittlung der Datenblöcke bedeutet, dass die Übermittlung der Datensätze von dem einem Photovoltaikmodul über die elektrischen Leitungsmittel keine Rücksicht darauf nimmt, ob nicht auch gleichzeitig ein anderes oder mehrere andere Photovoltaikmodule seine Datenblöcke übermittelt. Es wird bewusst keine Adressierung der einzelnen Photovoltaikmodule aus der Richtung der Auswerteeinheit vorgenommen. Der Microcontroller erfährt keine Adressierung von Seiten der Auswerteeinheit, er ist vielmehr autark. Die Erfindung erlaubt es daher, bei vergleichsweise niedrigen Investitionskosten eine effiziente Überprüfung der Leistungsfähigkeit einzelner Photovoltaikmodule in Anordnungen um- fassend eine Vielzahl von Photovoltaikmodulen durchzuführen. Da die Anordnung keine zusätzliche Verdrahtung oder Verkabelung oder Photovoltaikmodul- zugeordneten eigenen Energiequellen notwendig macht, besteht die Möglichkeit, auch bestehende Anlagen unter geringem Investitionsaufwand entsprechend nach- zurüsten. Hierdurch kann die Effizienz von Photovoltaikanlagen mit einfachen Nachrüstmaßnahmen erheblich gesteigert werden.
Die auf den ersten Blick zu erwartenden Nachteile eines unidirektionalen Daten- Übermittlungsverfahrens wie Kollision von Datenblöcken während der Übertragung, keine Adressierung der einzelnen Photovoltaikmodule von einer zentralen Auswertestelle ausgehend, werden bewusst in Kauf genommen, da die zu erreichenden Vorteile bei weitem überwiegen. Eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer Photovoltaikanlage gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine stark vereinfachte schematische Prinzipschaltskizze eines Photo- voltaikmoduls gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, Fig. 3 eine stark vereinfachte schematische Darstellungsweise von Datenblöcken zur Übertragung an die Auswerteinheit,
Fig. 4 eine stark vereinfachte Prinzipschaltbilddarstellung zur Gewährleistung einer Diebstahlsüberwachung.
Figur 1 zeigt eine Photovoltaikanlage 20 zur Erzeugung von elektrischer Energie aus Sonnenenergie. Die Photovoltaikanlage umfasst eine Vielzahl von Photovol- taikmodulen 1 , 2, die untereinander über herkömmliche elektrische Leitungsmit- - A - tel 3 bzw. 4 in Form einer Reihe (Reihenschaltung) verbunden sind. Die aus der Darstellung nach Figur 1 ersichtliche Anordnung umfasst insgesamt zwei Reihen von Photovoltaikmodulen, wobei die Photovoltaikmodule 1, 2 über die elektrischen Leitungsmittel 3 die weiteren, in Figur 1 dargestellten Photovoltaikmodule über die elektrischen Leitungsmittel 4 untereinander verbunden sind. In Figur 1 ist es angedeutet, dass auch noch weitere Reihenschaltungen von Photovoltaikmodulen denkbar sind.
Die elektrischen Leitungsmittel 3 und 4 dienen dazu, den durch die Vielzahl von Photozellen 9 des jeweiligen Photovoltaikmoduls z.B. 1 oder 2 erzeugten Strom einem (jeweils nicht dargestellten) Verbraucher, Speicher oder dergleichen zuzuleiten.
Jedem Photo voltaikmodul z.B. 1 oder 2 ist eine Prüfeinrichtung 12 bzw. 13 zugeordnet. Diese Prüfeinrichtung 12, 13 befindet sich zweckmäßigerweise in der so genannten Verbindungsbox (Junction Box) 14, 15, welche das Photovoltaikmodul mit dem elektrischen Leitungsmittel 3 bzw. 4 verbindet.
Mit dem jeweiligen Photovoltaikmodul z.B. 1 oder 2 der Photovoltaikanlage 20 steht eine zentrale Auswerteeinheit 10 über die betreffenden elektrischen Leitungsmittel z.B. 3 oder 4 in Verbindung. Die Auswerteeinheit 10 ist dazu vorgesehen, Informationen zum Status (z.B. Spannung, Temperatur und/oder Strom- stärke etc.) von den einzelnen Photovoltaikmodulen z.B. 1 bzw. 2 zu empfangen, auszuwerten und notfalls gegebene Maßnahmen (Austausch von Photozellen oder Photovoltaikmodulen, Zuschnitt von abschattenden Bepflanzungen, Reinigung der Oberflächen, Beseitigung von Sturmschäden an Leitungen etc.) einzuleiten. Die Auswerteeinheit besitzt unterschiedliche Schnittstellen 16, 17, 18, 19 zur Verbindung der Auswerteeinheit 10 mit den gewünschten Datenausgabe- bzw. Datenübertragungseinrichtungen wie z.B. einem Com-Port 21, einer optischen Schnittstelle 22, einem Internetanschluss 23 und/oder einem GSM-Anschluss 24.
Zum Betrieb der Auswerteeinheit 10 ist eine Energiequelle 25 vorgesehen. Mittels einer Schalteinrichtung 26 ist es möglich, die Auswerteeinheit 10 auf die jeweilige Reihe der einzelnen Photovoltaikmodule z.B. 1 bzw. 2 aufzuschalten.
Die Auswerteeinheit 10 weist Eingänge (Spannungseingang 27), (Dateneingang 28) sowie (Stromsignaleingang 29) auf. Die vorgenannten Eingänge 27 bis 29 stehen mit den elektrischen Leitungsmitteln 3 in Verbindung. Die Energie für den Betrieb der Prüfeinrichtung 12, 13 wird erfindungsgemäß direkt in Form der elektrischen Energie aus den Photovoltaikmodulen 1, 2 zur Verfügung gestellt. Es ist daher im Bereich der Photovoltaikmodule keine zusätzliche Energiequelle oder eine zusätzliche Versorgungsverkabelung notwendig. Vielmehr kann die bereits vorhandene Standardverdrahtung bzw. -Verkabelung verwendet werden.
Allerdings steht, sofern kein Sonnenlicht vorhanden ist, auch keine Leistung für die Prüfeinrichtung 12, 13 zur Verfügung. Dies ist jedoch akzeptierbar, da die Feststellung der Statusparameter des jeweiligen Photo voltaikmoduls in einer Zeit, wenn Sonnenlicht zur Verfügung steht, genügt.
Figur 2 zeigt die vereinfachte Prinzipschaltung zur Feststellung mindestens eines Statusparameters des jeweiligen Photovoltaikmoduls, z.B. des in Figur 2 darge- stellten Photovoltaikmoduls 1. Der Einfachheit halber ist in Figur 2 lediglich eine Photozelle 9 wiedergegeben, wobei in Wirklichkeit eine Mehrzahl von Photozellen 9 einer in Figur 2 dargestellten Schaltung zugeordnet sind. Wie aus Figur 2 ersichtlich, wird bei Einstrahlung von Photonen 30 innerhalb der Photozelle 9 ein Strom I erzeugt, welcher in die elektrische Leitung 3 eingespeist wird.
Die Prüfeinrichtung 12 bzw. 13 umfasst des Weiteren einen Microcontroller 5, der mit einem eigenen (nicht dargestellten) Generator sowie einer eigenen Steuersoftware versehen die nötigen Operationen durchführen kann. Der Microcontrol- ler 5 umfasst Mittel zur Statusparameterfeststellung, wie z.B. eine Einrichtung zur Erfassung der elektrischen Spannung. Die Prüfeinrichtung 12 bzw. 13 beinhaltet Mittel zur Erzeugung von Stromimpulsen, die als Daten am Ende der elektrischen Leitungsmittel 3 auslesbar sind. Hierzu weist die Prüfeinrichtung 12 eine Shunt- Schaltung auf, die einen Widerstand 33 sowie einen Transistor 32, der vom Mic- rocontroller 5 angesteuert wird, auf. Mit dieser Schaltung wird im elektrischen Leitungsmittel 3 ein Stromabfallimpuls erzeugt.
In dem Microcontroller 5 wird eine Binärcode-Struktur unter Zuhilfenahme eines geeigneten Musters in eine besondere Abfolge entsprechender Stromabfallimpulse umgewandelt.
Die Verwendung des Shunts ermöglicht die Erzeugung eines Datensignals durch Strommodulation. Es werden mittels des Microcontrollers 5 in Zusammenhang mit dem Shunt Stromimpulse als Datenelemente erzeugt und in die elektrischen Leitungsmittel 3 zur Übermittlung der Daten eingespeist. Zusätzlich mit den zu übermittelnden Statusdaten wird auch die individuelle Se- riennummer des Photovoltaikmoduls 1 bzw. 2 sowie Plausibilitätsdaten auf diese Weise kodiert und in die elektrischen Leitungsmittel eingespeist. Der Microcontroller 5 generiert aus einer binären Bitsequenz entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsmöglichkeit Stromimpulse, die in die elektrischen Leitungsmittel 3 eingespeist werden. Wie aus Figur 3 ersichtlich, umfasst ein Datenblock, z.B. der Datenblock 7, Datenelemente 11, die das jeweilige Photovol- taikmodul z.B. 1 identifizieren, Datenelemente 31 betreffend die jeweiligen Sta- tusdaten des zugehörigen Photovoltaikmoduls wie z.B. Spannung etc. sowie Datenelemente 6, die Plausibilitätsdaten beinhalten. Die Erzeugung sowie Übermittlung dieser Daten erfolgt in Form von Impulsen in Zeitfenstern (Frames). Die Puls- oder Bitsequenz innerhalb eines solchen Zeitfensters bzw. Datenelements 11 oder 31 wird in einer pseudo-zufälligen Art erzeugt, um eine geringere elektro- magnetische Induktion (EMI) zu begründen und hierdurch das Rauschen zu begrenzen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein„reguläres" Bit durch eine vom Microcontroller zu erzeugende Bitsequenz also mehrere Bits ersetzt wird, wobei diese Sequenz von der Auswerteeinheit wiederum ausgelesen werden kann. Die Reihenfolge der Bits dieser Bitsequenz kann beispielsweise auf pseudo-zufällige Art erzeugt werden. Die Reihenfolge einer pseudozufälligen Zahl ist Reihenfolge von den Zahlen, die durch irgendeinen definierten arithmetischen Prozeß berechnet werden kann und dies für die Auslesung genutzt werden kann. Es handelt sich um eine unidirektionale Datenübertragung. Die Photovoltaikmo- dule einer Photovoltaikanlage 20 übermitteln ihre Datenblöcke z.B. 7 unabhängig voneinander, so dass die Wahrscheinlichkeit einer Kollision von Datenblöcken innerhalb der elektrischen Leitungsmittel 3 bzw. 4, die die einzelnen Photovol- taikmodule z.B. 1 oder 2 untereinander verbinden, größer 0 ist. Die vorgenannte unabhängige Übermittlung der Datenblöcke 7, 8 bedeutet, dass die Übermittlung der Datensätze von dem einem Photovoltaikmodul über die elektrischen Leitungsmittel 3 bzw. 4 keine Rücksicht darauf nimmt, ob nicht auch gleichzeitig ein anderes oder mehrere andere Photovoltaikmodule seine Datenblöcke übermittelt. Es wird keine Adressierung der einzelnen Photovoltaikmodule aus der Richtung der Auswerteeinheit 10 vorgenommen. Der Microcontroller 5 erfahrt keine Adressierung von Seiten der Auswerteeinheit, er ist vielmehr autark. Jeder Microcontroller 5 wartet eine, insbesondere zufällig zu generierende, Verzögerungszeit T w , bis ein Datenblock 7, 8 in die elektrischen Leitungsmittel 3 eingespeist wird (vgl. Fig. 3). Die mittlere zufällige Verzögerungszeit ΔT W folgende Bedingung erfüllt ΔT W > N - T D / ΔC R wobei N die Anzahl der Photovoltaikmodule in der Reihe darstellt, T D die Zeit ist, die für die Übertragung eines Datenblocks notwendig ist und ΔC R die mittlere Fehlerrate aufgrund der Kollision von Datenblöcken darstellt. Die mittlere Fehler- rate ΔCR liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 "1 bis 10 "6 , vorzugsweise 10 '2 bis 10 "5 . Bei einem Wert von zum Beispiel 10 "3 gibt es eine Kollision bei 1000 Datenblöcken.
Die Dauer der Übertragung eines Datenblocks 11 oder 12 beträgt beispielsweise ca. 2 ms. Wird von einer durchschnittlichen Übertragungsrate der Datenblöcke von 15 Sekunden bei einer Anzahl von 8 Photovoltaikmodulen in einer Reihe ausgegangen, so geht lediglich ein Datenblock von tausend Datenblöcken durch Kollision verloren. Anhand der Plausibilitätsdaten besteht die Möglichkeit, dass die Auswerteeinheit 10 im Falle einer Kollision von Datenblöcken 7, 8, bei der die Datenblöcke verändert werden, diese veränderten, d.h. defekten Datenblöcke selektiv ausson- dem.
Als Microcontroller 5 einen herkömmlichen 8-Bit-Microcontroller mit Timer- Funktion (z.B. SOIC20, 8 Bit/8ch ADC) zum Einsatz kommen. Die über die elektrischen Leitungsmittel übertragenen Datenblöcke werden in der Auswerteeinheit 10 eingelesen, und zwar zum einen die Datenelemente 11 betreffend die Identifizierung des konkreten Photovoltaikmoduls sowie die Datenelemente 31 betreffend die Statusparameter des jeweiligen Photovoltaikmoduls wie z.B. der gemessene Strom. Das Auslesen dieser Daten erfolgt in der Auswerteein- heit 10 z.B. über den Einsatz eines Shunt- Widerstands, der lediglich phasenweise aufgeschaltet wird.
Figur 4 zeigt die Anordnung mehrerer Photovoltaikmodule in einer Reihe, wobei die Spannung, die durch eine Photovoltaikmodulreihe erzeugt wird, gemessen wird. Die Summe aller von den einzelnen Prüfeinrichtungen 11, 12 ausgelesenen Spannungen sollte der durch die Auswerteeinheit 10 tatsächlich gemessenen Spannung entsprechen. Dies ermöglicht es, die Energie der Einrichtung auf direktem Wege zu ermitteln. Darüber hinaus kann eine Diebstahlsicherung realisiert werden, wenn die Prüfeinrichtungen 11, 12 wegen unzureichender Sonnenaktivi- tat nicht in Betrieb sind. Aufgrund dieser Technologie liegt die innere Kapazität Cpv um einige Grade höher als die Kapazität der Schutzdiode Cp in der Verbindungsbox 14 bzw. 15 (Junction Box). Die Kapazität von N-Photovoltaikmodulen entlang einer Reihe beträgt Cs = N x (Cpv + Cp). Für den Fall, dass ein oder meh- rere Photovoltaikmodule entkoppelt werden, wird der Wert Cs wesentlich kleiner als Cp, so dass daraus eine Information für einen Diebstahl oder eine entsprechende Situation gegeben ist. Die Auswerteeinheit 10 ist dazu vorgesehen, auf verschiedenste Art und Weise Daten zur Verfügung zu stellen, wie das bereits eingangs beschrieben worden ist.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass auch Teilkombinationen von Merkmalen der beschriebenen Ausführungsform als erfindungswesentlich bean- spracht sind.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Photovoltaikmodul
2 Photovoltaikmodul
3 elektrische Leitungsmittel
4 elektrische Leitungsmittel
5 Microcontroller
6 Datenelement
7 Datenblock
8 Datenblock
9 Photozelle
10 Auswerteeinheit
11 Datenelement
12 Prüfeinrichtung
13 Prüfeinrichtung
14 Verbindungsbox
15 Verbindungsbox
16 Schnittstelle
17 Schnittstelle
18 Schnittstelle
19 Schnittstelle
20 Photovoltaikanlage
21 Com-Port
22 optische Schnittstelle
23 Internetanschluss
24 GSM-Anschluss Energiequelle Schaltmittel Spannungseingang Dateneingang Stromsignaleingang Photonen
Datenelement Diode
Widerstand
Next Patent: SIMULATION OF A PROCESS