BR112013031403B1 - método para o monitoramento de roubos de módulos solares e instalação solar com um grande número de módulos solares para a concretização do método - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA O MONITORAMENTO DE ROUBOS DE MÓDULOS SOLARES E INSTALAÇÃO SOLAR COM UM GRANDE NÚMERO DE MÓDULOS SOLARES PARA A CONCRETIZAÇÃO DO MÉTODO. Método para controle de roubos de módulos solares (2a, 2b) individuais em uma instalação solar (1) com uma variedade de módulos solares, em que a instalação solar (1) apresenta uma unidade de controle eletrônica (12a, 12b), a qual transmite informações de status como especialmente a tensão gerada e a temperatura dos módulos, através de um mecanismo de rede de comunicação de dados de faixa distante (28), para um servidor (30), e a remoção de um módulo solar (2a, 2b) da instalação solar (1) gera um sinal de alerta, destacando-se pelo fato de que uma primeira unidade controle (12a) em um primeiro módulo solar (2a) e uma segunda unidade de controle (12b) em um segundo módulo solar (2b) da instalação solar (1) para troca de dados através de outra rede de comunicação de dados da faixa próxima (26), estão interligados, em que a primeira unidade de controle (12a) possui no primeiro módulo solar (2a) a função de um "escravo" na rede de comunicação de dados na faixa próxima (26) em que a segunda unidade de controle (12b) realiza a função de um máster na (...).

Description

[0001] A presente invenção refere-se ao método para o controle de roubos de módulos solares bem como abrange uma instalação solar com uma variedade de módulos solares para concretização do método de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e 10.

[0002] O uso de módulos solares fotovoltaicos representa atualmente um importante mercado em expansão porque a geração de corrente elétrica a partir da luz solar com o auxílio de módulos solares não somente é compatível com o meio ambiente e protege recursos, porém a corrente elétrica também pode ser transportada de uma maneira mais eficiente, podendo ser transformada praticamente em qualquer outra forma aleatória de energia. Acresce que a luz solar está disponível quase em quantidade ilimitada o que aumenta adicionalmente o estímulo para a construção de grandes instalações solares com uma variedade de módulos solares, por exemplo, com alguns 100 até 10000 módulos.

[0003] Além disso, ficou revelado ultimamente que os módulos solares que vem sendo empregados nessas instalações solares, em virtude de seu preço elevado, precisamente nas instalações solares que estão instaladas distantes de vilarejos ou de cidades, frequentemente vêm sendo roubados em grande extensão para que sejam alienados, ou sejam usados em instalações de menor porte.

[0004] Os danos que surgem para os proprietários e seguradoras dessas instalações devido a esta razão aumentaram acentuadamente ultimamente de maneira que pelas seguradoras são crescentemente exigidos prêmios de seguro mais altos ou instalações em ambientes críticos nem mesmo são mais aceitas para serem integradas no seguro a fim de levar em conta este desenvolvimento.

[0005] Embora do estado da técnica já sejam conhecidos dispositivo de métodos para proteger módulos solares contra perigo de roubos, os dispositivos para tanto necessários são comparadamente ineficazes e caros.

[0006] Assim, é conhecido envolver toda a instalação com uma cerca o que sem conjuntos de controle adicionais com câmaras e conjuntos de alerta de acesso apresentam apenas uma reduzida limitada porque estas cercas, precisamente no caso de instalações ao ar livre distantes, podem ser muito facilmente dominadas por ladrões. O emprego adicional de conjuntos eletrônicos de controle como fios de contato que envolvem as instalações solares e que mediante geração de um sinal de alarme por ocasião de um contato se rompem, como também câmaras com as quais as instalações são supervisionadas, apresentam a desvantagem de ser necessário pessoal de vigia adicional que registram o alarme, ou seja, os monitores nos quais são transferidos as imagens das câmaras, exigindo controle constante. Isto aumenta os custos operacionais consideravelmente destas instalações.

[0007] Acresce o problema de que normalmente várias instalações serão simultaneamente controladas por uma única central de alarme, centralizada, que no caso de instalações ao ar livre comumente estão dispostas, em forma centralizada, vários quilômetros distantes das instalações de maneira que no caso de um roubo passa algum tempo até que os guardas alcance a instalação afetada. Como em um roubo efetivo, normalmente em caráter adicional também são alarmados forças de segurança, decorre geralmente muito tempo que está disponível para os ladrões a fim de removerem os módulos solares roubados.

[0008] A partir da Patente europeia EP 2077588 A2 é conhecido prover os módulos solares de uma instalação solar com GPS e GSM que possibilitam controlar o módulo solar por radiofonia.

[0009] Como cada módulo solar normalmente requer uma própria unidade GSM, que neste sentido também precisa ser equipada com um cartão SIM próprio de um operador de rede móvel de radiofonia, a operação desses módulos solares, já em virtude da grande quantidade dos cartões SIM a serem providenciados, bem como nas taxas de ligação que surgem na operação das unidades GSM, resultam em custos operacionais consideráveis. Acresce que as unidades GSM, em virtude das grandes distâncias entre os transmissores e os receptores para formação da conexão radiofônica em comparação com conexões radiofônicas em áreas próximas, como, por exemplo, conexões Bluetooth requerem muita energia elétrica que precisa ser fornecida pelos módulos solares o que durante o dia e elevada incidência solar não constitui problema, porém durante a noite e em dias com pouca ou quase nenhuma irradiação solar, bem como também na neve, requer uma bateria adicional com uma capacidade suficiente, o que novamente aumenta os custos.

[0010] Por isso constitui objetivo da presente invenção criar um método bem como uma instalação solar com uma variedade de módulos solares para a concretização do processo, com os quais podem ser reduzidos os custos para uma proteção eficaz contra roubos durante a operação dessas instalações solares.

[0011] De acordo com a invenção esta tarefa será solucionada pelas características da reivindicação 1 e 10.

[0012] Outras características da invenção são descritas nas reivindicações dependentes.

[0013] De acordo com a invenção, um método para controle de roubos de diferentes módulos solares em uma instalação solar que apresenta grande número de módulos solares fotovoltaicos, por exemplo, várias centenas de módulos solares, uma unidade de controle eletrônica que transmite para um servidor informações de status como, por exemplo, a tensão elétrica gerada de um de vários módulos, a temperatura dos módulos etc., sendo esta transmissão feita através de uma rede de comunicação de radiofonia para um servidor. A transmissão pode no caso, por exemplo, ser feita com um conhecido conjunto de transmissão de dados de radiofonia móvel GSM como, por exemplo, vem sendo empregada em telefones móveis. Desta maneira, as instalações podem ser empregadas na maior extensão de modo autárquico e sem conexões de rede ligadas a linhas, também em lugares distantes. Na unidade de controle eletrônica que contém preferencialmente um microcontrolador e que posteriormente ainda será abordada, faz neste caso com que na remoção de um de vários módulos solares da instalação solar é gerado um sinal de alerta que é transmitido através da rede de comunicação de dados de faixa distante para o servidor ou o qual, por exemplo, avança este sinal para uma central de controle na qual o sinal de alerta é suprido, por exemplo, como um sinal de alerta acústico ou óptico através de um autofalante e/ou um monitor.

[0014] De acordo com a invenção, em um primeiro módulo solar está disposta uma primeira unidade de controle e em um segundo módulo solar está disposta uma segunda unidade de controle que estão interligadas para a troca de dedos, através de outra rede de comunicação de dados na faixa próxima, por exemplo, através de uma rede Bluetooth ou uma rede ZigBee ou W-Lahn.

[0015] De acordo com a invenção, a primeira unidade de controle no primeiro módulo solar possui a função de um escravo (SLAVE) na rede de comunicação de dados na faixa próximo, que transmite formação de status local, como, por exemplo, o status próprio, o endereço da rede própria, ou também a tensão gerada e/ou a temperatura do módulo solar etc. onde está disposta a primeira unidade de controle, através da rede de comunicação de dados de faixa próxima, para a segunda unidade de controle. Neste caso, de acordo com a função, a segunda unidade de controle realiza a função de um mestre na rede de comunicação de dados na faixa próxima que acumula as informações de status locais do primeiro módulo solar, bem como também informação de status locais do segundo módulo solar, fazendo este acúmulo preferencialmente a intervalos predeterminados e fazendo a transferência através de uma rede de comunicação de dados na faixa distante para o servidor.

[0016] No caso de uma interrupção na troca de dados entre a primeira e a segunda unidade de controle, que se apresenta especialmente no caso de um roubo do primeiro módulo solar na sua remoção da rede de comunicação de dados da faixa próxima, por exemplo, quando o módulo solar removido for posicionado em um caminhão e sendo removido, a primeira unidade de controle no módulo roubado cumprirá a função de um mestre que neste caso transmite, ele próprio, um sinal de alerta e/ou também as informações de status, que podem ser determinados, por exemplo, com o auxílio de um módulo GPS alocado a uma das primeiras unidades de controle ou através do módulo GSM por meio de determinação radiofônica de posição, possibilitando a sua determinação, é feita a transferência para o servidor através da rede de comunicação de dados da faixa distante.

[0017] A invenção apresenta a vantagem que na operação ordenada da instalação solar apenas um único módulo GSM está ativo na unidade de controle mestre e a informação de status é transmitida a intervalos de tempo predeterminados, por exemplo, a cada uma até duas ou também várias horas para o servidor, ao passo que as unidades de controle que servem como "escravos" das quais preferencialmente várias estão dispostas dentro da instalação solar, podem apresentar unidade de transferência de dados GSM porém esta fica inativa até que seja suspensa a ligação de comunicação de dados da faixa próxima e o módulo solar, removido da rede de comunicação de comunicação de dados da faixa próxima, cumpre ele próprio a função de um mestre. Desta maneira, especialmente no caso de instalações solares muito grandes, com grande número de módulos solares, por exemplo, 100 ou até mesmo 1000 módulos solares, podem ser reduzidos pelo nível mínimo os custos operacionais que são produzidos só pela transferência GSM das informações de status para o servidor. Outra vantagem que resulta pelo emprego do método de acordo com a invenção reside em que os custos para operar a rede de comunicação de dados de faixa próxima, que é especialmente uma rede radiofônica de faixa próxima, comparada com a radiofonia da faixa distante através de GSM ou satélite ou similar procedimento por um lado requer pouca corrente e por outro lado não ocasiona taxas de provedor porque, por exemplo, nas redes de Bluetooth ou também na W - LAN ou em redes radiofônicas ZigBee se trata de redes radiofônicas livres.

[0018] Pelo fato de que cada um do número maior preferido de primeiras unidades de controle na operação ordenada da instalação solar trabalha como escravos, na falha da segunda unidade de controle mestre realizam também a função de mestre, sendo assim de modo vantajoso criado uma redundância que oferece maior segurança no caso de uma falha da unidade de controle mestre normalmente única.

[0019] A previsão de acordo com a invenção de uma única segunda unidade de controle mestre, na operação ordenada, oferece a vantagem adicional de que as informações de status de toda a instalação solar já antes de sua transmissão para o servidor, em sentido central pela unidade de controle de dados mestre, efetua um cálculo recíproco podendo ser otimizadas para dados redundantes.

[0020] Segundo uma outra ideia subjacente da invenção, a primeira unidade de controle e/ou a segunda unidade de controle, após uma interrupção da comunicação de dados através da rede de comunicação de dados de faixa próxima capta a primeira posição geográfica especialmente através de um sistema de posicionamento global (GPS) ou uma rede móvel de radiofonia (GSM) e a transmitem automaticamente como informação de status através da rede de comunicação de dados de faixa distante para o servidor. Neste procedimento, a posição localizada momentânea da primeira unidade de controle, após a interrupção da rede de comunicação de dados da faixa próxima, isto é, a posição do respectivo módulo solar após a remoção da instalação solar, preferencialmente será memorizada continuamente a intervalos de tempo predeterminados em uma memória da primeira unidade de controle, em que a posição, por exemplo, também é obtida através de módulos GPS integrante da primeira unidade de controle e/ou com o auxílio dos métodos de posicionamento disponíveis na rede radiofônica móvel pode ser determinada quando na remoção dos módulos solares roubados for produzida em curto prazo uma conexão de radiofonia móvel.

[0021] Neste processo surge a vantagem de que a posição localizada - e, portanto, o percurso dos módulos solares roubados - também pode ser acompanhado em regiões nas quais ativamente não está disponível uma rede de comunicação de dados de faixa distante. Da mesma maneira, de forma vantajosa, posteriormente pode ser comprovado com base nos dados de posição memorizados na segunda unidade de controle que os módulos fotovoltaicos roubados foram transportados ao longo de um determinado trecho, o que no tocante também pode ser vantajoso tendo em vista uma viabilidade de comprovação criminológica de um roubo.

[0022] Para abastecer de modo confiável com energia elétrica a primeira unidade de controle no primeiro módulo solar roubado durante a sua remoção, está previsto neste caso, equipar as primeiras e/ou segundas unidades de controle com baterias que abastecem a eletrônica da unidade de controle com corrente elétrica quando os próprios módulos solares não gerarem energia, por exemplo, durante a noite ou também em veículos de transportes fechados e escurecidos.

[0023] Na modalidade preferida da invenção está também previsto que a primeira unidade de controle e preferencialmente também a segunda unidade de controle registram a própria posição espacial e/ou a aceleração momentânea da unidade de controle, por exemplo, através de um sensor acelerador ou também sensor de posição já conhecido no estado da técnica. A unidade de controle, ou seja, o microcontrolador nela integrado, compara a intervalos de tempo predeterminados, a posição espacial atual e/ou a aceleração da unidade de controle com um valor teórico predeterminado, isto é, a posição até agora existente e/ou o ângulo de inclinação e/ou a aceleração convencional, em que esta última, no caso de paralisação de vento normalmente está situada ao redor de 0m/s2. Quando um ou vários valores registrados divergirem repetidas vezes do valor predeterminado, ou seja, estiverem situados fora de uma faixa de tolerância predeterminada, a unidade de controle passa a registrar através da rede de comunicação de dados de faixa próxima um sinal de alarme para o mestre atual o qual preferencialmente encaminha este sina para o servidor.

[0024] A modalidade acima descrita da invenção possui a vantagem de que as necessidades de energia das unidades de controle são reduzidas adicionalmente, porque os sensores de posição conhecidos, como são empregados, por exemplo, também nos telefones móveis, possuem necessidade de energia extremamente reduzida, portanto, um controle dos módulos através de um período longo é viabilizado somente pela operação das baterias quando, por exemplo, no inverno os módulos solares por vários dias ou semanas estiverem cobertas com neve.

[0025] Outra vantagem que resulta na modalidade mencionada por último, reside em que a remoção de um módulo solar da instalação solar propriamente dito resultará então dentro do espaço de tempo previsto em um sinal de alarme, o qual de forma ativa, através da rede de comunicação de dados da faixa próxima será transmitido para o mestre ativo quando os intervalos de tempo, nos quais informações de status são regularmente transmitidas através da rede de comunicação de dados da faixa próxima par as unidades de controle mestre, são consideravelmente maiores e, por exemplo, abrange várias horas para reduzir o consumo de energia da instalação para uma medida mínima.

[0026] Segundo outra ideia subjacente da invenção, a instalação solar abrange um grande número de primeiros módulos solares, nos quais estão dispostas sempre uma primeira unidade de controle, a qual, juntamente com outros módulos solares que não apresentam unidades de controle estão dispostas em um conjunto de módulos solares. As primeiras unidades de controle da primeira multiplicidade de módulos solares estão unidas através da rede de comunicação de dados de faixa próxima com uma única segunda unidade de controle para troca de dados de informações de status locais e sinais de alarme, que compara as informações de status de todos os primeiros módulos solares reciprocamente e que acumula as informações de status preferencialmente e transmite estes dados em forma processada para o servidor.

[0027] Nesta modalidade da invenção, o módulo solar no qual se encontra a segunda unidade de controle que forma o mestre na rede de comunicação de dados na faixa próxima, está disposto preferencialmente na faixa do centro do conjunto de módulo solares e os módulos solares que estão equipados com as primeiras unidades de controle encontram-se na faixa das bordas externas do conjunto.

[0028] Com esta modalidade da invenção resulta a vantagem de que o módulo solar que está equipado com o segundo conjunto transmissor de dados mestre, e que no caso da remoção de um ou de várias primeiras unidades de controle de dados integradas nas áreas marginais, transmite o sinal de alarme para o servidor, no caso de um roubo a remoça se verifica somente consideravelmente mais tarde após a remoção dos primeiros módulos solares marginais. Desta maneira, o período de tempo na qual o sinal de alarme é continuamente transmitido pela unidade de controle de dados mestre para o servidor, a fim de comunicar um alarme de roubo, será consideravelmente prolongado e para os vigias e forças de segurança estará disponível consideravelmente mais espaço de tempo para tomarem medidas correspondentes e procurarem o local do roubo.

[0029] Na modalidade de execução acima descrita da invenção, de preferência somente 1% até 30%, especialmente preferido 3 a 5% de todos os módulos solares da instalação solar estão equipados com uma primeira unidade de controle, que está interligada para a troca de dados através da rede de comunicação de dados da faixa próxima. Desta maneira, resulta a vantagem de que mais uma vez pode ser nitidamente reduzidos os custos para proteção contra roubo comparado com uma instalação solar, na qual todos os módulos estão equipados com uma correspondente primeira unidade de controle, ou seja, uma segunda unidade de controle, sem que a proteção contra roubo se torne mais deficiente de uma maneira desvantajosa. Em comparação com uma cerca que é montada ao redor de toda a instalação, uma câmara que controla a instalação diretamente sem interrupção e cujas imagens são continuamente avaliadas por vigias adequados, torna-se possível com a modalidade acima descrita do método de acordo com a invenção, através de módulos distribuídos e parcialmente inativos, toda a instalação pode ser controlada a custo efetivo.

[0030] De acordo com uma outra ideia subjacente da invenção, as primeiras e/ou segundas unidades de controle, integradas nos módulos solares, conforme já acima mencionado, a partir de uma bateria alocada, após a remoção dos módulos solares, serão abastecidos com energia elétrica a fim de transmitirem para o servidor o sinal de alarme e/ou as informações de status, um ou também em vários momentos predeterminado após a remoção do respectivo módulo solar através da rede de comunicação de dados de faixa distante. Para tanto, os módulos solares apresentam unidades GSM correspondentes que são ativadas apenas neste caso e realizam uma conexão radiofônica através da rede de comunicação dedados da faixa distante com o respectivo servidor. Desta maneira, resulta a vantagem de que as instalações também podem ser controladas durante a noite, quando conforme a experiência a atividade de roubo é maior. Além disso, também é possível de localizar os módulos solares roubados também depois de várias semanas quando os módulos na sua desmontagem forem transportados, por exemplo, em um caminhão e eles próprios não mais fornecem energia.

[0031] Na modalidade descrita por último da invenção existe, além disso, a possibilidade de que baseado em uma adequação dinâmica das distâncias temporais entre os momentos predeterminados, nos quais de um módulo solar roubado, através da rede de comunicação de dados de faixa distante ativada neste caso o sinal de alarme seja transferido para o servidor, o que pode ser dinamicamente alterado, com o que o espaço de tempo do controle, também no caso de capacidade de bateria comparadamente reduzidas, de uma maneira vantajosa ainda pode ser adicionalmente prolongado.

[0032] Finalmente poderá estar previsto que os módulos solares alimentem a energia elétrica por eles gerada durante o dia, através de um retificador, para uma rede de potencial elétrico e a primeira e a segunda unidade de controle durante a noite, no caso de queda de neve quando os próprios módulos solares não geram energia, recebem a energia elétrica necessária para a operação da rede de comunicação de dados da faixa próxima, bem como também da rede de comunicação de dados da faixa distante, através do retificador da rede de linha, através da qual a energia elétrica, na irradiação solar, é alimentada na rede de potência elétrica. É assegurado desta maneira que as baterias também durante a noite ou no caso de queda de neve, estejam sempre totalmente carregadas de modo que no caso de um roubo, esteja disponível a capacidade plena das baterias para fins de localização. Além disso, pela operação da rede de comunicação de dados da faixa próxima, ou seja, da rede de comunicação de comunicação da faixa distante, o número dos ciclos de carga/descarga das baterias será consideravelmente reduzido, o que resulta em um aumento vantajoso de sua durabilidade. Neste caso, ficou também revelado que em virtude da necessidade de energia elétrica comparadamente reduzida da rede de comunicação de dados da faixa próxima e também da transmissão meramente esporádica de informações de status acumuladas pela unidade de controle mestre, a necessidade de energia do dispositivo de acordo com a invenção como um todo é muito reduzida de maneira que correspondentemente serão suficientes baterias vantajosas e menores com uma única capacidade.

[0033] De acordo com uma outra ideia subjacente da invenção, os dados serão transmitidos pela rede de comunicação de dados da faixa próxima preferencialmente não de forma contínua, porém a intervalos de tempo predeterminados que, por exemplo, no caso de uma transmissão podem abranger transmissões por hora. Da mesma maneira, na modalidade preferida da invenção, para reduzir a necessidade energética bem como também para reduzir os custos vinculados com a transmissão de dados através da rede de comunicação de dados da faixa distante, a transmissão de dados para o servidor também será realizada a intervalos de tempo predeterminados, por exemplo, a cada seis horas ou mais. Para transmissão dos dados a intervalos de tempo predeterminados, isto é, em fendas de tempo predeterminadas, resulta além de uma nítida redução dos custos operacionais a vantagem adicional de que a segunda unidade de controle mestre reconhece uma falha, como, por exemplo, o defeito em uma das primeiras unidades de controle, também no fato de que esta não transmite as informações de status dentro de um espaço de tempo predeterminado. Caso também em uma ou várias outras unidades de controle não se verificar uma transmissão de dados dentro do espaço de tempo predeterminado, então isto será reconhecido como um roubo ou como danos graves e pela segunda unidade de controle será enviado um sinal de alarme correspondente para o servidor.

[0034] Finalmente, de acordo com uma outra ideia subjacente da invenção poderá estar previsto que a primeira e/ou a segunda unidade de controle efetue o controle da tensão modular do módulo solar alocado e que sinais de alarme e/ou dados sejam transmitidos através de um percurso de tensão registrado através da rede de comunicação de dados da faixa distante quando o percurso da tensão modular se modificar de modo correspondente a um padrão predeterminado. Desta maneira, surge a possibilidade de que além de um controle por um sensor empregado de aceleração ou de posição, pode ser prematuramente reconhecidas irregularidades no caso de um ou de vários dos primeiros módulos solares que estão equipados com as primeiras unidades de controle.

[0035] Assim sendo, por exemplo, o sinal de alarme poderá ser liberado quando a tensão do módulo, na irradiação solar, se alterar várias vezes de modo saltiforme dentro de um espaço de tempo predeterminado, por exemplo, dentro de 10 minutos, o que indica uma desmontagem dos módulos. Também torna-se possível com esta modalidade da invenção reconhecer prematuramente interferências como, por exemplo, formação local de impurezas de módulos solares.

[0036] O método de acordo com a invenção será em seguida explicitado com base em um exemplo de uma instalação solar com uma variedade de módulos solares para a concretização do processo, com referência aos desenhos. As figuras mostram:

[0037] Figura 1 - uma apresentação esquemática de um instalação solar de acordo com a invenção com ao todo 5 X 5 módulos solares, na qual os primeiros módulos solares estão montados com as primeiras unidades de controle nos quatros quantos e o módulo solar com a segunda unidade de controle está montado no centro do conjunto.

[0038] Figura 2 - apresentação espacial esquemática de uma caixa de acoplamento integrada nos módulos solares da instalação solar da Figura 1.

[0039] Figura 3 - vista superior para a caixa acopladora aberta com platina adicional integrada,

[0040] Figura 4 - apresentação esquemática do lado inferior de uma caixa acopladora com platina adicional empregada para demonstrar a posição do módulo localizador e,

[0041] Figura 5 - uma apresentação espacial esquemática da caixa acopladora com platina adicional aplicada da Figura 3 com tampa do alojamento aberta.

[0042] Como é mostrado na Figura 1, uma instalação solar 1 abrange uma variedade de módulos solares 2 dos quais cada módulo solar 2 apresenta uma caixa acopladora que pode ser fechada 4 e que está montada no lado inferior do módulo e cujo compartimento interno 6 pode ser fechado estanque a água por uma tampa não mostrada mais detalhadamente.

[0043] Como também pode ser depreendido da apresentação da Figura 1, além disso, por exemplo, para ao todo quatro módulos solares 2a, em seguida designados como primeiros módulos solares 2a, e que estão dispostos em quatro cantos externos do conjunto mostrado, é alocada uma primeira unidade de controle eletrônica 12a que está integrada, como platina adicional 8b, na caixa acopladora 4 mostrada detalhadamente nas Figuras 2 a 5 e que está encaixada sobre uma platina básica 8a, mostrada na Figura 2, no chamado processo sobreposto.

[0044] De acordo com a representação da Figura 1, cada um dos módulos solares 2 da instalação solar 1 possui uma caixa acopladora 4 idêntica quanto ao formato externo e que pelo menos contém a platina básica 8a, mostrada na Figura 2, que através de passagens do alojamento 16 e bornes acopladores 18a está unida com ambas as linhas adutoras elétricas 20 através das quais o acoplamento elétrico do respectivo módulo solar 2 se verifica em módulos solares vizinhos ou também em retificadores não mostrados. A platina básica 8a em todos os módulos solares 2 da instalação solar, através de uma ligação de solda ou de grampo está unida com linguetas de contato não mostradas do respectivo módulo solar 2 e que preferencialmente são oferecidas através de bornes acopladores 18b que também estão montados na platina básica 8a.

[0045] Preferencialmente, na platina básica 8a estão previstos diodos de derivação 5 que evitam o refluxo de corrente elétrica no caso de um curto circuito em um vários elementos fotovoltaicos de um módulo solar 2 a fim de ultrapassar implante o elemento fotovoltaico em um caso desta natureza.

[0046] Como também poderá ser depreendido em detalhes da apresentação das Figuras 2 e 3, na platina básica 8a estão também preferencialmente dispostos quatro meios fixadores 10 em forma de pino que através da platina adicional 8b, após o encaixe na platina básica 8a, com esta estarão firmemente unidas, especialmente podendo ser atarraxadas.

[0047] No caso, a platina adicional 8b contém os efetivos componentes eletrônicos da primeira unidade de controle eletrônica 12a, como também da segunda unidade de controle eletrônica 12b de constituição correspondente e recíproca e que está disposta no centro da instalação solar 1. A primeira e a segunda unidade de controle eletrônica 12a e 12b abrangem um microcontrolador 22, um módulo localizador 23 que de preferência é o modulo GPS, o qual, para aprimorar a conexão radiofônica com um satélite está integrado dentro de uma abertura 3, mostrada na Figura 4, na platina básica 8a, bem como um módulo de comunicação de dados da faixa próximo unido com o microcontrolador 22 e por este ativado, tendo a forma de um módulo ZigBee 25. O módulo de comunicação de dados na faixa próxima serve para a transmissão de informações de status através do respectivo primeiro módulo solar 2a que através da rede de comunicação de dados da faixa próxima, indicada pela seta 26 na Figura 1, são transmitidos para a segunda unidade de controle 12b disposto em sentido centralizado. No caso e uma operação ordenada da instalação solar 1, a segunda unidade de controle 12b possui a função de um mestre e as primeiras unidades de controle 12a aceitam a função de um mestre dentro da rede de comunicação de dados da faixa próxima 26. Com relação as informações de status trata-se, por exemplo, da posição registrada por um sensor não mostrado mais detalhadamente na platina adicional 8b e/ou trata-se da aceleração da platina adicional 8b de uma unidade de controle 12a, bem como preferencialmente também se trata da tensão modular momentânea ou do potencial do módulo solar 2a e outros parâmetros como especialmente as coordenadas de localização registradas pelo módulo localizador 23.

[0048] Está também montado na platina adicional 8b o módulo de comunicação de dados de faixa distante que pode ser operado por um microcontrolador 22, tendo a forma de um módulo GSM 27 com retentor de cartão SIM alocado que a intervalos de tempo regular gera uma conexão radiofônica através de uma rede de comunicação de dados de faixa distante, indicada pela seta 28, com um servidor 30 distante, o qual recebe ou processa as informações do status local dos primeiros quatro módulos solares 2a. A segunda unidade de controle 12b eletrônica se diferencia, no caso, apenas pela primeira unidade de controle 12a eletrônica por realizar a função do mestre na rede de comunicação de dados na faixa próxima que ativa o módulo de comunicação de dados da faixa distante 27 e instrui para a transmissão das informações de status preferencialmente antes processadas pelo microcontrolador 22 da segunda unidade de controle 12b, para encaminhamento ao servidor 30. Embora as platinas adicionais 8b de todas as quatro primeiras unidades de controle eletrônicas 12a preferencialmente também possuem um módulo de comunicação de dados de faixa distante 27 com um cartão SIM, estes módulos durante a operação ordenada da instalação 1, não estão ativados de modo que vantajosamente não incidem taxas de transferência, ou seja, custos de telefonia.

[0049] Somente quando no caso de um roubo um dos quatro primeiros módulos solares 2a for removido da instalação 1, rompendo- se, portanto, a troca de dados entre o primeiro conjunto de controle 12a até então operando como escravo, conjunto este do primeiro módulo solar 2a, e o segundo conjunto de controle eletrônico 12b, operando como mestre do segundo módulo solar central 2b se romper, então a primeira unidade de controle eletrônica 12a no módulo 2a distante realiza a função de um mestre e ativará o módulo de comunicação de dados da faixa distante 27 na platina adicional 8b da primeira unidade de controle eletrônica 12a. Tão logo a primeira unidade de controle eletrônico 12a tiver ativado o módulo de comunicação de dados da faixa distante 27, o microcontrolador transmitirá na platina adicional 8b da primeira unidade de transferência de dados 12a removida um sinal de alerta de como preferencialmente também as indicações da posição atual do módulo localizador 23 que ele recebe continuamente ou também na unidade de tempo predeterminadas. A segunda unidade de controle 12b no centro da instalação solar 1 transmite, no caso de uma interrupção da conexão radiofônica da faixa próxima na direção de uma primeira unidade de controle acopladas com ela unida para troca de dados, preferencialmente também fornecendo um sinal de alarme para o servidor 30 central o qual, por exemplo, encaminha este sinal para uma central de alarme e o libera em forma acústica ou visual.

[0050] Como também poderá ser depreendido da apresentação das Figuras 3 e 5, na platina adicional 8b está também montado um componente de rede, a qual preferencialmente está unido com uma bateria não mostrada mais detalhadamente bem como através de linhas adutoras 20 também está unido com um retificador, igualmente não mostrado mais detalhadamente, através do qual, a energia elétrica gerada pelo módulo solar 2 é alimentada na rede de linha. A bateria, a qual preferencialmente através de uma eletrônica de carga do componente de rede 24 será carregada, abastece no caso de um roubo a primeira unidade de controle 12a eletrônica respectiva no módulo 2a com energia elétrica, de maneira que a transmissão de dados através do módulo de comunicação de dados de faixa distante 27 que neste caso opera como mestre, também é viável em tempo de escuridão por várias semanas, a fim de, por exemplo, poder ser acompanhado o percurso do módulo solar roubado com base nos dados de posição recebidos pelo servidor 30. Quando simultaneamente vários dos primeiros módulos solares 2a forem removidos em um caminhão, sendo depositada juntamente em um prédio, a transmissão dos dados deposição será realizada preferencialmente de modo exclusivo através da unidade de controle 12a operando como mestre relativo ao módulo solar 20a inicialmente afastado da rede de comunicação de dados da faixa próxima 26, e as outras primeiras unidades de controle 12a dos primeiros módulos solares 2a removidos e montados conjuntamente, na faixa de comunicação de dados na faixa próxima então automaticamente constituída 26 executando a função de um escravo, até que a capacidade das baterias do mestre, em virtude da transmissão continuada de dados de posição através do módulo GSM 27 da unidade de controle mestre 12a se encontra exaurido, sendo interrompida a conexão radiofônica da faixa distante. Após a falha da unidade de controle mestre 12a, uma das unidades de controle 12a mestre já existentes realizará novamente a função do mestre até o tempo em que também a sua capacidade de bateria estiver exaurida etc. Desta maneira, resulta ao todo uma alteração operacional nitidamente maior das unidades de controle 12a nos primeiros módulos 12a roubados porque a conexão GSM que usa bastante energia, através da rede de comunicação de dados da faixa distante 28 preferencialmente será sempre formada apenas por uma unidade de controle 12a, ao passo que as demais unidades de controle 12a nos módulos roubados 2a apenas trocam dados sobre a rede de comunicação de dados de faixa próxima 26, o que está vinculado com uma necessidade de potencial elétrico nitidamente menor.

[0051] O microcontrolador 22 e/ou o módulo de comunicação de dados de faixa distante 27 e/ou também o módulo não mostrado mais detalhadamente para controle do potencial elétrico do módulo solar 2 e/ou o módulo de comunicação de dados da faixa próxima 25 podem preferencialmente serem encaixados como módulos na platina adicional 8b a fim de poder ampliar as funções das primeiras e/ou segundas unidades de controle eletrônico 12a, 12b ou, por exemplo, para poder substituir o módulo de comunicação de dados da faixa próxima ZigBee por um módulo Bluetooth ou o módulo W -LAN. Listagem de referência. 1 - instalação solar. 2 - módulo solar. 3 a - primeiro módulo solar com primeira unidade de controle. 4 b - segundo módulo solar com segunda unidade de controle. 5 - abertura na platina básica. 6 - caixa acopladora. 7 - diodo de derivação. 8 - compartimento interno da caixa acopladora. 9 - unidade de platina. 10 - platina básica. 11 - platina adicional. 12 - meio de fixação. 13 - primeira unidade de controle eletrônica. 14 - segunda unidade de controle eletrônica. 16 - passagem de alojamento/atarraxamento de cabo. 17 a - borne acoplador. 18 b - borne acoplador. 20 - rede de linha elétrica. 22 - microcontrolador. 23 - módulo localizador (GPS). 24 - componente de rede. 25 - rede de comunicação de dados de faixa próxima. 26 - rede de comunicação de faixa próxima. 27 - módulo de comunicação de dados de faixa distante. 28 - rede de comunicação de dados de faixa distante. 30 - servidor.

Claims (11)

1. Método para controle de roubos de módulos solares (2a, 2b) individuais em uma instalação solar (1) com uma variedade de módulos solares, em que a instalação solar (1) apresenta uma unidade de controle eletrônica (12a, 12b) que transmite informações de status como especialmente a tensão gerada e a temperatura dos módulos, através de uma rede de comunicação de dados de faixa distante (28), para um servidor (30) e na remoção de um módulo solar (2a, 2b) da instalação solar (1) gera um sinal de alerta, caracterizado pelo fato de que, uma primeira unidade de controle (12a) em um primeiro módulo solar (2a) e uma segunda unidade de controle (12b) em um segundo módulo solar (2b) da instalação solar (1) estão interconectados para efeito de troca de dados, através de uma rede de comunicação de dados de faixa próxima adicional (26), em que a primeira unidade de controle (12a) possui no primeiro módulo solar (2a) a função de um servo na rede de comunicação de dados de faixa próxima (26) a qual transmite informações locais de status, através da rede de comunicação de dados da faixa próxima, para a segunda unidade de controle (12b), em que a segunda unidade de controle (12b) realiza a função de um mestre na rede de comunicação de dados na faixa próxima (26) que acumula as informações de status locais do primeiro módulo solar (2a) bem como informações de status locais do segundo módulo solar (2b), fazendo a transmissão através da rede de comunicação de dados de faixa distante (28) para o servidor (30) e em que por ocasião de uma interrupção da troca de dados entre a primeira unidade de controle (12) e a segunda unidade de controle (12b), a primeira unidade de controle (12) cumpre a função de um mestre.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, a primeira unidade de controle (12) e/ou a segunda unidade de controle (12b), após uma interrupção na comunicação de dados, através de uma rede de comunicação de dados de faixa próxima (26) registra a própria posição geográfica especialmente através de um sistema posicionador global (GPS) ou uma rede radiofônica móvel (GSM), transmitindo estas informações independentemente como informação de status através da rede de comunicação de dados de faixa distante (28) para o servidor (30).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, a primeira unidade de controle (12a) registra a própria posição espacial e/ou a aceleração momentânea da unidade de controle (12a) e através da rede de comunicação de dados de faixa próxima (26) transmite um sinal de alarme quando este divergir às vezes de um valor teórico predeterminado dentro de um espaço de tempo estipulado.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, a instalação solar (1) abrange uma variedade de primeiros módulos solares (2a) com uma primeira unidade de controle (12a) ali integrada e que juntamente com outros módulos solares (2) estão integrados em um conjunto de módulos solares e em que a multiplicidade de primeiros módulos solares (2a) através da rede de comunicação de dados de faixa próxima (26) está unida com uma única segunda unidade de controle (12b) para troca de dados de informações de status locais e sinais de alarme que preferencialmente se encontra em um módulo solar (2b) na faixa do centro do conjunto de módulos solares (2, 2a, 2b).

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que, apenas 1 a 30% preferivelmente 3 a 5% de todos os módulos solares (2, 2a, 2b) da instalação solar (1) possui uma primeira unidade de controle (12a) estando interligadas para efeito da troca de dados, através da rede de comunicação de dados de faixa próxima (26).

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, a primeira e/ou segunda unidade de controle (12a, 12b), disposta em um módulo solar (2a, 2b), após a remoção do módulo solar (2a) da instalação solar (1) será abastecida pelo módulo solar (2a, 2b) e/ou por uma bateria alocada a unidade de controle, com energia elétrica a fim de transmitir para o servidor (30) o sinal de alarme e/ou informações de status em um ou vários períodos de tempo predeterminados após a remoção do módulo solar e através da rede de comunicação de dados de faixa distante (28).

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, os módulos solares (2a, 2b), a energia elétrica por ele gerada durante o dia, alimenta através de um retificador em uma rede de linha elétrica, em que a primeira e a segunda unidade de controle (12a, 12b) recebem durante a noite a sua energia necessária para operar a rede de comunicação de dados de faixa próxima (26) e a rede de comunicação de dados distantes (28) recebem a energia necessária através do retificador da rede de linha.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, a primeira e segunda unidade de controle (12a, 12b) em espaço de tempo predeterminado, de preferência uma vez por hora transmitem dados através do mecanismo de rede de comunicação de dados da faixa próxima (26) e/ou a troca de dados se verifica através da rede de comunicação de dados de faixa distante (28) com o servidor (30) em outros intervalos de tempo predeterminado, especialmente a cada 6 horas.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, a primeira e/ou segunda unidade de controle (12a, 12b) controlam a tensão do módulo solar alocado (2a, 2b) e o sinal de alarme e/ou dados, através de um percurso de tensão registrado, serão transmitidos através da rede de comunicação de dados de faixa distante (28) para o servidor (30) quando o percurso da tensão modular se alterar de modo correspondente a um padrão predeterminando.

10. Instalação solar (1) com uma variedade de módulos solares (2, 2a, 2b) especialmente para a concretização do método como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que cada módulo solar (2, 2a, 2b) apresentam uma caixa acopladora (4) fechável na qual bornes acopladores (18a) para a ligação elétrica de vários módulos solares (2, 2a, 2b) da instalação solar (1) estão integrados, caracterizado pelo fato de que, para um primeiro módulo solar (2a) está alocada uma primeira unidade de controle (12a) e a um segundo módulo solar (2b) está alocado uma segunda unidade de controle (12b), em que a primeira e a segunda unidade de controle (12a, 12b) essencialmente são de conformações idênticas e abrangem uma platina básica elétrica (8a) bem como uma platina adicional elétrica (8b) que pode ser unida com a platina básica (8a), abrangendo o microcontrolador (22), um módulo de comunicação de dados de faixa próxima (25) com este unido e por ele operado, especialmente um módulo W-LAN, módulo Bluetooth ou módulo ZigBee, bem como um módulo de comunicação de dados de faixa distante (27) operado pelo microcontrolador (22), especialmente abrangendo u módulo GSM em que a platina básica (8a) e/ou a platina adicional (8b) possui uma forma ajustada a forma do espaço interno da caixa acopladora (4) e através de meios fixadores mecânicos (10) pode ser preso no compartimento interno da caixa acopladora, sendo que a primeira unidade de controle (12a) possui no primeiro módulo solar (2a) a função de um servo na rede de comunicação de dados de faixa próxima (26) a qual transmite informações locais de status, através da rede de comunicação de dados da faixa próxima, para a segunda unidade de controle (12b), em que a segunda unidade de controle (12b) realiza a função de um mestre na rede de comunicação de dados na faixa próxima (26) que acumula as informações de status locais do primeiro módulo solar (2a) bem como informações de status locais do segundo módulo solar (2b), fazendo a transmissão através da rede de comunicação de dados de faixa distante (28) para o servidor (30) e em que por ocasião de uma interrupção da troca de dados entre a primeira unidade de controle (12) e a segunda unidade de controle (12b), a primeira unidade de controle (12a) cumpre a função de um mestre.

11. Instalação solar de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que, a platina básica (8a) elétrica através de uma ligação de solda ou de aperto (18b) está ligada com linguetas de contato do módulo solar (2, 2a, 2b) pertencente, em que o microcontrolador (22) e/ou o módulo de comunicação de dados da faixa distante (27) e/ou um módulo de controle do potencial elétrico do módulo solar e/ou do módulo de comunicação de dados de faixa próximo (25) pode ser encaixado sobre a platina básica (8a) e/ou na platina adicional (8b).

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