BR112020010821A2

BR112020010821A2 - veículo de diagnóstico, método para caracterizar um sistema coletor solar e sistema coletor solar

Info

Publication number: BR112020010821A2
Application number: BR112020010821-9A
Authority: BR
Inventors: Jason Alderman; Luigi Petrigh-Dove; Brett West; Craig Wildman
Original assignee: Alion Energy, Inc.
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2020-11-10
Also published as: WO2019108535A1; US20190190445A1; CN111656105A; MX2020005508A; AU2018374831A1; WO2019108535A8

Abstract

VEÍCULOS DE DIAGNÓSTICO, SISTEMAS E MÉTODOS PARA CARACTERIZAR UM SISTEMA COLETOR SOLAR SÃO AQUI APRESENTADOS. O VEÍCULO DE DIAGNÓSTICO COMPREENDE UMA ARMAÇÃO, UM OU MAIS SENSORES POSICIONADOS AO LONGO DA ARMAÇÃO, E UM SISTEMA DE CONTROLE. OS UM OU MAIS SENSORES MEDEM E CARACTERIZAM ATRIBUTOS DO SISTEMA COLETOR SOLAR E/OU SEU AMBIENTE, TAL COMO UMA REFLETIVIDADE DE UMA ÁREA DO SOLO AO REDOR DO SISTEMA COLETOR SOLAR, UM DESLOCAMENTO ANGULAR DE UM SISTEMA DE ACIONAMENTO DO SISTEMA COLETOR SOLAR E/OU UMA DEGRADAÇÃO DE COMPONENTES ESTRUTURAIS QUE SUPORTAM PAINÉIS FOTOVOLTAICOS NO SISTEMA COLETOR SOLAR. O SISTEMA DE CONTROLE ESTÁ PROGRAMADO PARA MOVER A ARMAÇÃO PARA UM OU MAIS LOCAIS NO SISTEMA COLETOR SOLAR E CONTROLAR UM OU MAIS SENSORES PARA OBTER MEDIÇÕES EM UM OU MAIS LOCAIS.

Description

VEÍCULO DE DIAGNÓSTICO, MÉTODO PARA CARACTERIZAR UM SISTEMA COLETOR SOLAR E SISTEMA COLETOR SOLAR REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório dos EUA nº 62/591.644, depositado em 28 de novembro de 2017, cuja totalidade é aqui incorporada por referência.

CAMPO

[0002] Esta divulgação refere-se a usinas de energia solar fotovoltaica (PV).

ANTECEDENTES

[0003] Os painéis fotovoltaicos têm um lado frontal e um lado traseiro e, no passado, normalmente apenas coletavam luz a partir do lado frontal. O equipamento projetado para trabalhar com esses painéis fotovoltaicos monofaciais foi projetado para acomodar painéis que recebem luz apenas da frente. Da mesma forma, os processos de operação e manutenção foram projetados para painéis que apenas coletam luz pela frente.

[0004] Alguns painéis fotovoltaicos, conhecidos como painéis bifaciais, podem coletar luz de ambos o lado frontal e o lado traseiro. As concretizações aqui descritas aplicam-se a coletores solares, tanto em painéis monofaciais quanto em bifaciais.

RESUMO

[0005] Um veículo de diagnóstico para caracterizar um sistema coletor solar é apresentado aqui. O veículo de diagnóstico compreende uma armação, um ou mais sensores posicionados ao longo da armação e um sistema de controle. Os um ou mais sensores medem e caracterizam atributos do sistema coletor solar e/ou seu ambiente, como uma refletividade de uma área do solo ao redor do sistema coletor solar, um deslocamento angular de um sistema de acionamento do sistema coletor solar e/ou uma degradação de componentes estruturais que suportam painéis fotovoltaicos no sistema coletor solar. O sistema de controle está programado para mover a armação para um ou mais locais no sistema coletor solar e controlar um ou mais sensores para obter medições em um ou mais locais.

[0006] Um método para caracterizar um sistema coletor solar é apresentado aqui. No método, um ou mais sensores posicionados ao longo de uma armação medem pelo menos um de uma refletividade de uma área do solo ao redor do sistema coletor solar, um deslocamento angular de um sistema de acionamento do sistema coletor solar ou uma degradação de componentes estruturais que apoiam painéis fotovoltaicos no sistema coletor solar. Um sistema de controle move a armação para um ou mais locais no sistema coletor solar. O sistema de controle controla os um ou mais sensores para obter medições em um ou mais locais.

[0007] Um sistema que compreende um sistema coletor solar e um veículo de diagnóstico que atravessa o sistema coletor solar é apresentado aqui. O veículo de diagnóstico compreende uma armação de veículo, um ou mais sensores posicionados ao longo da estrutura para medir e caracterizar uma refletividade de uma área do solo ao redor do sistema coletor solar e um aplicador configurado para distribuir, com base na refletividade, um material refletivo em um área de terra ao redor do sistema coletor solar. O veículo de diagnóstico compreende ainda um sistema de controle programado para mover a armação para um ou mais locais no sistema coletor solar e controlar um ou mais sensores para adquirir medições em um ou mais locais.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0008] A Figura 1 ilustra esquematicamente uma vista em perspectiva de uma concretização de um veículo de diagnóstico em um coletor solar.

[0009] A Figura 2 mostra uma vista lateral de um veículo de diagnóstico em um coletor solar.

[0010] A Figura 3 mostra um veículo de diagnóstico com uma câmera posicionada para observar uma parte traseira dos painéis solares, como para observar um código de barras no painel.

[0011] A Figura 4 mostra uma vista lateral de um veículo de diagnóstico em um coletor solar posicionado para observar a estrutura do coletor solar, a fundação do coletor solar, o terreno próximo e o crescimento da vegetação.

[0012] A Figura 5 representa um veículo de diagnóstico que pode ser usado para medir a degradação em um sistema de acionamento de um rastreador solar.

[0013] A Figura 6 mostra um veículo de diagnóstico posicionado sob um coletor solar.

[0014] A Figura 7 mostra outra vista de um veículo de diagnóstico posicionado sob um coletor solar.

[0015] A Figura 8 mostra um diagrama de fluxo para caracterizar um sistema coletor solar.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0016] Coletores solares que utilizam tanto painéis monofaciais como painéis bifaciais enfrentam problemas de qualidade de instalação, desgaste e degradação, problemas elétricos, crescimento de vegetação em torno da estrutura, e uma miríade de outros problemas. Os diagnósticos podem ser realizados para melhorar a tomada de decisão para os gerentes da fábrica, tal como ajudando a decidir quando executar atividades de manutenção. Infelizmente, fazer medições ou observações de painéis solares pode ser muito caro e também pode fornecer um tamanho de amostra muito menor do que o desejado. Uma equipe leva tempo para viajar para o interior para chegar a uma usina solar e, assim, tem tempo para verificar apenas um pequeno número de painéis ou outros equipamentos dentre milhares em uma usina solar típica em escala de utilidade. Os gerentes de fábrica são deixados pagando despesas significativas sem obter as informações que eles desejam para tomar boas decisões.

[0017] Medições e diagnósticos podem ajudar os gerentes de uma usina solar de várias maneiras, como identificando e caracterizando problemas, otimizando o desempenho da planta, observando o estado dos componentes quanto ao desgaste ou à degradação ou simplesmente observando quais componentes estão presentes em quais locais em uma planta de energia solar. Medições e diagnósticos são importantes para usinas solares com painéis monofaciais e bifaciais, e os seguintes sistemas e métodos se aplicam a ambos os tipos.

[0018] A Figura 1 ilustra esquematicamente uma vista em perspectiva de uma concretização de um veículo de diagnóstico 100 em um coletor solar 120. O veículo de diagnóstico 100 inclui uma estrutura 104 em quatro conjuntos de rodas 106, dois conjuntos em cada lado do coletor solar. Cada um dos quatro conjuntos de rodas 106 consiste em uma roda de suporte de peso que monta na parte superior do lastro de concreto do coletor solar 110 ou outro trilho e também uma roda guia que rola ao longo dos lados do trilho de concreto. Uma ou mais das rodas de suporte de peso 106 pode ser uma roda de condução que é energizada diretamente ou através de uma transmissão por um motor elétrico ou motor de combustão. O veículo de diagnóstico 100 também pode ser puxado ou empurrado por trabalhadores, por outro veículo, por um cabo ou por outros meios. O veículo de diagnóstico 100 pode ser energizado por um ou mais painéis solares 102 que podem carregar uma bateria embutida para armazenar energia. O veículo de diagnóstico 100 pode, alternativamente, ser energizado por uma bateria que é ocasionalmente conectada eletricamente a um carregador para recarregar a bateria ou trocado por uma bateria nova. Alternativamente, o veículo de diagnóstico 100 pode ser energizado por um motor de combustão com um tanque de combustível, pode ser energizado manualmente, por outros meios ou por uma combinação dos métodos acima.

[0019] O veículo de diagnóstico 100 pode incluir um sistema de controle, memória e também um sistema de comunicação sem fio. O veículo de diagnóstico 100 pode ser remotamente programado e direcionado para dirigir para um ou mais locais específicos, para adquirir imagens e armazená-las como dados e transmitir os dados para outros sistemas de computador. O veículo de diagnóstico 100 também pode ser equipado com meios para determinar sua posição via GPS, usando leitor de RFID e etiquetas RFID que são colocadas em seu caminho, usando observações óticas de seu entorno, por sensores de proximidade interagindo com alvos correspondentes ou por outros meios. O veículo de diagnóstico 100 também pode ter uma variedade de outros componentes, como implementos para um processo de manutenção, armazenamento de consumíveis, um sistema de pré-tratamento embutido para tratar consumíveis antes de depositá-los, ou outros componentes ou sistemas.

[0020] Continuando com a Figura 1, o veículo de diagnóstico 100 pode transportar uma ou mais câmeras ou outros sensores óticos 112. As câmeras 112 podem capturar imagens de painéis solares 102 no espectro de infravermelho (IR), no espectro visível ou em outras seções do espectro eletromagnético. Múltiplas câmeras 112 podem tirar várias imagens ao mesmo tempo. Um painel solar normalmente compreende um número de células solares. A armação do veículo 104 é configurada para posicionar a câmera 112 suficientemente longe dos painéis solares 102, de modo que várias células se ajustem ao campo de visão da câmera ao mesmo tempo. A câmera 112 também pode ser inclinada para olhar para baixo da fileira de painéis solares 102 para aumentar ainda mais o número de células ou painéis que se encaixam dentro do campo de visão da câmera. A extensão de um campo de visão de exemplo é diagramada com linhas tracejadas 114.

[0021] A Figura 2 mostra uma vista lateral do veículo de diagnóstico 100 em um coletor solar 120. A estrutura do veículo 104 pode ter a forma de um círculo na direção desta vista, e a posição azimutal da câmera 112 em torno da estrutura pode ser ajustado para que a câmera 112 possa ser posicionada em qualquer lugar ao longo deste círculo. Se o veículo de diagnóstico 100 estiver operando em um coletor solar de inclinação fixa, a câmera

112 pode ser configurada em uma única posição, como alinhada com o vetor normal dos painéis solares 102, para capturar imagens do coletor solar. Se o veículo de diagnóstico 100 estiver operando em um coletor solar de rastreamento, como é mostrado nas Figuras 1 e 2, a posição azimutal da câmera na estrutura do veículo 104 pode ser contínua ou intermitentemente ajustada para levar em conta o movimento dos painéis solares 102. A câmera 112 pode ser movida por um motor elétrico com transmissão por corrente ou correia, por reposicionamento manual, por pneumáticos, ou por outros meios. Conforme mostrado na Figura 3, a câmera também pode ser posicionada para capturar imagens da parte traseira dos painéis ou posicionada para capturar quaisquer outras imagens desejadas.

[0022] A câmera 112 pode ser uma câmera de infravermelho, uma câmera de espectro visível (normal) ou uma combinação de ambas. Imagens de espectro infravermelho de painéis solares em operação podem ser úteis para mostrar a temperatura da célula, variações de temperatura dentro de uma célula e variações de temperatura entre as células. As medições de temperatura podem ajudar o operador a deduzir problemas com o desempenho elétrico. A combinação de uma imagem de infravermelho com uma imagem de espectro visível pode ajudar ainda mais um operador a entender o desempenho das células solares e dos painéis solares. Com uma tal ferramenta de câmera, este veículo de diagnóstico 100 pode ser usado para dirigir ao longo de uma fileira de coletores solares em operação e coletar imagens nos espectros de infravermelho e visível. Um programa de computador pode então ser usado para processar as imagens, onde os resultados podem incluir anomalias de sinalização para obter mais atenção ou gerar estatísticas em um grande lote de amostras. Dessa maneira, um operador pode programar o veículo de diagnóstico 100 para dirigir através de uma usina solar em operação, capturar uma série de imagens IR e visíveis, armazenar os dados, processar os dados embutidos e transmitir os dados para outro computador para processamento, armazenamento e investigação adicionais pelo operador. Este sistema e método seria uma melhoria substancial em relação a outros métodos de gravação de imagens. Seria muito mais barato do que enviar uma pessoa para andar pelo campo com uma câmera. Além do custo, muitas usinas solares são incrivelmente grandes para pagar às pessoas para capturar imagens de todos os painéis. Outra vantagem do veículo de diagnóstico 100 é que a câmera é mantida parada e em uma posição uniforme, melhorando assim a qualidade da imagem e facilitando o processamento da imagem. Ao contrário dos veículos aéreos que carregam câmeras, esse veículo terrestre pode parar e ficar imóvel para tirar uma foto. Isso pode aumentar a flexibilidade no processo de fotografia, por exemplo, permitindo uma maior duração da exposição sem desfocar a imagem.

[0023] Em uma concretização alternativa, a câmera 112 na Figura 3 pode ser um leitor de código de barras ou leitor de código de barras matricial e pode ser posicionado para observar a parte traseira dos painéis 102 na posição em que os códigos de barras do painel estão posicionados. Nesta concretização, o veículo de diagnóstico 100 pode dirigir ao longo de uma fileira de coletores solares e capturar imagens de códigos de barras do painel. A combinação dos dados do código de barras com a sequência de quando as fotos foram tiradas ou com a posição do veículo pode permitir que um programa de computador faça um mapa ou catálogo de um campo solar de milhares de painéis solares para mostrar quais painéis solares estão em quais locais. Isso pode ser útil para fins de diagnóstico, porque, por exemplo, problemas elétricos identificados por imagem de infravermelho ou por outros meios podem corresponder à fabricação de lotes de painéis. Além disso, as equipes de construção normalmente não registram a identificação e localização do painel ao instalá- los.

[0024] Em uma concretização alternativa, como diagramada na Figura 3, a câmera 112 pode capturar imagens de espectro visível ou IR de quaisquer membros estruturais ou conexões elétricas atrás dos painéis solares 112. Essas imagens podem ser processadas para identificar problemas de qualidade de construção, marcas de desgaste nas superfícies dos rolamentos, outros problemas de degradação ou outros problemas. Por exemplo, imagens de todas as conexões elétricas em um campo solar podem ser obtidas e processadas após a construção para verificar se todas foram feitas corretamente. Imagens de todas as partes metálicas de um campo solar podem ser obtidas e processadas periodicamente para verificar a corrosão. Imagens dos componentes do sistema de acionamento podem ser capturadas e processadas para verificar desgaste ou folgas aumentadas nas superfícies dos rolamentos ou outros sinais de degradação.

[0025] A Figura 4 mostra uma vista lateral de um veículo de diagnóstico 100, onde a câmera 112 está posicionada na estrutura do veículo 104 e é girada em seu suporte, de modo que seu campo de visão (indicado pelas linhas tracejadas 114) inclua o trilho de concreto do coletor solar 110 ou outra fundação, a estrutura de montagem do coletor solar 108, a conexão entre a estrutura de montagem 108 e a fundação, e a área do solo ao redor do trilho de concreto 110. Nesta configuração, o veículo de diagnóstico 100 pode ser usado para conduzir e capturar imagens da fundação, trilho, estrutura e conexões entre fundação e estrutura. Isso pode ser usado para verificar a qualidade ou defeitos durante a instalação, como uma junta epóxi entre o concreto e a estrutura de suporte. Isto também pode ser usado para verificar desgaste de trilhos de concreto, trincas de concreto, deterioração de trilhos e corrosão de metais. Pode ainda ser usado para verificar se há detritos ou obstruções no trilho do veículo 110. Ao capturar imagens no infravermelho ou no espectro visível do solo perto do coletor solar e com o processamento subsequente da imagem, o veículo de diagnóstico 100 pode ser usado para pesquisar quanto ocorreu o crescimento de plantas 430 e para ajudar a determinar se é necessário cortar as plantas. Isso também pode ser útil para pesquisar outros problemas, como acúmulo de neve, poça de água, assentamento do solo, atividade animal ou outros fenômenos naturais. A realização de pesquisas com o veículo de diagnóstico 100 e o processamento subsequente da imagem pode resultar em uma economia significativa de custos ao enviar equipes de trabalho ao local para sair e percorrer o local para verificar se há problemas.

[0026] Na Figura 4, a câmera 112 pode, alternativamente, ser um piranômetro, radiômetro ou outro sensor para medir a luz. É possível depositar cal agrícola ou outro material para aumentar a refletividade do solo, também chamado de albedo. Ao aumentar a refletividade do solo, os painéis solares 102, e especialmente os painéis bifaciais, receberão mais luz refletida do solo. No entanto, fenômenos naturais, como a chuva, podem deteriorar os benefícios da refletividade de um tratamento no solo. Um veículo de diagnóstico 100 com um sensor para medir a luz orientada para baixo no solo pode ser usado para medir o albedo para ajudar um gerente de fábrica a decidir se deve aplicar novamente o tratamento que aumenta o albedo.

[0027] Outra maneira de usar o veículo de diagnóstico 100 é medir uma degradação em um sistema de acionamento do rastreador solar 120, conforme diagramado na Figura 5. O rastreador solar 120 pode usar um único motor de acionamento acoplado a um eixo de acionamento longo ou tubo de torque para fornecer energia e torque a várias seções do rastreador solar ou a uma única seção do rastreador, conforme mostrado na Figura 5. O tubo de torque ou o eixo de acionamento não é perfeitamente rígido. A flexibilidade de torção pode surgir das tolerâncias do fixador mecânico nos pontos de conexão no eixo de acionamento, da flexibilidade inerente ao material ou de outras causas. Com o tempo, a rigidez do rastreador solar 120 pode reduzir com o desgaste.

[0028] Na Figura 5, os painéis solares 102 são suportados por duas vigas (purlins) 124. As vigas 124 são conectadas por dois braços articulados 118, que são perpendiculares às vigas 124. Os braços articulados 118 giram em torno de um eixo no topo de uma estrutura de suporte 122. A estrutura de suporte 122 é suportada pela fundação de lastro 110.

[0029] Um método para medir a flexibilidade de uma fileira de rastreador é o seguinte. O veículo de diagnóstico 100 pode ser posicionado em uma seção de rastreador da fileira mais distante do motor de acionamento. O veículo de diagnóstico 100 pode ser posicionado de modo que o campo de visão 114 da câmera inclua os componentes estruturais rotativos do rastreador solar 120, como o braço articulado 118, em relação aos componentes estruturais 122 que são fixos à fundação. O motor de acionamento pode girar todas as seções do rastreador para sua posição de rotação mais distante, longe da câmera do veículo de diagnóstico 112. Em seguida, o motor pode girar lentamente o rastreador de volta para a horizontal. O ângulo do codificador do motor pode ser comparado com o ângulo observado na última seção do rastreador observada pela câmera 112 para estimar a torção no eixo de acionamento ou no tubo de torque entre o motor e a última seção do rastreador. O processamento de imagem pode ser usado para comparar o ângulo relativo dos componentes rotacionais, como o braço articulado 118, com os componentes estruturais estacionários 122, para calcular a flexibilidade do sistema de acionamento.

[0030] Um rastreador solar 120 pode ter uma posição de segurança para lidar com condições de vento forte. A posição de segurança pode ser projetada para que a estrutura do rastreador possa ser muito mais forte, muito mais rígida, ou melhor protegida das forças do vento, ou para que o sistema de acionamento possa ser desacoplado. O veículo de diagnóstico 100 da Figura 5 pode ser usado para verificar regularmente que todas as seções do rastreador 120 de uma usina solar entram e saem adequadamente da posição de segurança. A câmera 112 pode ser usada para capturar imagens dos componentes de acionamento ou outros componentes críticos. Em seguida, o software de imagem pode ser usado para processar os dados e sinalizar as poucas seções do rastreador que não estão funcionando corretamente.

Como uma grande usina solar pode ter milhares de seções de rastreadores, essa verificação seria proibitivamente cara.

[0031] Nas Figuras 6 e 7, um veículo de diagnóstico alternativo 600 é mostrado posicionado sob um coletor solar 120. O veículo de diagnóstico inclui um corpo 602 que pode ser transportado por conjuntos de quatro rodas 604. Um conjunto de rodas 604 pode incluir uma roda que suporta peso que rola na parte superior do trilho de concreto do coletor solar 110 e uma roda guia que rola ao longo da parte interna do trilho de concreto 110. O veículo de diagnóstico 600 pode ser energizado por energia solar com armazenamento de energia da bateria, energizado por bateria e carregador de plug-in, energizado por uma bateria que pode ser trocada por uma bateria nova, energizado por um motor ou energizado por outros meios, como manualmente ou por cabo. O veículo de diagnóstico 600 possui um sistema de controle, memória e também um sistema de comunicação. O veículo de diagnóstico 600 pode ser programado e direcionado remotamente para dirigir para um ou mais locais específicos, adquirir imagens e armazená-las como dados e transmitir os dados para outros sistemas de computador. O veículo de diagnóstico 600 também tem meios para determinar sua posição por GPS, usando leitor RFID e etiquetas RFID, usando observações óticas de seu entorno, ou por outros meios.

[0032] Continuando com as Figuras 6 e 7, o veículo de diagnóstico 600 também inclui uma câmera 606. A câmera 606 pode ser posicionada para apontar para cima nos painéis solares 102, estrutura de suporte e sistema de acionamento do coletor solar

120. A câmera 606 pode ser orientada a olhar para baixo da linha de painéis solares 102 para aumentar o campo de visão (indicado com linhas tracejadas 610), de modo que toda a largura dos painéis solares 102 esteja em vista. Uma posição angular da câmera 606 pode ser alterada por motores embutidos para observar uma vista diferente do coletor solar 120, por exemplo, para manter os painéis solares 102 à vista enquanto rastreiam o sol. A câmera 606 pode ser uma câmera infravermelha que observa as células solares quanto à temperatura, uma câmera de espectro visível e uma câmera de infravermelho ou uma câmera de espectro visível. A câmera 606 pode ser direcionada e focada para observar os painéis solares 102, membros estruturais do coletor solar ou membros do sistema de acionamento do coletor solar. O veículo de diagnóstico 100 pode capturar imagens durante uma operação do coletor solar 120 ou quando o coletor solar 120 não está funcionando. Esta concretização de veículo de diagnóstico pode ser usada para observar o movimento da seção do rastreador, torção do eixo de acionamento, e outro comportamento mecânico nos mesmos métodos que o veículo de diagnóstico das Figuras 1-

7.

[0033] A Figura 8 mostra um diagrama de fluxo para caracterizar um sistema coletor solar. Em 802, um ou mais sensores posicionados ao longo de uma armação medem pelo menos um de uma refletividade de uma área do solo ao redor do sistema coletor solar, um deslocamento angular de um sistema de acionamento do sistema coletor solar ou uma degradação de componentes estruturais que suportam painéis fotovoltaicos no sistema coletor solar. Um sistema de controle move a armação para um ou mais locais no sistema coletor solar em 804. Em 806, o sistema de controle controla um ou mais sensores para adquirir medições em um ou mais locais.

[0034] Nas descrições acima e nas reivindicações, frases como "pelo menos um de" ou "um ou mais de" podem ocorrer seguidas por uma lista conjuntiva de elementos ou características. O termo "e/ou" também pode ocorrer em uma lista de dois ou mais elementos ou características. A menos que de outra forma implícita ou explicitamente contradita pelo contexto em que é usada, tal frase pretende significar qualquer um dos elementos ou características listadas individualmente ou qualquer um dos elementos ou características recitadas em combinação com qualquer outro elemento ou característica recitada. Por exemplo, as frases "pelo menos um de A e B"; "um ou mais de A e B"; e "A e/ou B" pretendem significar "A sozinho, B sozinho, ou A e B juntos". Uma interpretação semelhante também se destina a listas que incluem três ou mais itens. Por exemplo, as frases "pelo menos um de A, B e C"; "um ou mais de A, B e C"; e "A, B e/ou C" pretendem significar "A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, ou A e B e C juntos". Além disso, o uso do termo "baseado em" acima e nas reivindicações pretende significar "baseado pelo menos em parte", de modo que uma característica ou elemento não recitado também seja permitido.

[0035] O assunto aqui descrito pode ser incorporado em sistemas, aparelhos, métodos e/ou artigos, dependendo da configuração desejada. As implementações estabelecidas na descrição anterior não representam todas as implementações consistentes com a matéria aqui descrita. Em vez disso, são apenas alguns exemplos consistentes com aspectos relacionados à matéria descrita. Embora algumas variações tenham sido descritas em detalhes acima, outras modificações ou adições são possíveis.

Em particular, outras características e/ou variações podem ser fornecidas além das aqui estabelecidas.

Por exemplo, as implementações descritas acima podem ser direcionadas para várias combinações e subcombinações das características divulgadas e/ou combinações e subcombinações de várias características adicionais divulgadas acima.

Além disso, os fluxos lógicos representados nas figuras anexas e/ou aqui descritos não requerem necessariamente a ordem específica mostrada, ou ordem sequencial, para alcançar resultados desejáveis.

Outras implementações podem estar dentro do escopo das reivindicações a seguir.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Veículo de diagnóstico para caracterizar um sistema coletor solar, caracterizado pelo fato de que compreende: uma armação; um ou mais sensores posicionados ao longo da armação para medir e caracterizar pelo menos uma refletividade de uma área do solo ao redor do sistema coletor solar, um deslocamento angular de um sistema de acionamento do sistema coletor solar, ou uma degradação de componentes estruturais que suportam painéis fotovoltaicos no sistema coletor solar; e um sistema de controle programado para mover a armação para um ou mais locais no sistema coletor solar e controlar um ou mais sensores para adquirir medições em um ou mais locais.

2. Veículo de diagnóstico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a armação se estende circunferencialmente em torno dos painéis fotovoltaicos no sistema coletor solar.

3. Veículo de diagnóstico de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos um ou mais sensores estão configurados para se moverem ao longo de uma circunferência da armação.

4. Veículo de diagnóstico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o deslocamento angular do sistema de acionamento do sistema coletor solar é combinado com informações de um motor para estimar uma degradação no sistema de acionamento.

5. Veículo de diagnóstico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o sistema coletor solar compreende ainda: uma fileira de painéis fotovoltaicos; e uma estrutura de suporte para suportar e girar a fileira de painéis fotovoltaicos, em que a estrutura de suporte compreende metal e os um ou mais sensores caracterizam e medem um nível de corrosão de um ou mais componentes estruturais da estrutura de suporte.

6. Veículo de diagnóstico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os um ou mais sensores compreendem pelo menos um dentre um piranômetro, um radiômetro ou um fotômetro.

7. Veículo de diagnóstico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o veículo de diagnóstico compreende ainda: um sistema de comunicação sem fio que transmite dados caracterizando as medições em um ou mais locais para um sistema de computação remoto para análise.

8. Veículo de diagnóstico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um aplicador para aplicar um material refletivo à área do solo para aumentar a refletividade da área do solo com base em uma análise das medições.

9. Veículo de diagnóstico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que os um ou mais sensores compreendem uma câmera que captura imagens de crescimento da vegetação na área do solo.

10. Veículo de diagnóstico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que uma posição azimutal dos um ou mais sensores é ajustada pelo sistema de controle para contabilizar um movimento da fileira de painéis fotovoltaicos.

11. Veículo de diagnóstico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que um ou mais sensores medem uma temperatura do sistema coletor solar para diagnosticar ou caracterizar um desempenho elétrico do sistema coletor solar.

12. Veículo de diagnóstico de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o veículo de diagnóstico compreende ainda: um leitor de código de barras posicionado para capturar códigos de barras na parte traseira da fileira de painéis fotovoltaicos, em que os códigos de barras são combinados com as medições em um ou mais locais para gerar um mapeamento que inclui uma identificação de pelo menos um painel fotovoltaico, uma localização do pelo menos um painel fotovoltaico, e pelo menos uma medição correspondente ao pelo menos um painel fotovoltaico das medições em um ou mais locais.

13. Veículo de diagnóstico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o sistema coletor solar compreende ainda: componentes rotativos; um motor de acionamento programado com um ângulo de rotação desejado dos painéis fotovoltaicos; em que o deslocamento angular é medido ao posicionar o veículo de diagnóstico em um local distante do motor de acionamento, posicionar um ou mais sensores para medir um ângulo de rotação real dos componentes rotativos do sistema coletor solar, e comparar o ângulo desejado com o ângulo real.

14. Método para caracterizar um sistema coletor solar, caracterizado pelo fato de que compreende: medir, por um ou mais sensores posicionados ao longo de uma armação, pelo menos um de uma refletividade de uma área do solo ao redor do sistema coletor solar, um deslocamento angular de um sistema de acionamento do sistema coletor solar, ou uma degradação de componentes estruturais que suportam painéis fotovoltaicos no sistema coletor solar; mover, por um sistema de controle, a armação para um ou mais locais no sistema coletor solar; e controlar, pelo sistema de controle, os um ou mais sensores para adquirir medições em um ou mais locais.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a estrutura se estende circunferencialmente em torno dos painéis fotovoltaicos no sistema coletor solar.

16. Método de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que o sensor está configurado para se mover ao longo de uma circunferência da armação.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado pelo fato de que o deslocamento angular do sistema de acionamento do sistema coletor solar é combinado com informações de um motor para estimar uma degradação no sistema de acionamento.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato de que o sistema coletor solar compreende ainda: uma fileira de painéis fotovoltaicos; e uma estrutura de suporte para suportar e girar a fileira de painéis fotovoltaicos, em que a estrutura de suporte compreende metal, e os um ou mais sensores caracterizam e medem um nível de corrosão de um ou mais componentes estruturais da estrutura de suporte.

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, caracterizado pelo fato de que um ou mais sensores compreendem pelo menos um dentre um piranômetro, um radiômetro ou um fotômetro.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 19, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: transmitir, por um sistema de comunicações sem fio, dados que compreendem as medições em um ou mais locais para um sistema de computação remoto para análise.

21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: aplicar, por um aplicador, um material refletivo à área do solo para aumentar a refletividade da área do solo com base em uma análise das medições.

22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 21, caracterizado pelo fato de que os um ou mais sensores compreendem uma câmera que captura imagens de crescimento da vegetação na área do solo.

23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 22, caracterizado pelo fato de que uma posição azimutal de um ou mais sensores é ajustada pelo sistema de controle para contabilizar um movimento da fileira de painéis fotovoltaicos.

24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 23, caracterizado pelo fato de que um ou mais sensores medem uma temperatura do sistema coletor solar para diagnosticar ou caracterizar um desempenho elétrico do sistema coletor solar.

25. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: posicionar um leitor de código de barras para capturar códigos de barras na parte traseira da fileira de painéis fotovoltaicos, em que os códigos de barras são combinados com as medições em um ou mais locais para gerar um mapeamento que inclui uma identificação de pelo menos um painel fotovoltaico, uma localização do pelo menos um painel fotovoltaico, e pelo menos uma medição correspondente ao pelo menos um painel fotovoltaico das medições em um ou mais locais.

26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 25, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: componentes rotativos; um motor de acionamento programado com um ângulo de rotação desejado dos painéis fotovoltaicos; em que o deslocamento angular é medido ao posicionar o veículo de diagnóstico em um local distante do motor de acionamento, posicionar um ou mais sensores para medir um ângulo de rotação real dos componentes rotativos do sistema coletor solar, e comparar o ângulo desejado com o ângulo real.

27. Sistema coletor solar caracterizado pelo fato de que é configurado para implementar um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 26.

28. Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende: um sistema coletor solar; um veículo de diagnóstico que atravessa o sistema coletor solar, o veículo de diagnóstico compreendendo: uma armação de veículo; um ou mais sensores posicionados ao longo da armação para medir e caracterizar uma refletividade de uma área do solo ao redor do sistema coletor solar um aplicador configurado para distribuir, com base na refletividade, um material refletivo em uma área do solo ao redor do sistema coletor solar; e um sistema de controle programado para mover a armação para um ou mais locais no sistema coletor solar e controlar um ou mais sensores para adquirir medições em um ou mais locais.