CN103163932A - 对划过光伏设备的造成阴影的物体定位的方法 - Google Patents

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比约恩·马格努森
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Abstract

本发明涉及一种物体定位方法，该物体以其光影（6）引起划过光伏设备（3）的感光元件（1、2）的阴影，该方法中对由出现阴影（该阴影由静止的物体（4）引起）的感光元件（1、2）产生的至少一个电信号进行分析，并且由阴影出现时的太阳位置推导出造影的物体（4）的方向。此外由该至少一个电信号分析在变化的太阳位置下的、感光元件（1、2）上的物体（4）的光影（6）的变化并由此推导出造影的物体（4）的距离。

Description

对划过光伏设备的造成阴影的物体定位的方法
技术领域
本发明涉及一种对静止的物体的定位方法，该物体由于其被太阳照射产生的光影导致划过的在光伏设备的感光元件上产生的阴影，其中该方法具有独立权利要求1的前述部分的特征。
本发明首先涉及，确定引起产生电功率的光伏设备的感光元件的阴影的原因。此处的阴影理解为，一个至少大体上不透光的、静止的物体经太阳照射产生遮挡住光伏设备的感光元件的阴影。此处也将该类物体称为遮光物体，且该类物质原则上引起（通过将其移除可避免的）光伏设备产生的电功率的损失。云彩所引起的不是根据该定义阴影。遮光物体可以不受风和天气以及季节的变化影响，如同阔叶树和灌木的区别，阔叶树的叶子随季节变化而变化。
根据本发明的定义，在权利要求书中和前面阐述中使用了“太阳位置”的概念，其也包含了在一天的某一个时间内的意思。换句话说，也可以应用每天的钟表时刻来作为太阳位置的计量，由此尽管不理想，还是可以忽略相互间隔的每一天中同一时刻的太阳位置的变化。
背景技术
由文献DE201 02 619U1已知一种能源制造设备，其中给出了由光伏设备产生的能源的理论日均曲线，并且通过对无误的实际状态的研究，该曲线与专门的光伏设备的实际效率相符。该方法的前提是，将外设的、捕捉实时的辐射强度的测光仪与光伏设备进行连接。理论日均曲线的计算根据光伏设备所处的位置（经纬度）以及随着日月变化的太阳位置。以这种方式，在光伏设备的太阳能模块的优化排列形式下的环境条件限制也影响实际的日均曲线。当在学习阶段后的实际值偏离理论值超过一个可设定的范围时，使用者将获悉。在已知的设备中，光伏设备的太阳能模块的阴影符合理论曲线，然而该阴影既不能作为已知量也不能从其定义推算出。
由DE 10 2006 008 178A1已知一种控制含有多个太阳能模块的光伏设备的方法。其中为了可以长期控制效率实施了各个太阳能模块之间的对比测量。当各个测量值之间出现偏差，那么即是提示光伏设备需要进行检测。其中需要分辨，是环境条件的干扰，例如云彩、树木或者建筑物的阴影，还是不可逆转的机械或者电子损坏。这种分辨的详细细节在DE 10 2006 008 178A1中未给出。
由US 2009/0177458A1已知一种用于确定太阳能设备的结构的可用范围的方法，其中制造一个结构的三维模型和与此相连的遮挡物。应用该三维模型可以进行阴影分析，用以确定结构上的可应用模型。
在EP 2 395 550A1中已知一种鉴定由至少一个太阳能模块产生的阴影的方法，其中对于所有的太阳位置，阴影出现的概率都大于或者等于零，在这些太阳位置下由太阳能模块在白天时间内产生的电功率记录在理想的功率曲线之后。将该阴影出现的概率相对于太阳位置的变化记录在立体角卡片内，该卡片给出了在一年内的太阳位置变化总览。其中一个轴上描绘的是太阳位置方位角，另外一个轴描绘的是太阳位置的高度角。由此可以读出阴影遮挡物相对于各个太阳能模块的方向。
发明内容
本发明基于的目的是，揭示一种具有独立权利要求1的前述部分的特征的方法，其可以定位物体，该物体以其光影引起划过光伏设备的感光元件上的阴影，该方法还确定了该物体的距离，用以避免由该光伏设备的阴影引起的能量损失。
本发明的目的由具有独立权利要求1的特征的方法实现。新方法的优选的设计方案在从属权利要求2至19中给出。
在根据本发明的对位置固定的、由于其被太阳照射产生的影子导致暂时的在光伏设备的感光元件上产生阴影的物体的定位方法中，从感光元件发出的至少一个电信号分析出由静止的物体导致的阴影的产生，并且该电信号由产生阴影时的太阳位置推断出造影的物体方向。此外，由该至少一个电信号分析出伴随着太阳位置变化的，感光元件上的光影的变化并且由此推断出造影的物体的距离。
除了物体与太阳能模块之间的方向，造影的物体距离光伏设备的太阳能模块的距离也是一个定义物体的基本信息。此外通常可以根据物体的距离只能推断出，该物体是与光伏设备位于同一块地面上还是位于另一块地面上，而没有各个阴影遮挡物之间距离的推断。根据本发明的方法提供给光伏设备使用者大量的额外信息。
此外该由感光元件发出的至少一个电信号还能对伴随太阳位置变化的该电信号的变化是否代表了由静止的物体产生的阴影进行分析。根据本发明的方案，如果光影越过太阳能设备的感光元件移动的方向不是与太阳位置的变化相反，那么前述中所指的阴影不存在。同样地，光影越过太阳能设备的感光元件移动的速度，只在特定边界值内与静止的物体产生的阴影相协调。反过来，光影通过光伏设备的感光元件的快速游动将表示着从旁经过掠过的阴影遮挡物。
还可以将对于由静止的物体产生的阴影的识别以及对于其他到达光伏设备的感光元件的阴影的识别用于，区分与此相关的光伏设备的电功率的降低和光伏设备的内部运行上的干扰。由此可以避免光伏设备的内部运行上的误报错或者可以设置识别这类错误的算法，避免产生误报错的风险。
为了由至少一个电信号分析出伴随着太阳位置的变化，在感光元件上的光影的变化，可以这样分析该至少一个电信号，在哪一个太阳位置光影的光影边缘横穿过感光元件。该光影边缘可以是阴影开始的前沿也可以是阴影结束的后沿。在感光元件被光影边缘横穿的过程中，光伏设备的感光元件的至少一个电信号变化得特别明显。光影边缘的移动速度可以由至少一个电信号的变化特别是斜率得到。
由感光元件上的各个光影边缘的变化可以直接推断出造影的物体的各个边缘距离感光元件的距离。当这样确定出的不同边缘的距离（其对应于同一块光影的不同光影边缘）差距很大的时候，鉴于其阴影形式可以说明物体是重叠的。此外当光影的一个光影边缘横穿过感光元件时，可以对该至少一个电信号进行频谱分析。根据该频率分布得出多种关于造影的物体的性质的推论。例如由房屋边缘作为造影的物体而引起的至少一个电信号的频谱完全不同于树木或者一缕烟引起的电信号的频谱。
对于分析季节变换中的至少一个电信号，重复静止的物体产生的阴影也是非常有价值的。此处也可以得出关于造影的物体的性质的推论。例如一个房子不会改变其所有边缘的位置，而阔叶树在冬天会产生落叶由此作为阴影遮挡物在一年中经历巨大的变化。
根据本发明的方法进行分析的至少一个电信号可以来源于具有一个沿光影游动方向延伸的光伏设备的感光元件或者若干个分布在该方向的感光元件。第一种情况下，一旦光影的前沿到达感光元件，信号就改变。该变化一直延续，直到对应的阴影遮挡物最大程度地遮挡了感光元件。一旦光影的后沿到达感光元件，光影开始从感光元件中减少，电信号发生反向变化。对于多个分布于光影游动方向的、共同产生至少一个电信号的感光元件，当光影的一个光影边缘越过感光元件时，产生信号变化。应用这种对于多个分布于光影游动方向的感光元件时具有优势的是，可以分别对每个感光元件设置一个电信号。这样简化了信号分析过程。
由伴随着太阳位置变化的、在感光元件上的光影的变化可以推断出例如造影的物体的光影边缘相对于感光元件或者感光元件的一部分的方向。由两个或者多个这样的方向可以根据常用的三角形测量法则推断出造影的物体的距离。
感光元件除了可以是光伏设备的多个太阳能电池或者单个太阳能电池组成的太阳能模块，还可以是多个太阳能模块组成的串。此外还可能，将阳光传感器应用于根据本发明的方法，该传感器作为光伏设备的感光元件提供至少一个电信号，但是该传感器不涉及通过光伏设备产生的电功率。该阳光传感器可以是传感器设备的一部分，该阳光传感器安装在该设备中的确定的排列中的确定的光栅中。
可以通过实施以下步骤来识别光伏设备的太阳能模块的阴影：捕获到从至少一个太阳能模块释放出的电功率；确定在若干天内在对应的的太阳位置下捕获的电功率的基础上的电功率的理论功率曲线，其中理论上的没有云的阳光的功率曲线相当于一整天内没有产生阴影的遮挡物并且该功率曲线适用于过去若干天内对应的的太阳位置下捕获的电功率的峰值；确定当天的每个太阳位置下的太阳能模块释放出的电功率的预期值；推导出当天太阳能模块释放出的电功率与理论功率曲线的误差，其中对于所有当天太阳能模块释放出的电功率比理论功率曲线低的太阳位置，确定阴影出现的概率大于或者等于零，该概率的大小依赖于由太阳能模块在该太阳位置下释放出的电功率与预期值的匹配度的值。
对于这种方法，太阳能模块的阴影由太阳能模块的运行数据已知，也就是说，不用额外应用发射传感器或者阴影传感器。由此实现了有效地将统计波动与太阳能模块的预期功率曲线分开，这样功率曲线只含有低功率的系统波动。将该预期功率曲线与具体的太阳能模块推导出的理论功率曲线进行比较，该预期功率曲线具有更高的、对于确定的太阳位置推导出太阳能模块的阴影的可信度。
具体地可将各个太阳位置的预期值定义为过去若干天内的对应的太阳位置的电功率的峰值，该情况下阴影出现的概率的大小可以随着由太阳能模块在各个太阳位置下发出的电功率与预期值的匹配度的值的增大而增大。
在前述情况下可以但是不必须，在此方法中为了识别阴影而确定一个理论功率曲线。为此应用在过去从一个或者多个太阳能模块的捕获的实际功率。其中只关注各个太阳位置下的电功率的峰值，默认只关注没有云彩或者必要时具有最少量云彩的电功率。然而如果在某些太阳位置具有阴影，那么该峰值同样具有阴影对太阳能模块的电功率的影响。为了减少该阴影造成的影响，将理论功率曲线的理论曲线与该过去若干天的峰值拟合，该理论功率曲线对应于整天没有云彩的阳光下没有阴影的遮挡物。可以将最简单的抛物线作为理论曲线，然而该曲线也可以由太阳能模块的物理模型产生，该模型可选地考虑到太阳能模块的位置和/或排列方式的变化。这样可以在与理论功率曲线拟合前将根据本发明的峰值进行平滑和滤波，其中形成在各个太阳位置的最大功率的中值或者甚至放弃作为异常测量值的绝对峰值然后只关注位于下面的最大电功率。拟合可以通过已知的算法进行。应用这样方法得出的、全天的电功率理论频率谱可以获得太阳位置，在该高度下的各个太阳能模块当天释放的电功率记录在理论功率曲线之后。通常只有这样才存在阴影的出现概率。
为了了解未超越理论功率曲线的原因，在详细阐述的方法中为了识别阴影额外定义一个太阳能模块释放的电功率的预期值。在只关注一个太阳能模块时，预期值是指前述在过去若干天内的相对应的太阳位置下的电功率的峰值。该峰值可以进行光滑或者滤波，如已经在关于确定电功率的理论频谱出阐述过，如果可以达到该峰值并且其在理论频谱之下，那么意味着，由太阳能模块释放的电功率始终记录理论功率曲线之后，并且在每一个无云的日子里基本相同。根据该想法，在新的方法中在每个由太阳能模块释放的电功率位于理论功率曲线的后面的太阳位置下，阴影出现的概率都大于或者等于零，该概率的具体大小依赖于由太阳能模块在该太阳位置下发出的电功率与预期值的匹配度的值。该方法中，周期性出现的云彩可能影响某些太阳位置下的预期值。单云彩始终以相同范围内的电功率损耗影响理论功率曲线的概率非常小。在新的方法中该概率实际上不会导致对阴影的错误识别。
特别适宜的，当只有一个太阳能模块的情况下，在每一个当天太阳能模块在相对应的太阳位置释放出的电功率达到理论功率曲线或者超过理论功率曲线的太阳位置下的阴影出现的概率小于或者等于零，因为在该太阳位置下没有阴影可能达到理论功率。出现概率小于零没有直接的物理意义。然而对于不同的概率的平均值，具有较大加权的负概率则有意义，用以弥补经推测是错误的正概率值。
当日每个太阳位置的预期值可以定义为归一化的电功率的峰值，该功率是当天在各个太阳位置下由若干个同样的太阳能模块释放出的。在这种情况下，各个太阳能模块的阴影出现的概率的大小随着预期值除以由各个太阳能模块在各个太阳位置下发出的归一化电功率的值而增大。
如果已知多个太阳能模块和其功率数据，那么就不需要为了确定电功率的预期值而使用以过去的测量值为基础的预期功率曲线。而是将归一化的各个太阳能模块的电功率峰值作为预期值，其中峰值不一定是各个太阳能模块的绝对最大功率的归一化值，而可以是第二或者第三大的值或者中值。前提条件是，只要是同样类型的太阳能模块，其功率可以彼此进行归一化。功率彼此相互间的归一化过程可以是非常复杂的而不一定是百分比因数。
这里为了获得每个太阳能模块的电功率期望值需要已知太阳能模块的整体的电功率，在该新方法的设计中可以获得的不仅是无云的太阳下的而且还有有云的情况下的某些太阳位置下的各个太阳能模块的阴影出现的概率，只要除了云以外还有其他阴影形成。但是不一定要用到该可能性。而是可以将新方法的设计限定在对已知的在无云情况下的和相应的最大阴影情况下的概率确定，因为基本上能量损耗由对能量损耗具有意义的阴影造成。
此处详细阐述的识别阴影的方法的设计方案中可将各个太阳能模块在各个太阳位置（在该高度下由各个太阳能模块在一天内释放出的电功率达到或者超过若干个同样地太阳能模块的归一化电功率的峰值，其已经具备该条件）下的阴影出现概率设为小于或等于零的值，该方法中各个太阳能模块的电功率的期望值由所有太阳能模块的电功率确定。假设所有太阳能模块都没有阴影出现，那么单个的太阳能模块只能在其在某一太阳位置下没有被遮挡的情况下才具有该太阳位置下的电功率的峰值。
由单个太阳能模块产生的电压已经证明了对于太阳能模块的阴影捕捉的限定条件较少。此外由单个太阳能模块产生的电压不适用于根据由阴影产生的能量损耗来评估该阴影。然而当包含由各个太阳能模块产生的电功率并且确定了当天在各个太阳位置下由太阳能模块产生的电功率的电压期望值，那么可以对所有太阳位置（在该高度下当天由太阳能模块释放出的电功率保留在理论功率曲线之后）确定一个从0到1的阴影出现概率的系数，其大小伴随有太阳能模块在各个太阳位置下产生的电功率相对于电压期望值的偏离值的增大而增大。在有多个太阳能模块的时候，可以通过各个太阳能模块的中值或者平均值确定电压期望值；在只有一个太阳能模块的时候，可以通过在过去若干天内的在相对应的太阳位置下的电功率的峰值时间点的太阳能模块的电影确定电压期望值。
此处详细阐述的识别阴影方法的特别有利的设计方案中，将其结果即阴影出现的概率记录在立体角卡片内。其中一个轴上描绘的是太阳位置方位角，另外一个轴描绘的是太阳位置的高度角。由此可以读出阴影遮挡物相对于各个太阳能模块的方向。
当以该方式推导出了阴影遮挡物相对于两个太阳能模块的特征方向，并且已知两个太阳能模块的平面内位差，可以通过三角形测量法则确定物体到太阳能模块的距离。其中可以利用在两个太阳位置图中都出现的，由阴影出现概率显著的面的重心方向或者特殊面积特征。
阴影遮挡物到太阳能模块的距离可以记录在一个或者两个或者一个综合的立体角卡片内。
或者可以使用例如体积像素图，其中记录了哪个区域可以包含永久的造影的物体而哪些没有。从这样的图中同样可以推导出阴影遮挡物的位置。
在本发明有利的变形中可以应用在其中不存在造影的物体的区域，以更好地定位可能存在的造影的物体。对于造影的物体已知的是，其位于感光元件（例如太阳能电池）和太阳之间的连线的某一个地方。在图中首先画出所有的不含有永久性造影的物体的体积像素，然后就可以识别出，可能含有造影的物体的体积像素并且确定该体积像素的产生阴影的概率。
同样可以根据同样的原理将损耗的能量归结到体积像素。为了简化，体积像素图可以缩减为二维图的投影或者截面图。
为了进一步减小统计偏差的影响，可将整个立体角卡片内的阴影出现概率通过与相邻的值平均而进行平滑。然后可将整个立体角卡片内的阴影出现概率通过显著的阴影概率进行滤波。为此确定一个适当的阴影出现概率的边界值，该边界值由显著的阴影概率确定出。滤波之后的立体角卡片具有各个太阳能模块可能具有阴影的太阳位置。
在立体角卡片的阴影出现概率显著的区域优选地标出与各个阴影相关的、以相关年度能量损耗量的形式的能量损耗，如同在前一年由于阴影而产生的损耗。以此提供确定阴影遮挡物的可能的距离或者太阳能模块的其他参数的根据。可以随意标出该区域内的任意一个较低的太阳位置的高度角，并标出其年度能量损耗量。该较低的太阳位置的高度角对应于例如树木可被修剪的高度。年度能量损耗量标识出，在过去的一年里原本还应该产生出的能量。与各个阴影相关的能量损耗的信息可以在根据本发明的方法中由电信号简单地推导出，该能量在过去的时间内由没有被遮挡的光伏设备的感光元件获取。
本发明的有利的扩展方案在权利要求中、说明书中和附图中有所阐述。在说明书引言部分所述的单个特征和若干个特征组合的优势只是示例性的并且其作用是可被替代和积累的，通过根据本发明的实施方式不一定要实现这些优势。所附的权利要求的对象没有改变，鉴于原始申请材料和专利的公开内容，以下内容是适用的：其余的特征可以从附图中获悉，特别是所示几何形状和多个部件之间的相对尺寸以及相对排泄方式和有效连接。本发明的不同实施方式的特征或者不同的权利要求的特征的组合可能与所选的权利要求的回溯关系有出入但是是以此为出发点的。这同样涉及在不同的附图中示出的或者在附图描述中给出的特征。这些特征也可以与不同的权利要求中的特征相结合。同样地，权利要求中描述的特征可以分摊到其它的实施方式中。
附图说明
下面根据实施例参考附图进一步阐述和说明本发明。
图1示出了固定物体在光伏设备的两个感光元件上产生的光影如何随着不同的太阳位置而变化。
图2是根据图1的两个感光元件的电信号相对于时间的变化，该时间作为变化的太阳位置计量单位。
图3示出了相对于图1比较小且离光伏设备的感光元件较近的物体和该物体在图1中的光伏设备的两个感光元件上产生的光影的变化。
图4以图2中的坐标为基础的、根据图3的光影的变化画出的感光元件的电信号的变化。
图5示出了如何能通过两个太阳位置推导出物体到感光元件的距离，在该两个太阳位置下由同一个物体导致了在两个感光元件上的阴影。
图6示出了如何只通过在一个感光元件上的物体阴影的光影边缘的变化确定该太阳位置下的物体的该边缘的距离；和
图7示出了立体角卡片，其中记录了由于两个不同的光伏设备的感光元件上的一个阴影遮挡物而产生的阴影出现概率显著的区域。
附图标记说明
1感光元件
2感光元件
3光伏设备
4物体
5太阳
6光影
7阴影前沿
8阴影后沿
9信号
10信号
11边缘
12立体角卡片
13显著的阴影概率的区域
14显著的阴影概率的区域
O东方
W西方
E距离
I光强
α角
β角
c平面内位差
具体实施方式
图1示出了光伏设备3的感光元件1和2。感光元件1和2可以是单个太阳能电池、多个太阳能电池组成的太阳能模块、多个太阳能模块组成的串或者额外的、与太阳能设备的电功率产生无关的光强传感器。在感光元件1和2前面是静止的物体4，该感光元件1和2具有自西W向东O的位移。对于无云的太阳5，物体4的光影6随着自东O向西W变化的太阳位置在光伏设备3上自西W向东O地变化。与此同时发生的感光元件1和2的阴影以光影6的前沿7开始，以光影的后沿8结束。
图2中的是感光元件1的电信号9和感光元件2的电信号10相对于时间的变化，图中示出在根据图1的光影6的变化过程中由感光元件1和2记录到的光强I。一旦阴影前沿7到达感光元件1，信号9下降。一旦光影6遮挡住整个感光元件1，该下降结束。一旦阴影后沿8到达感光元件1并且光影6相应地逐渐从感光元件1离开，信号9再次上升。同样的过程时移地发生在信号10上。图2中X方向上标识的时间点分别代表某个太阳位置。通过光影6的变化产生的信号9和10的两个变换之间的区间Δt1的倒数是光影6在光伏设备3上变化的速度的计量单位。该速度直接依赖于图1中的阴影遮挡物4与光伏设备3之间的距离E。距离越远则速度越大。区间Δt1可以确定为例如由阴影越过感光元件1和2而引起的信号9和10的变化的下降或者上升区域的两个重点或者起始点或者终结点或者重点之间的距离。变化速度的计量单位是区间Δt2，在该时间区域内光影边缘7或者光影边缘8越过感光元件1。可以将信号9或者10的斜率用来估算光影6在光伏设备3上面移动的速度。图2中标识出的区间Δt3代表阴影遮挡物4的大小，该区间从光影边缘7位于相应的感光元件1或2的中点的时间点到光影边缘8位于相应的感光元件1或2的中点的时间点。虽然图2中的变化曲线经过了简化，并且此处做出了一些不是始终成立的推论，例如光强I不随着太阳位置的变化或者通过阴影改变，并且光影6以完全一样的方式相继遮盖感光元件1和2。然而根据该简化条件描述的由感光元件1和2计算出电信号9和10的可能性却是基本普遍适用的。
图3勾画出较小的且离光伏设备3较近的物体4在感光元件1和2上移动过程中的光影6的变化。其中以虚线和实线示出的相对于两个阴影的太阳位置对应图1中的相应的太阳位置。直接对比两个图可以明显看出，对于图3中的较近的阴影遮挡物4，在光伏设备3上的阴影6在两个太阳位置之间遮盖的间距较小。这导致了，图4中的由感光元件1和2发出的信号9和10（即由于在感光元件上方移动的光影6的变化）之间的时间区间Δt1较长。因为物体4不能完整的遮盖两个感光元件1和2，所以这里的信号9和10的变化的量较小。这里较长的区间Δt1（该区间内光影6经过感光元件1和2的平面内位差）可以由信号9和10的变化的不同的彼此对应的时间点推导出。区间Δt2（该区间内光影6的前沿7或者后沿8经过对应的感光元件1和2）包含信号9和10不再下降的区间。与此相反，代表物体4的大小的区间Δt3只是信号9和10的下降和上升区域。根据图1和图3的两个情况可以在不同大小的物体4下发生在同一个感光元件1和2上；通过选择具有较小感光面积的感光元件1和2可以实现只出现图1的情况。
图5示出了，物体4到光伏设备3的准确距离是如何推导的。在物体4的阴影位于感光元件1的中间的时刻的太阳位置定义出一个角度α，同样地在物体4的阴影位于感光元件2的中间的时刻的太阳位置定义出一个角度β。借助感光元件1和2之间的平面位差c可以确定距离E并且可以通过α、β和c计算出E。
图6示出了如何利用时间点即相应的太阳位置确定物体4的对应的边缘11到感光元件1的距离E，在该太阳位置下对应的光影6的光影边缘7到达并且完全覆盖单个延伸的感光元件1。
图7是立体角卡片，该图在水平方向示出太阳位置的方位角在垂直方向示出太阳位置的高度角。在太阳位置图12中描绘出太阳能设备的感光元件的阴影显著的区域13和14，该区域是由静止的物体导致的，该物体位于不同的相对位置即感光元件的不同方向上。显著的阴影概率可以由两个感光元件在一年中的信号估值推导出来。通过确定区域13和14的位置偏移（例如可根据两个区域的面重点或者具有显著特征的细节参数）可以根据图5和6中的方法确定各个阴影遮挡物的距离。此外可以根据出现的区域13和14的形状的变化确定阴影遮挡物的特性或者相对于太阳能设备3方向。
原则上，前述立体角卡片12只示出了根据太阳位置的阴影出现概率的一种可能的图示。该图可以额外的含有关于确定的造影的物体的距离的信息并且以这种方式推导出阴影遮挡物的位置的三维图显示。此处的立体角卡片的意思是以通过对静止的物体的光影进行分析得出的方向和距离信息为基础的图示，特别是体积像素图。在这种图示中的光影边缘的位置信息可以通过假设经推导的光影边缘之间的造影的物体的扩展进行补充。此外可以将关于遮挡物的特性的信息（可以通过前述方法推导）和/或由该遮挡物引起的能量损耗的范围预测值进行整合。以这种方式可以实现将限制所分析的光伏设备的能量增益的物体的图式。

Claims (19)

1.一种对多个静止的物体的进行定位方法，所述物体以其光影（6）引起划过光伏设备（3）的感光元件（1、2）的阴影，
-其中对至少一个电信号（9、10）进行分析，所述电信号由出现阴影的感光元件（1、2）产生，所述阴影由静止的物体（4）引起，
-其中由所述阴影出现时的太阳位置推导出所述造影的物体（4）的方向，
其特征在于，
进一步分析由太阳位置变化带来的、物体（4）的光影（6）在所述感光元件（1、2）上游动产生的至少一个电信号（9、10），并由此推导出所述造影的物体（4）的距离。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，对所述至少一个电信号（9、10）这样进行分析，随着太阳位置的变化带来的所述电信号的变化是否表示是由静止的物体（4）导致的阴影引起。
3.根据权利要求1或2的任意一项所述方法，其特征在于，将若干个从多个所述感光元件（1、2）上收集到的电信号（9、10）进行比较，以分析出阴影出现时的多个所述感光元件（1、2）上的电信号。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述方法，其特征在于，对同一太阳位置下重复出现阴影的至少一个电信号（9、10）进行分析，以借助重复出现的阴影推导出由静止的物体（4）导致的阴影。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述方法，其特征在于，在光伏设备（3）的错误监控中顾及已知的阴影以避免误报错。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述方法，其特征在于，对所述至少一个电信号（9、10）这样进行分析，在哪个太阳位置下光影（6）的光影边缘（7、8）越过所述感光元件（1、2）。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，由所述光影（6）的光影边缘（7、8）越过所述感光元件（1、2）的太阳位置推导出物体（4）的对应的边缘（11）的距离（E）。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，由光影（6）的不同的光影边缘（7、8）对应的边缘（11）的距离（E）推导出由物体导致的阴影是一个还是若干个。
9.根据权利要求1至8的任意一项所述方法，其特征在于，当光影（6）的光影边缘（7、8）越过所述感光元件（1、2），对所述至少一个电信号（9、10）的频谱进行分析并由此推导出造影的物体（4）的性质。
10.根据权利要求1至9的任意一项所述方法，其特征在于，对由物体（4）导致的阴影的重复出现时的所述至少一个电信号（9、10）进行季节变化的分析并由此推导出造影的物体（4）的性质。
11.根据权利要求1至10的任意一项所述方法，其特征在于，从光影（6）的游动方向上延伸的一个述感光元件（1、2）或者若干个在该方向上分布的所述述感光元件（1、2）中收集所述至少一个电信号（9、10）。
12.根据权利要求1至10的任意一项所述方法，其特征在于，对多个电信号（9、10）进行分析，所述多个电信号从若干个在光影（6）的游动方向上相互间隔的所述感光元件（1、2）中收集到。
13.根据权利要求1至12的任意一项所述方法，其特征在于，根据三角形测量法则由在变化的太阳位置下，光影（6）在所述感光元件（1、2）上的游动推导出造影的物体（4）的距离。
14.根据权利要求1至13的任意一项所述方法，其特征在于，对每个静止的物体（4）推导出与其相关的能量损耗的信息，所述物体以其光影（6）引起在光伏设备（3）的感光元件（1、2）上划过的阴影。
15.根据权利要求1至14的任意一项所述方法，其特征在于，将阴影只出现在一个感光元件（1、2）上时的太阳位置记录在立体角卡片（12）中。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，由立体角卡片（12）中的多个记录确定造影的物体（4）的至少一个确定的特征相对于单个感光元件（1、2）的方向。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，为了在立体角卡片（12）中的多个记录而提供造影的物体（4）的至少一个确定的特征的距离。
18.根据权利要求15至17的任意一项所述方法，其特征在于，为了在立体角卡片（12）中的多个记录而提供与造影的物体（4）相关的能量损耗的信息。
19.根据权利要求1至18的任意一项所述方法，其特征在于，所述感光元件（1、2）是太阳能电池、太阳能电池组成的太阳能模块、太阳能模块组成的模块串或者额外设置的光伏设备（3）的阳光传感器。
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