JP2011515769A - 保護されたソーラモジュールを有するエネルギー供給システム - Google Patents

Abstract

エネルギー供給システムは、少なくとも一つの光電池（１０）を有する少なくとも一つの保護されたソーラモジュール（１）と、切替モジュール（１１２）に接続された局所制御ユニット（１１）とを備え、局所制御ユニット（１１）によって実行可能な認証手続が否定の結果の場合、電線（３）の第１および第２のワイヤ（３１、３２）を経た光電池（１０）から負荷装置（４）への電気エネルギーの給送が遮断可能であるような方法で局所制御ユニット（１１）は制御可能である。本発明によると、電子モジュール（２２１）を有するチップカード（２２）が、メモリユニット（１１４、１１４_１）に記憶される第２のアクセスコードと対応する第１のアクセスコードを含む各々または複数のソーラモジュール（１）に設けられ、カード読取装置（２１）が設けられ、それにより第１のアクセスコードは、電子モジュール（２２１）から局所制御ユニット（１１）に含まれるメモリユニット（１１４，１１４_２）まで伝達され、局所制御ユニット（１１）は、メモリユニット（１１４，１１４_２）に転送された第１のアクセスコードと予め設定された第２のアクセスコードとを一度または繰り返し比較することを含む認証手続を行うことを可能にするプログラムモジュール（ＯＰコード）をさらに含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、保護されたソーラモジュールを有するエネルギー供給システム、特に保護されたソーラモジュールの無許可の使用を防止するためのエネルギー供給システム、ソーラモジュール、並びに前記エネルギー供給システムを操作するための方法に関する。

ソーラモジュールは、太陽エネルギーを受け、局所または公共の電力の配電鋼に供給可能な電気エネルギーに変換する。太陽エネルギーを集めて、電気エネルギーを供給するエネルギー供給システムは、１または複数のソーラモジュールのみを含み得る。

このようなソーラモジュールは光電池を含み、該光電池はシリコンのマジック薄片（ｍａｇｉｃ ｌｉｖｅｒ）からなり、該薄片に直接照射する太陽エネルギーを電気に変換する。住宅の屋根または電気の配電鋼に接続されている大きな使用地のどちらにおいても、発電のための光電池の大規模な用途は、発電の現在の方法に対する清潔且つ安全で戦略的に頑丈な代替物を提供するために有望である。

化石燃料による環境汚染の増加や価格の高騰等の多くの要因は、太陽エネルギーが急速に重要性を増す一因となってきた。特に光電池を備えるより強力で有効なソーラモジュールの開発は、再生式の太陽エネルギーの使用を広い範囲の用途で可能にする。

このようなエネルギー供給システムの利点には説得力があるが、これらのエネルギー供給システム、特に多数のソーラモジュールを含む大規模エネルギー供給システムの具現化には多額の投資が必要であることを留意することが重要である。

特許文献１（米国特許第６，６５０，０３１ Ｂｌ号公報）にて説明したように、ソーラモジュールは、盗まれるかまたは無許可の第三者によって利用されることがしばしば起こる。ソーラモジュールの無許可の使用または窃盗を防止するための周知の手段は、一般に強固な錠と連結した堅牢な筐体からなる。これらの保護手段は力により簡単にこじ開けられるという短所があり、効果的な保護のために重く堅牢に構成される必要がある。さらにソーラモジュールはそれらの製造業者の建物で、または消費者に配送される際に盗まれ得る。

したがって、特許文献１において、無許可の使用を確実に防ぐソーラモジュールの無許可の使用または窃盗に対する保護をもたらす更なる解決方法が記載されている。その解決方法により操作するエネルギー供給システムにおいて、ソーラモジュール側の無効化された装置が、第１の信号を電線を介して消費者側の有効化された装置へ送った後の第１の所定時間内に電線を介して第２の信号を受信できない場合、電力の出力は遮断される。このように、ソーラモジュール内に侵入した、あるいはソーラモジュールを盗んだ無許可のユーザが消費者をソーラモジュールに接続させると、第２の信号を第１の所定時間内で受信することができない際には、ソーラモジュール側の無効化された装置は第１の信号を送信し、電力の出力を無効にする。したがって、このソーラモジュールは、該ソーラモジュールが取り付けられ、且つ、第２の信号がシステムにより供給され、第２の信号が消費者側の有効化された装置によって供給されない所定位置に取り付けられた場合に役に立たない場合にのみ使用できる。さらに記載するように、ソーラモジュール側の無効化された装置および消費者側の有効化された装置はそれぞれ、電力の給送を無効にするか前述の信号を生成するために電線のワイヤを短絡させる切替装置を含む。

したがって、特許文献１で提供される解決方法により、盗まれたソーラモジュールを含むエネルギー供給システムは、ソーラモジュール側の無効化された装置と消費者側の有効化された装置との間のメッセージを交換するために使用する短絡された電線ワイヤのために全く操作しないことが保証される。

したがって、特許文献１に記載された方法により、第２の特定の信号が供給されない場所に取り付けられた場合、盗まれたソーラモジュールは役に立たなくなる。しかし、これらの処置も様々な事例において望ましくない結果を導く。

例えばソーラモジュールは配送または取り付け中に製造業者の建物内で誤って交換された場合、取り付ける者は作動せずに、エネルギー供給システムのシャットダウンを引き起こすあらゆる情報を提供しないエネルギー供給システムに直面する。無効化された装置がクロスバースイッチを起動させるという結果となって、パネルのうちの１つが多機能を発生した場合、セキュリティーの問題は無いが、エネルギー供給システムは記載されているセキュリティー対策により遮断される。さらに，ソーラモジュール側の無効化された装置と消費者側の有効化された装置との間で交換されるメッセージまたはコードの一致は誤った処理またはコードの割り当てにより失敗し得る。

結果として、セキュリティー関連でなく、設置または保守の担当の人員がブロック化された無反応のシステムに直面するという状況が起こり得る。問題を解決するために、設置または保守の担当の人員には、実際には、すなわち、短絡がなくなるまで電線から一つずつソーラーパネルを取り外すという唯一の選択肢しかない。この作業はかなりの時間と努力を要する。

さらに特許文献１に記載されている解決方法の大きな短所は、コードの取り扱いが危険である点である。コードは消費者側の有効化された装置に入力する必要があり、その情報は第三者がアクセス可能となるリスクを伴いつつサービス要員に利用される。さらにコードの取り扱いおよび入力は面倒でありエラーを導き得る。さらに、ソーラモジュールを移動した場合、コードを再び有効化しなければならない。この場合、読み出されたコードはソーラモジュールと正確に一致し、それが問題を引き起こしがちであることに留意する必要がある。

さらに重要なことには、特許文献１に記載されている解決方法は、消費者側の有効化装置を必要とし、そのため、中央制御ユニットが利用できない構成には適用できない。例えば、ソーラモジュールが遠隔電気通信システム、測定システムまたは照射システムにエネルギーを供給するために用いられる遠隔地において、中央制御ユニットが必要とされることは望ましくない。

さらに、このシステムのソーラモジュール側の部分と消費者側の部分との間で交換された情報を参照すると、この情報が第三者により検出されて使用された盗まれたソーラモジュールを起動し不当に再使用されるというリスクを生みだす。特許文献１で開示される消費者側の有効化された装置は、対応する制御プロセッサを含むチップカード読取装置と、調整された電力出力を可能にするための数値入力キーパッドと、遠隔制御システムまたは同様の制御システムによって使用可能なコードを検出するための無線検出器とを含むことができる。複数の情報信号が第１および第２の信号によってソーラモジュール側の部分と消費者側の部分との間で交換できるので、例えば給送された動力を測定することが可能となる。

さらに、例えば上記チップカードにより、測定され消費された電力に対応する使用者のチップカードに借記するのを即時に実行することが可能となる。したがって、チップカードは借記する目的で使用される。

したがって、本発明は保護されたモジュールを有する改善されたエネルギー供給システム、前記エネルギー供給システムを操作するための改善された方法、並びに、改善された保護されたソーラモジュールを提供するという目的に基づく。

米国特許第６，６５０，０３１ Ｂｌ号公報

欧州特許第０ ３３５ ２６１ Ｂｌ号公報

本発明の上記および他の目的は、請求項１、請求項７、請求項１１にそれぞれ記載のエネルギー供給システム，保護されたソーラモジュールおよび前記エネルギー供給システムを操作するための方法により達成される。

エネルギー供給システムは、少なくとも１つの光電池と、切替モジュールに接続された局所制御ユニットを有する少なくとも１つの保護されたソーラモジュールを備え、該エネルギー供給システムは、局所制御ユニットにより実行される認証手続が否定の結果である場合に、光電池から、電線の第１および第２のワイヤを経由して負荷装置へ電気エネルギーを給送することを遮断できるような方法で制御可能である。

本発明によれば、電子モジュール（すなわち「チップ」）を有するチップカードは各々または複数のソーラモジュールに設けられ、メモリユニットの第１の位置に記憶される第２のアクセスコードに対応する第１のアクセスコードを含み、カード読取装置が設けられ、それにより第１のアクセスコードは、電子モジュールから局所制御ユニットに含まれるメモリユニットの第２の位置まで伝達され、該局所制御ユニットはメモリユニットに転送された第１のアクセスコードと、予め設定された第２のアクセスコードとを一度または繰り返し比較することを可能にするプログラムモジュールをさらに含む。好適には、第１のアクセスコードは、チップカードから読みとられ、局所制御ユニットの不揮発性のメモリに記憶され、それにより送信および認証手続を実行する必要が一度のみとなる。

したがって、チップカードがシステムの初期化、すなわち認証目的のために利用できる場合にのみ、本発明のソーラモジュールは操作されることが可能である。しかし、チップカードがソーラモジュールの所有者によって保持されたので、チップカードの所有者のみがソーラモジュールを起動できる。アクセスコードはチップカードに記憶され、それにより、第三者、サービス要員またはソーラモジュールの所有者さえ、このコードへのアクセス権を有さない。したがって、アクセスコードは公然と転送され、不正な意図を有し得る人々に偶然開示され得る。さらに、特殊なハードウエアを使用しない限り、チップカードは複製することができない。したがって、ソーラモジュールの無許可の取り外しは、チップカードに記憶される関連したアクセスコードが利用できない場合は無益である。したがって、別々に記憶したチップカードも「注意：チップカード無しに操作不可能」等の警告を表示したソーラモジュールを保護する。

本発明の解決方法は、チップカード読取装置を備える中央制御ユニットを含むシステムに好適に適用される。これらの実施態様では、中央制御ユニットは、チップカードから第１のアクセスコードを読み出し、それをソーラモジュールへ転送する。

さらに、好適な実施態様では携帯用カード読取装置が設けられ、該カード読取装置は無線信号または光信号によってワイヤレスでアクセスコードをソーラモジュールへ転送することを可能にする。したがって、ソーラモジュールの電子回路は、透明なガラス、プラスチックまたは特殊な接着剤内に封入されることができ、それは、機械的衝撃または水に対して電気回路を保護する。さらに、好適には、電子回路は例えばソーラモジュールのガラス層の下で、アクセスできないような方法で、ソーラモジュールを破壊せずに取り付ける。

しかし、中央ユニットが存在しない場合でもチップカードはソーラモジュールの保護を可能にする。この場合、カード読取装置は、ソーラモジュールに接続可能であるかソーラモジュールと一体化されている。カード読取装置は、例えば、局所制御ユニットに接続しているチップカードのための受信機との組み合わせにより具現化され得て、カード読取装置のためのソフトウェアを含む。この実施態様は特にソーラモジュールが遠隔地に取り付けられる独立型設置にとって有利である。

さらに好適な実施態様では、動作センサ（例えば加速度センサ）は、ソーラモジュールの移動が動作センサによって報知されると、好適には局所制御ユニットのメモリユニットに記憶される第１のアクセスコード、好適には不揮発性のメモリを消去することにより、ソーラモジュールの機能を停止するよう設計されている局所制御ユニットに接続される。したがって、設置の前または後にソーラモジュールが移動される場合、好適には局所制御ユニットのメモリユニットの第１のアクセスコードを自動的に消去することにより、ソーラモジュールは動作を停止される。したがって、ソーラモジュールは、顧客の敷地に取り付けるまでの時点のみならず、その後も無許可の取りはずしに対して保護される。その後、取り付けられ適切に識別されたソーラモジュールがあらゆる目的のために取り外される場合、動作センサは、予め設定されたしきい値を超える信号を配信する。この動作信号を検出すると、局所制御ユニットは、例えばチップカードから読み出された局所制御ユニットのメモリ内容を消去することによって、自動的にソーラモジュールを停止する。メモリ内容の変化を検出するために、第１のアクセスコードがチップカードから読み取られた時は、認証プロセスは、初期の取り付け段階だけではなく、例えば繰り返しまたは周期的に局所制御ユニットによって実行される。したがって、停止されたソーラモジュールは、関連したチップカードによって再度初期化されなければならない。アクセスコードの誤った削除を避けるために、動作センサの出力信号によって超えるしきい値が提供される。雨またはひょうの影響により生じる動作センサの出力信号によって停止が生じることはない。

不揮発性のメモリの第１のアクセスコードを記憶することは、設置の間に起動処置が一度のみ実行されるという利点を生む。したがって、後の操作の間、第１のアクセスコードは、ソーラモジュールへ決して伝達されず、別の場所でソーラモジュールを取り外し、再度取り付けし、起動する第三者によって検出されることができない。

好適な実施態様では、局所制御ユニットは、好適には動作センサの信号および／またはインピーダンスの変化が検出され、システムからのソーラモジュールの電気的切断を示す際に、第１のアクセスコードのみを消去することによって、ソーラモジュールを停止するよう設計されている。このインピーダンスの変化は、いくつかの方法で検出できる。負荷装置がソーラモジュールから分離される場合には、ソーラモジュールの出力電圧は所定のしきい値を超え得て、それによりロジック回路の出力信号が設定される。したがって、地震によって生じる強い機械的衝撃がソーラモジュールを停止させることはない。しかしインピーダンスの測定の代わりに、局所制御ユニットも中央制御ユニットによって送信される制御信号を感知し得る。制御信号が所定の期間内で検出されない場合、ソーラモジュールは停止される。

本発明のさらに重要な態様は、関連したソーラモジュールに対するチップカードの一致が容易に成立することである。したがって、発明の解決方法はソーラモジュールの計算を大幅に容易にする。製造業者は関連したチップカードと共にソーラモジュールを配送できる。チップカードも別個のチャンネルで配達できる。識別のために、対応するソーラモジュールおよびチップカードは、同一の表示または同一の通し番号が付与されている。

本発明の他の実施態様では、少なくとも一つのソーラモジュールの局所制御ユニットは電線を経てまたは専用の制御ラインを経て中央制御ユニットに接続され、光電池の第１の接続ワイヤは第１の電線ワイヤに接続しており、光電池の第２の接続ワイヤは、切替モジュールを経て第２の電線ワイヤに接続される。したがって、局所制御ユニットがエネルギー供給システムに対するソーラモジュールの付着をうまく実証しなかった場合、切替モジュールを制御することによって光電池は電線に連結並びに分離されることができる。これらの処置により、電線ワイヤの短絡は防止され、それにより、取り付けられたソーラモジュールの中央制御と局所制御ユニットとの間の電線に通信経路を常に形成できる。したがって、取り付けられたソーラモジュールからの電気エネルギーの供給は無効であり得るが、中央制御ユニットと局所制御ユニットとの間の通信は未だ維持できる。本発明のエネルギー供給システムが失敗した場合でも、特に設置作業の間、保守要員は取り付けられたソーラモジュールにアクセスすることができ、局所制御ユニットから対応する全データを読み出す。全ての取り付けられた全ソーラモジュールが適切にエネルギー供給システムに関連するが、１またはそれ以上のソーラモジュールは、取り付けられたエネルギー供給システムに属していないこと、あるいは、誤動作が発生していることを発見でき得る。したがって、保守要員は、失敗を修正するための適切な処置をとることができる。しかし、必要に応じて、電気エネルギーの供給もソーラモジュールの出力線の短絡により抑制することができる。

必要な通信を維持するために、好適には局所制御ユニットおよび中央制御ユニットは電線を通じて通信する。しかし、通信経路は専用の通信ラインを通じて確定されることも可能である。

さらに、電線の短絡と太陽電池の接続ワイヤの間での短絡を防ぐことによって、１つのモジュールが適切に作用しない場合にも、太陽電池によって生成される電気エネルギーの好適な使用を可能とする。一方、おそらく電線ワイヤを介して、太陽電池の接続ワイヤに接続し得る局所制御ユニットは電気エネルギーをさらに供給され、認証手続が失敗した後でさえも、その機能を実行できる。

さらに、認証手続が失敗した場合、太陽電池によって供給される電気エネルギーは、信号送信モジュールに供給されることができ、該信号送信モジュールはソーラモジュールのステータスを示す。例えば、信号送信モジュールは、光学信号および／または音響信号を生成し得る。これらの信号に基づいて、保守要員は不具合のあるソーラモジュール、あるいは取り付けられたエネルギー供給システムに属していないソーラモジュールを容易に配置できる。

好適には、太陽電池がエネルギーを供給できない場合、太陽電池によって供給される電気エネルギーは、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵され、該エネルギー貯蔵ユニットは時折、局所制御ユニットにエネルギーを供給する。

好適な実施態様では、中央制御ユニットおよび局所制御ユニットは通信ユニットを含み、該通信ユニットは２進データを変調信号に、あるいは変調信号を２進データに変換するように設計されている。電力の供給を遮断する代わりに、特許文献１に記載のように、変調信号は制御ユニットの間で交換される。これらの処置によって、電力の供給および関連したエネルギー損失の遮断は防止される。これらの処置は、わずかな通信努力により（例えばネットワークプロトコル用いることにより）、複数のソーラモジュールの使用を可能とする。好適には、各ソーラモジュールは、該ソーラモジュールに個々にアドレス指定するための通し番号を含む。これらの処置により、全ての取り付けられたソーラモジュールに対して、認証中または完了した後にステータスメッセージが適切に収集される。ソーラモジュールのステータスおよび条件が重要である場合、これらの処置も後の保守作業のために好都合であり得る。

さらに、保守作業を容易にするために、個別のソーラモジュールの位置、例えば屋根または壁に関連した位置は、中央制御ユニットに記憶される。したがって、関連したソーラモジュールが失敗した場合には、該ソーラモジュールは容易に場所を突き止められて、交換される。

本発明のいくつかの目的および利点は記載され、他の目的および利点は、以下の記載が添付図面と共に考慮されるときに示されるであろう：

保護されたソーラモジュール１を有する本発明のエネルギー供給システムを示す； 好適な実施態様の図１のソーラモジュール１を示す； ソーラモジュール１のさらに好適な実施態様を示す。

図１は、本発明の中央制御ユニット２を有するエネルギー供給システムと、太陽電池１０を備えた保護されたソーラモジュール１を示し、該太陽電池１０は、太陽エネルギーを、例えば局所的または公的なネットワークに接続されるアキュムレータまたは電力変換装置等の負荷装置４に電線３を通じて給送可能な電気エネルギーに変換する。

ソーラモジュール１は、他のソーラモジュール１’または屋根のタイルによって部分的に覆われる屋根のタイルとして記号的に示される。しかし、ソーラモジュール１は他の外形または輪郭を有することができ、建築物の壁を覆う壁部材ともなり得る。さらに各ソーラモジュールは、前記タイルまたは壁部材の外面に各々配置される１または複数の太陽電池を含むことができる。

ソーラモジュール１は、太陽電池１０が配置されている少なくとも前記タイルまたは壁部材の領域の下にある通路を任意に含むことができる。ソーラモジュールの本体は、好適には熱伝導の材料（例えば金属）からなる。したがって、通路を通して導かれる水のような液体は熱エネルギーを集め得る。したがって、本発明のエネルギー供給システムは、電気エネルギーだけでなく加熱する目的等に使用可能な熱エネルギーを給送する。さらに、ソーラモジュールから熱エネルギーの除去することにより、より低い温度でより能率的に操作できる太陽電池および電子回路を保護する。太陽電池および通路を備えたソーラモジュールを有するエネルギー供給システムが、例えば特許文献２（欧州特許第０ ３３５ ２６１ Ｂｌ号公報）に記載されている。

太陽電池１０は、２つの接続ワイヤ１０１、１０２を備える。第１の接続ワイヤ１０１は電線３の第１のワイヤ３１に接続されている。第２の接続ワイヤ１０２は切替モジュール１１２に接続しており、該切替モジュール１１２は電線３の第２のワイヤ３２に接続されている。ソーラモジュール１はさらに局所制御ユニット１１を含み、中央制御ユニット２と局所制御ユニット１１との間でデータを交換することを含む認証プロセスが、ソーラモジュール１がエネルギー供給システムに属していないことを証明する場合に、光電池１０から負荷装置４に対する電気エネルギーの供給が遮断できるような方法で、局所制御ユニット１１は切替モジュール１１２に接続され、該切替モジュール１１２を制御する。

図１では、好適には、データの交換は電線ワイヤ３１、３２を通じて実行され、局所制御ユニット１１は、ワイヤ１０３、１０４および中央制御ユニット２を経てワイヤ９を通じて接続される。認証手続の失敗の際にも特許文献１に記載のシステムのように、電線ワイヤ３１および３２はクロスバー状に配置されず、通信は電線３を経て実行可能である。あるいは、通信経路９００は個別通信ライン９０を通じて形成されることができ、該通信ライン９０は局所制御ユニット１１を中央制御ユニット２に直接連結する。

さらに、局所制御ユニット１１は、太陽電池１０の接続ワイヤ１０１、１０２に接続しており、該太陽電池１０は、認証プロセスが失敗した場合でも電気エネルギーを供給する。したがって、局所制御ユニット１１は、常に動作ステータスに保たれ、中央制御ユニット２により、電線３または個別通信ライン９０を通じてデータを交換することができる。

特に取り付け作業の間に発生している問題の原因が分からない場合は、中央制御ユニット２は全てのソーラモジュール１に個別にアクセスすることができ、エネルギー供給システムおよび全てのそのモジュールのための完全なステータスレポートを確定するのに好都合である。例えば電線のステータスが判断できる。ソーラモジュール１がエネルギー供給システムに属していない、または、エラーが発生したことを決定するために、認証プロセスの失敗は分析されることができる。中央制御ユニット２は、好適には全体的に固有であるソーラモジュール１から通し番号ＳＮをダウンロードすることができ得る。その後、得られた通し番号ＳＮは製造業者のデータ処理システム８に送信されることができ、該データ処理システム８は、報告された通し番号ＳＮと、登録簿またはデータベース８１の入力とを比較する。好適には、このデータベース８１は、売られて盗まれたと報告されたソーラモジュール１の通し番号および関連したデータを含む。したがって、数分以内｛すうふん いない｝に、本発明のエネルギー供給システムのステータスだけでなく全てのソーラモジュールの完全なステータスを識別できる。データベース８１はまた、認証プロセスが完了されたソーラモジュール１に関するアクセスコード等のデータを含むことができる。しかし、好適にはアクセスコードは保守要員に対してはこのような方法で利用できない。追加的または代替的に、ソーラモジュール１のステータスもアラームシステムに報告され得る。

その代わり、最も好適には、電子モジュール２２１を有するチップカード２２は、各々または複数のソーラモジュール１のために設けられる。「チップ」すなわち電子モジュール２２１は、局所制御ユニット１１に含まれるメモリユニット１１４の第１の記憶場所１１４１に記憶される第２のアクセスコードに対応する第１のアクセスコードを含む（図３参照）。ソーラモジュール１１を起動するために、チップカード２２を、図１に示すように第１のアクセスコードを読みとり中央制御ユニット２に伝達するカード読取装置２１に挿入するか、図３に示すように局所制御ユニット１１に含まれるメモリユニット１１４の第２の記憶場所１１４２に直接挿入される。その後、局所制御ユニット１１は前述したように認証手続を実行し、この目的のために設計されるプログラムモジュールを備える（図３のＯＰコードを参照）。

したがって、この実施態様に関して、対応チップカード２２が利用できる時は、ソーラモジュールは操作のみされることが可能である。したがって、チップカード２２へアクセスされない場合、ソーラモジュールの無許可の取りはずしは有益ではない。図１に示すように、好適にはソーラモジュール１に、例えば「注意：チップカード無しに操作不可能」等の対応する警告を表示する。この情報により、第三者が保護されたソーラモジュール１を入手することが阻止される。

さらに、好適にはソーラモジュール１およびチップカード２２にはソーラモジュール１の互いの計上を非常に容易に可能にする識別表示または通し番号（ユニットＸＹ）が付与される。したがって、本発明の重要な態様は、本発明のソーラモジュール１を、認証手続の必要なアクセスコードを処理せずに取り付け場所からの移動並びに取り付け場所間での移動が容易であることである。ソーラモジュール１が関連するチップカード２２と共に移動されるので、関連するアクセスコードを識別して、個別に伝達する必要がない。さらに、第１の取付の間も、使用者にとって必要なのはチップカード２２のみであり、更なる管理上の負担は無い。好適な実施態様では、製造業者もチップカード２２にユーティリティおよび通信プログラムを記憶することができ、それにより、製造業者によるエネルギー供給システムに対する遠隔アクセスが容易に確立できる。さらに製品情報等の情報をチップカード２２に記憶できる。

チップカード２２、２２’は、１つのソーラモジュール１に、例えば通し番号ＸＹを付与し、あるいは複数のソーラモジュール１に、例えば通し番号ＸＡ、ＸＢ・・・ＸＺを付与できる。

チップカード読取装置２１は、中央制御システム２、ソーラモジュール１の局所制御システム１１に取り付けることができ、または、取付および保守をする人々により手持ち可能な携帯用ユニットであり得る。携帯用カード読取装置２１は、アキュムレータまたはバッテリおよび入力装置２１１、ディスプレイユニット２１５０および光学トランシーバー等の少なくとも一つの通信装置を含む。この構成において、カード読取装置２１は、独立した制御パネルに高められ、それにより起動および保守作業が実行できる。したがって、保守要員は、関連したソーラモジュールにアプローチし、必要なときはいつでも、第１のアクセスコードをアップロードし、且つ、ソーラモジュール１からの通し番号等の識別番号並びにソーラモジュールにより供給される最大電力および平均電力のようなステータスおよび保守情報をダウンロードする等の起動および保守作業を実行する。

図１で示すような携帯用制御パネルの一部であるカード読取装置２１を有する実施態様はさらに利点をもたらす。保守要員はカード読取装置２１にチップカード２２、２２’を挿入することができ、情報、特に関連したソーラモジュール１のステータス情報をディスプレー２１５０に示され得る。チップカード２２、２２’・・・が関連したソーラモジュール１に明確に指定されるので、サービス要員は迅速且つ確実にソーラモジュール１に問い合わせ、必要な検査を実行することができる。ディスプレー２１５０上で、誤動作、識別番号および操作ステータス、特に電流出力が示され、所望により登録される。

図２は、ソーラモジュール１、特に好適な実施態様の図１の局所制御ユニット１１を示す。局所制御ユニット１１は、メモリユニット１１４に接続している処理ユニット１１５を含み、プログラミングコード、好適には固有の通し番号ＳＮ ＸＹおよびアクセスコードＡ−ＣＯＤＥが記憶される読み取り専用メモリを含むことが示される。さらに、移動の方向に応じたデジタル信号およびアナログ信号を変換するために使用できるユニット１１７、および移動の方向に応じて入力信号を変調して復調するために使用されるユニット１１８が示される。例として、プロセッサ１１５によって供給されるデータは、アナログ信号に変換することができ、電線３に適用されるキャリア周波数が変調される。周波数変調等のあらゆる適切な変調方法を適用し得る。様々なキャリア周波数がソーラモジュール１によって使用される場合、中央制御ユニット２といくつかの局所制御ユニット１１との間の通信が平行に起き得る。あるいは、同じキャリア周波数が使用される場合、あらゆる適切な多重アクセスプロトコルが適用され得る。さらに、個別の局所制御ユニット１１は、専用のタイムスロット内で中央制御ユニット２と通信することができる。

あるいは、局所制御ユニット１１は、単一のチップコンピュータを含むことができ、ユニット１１７、１１８の機能を実行するアナログ電気回路を含みさえする。

図２において、さらに、局所制御ユニット１１は、２つの制御ライン１１２ｓ、１１３ｓを通じて第１および第２の切替モジュール１１２、１１３のそれぞれの制御入力により接続されることが示される。上記の通り、ソーラモジュール１が適切に識別された場合、第１の切替モジュール１１２は、太陽電池１０の第２の接続ワイヤ１０２を第２の電線ワイヤ１０２に接続するために使用される。認証プロセスが失敗した場合、例えば光学信号、音声信号または無線信号のような信号の発信によって認証手続の失敗を示す太陽電池１０の第２の接続ワイヤ１０２を無線信号送信モジュール１１６に接続するために、第１の切替モジュール１１２は開いたままであり、一方、第２の切替モジュール１１３が閉じられる。

さらに、図２に示すのは、電気エネルギーを供給していない時間には太陽電池１０に接続され、局所制御ユニット１１に供給電圧をもたらす電力供給モジュール１１９である。電力供給モジュール１１９は、コンデンサまたはアキュムレータまたはその他であってもよい。

図２に示すように、起動コードはワイヤレスまたはケーブル接続で局所制御モジュール１１５に転送した。無線通信のための、局所制御モジュール１１５は、携帯用カード読取装置２１とデータを交換するように設計されているトランシーバー１２１を含む。好適には、無線通信は、ソーラモジュール１に設けられる電気回路を覆う透明保護層を通ることができる光信号（例えば赤外線信号）の交換に基づく。

図３は、中央制御ユニット１１に設けられる処理ユニット１１５に接続されたカード読取装置２１および動作センサ６を含む本発明のソーラモジュール１のさらに重要な実施態様を示す。処理ユニット１１５は、メモリユニット１１４のチップカード２２から読み出されるアクセスコードを記憶し、予め設定されたアクセスコード、好適には固有の通し番号、好適には操作プログラムのコードは、好適にはメモリユニット１１４の不揮発性の部分にすでに予め記憶されている。あるいは、ソーラモジュール１を動かすためのプログラムも、チップカード２２に少なくとも部分的に格納され得る。したがってソーラモジュール１の初期化のために、アクセスコードおよび少なくとも一つのプログラムモジュールの伝達は必要である。

さらに図３に示すのは、太陽電池１０に接続している電力供給モジュール１１９であり、供給電圧を局所制御ユニット１１に供給する。したがってソーラモジュール１が取り付けられるとすぐに、局所制御ユニット１１は、必要な供給電圧によって電力を供給される。しかし、切替モジュール１１２が閉じられ、電気エネルギーが電線ワイヤ３１、３２を通じて給送される前に、処理ユニット１１５によって行う操作システムが、チップカード２２に含まれるアクセスコードの入力を待つ。チップカード２２がカード読取装置２１に挿入されたあと、アクセスコードが検索されて、メモリユニット１１４に記憶される。その後、読み出されたアクセスコードは、予め記憶されたアクセスコードと比較され、そして、コードが一致する場合、切替ユニット１１２は起動される。この比較は、記憶された値が未だに一致するかどうかをチェックするために、繰り返し例えば周期的に実行されている。ソーラモジュール１が取り外されて設置場所から持ち去られた場合、動作センサ６は処理ユニット１１５に対応信号を送り、該処理ユニット１１５は、受信した信号のレベルと予め記憶されたしきい値とを比較し、しきい値が超えた場合、ソーラモジュール１を停止する。したがって、次の比較かテストサイクルが実行される場合は、メモリユニット１１４に記憶される値は一致せず、それにより、切替ユニット１１２はリセットされ、電線ワイヤ３２を通した電気エネルギーの供給は遮断される。したがって、ソーラモジュール１を再び取り付ける際に、初期化を再び実行するために、チップカード２２は、カード読取装置２１に再挿入されなければならない。したがって、ソーラモジュール１が許可なしで取り去られた場合、再び取り付けることは可能ではなく、それによりソーラモジュール１は、現在の所有者にとって価値がなくなる。したがって、権利がある所有者のみにサービスを提供している遠隔地でさえ、ソーラモジュール１は取り付けられ、高レベルの保護により独立して操作されることができる。

さらに、システムからのソーラモジュール１の切断が局所制御モジュール１１によって検出された際に、ソーラモジュールの停止も実行されることができる。好適には、局所制御モジュール１１が、ソーラモジュール１が切断される際、発生するインピーダンスの変化に気がつく。さらに、中央制御ユニット２から送信される制御信号の受信を観察するのが可能であり、ソーラモジュール１が切断された途端にそれ以上、受信されることはない。

最も好適には、ソーラモジュール１は停止されるのみで、両方の条件の場合、動作センサからの信号の存在およびソーラモジュール１の切断の検出は存在する。

作業を容易にするために、ディスプレイユニット１１５０が設けられてもよく、ソーラモジュール１のステータスまたは通し番号または製品情報のような更なるデータを表示する。

さらに、ソーラモジュール１の平均休止時間を減らすために、起動電気回路の電気的故障は、好適には検出且つ抑制され、それにより、該故障がシステムに対する影響なしで残る。
例えば、ソーラモジュール１に設けられるプロセッサが失敗した場合、ソーラモジュールは好適には動作中のままである。

さらに実施態様では、ソーラモジュール１は、該ソーラモジュール１の窃盗を示す状況が発生したときはいつでも、起動される送信機を含み得る。制御モジュール１１の一部であり得る送信機（例えば無線信号送信ユニット１１６）は動作センサ６によって始動され得る。この実施態様では、盗まれたソーラモジュール１は、運転中のままでさえあり得るが、ソーラモジュールが最近取り付けられた領域で試験運転をしている間に送信機信号を検出することによって、容易に発見できる。しかし、送信機信号は、保安要員に警告できる外部アラームシステムを始動できる。さらに、無線信号送信ユニット１１６によって発される信号も、携帯用カード読取装置、集中型データ処理システム８、８１および／またはアラームシステムによって受信されて処理される。

上記のことは、単に本発明の原理を図示するだけである。本発明の保護の精神および範囲から逸脱することなく、他の設備は当業者によって実行されることができる。特に、開示された実施態様の機能は、お互いの間で伝達されることができる。例えば、図２に開示される切替モジュール１１２の配置は、図３の実施態様またはその逆で使用できる。

もちろん、このチップカードは他の目的にも使用可能である。それは、チップカードにクレジットカードの機能を組み込むのには確かに有利である。それにより、ソーラモジュールの所有者は更なるカードを必要とせず、集中した重要な値および単一カードに対する利点を有する。

１ ソーラモジュール
２ 中央制御ユニット
３ 電線
４ 負荷装置
６ 動作センサ
８、８１ 集中型データ処理システム
９ 個別通信ライン
１０ 光電池
１１ 局所制御ユニット
２１ カード読取装置
２２ チップカード
３１ 第１及のワイヤ
３２ 第２のワイヤ
１０１ 第１の接続ワイヤ
１０２ 第２の接続ワイヤ
１１２ 切替モジュール
１１３、２１３ 通信ユニット
１１４、１１４１、１１４２ メモリユニット
２１１ 入力装置
２１５０ 出力装置
２２１ 電子モジュール

Claims (18)

1. 少なくとも一つの光電池（１０）を有する少なくとも一つの保護されたソーラモジュール（１）と、切替モジュール（１１２）に接続された局所制御ユニット（１１）とを備え、
   前記局所制御ユニット（１１）によって実行可能な認証手続が否定の結果の場合、電線（３）の第１および第２のワイヤ（３１、３２）を経た前記光電池（１０）から負荷装置（４）への電気エネルギーの給送が遮断可能であるような方法で前記局所制御ユニット（１１）は制御可能であり、電子モジュール（２２１）を有するチップカード（２２）が、メモリユニット（１１４、１１４_１）に記憶される第２のアクセスコードと対応する第１のアクセスコードを含む各々または複数の前記ソーラモジュール（１）に設けられ、カード読取装置（２１）が設けられ、それにより第１のアクセスコードは、電子モジュール（２２１）から局所制御ユニット（１１）に含まれるメモリユニット（１１４，１１４_２）まで伝達され、前記局所制御ユニット（１１）は、メモリユニット（１１４，１１４_２）に転送された第１のアクセスコードと、予め設定された第２のアクセスコードとを一度または繰り返し比較することを含む認証手続を行うことを可能にするプログラムモジュール（ＯＰコード）をさらに含むことを特徴とするエネルギー供給システム。
2. ａ）前記カード読取装置（２１）が中央制御ユニット（２）に接続されており；または、
   ｂ）前記カード読取装置（２１）は、前記局所制御ユニット（１１）に着脱可能にまたは堅固に接続されるか、前記局所制御ユニット（１１）と一体化され、好適には前記ソーラモジュール（１）の一部となり；または
   ｃ）入力および出力装置（２１１，２１５０）および送信機またはトランシーバー（１２１）を備えた携帯用カード読取装置（２１）は、好適には前記ソーラモジュール１に設けられた前記電気回路を覆う透明保護層を通過することのできる赤外線信号などの無線信号または光信号によって前記アクセスコードの無線送信を可能にすることを特徴とする請求項１記載のエネルギー供給システム。
3. 動作センサ（６）が前記局所制御ユニット（１１）に接続され、前記局所制御ユニット（１１）は前記ソーラモジュール（１）の変位が前記動作センサ（６）によって報知されると、好適には前記メモリユニット（１１４，１１４_２）に記憶される前記第１のアクセスコードを消去することによって、前記ソーラモジュール（１）の機能を停止するように設計されていることを特徴とする請求項１または２記載のエネルギー供給システム。
4. 前記光電池（１０）の第１の接続ワイヤ（１０１）は、前記第１の電線ワイヤ（３１）に接続しており、前記光電池（１０）の前記第２の接続ワイヤ（１０２）は、前記第２の電線ワイヤ（３２）に前記切替モジュール（１１２）を介して接続され、前記局所制御ユニット（１１）の一方は前記光電池（１０）の前記第１および第２の接続ワイヤ（１０１、１０２）に接続され、前記局所制御ユニット（１１）の他方は前記第１および第２の電線ワイヤ（３１，３２）または個別通信ライン（９）を介して前記中央制御ユニット（２）に接続されたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のエネルギー供給システム。
5. 通信ユニット（１１３、２１３）は、前記中央制御ユニット（２）並びに前記局所制御ユニット（１１）に設けられ、それにより、変調信号は前記電線ワイヤ（３１、３２）を通じて交換できることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のエネルギー供給システム。
6. 少なくとも一つの光電池（１０）と、第１の切替モジュール（１１２）に接続している局所制御ユニット（１１）とを備え、前記局所制御ユニット（１１）によって実行可能な認証手続が否定の結果の場合に、第１および第２の電線ワイヤ（３１、３２）を経て前記光電池（１０）から負荷装置（４）への電気エネルギーの給送が遮断可能であるような方法で該局所制御ユニット（１１）が制御可能であり、
   電子モジュール（２２１）を有するチップカード（２２）が設けられ、該チップカード（２２）は、メモリユニット（１１４、１１４_１）に記憶される第２のアクセスコードと対応する第１のアクセスコードを含み、カード読取装置（２１）が前記チップカード（２２）を受容するよう設けられ、それにより、前記第１のアクセスコードが、前記電子モジュール（２２１）から前記局所制御ユニット（１１）に含まれる前記メモリユニット（１１４、１１４_２）に転送され、前記局所制御ユニット（１１）は、メモリユニット（１１４，１１４_２）に転送された第１のアクセスコードと予め設定された第２のアクセスコードとを一度または繰り返し比較することを含む認証手続を行うことを可能にするプログラムモジュール（ＯＰコード）を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のエネルギー供給システムのためのソーラモジュール（１）。
7. 前記カード読取装置（２１）は、前記局所制御ユニット（１１）に着脱可能にまたは堅固に接続されるか前記局所制御ユニット（１１）と一体化され、好適には、前記ソーラモジュール（１）の一部であることを特徴とする請求項６記載のソーラモジュール（１）。
8. 動作センサ（６）が前記局所制御ユニット（１１）に接続され、前記局所制御ユニット（１１）は前記ソーラモジュール（１）の変位が前記動作センサ（６）によって報知されると、好適には前記メモリユニット（１１４，１１４_２）に記憶される前記第１のアクセスコードを消去することによって、前記ソーラモジュール（１）の機能を停止するように設計されていることを特徴とする請求項６または７記載のソーラモジュール（１）。
9. 前記第１のアクセスコードを記憶する少なくとも前記メモリユニット（１１４、１１４_２）は不揮発性メモリである請求項６、７または８記載のソーラモジュール（１）。
10. 前記局所制御ユニット（１１）は前記ソーラモジュール（１）の変位が前記動作センサ（６）によって報知されるおよび／または前記システムからの前記ソーラモジュール（１）の切断が検出されると、好適には前記メモリユニット（１１４，１１４_２）に記憶される前記第１のアクセスコードを消去することによって、前記ソーラモジュール（１）の機能を停止するように設計されていることを特徴とする請求項７または８記載のソーラモジュール（１）。
11. 前記光電池（１０）の第１の接続ワイヤ（１０１）は、前記第１の電線ワイヤ（３１）に接続しており、前記光電池（１０）の前記第２の接続ワイヤ（１０２）は、前記第２の電線ワイヤ（３２）に、前記切替モジュール（１１２）を介して接続され、前記局所制御ユニット（１１）の一方は前記光電池（１０）の前記第１および第２の接続ワイヤ（１０１、１０２）に接続され、前記局所制御ユニット（１１）の他方は前記第１および第２の電線ワイヤ（３１，３２）または個別通信ライン（９）を介して前記中央制御ユニット（２）に接続されたことを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項記載のソーラモジュール（１）。
12. 前記局所制御ユニット（１１）は、直接またはエネルギー貯蔵ユニット（１１５）を介して前記光電池（１０）の前記第１および第２の接続ワイヤ（１０１、１０２）に接続される、および／または、通信ユニット（１１３）は前記中央制御ユニット（１１）に設けられ、それにより、変調信号は前記電線（３）を通じて前記中央制御ユニット（２）と交換できることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項記載のソーラモジュール（１）。
13. 認証手続が否定の結果の場合、好適には無線信号送信ユニット（１１６）に第２の切替モジュール（１１３）を介して前記光電池（１０）の前記第２の接続ワイヤ（１０２）を接続することによって、前記局所制御ユニット（１１）は音響信号、光学信号または無線信号等の信号を発するように設計されている無線信号送信ユニット（１１６）を起動させることができる請求項６〜１２のいずれか１項記載のソーラモジュール（１）。
14. 少なくとも一つの光電池（１０）と、第１の切替モジュール（１１２）に接続している局所制御ユニット（１１）とを備え、前記局所制御ユニット（１１）によって実行される認証手続が否定の結果の場合に、第１および第２の電線ワイヤ（３１、３２）を経て前記光電池（１０）から負荷装置（４）への電気エネルギーの給送が遮断するような方法で、該局所制御ユニット（１１）が制御され、
    メモリユニット（１１４、１１４_１）に記憶される第２のアクセスコードと対応する第１のアクセスコードを含む、電子モジュール（２２１）を有するチップカード（２２）は、前記電子モジュール（２２１）から前記第１のアクセスコードを読み取り、該第１のアクセスコードが、前記局所制御ユニット（１１）に含まれる前記メモリユニット（１１４、１１４_２）に転送されるカード読取装置（２１）に入力され、前記局所制御ユニット（１１）は、メモリユニット（１１４，１１４_２）に転送された第１のアクセスコードと予め設定された第２のアクセスコードとを一度または繰り返し比較することを含む認証手続を行うためのプログラムモジュール（ＯＰコード）を使用することを特徴とする請求項１記載のエネルギー供給システムを操作するための方法および請求項６記載の保護されたソーラモジュール（１）。
15. 動作センサ（６）が前記局所制御ユニット（１１）に接続され、前記局所制御ユニット（１１）は前記ソーラモジュール（１）の変位が前記動作センサ（６）によって報知されると、好適には前記メモリユニット（１１４，１１４_２）に記憶される前記第１のアクセスコードを消去することによって、前記ソーラモジュール（１）の機能を停止することを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. 認証が失敗した際には、前記少なくとも一つの光電池（１０）は、前記局所制御ユニット（１１）からではなく前記電線ワイヤ（３１、３２）から分離され、そのため、前記電線ワイヤ（３１、３２）の通信経路は、少なくとも周期的に発生しているタイムスロットに維持されたままであり、それにより、一つ以上のソーラモジュール（１）の認証が失敗した場合でも、保守要員は、全ての取り付けられたソーラモジュール（１）に前記中央制御ユニット（２）を介したアクセス権を有することを特徴とする請求項１４または１５記載の方法。
17. 前記少なくとも一つのソーラモジュール（１）は通し番号を含み、該通し番号は好適には前記ソーラモジュール（１）のアドレス指定を行い、それにより、好適には前記ソーラモジュール（１）の位置が前記中央制御ユニット（１１）に記憶され、そのため、全ての取り付けられた前記ソーラモジュール（１）のために、認証中または全ての認証プロセスが完了した後にステータスメッセージが収集されることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項記載の方法。
18. 取り付けられた前記ソーラモジュール（１）のステータスおよび識別データは、前記携帯用カード読取装置（２２）および／または製造業者のデータ処理システム等の集中型データ処理システム（８、８１）にダウンロードされ、あるいは、前記ソーラモジュール（１）のステータスが好適には前記無線信号送信ユニット（１１６）により前記携帯用カード読取装置（２２）および／または集中型データ処理システム（８、８１）および／またはアラームシステム（８）と連通することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項記載の方法。

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