WO2008012041A1 - Photovoltaikanlage - Google Patents

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WO2008012041A1
WO2008012041A1 PCT/EP2007/006507 EP2007006507W WO2008012041A1 WO 2008012041 A1 WO2008012041 A1 WO 2008012041A1 EP 2007006507 W EP2007006507 W EP 2007006507W WO 2008012041 A1 WO2008012041 A1 WO 2008012041A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar modules
solar
measuring devices
central controller
photovoltaic system
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/006507
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English (en)
French (fr)
Inventor
Claus Köhler
Roland Morent
Klaus Frehner
Original Assignee
Diehl Ako Stiftung & Co. Kg
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Filing date
Publication date
Application filed by Diehl Ako Stiftung & Co. Kg filed Critical Diehl Ako Stiftung & Co. Kg
Publication of WO2008012041A1 publication Critical patent/WO2008012041A1/de

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a photovoltaic system according to the preamble of claim 1, and in particular such a photovoltaic system with the possible possibility of a simple and accurate fault diagnosis.
  • Photovoltaic systems are used to feed electricity into an electrical network.
  • they can have one or more photovoltaic generators, each consisting of a plurality of solar modules each having at least one solar cell.
  • the solar modules are interconnected to form so-called strings in series.
  • the photovoltaically generated DC voltage of the / the strings is fed to one or more inverters, which converts / converts them into a regulated, standardized, single- or multi-phase AC voltage in order to feed them into a power grid.
  • Such solar inverters for single-phase versions are described for example in DE 1 96 42 522 C1, for three-phase versions, for example in DE 1 99 37 410 A1.
  • the knowledge of interest whether the solar modules used and thus the entire system properly, i. as stated by the manufacturer, works.
  • the functionality of the photovoltaic system can not be judged solely on the electrical energy fed into the grid, as these of many factors, such as the current radiation intensity of the sun, the temperature of the solar modules, a possible pollution and / or shading of the solar modules, etc ., depends.
  • DE 102 47 776 A1 discloses a method for the diagnosis of photovoltaic generators, in which an inverter at least partially measures the generator characteristic of a string via its microcomputer control, wherein the power network is used as the load. Based on the measurement results maintenance instructions are generated for the operator of the photovoltaic system.
  • the photovoltaic system contains a plurality of solar modules each having at least one solar cell; an inverter to which the DC voltage photovoltaically generated by the solar modules is supplied and converts them into an AC voltage; and a central controller for detecting defective solar modules.
  • each solar module is provided with a measuring device for detecting relevant operating data of the respective solar module; the measuring devices of the solar modules are each assigned an identifier; the measuring devices of the solar modules are each provided with a transmitting and receiving device for wireless data transmission; the central controller has a transmitting and receiving Device for wireless data transmission with the measuring devices of the solar modules; and the central controller is configured to retrieve the operation data acquired by the measurement devices, analyze the retrieved operation data of the measurement devices, and output the analysis result.
  • the analysis result also contains information about which solar module has been analyzed as being defective.
  • each solar module is provided with its own measuring device that can capture relevant operating data of the respective solar module (eg temperature, voltage, etc.), each measuring device or each solar module is assigned its own identifier and the captured operating data from a central control wirelessly over the appropriate transmitting and receiving devices are retrieved and analyzed, it is possible for the central control sary, not only the presence of a faulty string with multiple solar modules, but also to recognize the respective faulty solar module itself.
  • the central controller can perform the corresponding analyzes in regular polling cycles. The operator of the photovoltaic system, this analysis result is displayed so that it can react specifically to faulty solar modules and thus the maintenance costs are significantly reduced.
  • the central controller is integrated in the inverter.
  • the solar modules can be connected in a conventional manner in one or more strings in series.
  • the data transmission between the central controller and the measuring devices of the solar modules takes place by radio.
  • the measuring devices of the solar modules are each provided with a memory for storing the current operating data
  • the central controller is provided with a memory for central storage provided the operating data and / or the analysis results, wherein the information is stored assigned to the position of the respective solar module.
  • the operating data are preferably polled cyclically by the central controller.
  • the measuring devices of the solar modules are each provided with an energy store (for example accumulator, electrolytic capacitor) which is charged by the respective solar module itself.
  • an energy store for example accumulator, electrolytic capacitor
  • the measuring devices of the solar modules are each provided with an activation device for sending their assigned identifier to the central controller.
  • the photovoltaic system further comprises a mobile transmitting and receiving device for reading the identifiers of the measuring devices of the solar modules and sending the read identifier to the central controller. In this way, the mounting positions of the solar modules can be detected centrally.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the basic structure of a photovoltaic system according to a preferred embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a specific arrangement of the solar modules of a photovoltaic system of FIG. 1.
  • FIG. 1 the basic structure of a photovoltaic system according to a preferred embodiment is shown schematically.
  • the photovoltaic system contains in particular a plurality of solar modules 10-1 to 10-N connected in series in a so-called string, each of which has a plurality of solar cells 1 2 connected in series.
  • the by the solar cells 1 2 photovoltaically generated DC voltages are supplied to a frequency converter or solar inverter 14, which converts the DC voltage into a regulated, standardized, single- or multi-phase AC voltage to finally feed them into a network.
  • multiple strings of solar modules may be coupled to an inverter.
  • Each of the solar modules 10 is provided with an electronic measuring device 1 6, for example in the form of a simple microcomputer, the relevant operating data of the respective solar module 10, such as temperature, voltage and the like, can detect.
  • Each measuring device 16 is provided with a transmitting and receiving device 118, for example in the form of a transceiver, which is designed for wireless data transmission, in particular by radio (for example 870 MHz).
  • each measuring device 1 6 or each solar module 10 assigned its own identifier, for example in the form of a bar code, which is stored in a memory (not shown) of the measuring device 1 6 and can be read out if necessary.
  • the measuring devices 1 6 of the solar modules 10 each have an energy storage (not shown), for example in the form of an electrolytic capacitor or a rechargeable battery, to their power supply. These energy stores are advantageously charged in each case by the solar modules 10 themselves.
  • the photovoltaic system includes a central controller 20, which is preferably integrated in the inverter 14, but may also be provided separately.
  • This central controller 20 is also provided with a transmitting and receiving device 22, for example in the form of a transceiver, in order to be able to communicate wirelessly (eg by radio) with the measuring devices 1 6 of the solar modules 10.
  • the transmitting and receiving device 22 of the central controller 20 th of course matched to the transmitting and receiving devices 1 8 of the measuring devices 1 6 of the solar modules 10.
  • the central controller 20 receives from the measuring devices 1 6 of the solar modules 10 in particular their identifiers and the detected operating data.
  • the operating data are analyzed and stored together with the respective location information in a memory (not shown) and output via an output device (not shown) to the operator of the photovoltaic system.
  • the individual solar modules 10 are mounted arbitrarily. Then, the central controller 20 in the inverter 14 needs to know at which position which solar module 10 is positioned. Two approaches are conceivable for this purpose.
  • the measuring devices 1 6 of the solar modules are each provided with an activation device (pushbutton, etc.), which can be actuated by a fitter.
  • the transmitting and receiving device 1 8 of the respective measuring device 16 is activated to send their assigned identifier.
  • the central controller 20 receives the tags in the order of their activation by the installer and stores them in their memory (not shown) according to this order. In this way, the central controller 20 knows the positions of the solar modules of the photovoltaic system.
  • the photovoltaic system can also be provided with an additional mobile transmitting and receiving device (eg transceiver).
  • This mobile transmitting and receiving device contains, for example, a bar code reader for reading the identifiers of the measuring devices 1 6 and the solar modules 10 executed as barcodes.
  • the installer reads in an identifier of a solar module 10 and sends it to the central controller 20 Confirmation by the central controller 20, the fitter continues to the next solar module 10.
  • the central controller 20 Based on the order of the received identifiers knows the central controller 20 as above, the positions of the solar modules within the system. After the central controller 20 knows the identifiers of all the connected solar modules 10 and their zugehö ring mounting positions, it can interrogate the captured by the measuring devices 1 6 of the solar modules operating data, for example, cyclically.
  • the central controller 20 After an analysis of the queried operating data they are stored in a memory (not shown). After completion of a polling cycle performed as described above, the central controller 20 has stored all the operating data and its analysis results in their memory (not shown) in the specific order. If the string contains a faulty solar module 10, this is detected by the central controller 20, and its position within the photovoltaic system is also known.
  • the central controller 20 outputs the analysis results to the operator of the photovoltaic system via an output device (not shown) such as a display, a printer, an external display, and the like.
  • an output device such as a display, a printer, an external display, and the like.
  • the output analysis results also contain the exact position of the faulty solar module 10.
  • the defective solar module 10 can be detected and replaced in this way easily and easily.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment as a modification of the exemplary embodiment of FIG. 1.
  • This embodiment differs from the above embodiment in the type of arrangement of the solar modules 10, which are arranged here matrixfö.
  • This matrix-like arrangement is stored in the central controller 20 or in its memory (not shown), so that the central controller 20 stores the Display analysis results along with the correct position information of the solar modules 10 on the output device (not shown).

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Photovoltaikanlage, mit mehreren Solarmodulen (10) mit jeweils wenigstens einer Solarzelle (12); einem Wechselrichter (14), dem die von den Solarmodulen (10) photovoltaisch erzeugte Gleichspannung zugeführt wird und der diese in eine Wechselspannung umwandelt; und einer zentralen Steuerung (20) zum Erfassen von fehlerhaften Solarmodulen (10). Jedes Solarmodul (10) ist mit einer Messvorrichtung (16) zum Erfassen relevanter Betriebsdaten des jeweiligen Solarmoduls (10) versehen; den Messvorrichtungen (16) der Solarmodule (10) ist jeweils eine Kennung zugewiesen; die Messvorrichtungen (16) der Solarmodule (10) sind jeweils mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung (18) zur drahtlosen Datenübertragung versehen; die zentrale Steuerung (20) weist eine Sende- und Empfangsvorrichtung (22) zur drahtlosen Datenübertragung zu den Messvorrichtungen (16) der Solarmodule (10) auf; und die zentrale Steuerung (20) ist ausgebildet, um die von den Messvorrichtungen (16) erfassten Betriebsdaten abzurufen, die abgerufenen Betriebsdaten der Messvorrichtungen (16) zu analysieren und das Analyseergebnis auszugeben, wobei das Analyseergebnis im Fall eines fehlerhaften Solarmoduls (10) auch Informationen darüber enthält, welches Solarmodul (10) als fehlerhaft analysiert worden ist.

Description

Diehl AKO Stiftung & Co. KG, Pfannerstr. 75, 88239 Wangen
PHOTOVOLTAIKANLAGE
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Photovoltaikanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , und insbesondere eine solche Photovoltaikanlage mit der Mö glichkeit einer einfachen und genauen Fehlerdiagnose.
Photovoltaikanlagen dienen der Einspeisung von elektrischem Strom in ein elektrisches Netz. Zu diesem Zweck kö nnen sie einen oder mehrere Photovoltaik- generatoren aufweisen, welche jeweils aus mehreren Solarmodulen mit jeweils wenigstens einer Solarzelle bestehen. Die Solarmodule sind dabei zu so genannten Strings in Reihe zusammengeschaltet. Die photovoltaisch erzeugte Gleichspannung des/der Strings wird einem oder mehreren Wechselrichtern zugeführt, der/die diese in eine geregelte, standardisierte, ein- oder mehrphasige Wechselspannung umwandelt/umwandeln, um sie in ein Stromnetz einzuspeisen. Derartige Solarwechselrichter für einphasige Ausführungen sind zum Beispiel in der DE 1 96 42 522 C1 beschrieben, für dreiphasige Ausführungen zum Beispiel in der DE 1 99 37 410 A1 .
Für den Betreiber einer Photovoltaikanlage ist die Kenntnis von Interesse, ob die eingesetzten Solarmodule und damit die gesamte Anlage ordnungsgemäß, d.h. wie vom Hersteller angegeben, funktioniert. Dabei kann die Funktionalität der Photovoltaikanlage aber nicht allein über die ins Netz eingespeiste elektrische Energie beurteilt werden, da diese von vielen Faktoren, wie beispielsweise der aktuellen Strahlungsintensität der Sonne, der Temperatur der Solarmodule, einer mö glichen Verschmutzung und/oder Abschattung der Solarmodule, usw., abhängt.
Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit einer Photovoltaikanlage, genauer eines Strings einer solchen, werden nach dem Stand der Technik üblicherweise die charakteristischen Strom/Spannungs-Generatorkennlinien ausgemessen. Anhand der Generatorkennlinie kann beurteilt werden, ob einzelne Solarmodule in einem String ausgefallen oder abgeschattet sind. So offenbart zum Beispiel die DE 102 47 776 A1 ein Verfahren zur Diagnose von Photovoltaikgeneratoren, bei dem ein Wechselrichter über seine Mikrocomputersteuerung die Generatorkennlinie eines Strings zumindest teilweise vermisst, wobei als Last das Stromnetz benutzt wird. Anhand der Messergebnisse werden für den Betreiber der Photovoltaikanlage Wartungshinweise erzeugt.
Mit den herkö mmlichen Verfahren zur Fehlerdiagnose von Photovoltaikanlagen kann zwar die Funktionsfähigkeit eines Strings mit mehreren Solarmoduln überprüft werden, der Betreiber der Photovoltaikanlage erhält jedoch keinen Hinweis darauf, welches Solarmodul in dem als fehlerhaft beurteilten String tatsächlich ausgefallen ist. Im Fall einer als fehlerhaft festgestellten Photovoltaikanlage ergibt sich daher weiterhin ein relativ hoher Wartungsaufwand.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Photovoltaikanlage vorzusehen, bei welcher sowohl ein fehlerhaft String als auch ein fehlerhaftes Solarmodul in dem String selbst in einfacher Weise erkannt werden kö nnen.
Diese Aufgabe wird gelö st durch eine Photovoltaikanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Fehlerdiagnose einer Photovoltaikanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Die Photovoltaikanlage enthält mehrere Solarmodule mit jeweils wenigstens einer Solarzelle; einen Wechselrichter, dem die von den Solarmodulen photovoltaisch erzeugte Gleichspannung zugeführt wird und der diese in eine Wechselspannung umwandelt; und eine zentralen Steuerung zum Erfassen von fehlerhaften Solarmodulen. Weiter ist jedes Solarmodul mit einer Messvorrichtung zum Erfassen relevanter Betriebsdaten des jeweiligen Solarmoduls versehen; den Messvorrichtungen der Solarmodule ist jeweils eine Kennung zugewiesen; die Messvorrichtungen der Solarmodule sind jeweils mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung versehen; die zentrale Steuerung weist eine Sende- und Empfangs- Vorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung mit den Messvorrichtungen der Solarmodule auf; und die zentrale Steuerung ist ausgebildet, um die von den Messvorrichtungen erfassten Betriebsdaten abzurufen, die abgerufenen Betriebsdaten der Messvorrichtungen zu analysieren und das Analyseergebnis auszugeben. Dabei enthält das Analyseergebnis im Fall eines fehlerhaften Solarmoduls auch Informationen darüber, welches Solarmodul als fehlerhaft analysiert worden ist.
Da jedes Solarmodul mit einer eigenen Messvorrichtung versehen ist, die relevante Betriebsdaten des jeweiligen Solarmoduls (z.B. Temperatur, Spannung, etc.) erfassen kann, jeder Messvorrichtung bzw. jedem Solarmodul eine eigene Kennung zugewiesen ist und die erfassten Betriebsdaten von einer zentralen Steuerung drahtlos über die entsprechenden Sende- und Empfangsvorrichtungen abgerufen und analysiert werden, ist es für die zentrale Steuerung mö glich, nicht nur das Vorhandensein eines fehlerhaften Strings mit mehreren Solarmodulen, sondern auch das jeweils fehlerhafte Solarmodul selbst zu erkennen. Die zentrale Steuerung kann hierzu in regelmäßigen Abfragezyklen die entsprechenden Analysen durchführen. Dem Betreiber der Photovoltaikanlage wird dieses Analyseergebnis angezeigt, sodass er gezielt auf fehlerhafte Solarmodule reagieren kann und somit der Wartungsaufwand deutlich reduziert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die zentrale Steuerung im Wechselrichter integriert.
Die Solarmodule kö nnen in üblicher Weise in einem oder in mehreren Strings in Reihe geschaltet sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Datenübertragung zwischen der zentralen Steuerung und den Messvorrichtungen der Solarmodule per Funk.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Messvorrichtungen der Solarmodule jeweils mit einem Speicher zum Speichern der aktuellen Betriebsdaten versehen, und die zentrale Steuerung ist mit einem Speicher zum zentralen Speichern der Betriebsdaten und/oder der Analyseergebnisse versehen, wobei die Informationen zur Position des jeweiligen Solarmoduls zugeordnet gespeichert werden.
Die Betriebsdaten werden von der zentralen Steuerung vorzugsweise zyklisch abgefragt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Messvorrichtungen der Solarmodule jeweils mit einem Energiespeicher (z.B. Akkumulator, Elektrolytkondensator) versehen, der von dem jeweiligen Solarmodul selbst aufgeladen wird.
In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Messvorrichtungen der Solarmodule jeweils mit einer Aktivierungsvorrichtung zum Senden ihrer zugewiesenen Kennung an die zentrale Steuerung versehen. Alternativ weist die Photo- voltaikanlage ferner eine mobile Sende- und Empfangsvorrichtung zum Lesen der Kennungen der Messvorrichtungen der Solarmodule und Senden der gelesenen Kennung an die zentrale Steuerung auf. Auf diese Weise kö nnen die Montagepositionen der Solarmodule zentral erfasst werden.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Grundaufbaus einer Photovoltaik- anlage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer speziellen Anordnung der Solarmodule einer Photovoltaikanlage von Fig. 1 .
In Fig. 1 ist der Grundaufbau einer Photovoltaikanlage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Die Photovoltaikanlage enthält insbesondere mehrere, in einem so genannten String in Reihe geschaltete Solarmodule 10-1 bis 10-N, die jeweils mehrere in Reihe geschaltete Solarzellen 1 2 besitzen. Die durch die Solarzellen 1 2 photovoltaisch erzeugten Gleichspannungen werden einem Frequenzumrichter bzw. Solarwechselrichter 14 zugeführt, der die Gleichspannung in eine geregelte, standardisierte, ein- oder mehrphasige Wechselspannung umwandelt, um sie schließlich in ein Netz einzuspeisen.
Da eine derart aufgebaute Photovoltaikanlage und ihre Funktionsweise dem Fachmann bereits hinlänglich bekannt sind, wird sie hier nicht in mehr Details erläutert. Es sei nur darauf hingewiesen, dass im Rahmen dieser Erfindung auch mehrere Strings von Solarmodulen mit einem Wechselrichter gekoppelt sein kö nnen.
Jedes der Solarmodule 10 ist mit einer elektronischen Messvorrichtung 1 6 zum Beispiel in Form eines einfachen Mikrocomputers versehen, die relevante Betriebsdaten des jeweiligen Solarmoduls 10, wie beispielsweise Temperatur, Spannung und dergleichen, erfassen kann. Jede Messvorrichtung 1 6 ist mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung 1 8 zum Beispiel in Form eines Transceivers versehen, der zur drahtlosen Datenübertragung, insbesondere per Funk (z.B. 870 MHz) ausgebildet ist.
Außerdem ist jeder Messvorrichtung 1 6 bzw. jedem Solarmodul 10 eine eigene Kennung zum Beispiel in Form eines Barcodes zugewiesen, die in einem Speicher (nicht dargestellt) der Messvorrichtung 1 6 abgelegt ist und bei Bedarf ausgelesen werden kann.
Weiter verfügen die Messvorrichtungen 1 6 der Solarmodule 10 jeweils über einen Energiespeicher (nicht dargestellt), zum Beispiel in Form eines Elektrolytkondensators oder eines Akkumulators, zu ihrer Spannungsversorgung. Diese Energiespeicher werden vorteilhafterweise jeweils von den Solarmodulen 10 selbst aufgeladen.
Weiter enthält die Photovoltaikanlage eine zentrale Steuerung 20, die vorzugsweise in den Wechselrichter 14 integriert ist, aber auch separat vorgesehen sein kann. Diese zentrale Steuerung 20 ist ebenfalls mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung 22 zum Beispiel in Form eines Transceivers versehen, um drahtlos (z.B. per Funk) mit den Messvorrichtungen 1 6 der Solarmodule 10 kommunizieren zu kö nnen. Dabei ist die Sende- und Empfangsvorrichtung 22 der zentralen Steuerung 20 selbstverständlich auf die Sende- und Empfangsvorrichtungen 1 8 der Messvorrichtungen 1 6 der Solarmodule 10 abgestimmt.
Die zentrale Steuerung 20 empfängt von den Messvorrichtungen 1 6 der Solarmodule 10 insbesondere deren Kennungen und die erfassten Betriebsdaten. Die Betriebsdaten werden analysiert und zusammen mit den jeweiligen Ortsinformationen in einem Speicher (nicht dargestellt) abgelegt und über eine Ausgabevorrichtung (nicht dargestellt) an den Betreiber der Photovoltaikanlage ausgegeben.
Bei der Montage der Photovoltaikanlage werden die einzelnen Solarmodule 10 willkürlich montiert. Dann muss die zentrale Steuerung 20 im Wechselrichter 14 erfahren, an welcher Position welches Solarmodul 10 positioniert ist. Hierzu sind zwei Vorgehensweisen denkbar.
Im ersten Fall sind die Messvorrichtungen 1 6 der Solarmodule jeweils mit einer Aktivierungsvorrichtung (Drucktaste, etc.) versehen, die von einem Monteur betätigt werden kann. Hierdurch wird die Sende- und Empfangsvorrichtung 1 8 der jeweiligen Messvorrichtung 16 aktiviert, um ihre zugewiesene Kennung zu senden. Die zentrale Steuerung 20 empfängt die Kennungen in der Reihenfolge ihrer Aktivierung durch den Monteur und speichert sie entsprechend dieser Reihenfolge in ihrem Speicher (nicht dargestellt) ab. Auf diese Weise kennt die zentrale Steuerung 20 die Positionen der Solarmodule der Photovoltaikanlage.
Alternativ kann die Photovoltaikanlage auch mit einer zusätzlichen mobilen Sende- und Empfangsvorrichtung (z.B. Transceiver) versehen kann. Diese mobile Sende- und Empfangsvorrichtung enthält zum Beispiel einen Barcodeleser zum Lesen der als Barcode ausgeführten Kennungen der Messvorrichtungen 1 6 bzw. der Solarmodule 10. Der Monteur liest jeweils eine Kennung eines Solarmoduls 10 ein und sendet sie an die zentrale Steuerung 20. Nach Empfang einer Bestätigung durch die zentrale Steuerung 20 geht der Monteur weiter zum nächsten Solarmodul 10. Anhand der Reihenfolge der empfangenen Kennungen kennt die zentrale Steuerung 20 wie oben die Positionen der Solarmodule innerhalb der Anlage. Nachdem die zentrale Steuerung 20 die Kennungen aller angeschlossenen Solarmodule 10 und ihre zugehö rigen Montagepositionen kennt, kann sie die von den Messvorrichtungen 1 6 der Solarmodule erfassten Betriebsdaten zum Beispiel zyklisch abfragen.
Nach einer Analyse der abgefragten Betriebsdaten werden diese in einem Speicher (nicht dargestellt) abgelegt. Nach Beendigung eines wie oben beschrieben durchgeführten Abfragezyklus hat die zentrale Steuerung 20 alle Betriebsdaten bzw. deren Analyseergebnisse in ihrem Speicher (nicht dargestellt) in der bestimmten Reihenfolge abgelegt. Enthält der String ein fehlerhaftes Solarmodul 1 0, so wird dies von der zentralen Steuerung 20 erkannt, und auch seine Position innerhalb der Photo- voltaikanlage ist bekannt.
Die zentrale Steuerung 20 gibt über eine Ausgabevorrichtung (nicht dargestellt), wie zum Beispiel ein Display, einen Drucker, eine externe Anzeige und dergleichen, die Analyseergebnisse an den Betreiber der Photovoltaikanlage aus. Im Fall eines fehlerhaften Solarmoduls 10 enthalten die ausgegebenen Analyseergebnisse außerdem die genaue Position des fehlerhaften Solarmoduls 10. Das defekte Solarmodul 10 kann auf diese Weise einfach und ohne großen Aufwand erkannt und ausgetauscht bzw. gewartet werden.
Auch wenn ein Solarmodul 10 in einem String ausgetauscht wird, kann bei entsprechender Übermittlung seiner Kennung an die zentrale Steuerung 20 die Position dieses neuen Solarmoduls 10 von der zentralen Steuerung 20 automatisch korrekt erfasst werden.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel als Abwandlung des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 .
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem obigen Ausführungsbeispiel in der Art der Anordnung der Solarmodule 10, die hier matrixfö rmig angeordnet sind. Diese matrixfö rmige Anordnung ist in der zentralen Steuerung 20 bzw. in deren Speicher (nicht dargestellt) abgelegt, sodass die zentrale Steuerung 20 die Analyseergebnisse zusammen mit den richtigen Positionsinformationen der Solarmodule 10 auf der Ausgabevorrichtung (nicht dargestellt) anzeigen kann.

Claims

Diehl AKO Stiftung & Co. KG, Pfannerstr. 75, 88239 WangenPATENTANSPRÜCHE
1 . Photovoltaikanlage, mit mehreren Solarmodulen ( 10) mit jeweils wenigstens einer Solarzelle ( 1 2); einem Wechselrichter ( 14), dem die von den Solarmodulen (10) photovoltaisch erzeugte Gleichspannung zugeführt wird und der diese in eine Wechselspannung umwandelt; und einer zentralen Steuerung (20) zum Erfassen von fehlerhaften Solarmodulen (10), dadurch gekennzeichnet, dass jedes Solarmodul ( 10) mit einer Messvorrichtung ( 16) zum Erfassen relevanter Betriebsdaten des jeweiligen Solarmoduls ( 10) versehen ist; dass den Messvorrichtungen ( 1 6) der Solarmodule ( 10) jeweils eine Kennung zugewiesen ist; dass die Messvorrichtungen (1 6) der Solarmodule ( 10) jeweils mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung (1 8) zur drahtlosen Datenübertragung versehen sind; dass die zentrale Steuerung (20) eine Sende- und Empfangsvorrichtung (22) zur drahtlosen Datenübertragung zu den Messvorrichtungen ( 1 6) der Solarmodule ( 1 0) aufweist; und dass die zentrale Steuerung (20) ausgebildet ist, um die von den Messvorrichtungen ( 1 6) erfassten Betriebsdaten abzurufen, die abgerufenen Betriebsdaten der Messvorrichtungen ( 1 6) zu analysieren und das Analyseergebnis auszugeben, wobei das Analyseergebnis im Fall eines fehlerhaften Solarmoduls ( 10) auch Informationen darüber enthält, welches Solarmodul (10) als fehlerhaft analysiert worden ist.
2. Photovoltaikanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuerung (20) im Wechselrichter (14) integriert ist.
3. Photovoltaikanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarmodule ( 10) in einem oder in mehreren Strings in Reihe geschaltet sind.
4. Photovoltaikanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsvorrichtungen (18) der Messvorrichtungen (16) und die Sende- und Empfangsvorrichtung (22) der zentralen Steuerung (20) zur Datenübertragung per Funk ausgebildet sind.
5. Photovoltaikanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtungen ( 16) der Solarmodule ( 10) jeweils mit einem Speicher zum Speichern der aktuellen Betriebsdaten versehen sind.
6. Photovoltaikanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuerung (20) mit einem Speicher zum Speichern der Betriebsdaten und/oder der Analyseergebnisse versehen ist, wobei die Informationen zur Position des jeweiligen Solarmoduls (10) zugeordnet gespeichert werden.
7. Photovoltaikanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuerung (20) zum zyklischen Abfragen der Betriebsdaten von den Messvorrichtungen (1 6) der Solarmodule (10) ausgebildet ist.
8. Photovoltaikanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtungen ( 1 6) der Solarmodule ( 10) jeweils mit einem Energiespeicher versehen sind, der von dem jeweiligen Solarmodul ( 10) aufgeladen wird.
9. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtungen ( 1 6) der Solarmodule ( 10) jeweils mit einer Aktivierungsvorrichtung zum Senden ihrer zugewiesenen Kennung an die zentrale Steuerung (20) versehen sind.
10. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikanlage ferner eine mobile Sende- und Empfangsvorrichtung zum Lesen der Kennungen der Messvorrichtungen (1 6) der Solarmodule ( 10) und Senden der gelesenen Kennung an die zentrale Steuerung (20) aufweist.
1 1 . Verfahren zur Fehlerdiagnose einer Photovoltaikanlage mit mehreren Solarmodulen ( 10) mit jeweils wenigstens einer Solarzelle (1 2) und einem Wechselrichter ( 14), dem die von den Solarmodulen ( 1 0) photovoltaisch erzeugte Gleichspannung zugeführt wird und der diese in eine Wechselspannung umwandelt, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Solarmodul (10) mit einer Messvorrichtung ( 1 6) versehen ist, die relevante Betriebsdaten des jeweiligen Solarmoduls erfasst; dass den Messvorrichtungen ( 1 6) der Solarmodule ( 10) jeweils eine Kennung zugewiesen wird; dass die Betriebsdaten von einer zentralen Steuerung (20) mittels drahtloser
Verbindung abgerufen und analysiert werden und das Analyseergebnis so ausgegeben wird, dass das Analyseergebnis im Fall eines fehlerhaften Solarmoduls (10) auch Informationen darüber enthält, welches Solarmodul als fehlerhaft analysiert worden ist.
1 2. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsdaten der Solarmodule ( 10) per Funk abgefragt werden.
1 3. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 1 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuellen Betriebsdaten in der jeweiligen Messvorrichtungen ( 1 6) abgespeichert werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsdaten und/oder der Analyseergebnisse zentral abgespeichert werden, wobei die Informationen zur Position des jeweiligen Solarmoduls ( 1 0) zugeordnet gespeichert werden.
1 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsdaten von den Messvorrichtungen ( 1 6) der Solarmodule (1 0) zyklisch abgefragt werden.
1 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtungen ( 1 6) der Solarmodule ( 10) jeweils von dem jeweiligen Solarmodul (10) mit Energie versorgt werden.
1 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Senden der Kennungen der Messvorrichtungen ( 1 6) der Solarmodule (10) an die zentrale Steuerung (20) aktiviert wird, um die Montagepositionen der Solarmodule ( 10) zentral zu erfassen.
1 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennungen der Messvorrichtungen ( 1 6) der Solarmodule ( 10) durch eine mobile Sende- und Empfangsvorrichtung gelesen und an die zentrale Steuerung (20) gesendet werden, um die Montagepositionen der Solarmodule ( 10) zentral zu erfassen.
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