WO2011054649A2 - Method and arrangement for monitoring a photovoltaic module - Google Patents

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WO2011054649A2
WO2011054649A2 PCT/EP2010/065452 EP2010065452W WO2011054649A2 WO 2011054649 A2 WO2011054649 A2 WO 2011054649A2 EP 2010065452 W EP2010065452 W EP 2010065452W WO 2011054649 A2 WO2011054649 A2 WO 2011054649A2
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sensor
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control unit
photovoltaic
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Roland Busch
Florian Krug
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/66—Regulating electric power
    • G05F1/67—Regulating electric power to the maximum power available from a generator, e.g. from solar cell
    • 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
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for monitoring a module of a photovoltaic solar system.
  • modules are used, each module containing a large number of interconnected photovoltaic cells.
  • a number of modules of the photovoltaic system are connected to one another such that the electrical power generated in the modules is supplied to an associated inverter or inverter.
  • the inverter is designed for a DC / AC conversion.
  • modules are assembled in groups.
  • a group can be mechanically tracked via the mounting device, if necessary, to the position of the sun. This tracking is achieved by aligning the modules to the position of the sun using automated control.
  • the module arrangement in a large photovoltaic system is subject to compromise. If, for example, modules are built up on an available area in rows and columns, individual modules of a line are partially shaded by modules of adjacent lines, depending on the time of day. While all modules of the system out ⁇ is equally the sunlight with a high sun, is in the sun lows in the morning and in the evening this is only partly the case. As a result, any control that may be present can optimally align the modules to the current position of the sun, depending on the time.
  • At least one photovoltaic cell of a module of a photovoltaic system is monitored.
  • the monitoring of grouped photovoltaic cells is performed.
  • For monitoring sensors which are designed for example as Hall sensors used.
  • the sensors are preferably an integral part of the Mo ⁇ duls.
  • the present invention enables groups of individual photovoltaic cells to be operated optimally aligned by aligning the associated module.
  • a direct current measurement is performed on the sensor in a photovoltaic cell group assigned to the sensor.
  • the determined parameters are transmitted to a control unit.
  • This transmission is designed as a remote transmission and can be wired or wireless.
  • the control unit is part of the photovoltaic solar system and monitors the module by evaluating the Pa ⁇ parameters of the photovoltaic cell or cells.
  • the remote transmission is preferably carried out by a radio transmission or by an optical signal transmission.
  • At least two photovoltaic cell groups of a module are monitored. For each group a representative group parameter is determined
  • a module parameter is preferably formed from the Grup ⁇ penparametern which allows a statement about the module as a whole assembly.
  • the formation of the module parameter is formed in a preferred development by a control device.
  • These Control device may be arranged in the vicinity of the module or be formed as an integral part of the module.
  • the present invention provides an increase in the Appendices ⁇ gen-efficiency. Modules that are not optimally aligned to the Son ⁇ nenstand can be tracked individually detects and optimizes the sun. This tracking can be done depending on the parameters of the individual photovoltaic cell groups.
  • the present invention provides an increase in the Appendices ⁇ gen-efficiency. Modules that are not optimally aligned with the sunbed can be individually detected and adjusted to the sun's position.
  • Defective modules can be locally limited and detected. Thus, the maintenance of the system is reduced in time and price and simplified.
  • FIG. 1 shows a photovoltaic module which is used in the monitoring according to the invention
  • FIG. 1 shows a photovoltaic module M, which is used in the inventive ⁇ monitoring.
  • the module M has a plurality of photovoltaic cells PZ, which are arranged in rows ZI to Z6 grouped in the module M.
  • a first row ZI has a total of twelve photovoltaic cells PZ11 to PZ112, while a second row Z2 has a total of twelve photovoltaic cells PZ21 to PZ212.
  • the twelve photovoltaic cells PZ11 to PZ112 are connected in series with one another and form a first group Gl of photovoltaic cells PZ.
  • the one formed by this first group Gl is the first group Gl of photovoltaic cells PZ.
  • Total direct current is supplied via a common line in the module M a summation point (not shown here) ⁇ leads.
  • the twelve photovoltaic cells PZ11 to PZ112 of the first group are assigned a sensor HS1, configured as a Hall sensor by way of example here, with which the parameter of the total direct current of the first group is detected. These parameters thus represent the total direct current of the first group Gl of the photovoltaic cells PZ11 to PZ112.
  • each of the four sensors HS1 to HS4 is connected to a remote transmission device assigned to it individually.
  • the individual remote transmission devices can also be combined to form a common remote transmission device.
  • the parameters that were he ⁇ averages, for example, for the first group Gl are supplied by the associated Fernübertra ⁇ restriction device of a control device. If this control device determines that, for example, the first group Gl of the module M can be tracked in an optimized manner for the position of the sun, then the control device causes the module M, as a carrier of the photovoltaic cells PZ, to track the current position of the sun.
  • a number of eight modules M are each arranged in a row LI to L3 a photovoltaic system PVA.
  • At least two photovoltaic cell groups are each module M again and monitored for each group repre ⁇ sentierender group parameter is determined.
  • the group parameters of the module M are then combined to form a module parameter.
  • the monitoring and the summary is effected by means of a sensor HS, which is a module M ⁇ individually arranged.
  • the assignment is characterized in that the sensor HS is placed beltell integrated into a Ka, wherein the cable gland ⁇ connection between the module M and an associated inverter INV is.
  • This configuration enables each individual Mo ⁇ dul M of the plant PVA optimized by alignment to Operator Op ⁇ ben. Furthermore, a real-time monitoring is realized so that damage or failure of individual modules M quickly identified who can ⁇ .
  • the integrated in the connecting lines sensors or Hall sensors allow a locally resolved DC measurement, from which an extended control concept can be derived ist ⁇ .
  • Modules can thus be optimally adjusted to the position of the sun depending on the location and without great effort.

Abstract

The invention relates to a method and an arrangement for monitoring a module in a photovoltaic solar installation, said module receiving solar energy and converting said energy into electric current. The module has at least one photovoltaic cell for receiving solar energy and for converting said energy into electric current. A sensor is associated with the at least one photovoltaic cell, said sensor being coupled to the at least one photovoltaic cell, and designed, in such a way that operating parameters of the at least one photovoltaic cell are determined. The sensor is coupled to a control unit that monitors the module on the basis of said parameters.

Description

Beschreibung description
Verfahren und Anordnung zur Überwachung eines Photovoltaik- Moduls Method and arrangement for monitoring a photovoltaic module
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Überwachung eines Moduls einer Photovoltaik-Solaranlage . The invention relates to a method and an arrangement for monitoring a module of a photovoltaic solar system.
Bei Photovoltaik-Anlagen werden Module verwendet, wobei jedes Modul eine Vielzahl an miteinander verschalteten Photovol- taik-Zellen beinhaltet. In photovoltaic systems, modules are used, each module containing a large number of interconnected photovoltaic cells.
Eine Anzahl an Modulen der Photovoltaik-Anlage ist miteinander derart verbunden, dass die in den Modulen generierte elektrische Leistung einem zugeordneten Inverter bzw. Wechselrichter zugeführt wird. Der Inverter bzw. Wechselrichter ist für eine DC/AC-Wandlung ausgebildet. A number of modules of the photovoltaic system are connected to one another such that the electrical power generated in the modules is supplied to an associated inverter or inverter. The inverter is designed for a DC / AC conversion.
Bei Photovoltaik-Großanlagen werden Module gruppenweise mon- tiert. Dabei kann eine Gruppe über die Montageeinrichtung ggf. dem Sonnenstand mechanisch nachgeführt werden. Diese Nachführung erfolgt durch eine Ausrichtung der Module an den Sonnenstand mit Hilfe einer automatisierten Ansteuerung. Die Modul-Anordnung bei einer Photovoltaik-Großanlage ist Kompromissen unterworfen. Werden beispielsweise Module auf einer zur Verfügung stehende Fläche in Zeilen und Spalten konzentriert aufgebaut, sind - je nach Tageszeit - einzelne Module einer Zeile durch Module von benachbarten Zeilen teil- weise abgeschattet. Während bei einem Sonnenhöchststand alle Module der Anlage gleichmäßig der Sonneneinstrahlung ausge¬ setzt sind, ist bei den Sonnentiefständen am Morgen und am Abend dies nur bedingt der Fall. Dadurch kann eine ggf. vorhandene Ansteuerung die Module nur zeitabhängig optimiert an den aktuellen Sonnenstand ausrichten. Systembedingt ergeben sich also Verluste am Wirkungsgrad der Photovoltaik-Großanlage. Weitere Verluste am Wirkungsgrad werden auch durch Alterung der Modul-Komponenten Photovoltaik-Anlage verursacht. Bei¬ spielsweise sind die Moduloberflächen Umwelteinflüssen ausge- setzt, die zu ihrer Abnutzung beitragen und damit den Wirkungsgrad verringern. In large photovoltaic systems, modules are assembled in groups. In this case, a group can be mechanically tracked via the mounting device, if necessary, to the position of the sun. This tracking is achieved by aligning the modules to the position of the sun using automated control. The module arrangement in a large photovoltaic system is subject to compromise. If, for example, modules are built up on an available area in rows and columns, individual modules of a line are partially shaded by modules of adjacent lines, depending on the time of day. While all modules of the system out ¬ is equally the sunlight with a high sun, is in the sun lows in the morning and in the evening this is only partly the case. As a result, any control that may be present can optimally align the modules to the current position of the sun, depending on the time. Due to the system, this results in losses in the efficiency of the large photovoltaic system. Further losses in efficiency are also caused by aging of the module components photovoltaic system. In ¬ play, the module surfaces are exposed to environmental factors that contribute to their wear and thus reduce the efficiency.
Es ist bekannt, eine Ansteuerung bzw. Ausrichtung der Module basierend auf einer Strommessung bzw. Spannungsmessung durch- zuführen. Diese Werte werden an einem oder an mehreren der Inverter der Anlage ermittelt. Basierend darauf kann durch Änderung der Ausrichtung der Module (die dem entsprechenden Inverter bzw. Wechselrichter zugeordnet sind und an dem die Messung erfolgt) ein optimaler Arbeitspunkt der zugeordneten Module bestimmt werden. It is known to perform a control or alignment of the modules based on a current measurement or voltage measurement. These values are determined on one or more of the inverters of the system. Based on this, by changing the orientation of the modules (which are associated with the corresponding inverter or inverter and where the measurement is made), an optimum operating point of the associated modules can be determined.
Diese Art der Optimierung der Modul-Ausrichtung ist jedoch bei denjenigen Photovoltaik-Anlagen nicht anwendbar, die über lediglich einen zentralen Inverter bzw. lediglich einen zent- ralen Wechselrichter verfügen. However, this type of optimization of the module alignment is not applicable to those photovoltaic systems that have only a central inverter or only a central inverter.
Bei Photovoltaik-Anlagen, die mehrere Wechselrichter bzw. Inverter mit jeweils zugeordneten Modulen aufweisen, kann über die genannte Messung an den Wechselrichtern bzw. Invertern lediglich in begrenztem Umfang bestimmt werden, ob eines oder mehrere der zugeordneten Module schadhaft ist. Eine örtliche Bestimmung eines schadhaften Moduls kann jedoch nur durch Wartungspersonal und damit manuell, zeitaufwändig und teuer erfolgen . In the case of photovoltaic systems which have a plurality of inverters or inverters, each with associated modules, it is only possible to determine, to a limited extent, via the aforementioned measurement on the inverters or inverters, whether one or more of the assigned modules is defective. However, a local determination of a defective module can only be done by maintenance personnel and thus manually, time-consuming and expensive.
Bei Photovoltaik-Anlagen mit nur einem zentralen Wechselrichter bzw. Inverter ist eine eingrenzende Aussage zu schadhaf¬ ten bzw. schlecht ausgerichteten Modulen nicht möglich. Hier muss in jedem Fall die gesamte Anlage durch Wartungspersonal und damit ebenfalls manuell, zeitaufwändig und geprüft wer¬ den . Zusammengefasst können also schadhafte Komponenten wie Module in ihrer Anzahl und in ihrer Position in der Anlage nicht vorab detektiert werden. Lediglich der verringerte Wirkungs¬ grad bzw. ansteigende Verluste können im begrenzten Umfang einen Hinweis darauf geben, ob eine bestimmte Anzahl defekter Komponenten bzw. Module in der Anlage vorhanden sind. In photovoltaic systems with only one central inverter or inverter is a limiting statement schadhaf ¬ th or poorly aligned modules not possible. Here, in any case, the entire system by maintenance personnel and thus also manually, time-consuming and tested who ¬ . In summary, defective components such as modules can not be detected in advance in their number and position in the system. Only the reduced efficiency ¬ degree or increasing losses can give a limited indication of whether a certain number of defective components or modules are present in the system.
Zu beachten ist auch, dass ein zeitliches Absinken der Leistungswerte der Photovoltaik-Anlage auch durch eine ungenaue oder defekte Nachführung der Module verursacht werden kann. Um dies zu erkennen, müssten daher zuerst umfangreiche Kontrollen hinsichtlich defekter Komponenten durchgeführt werden, um nachfolgend auf eine fehlerhafte Nachführung der Mo¬ dule schließen zu können. It should also be noted that a temporal decrease in the performance of the photovoltaic system can also be caused by inaccurate or defective tracking of the modules. To see this, so first extensive checks on faulty components must be carried out in order to close below a faulty tracking of Mo ¬ modules.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine zur Durchführung des Verfahrens ausgestaltete Anordnung anzugeben, mit der eine verbesserte Überwachung eines Moduls einer entsprechenden Photovoltaik-Anlage gewähr- leistet werden kann. It is therefore an object of the present invention to provide a method and an arrangement configured for carrying out the method, with which an improved monitoring of a module of a corresponding photovoltaic system can be ensured.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 sowie durch die Merkmale des Patentanspruchs 12 gelöst. Vor¬ teilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen An- Sprüche. This object is solved by the features of patent claim 1 and by the features of claim 12. Before ¬ some refinements of the subject of the dependent claims are proverbs.
Bei der vorliegenden Erfindung wird zumindest eine Photovol- taik-Zelle eines Moduls einer Photovoltaik-Anlage überwacht. Bevorzugt wird die Überwachung von gruppierten Photovoltaik- Zellen durchgeführt. In the present invention, at least one photovoltaic cell of a module of a photovoltaic system is monitored. Preferably, the monitoring of grouped photovoltaic cells is performed.
Zur Überwachung werden Sensoren, die beispielsweise als Hall- Sensoren ausgebildet sind, verwendet. For monitoring sensors, which are designed for example as Hall sensors used.
Die Sensoren sind bevorzugt integrierter Bestandteil des Mo¬ duls . Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass Gruppen einzelner Photovoltaik-Zellen durch Ausrichtung des zugehörigen Moduls optimiert ausgerichtet betrieben werden. The sensors are preferably an integral part of the Mo ¬ duls. The present invention enables groups of individual photovoltaic cells to be operated optimally aligned by aligning the associated module.
Zu diesem Zweck wird über den Sensor eine Gleichstrom-Messung bei einer dem Sensor zugeordneten Photovoltaik-Zellengruppe durchgeführt . For this purpose, a direct current measurement is performed on the sensor in a photovoltaic cell group assigned to the sensor.
Bei der Verwendung von Hall-Sensoren erfolgt diese Messung durch Bestimmung des Magnetfeldes, das Rückschlüsse auf den zu messenden Gleichstrom erlaubt. When using Hall sensors, this measurement is made by determining the magnetic field, which allows conclusions to be drawn about the DC current.
Zusammengefasst werden also direkt oder indirekt Parameter bestimmt, die einen Rückschluss auf den Gleichstrom einer Gruppe von Photovoltaik-Zellen erlaubt. In summary, therefore, parameters are directly or indirectly determined which allow a conclusion to be drawn about the DC current of a group of photovoltaic cells.
Die ermittelten Parameter werden an eine Kontrolleinheit übertragen. Diese Übertragung ist als Fernübertragung ausgebildet und kann kabelgebunden oder kabellos erfolgen. The determined parameters are transmitted to a control unit. This transmission is designed as a remote transmission and can be wired or wireless.
Die Kontrolleinheit ist Bestandteil der Photovoltaik- Solaranlage und überwacht das Modul durch Auswertung der Pa¬ rameter der Photovoltaik-Zelle bzw. Zellen. Bevorzugt wird die Fernübertragung durch eine Funkübertragung oder durch eine optische Signalübertragung durchgeführt. The control unit is part of the photovoltaic solar system and monitors the module by evaluating the Pa ¬ parameters of the photovoltaic cell or cells. The remote transmission is preferably carried out by a radio transmission or by an optical signal transmission.
In einer bevorzugten Weiterbildung werden zumindest zwei Pho tovoltaik-Zellengruppen eines Moduls überwacht. Für jede Gruppe wird ein repräsentierender Gruppenparameter ermittelt In a preferred embodiment, at least two photovoltaic cell groups of a module are monitored. For each group a representative group parameter is determined
Die Gruppenparameter können nun einzeln oder miteinender koirv biniert fernübertragen werden. Bevorzugt wird aus den Grup¬ penparametern ein Modulparameter gebildet, der eine Aussage über das Modul als gesamte Baugruppe ermöglicht. The group parameters can now be transmitted remotely individually or in co-ordination with each other. A module parameter is preferably formed from the Grup ¬ penparametern which allows a statement about the module as a whole assembly.
Die Bildung des Modulparameters wird in einer bevorzugten Weiterbildung durch eine Steuereinrichtung gebildet. Diese Steuereinrichtung kann in der Nähe des Moduls angeordnet sein oder als integrierter Bestandteil des Moduls ausgebildet sein . Durch die vorliegende Erfindung wird eine Erhöhung der Anla¬ gen-Effizienz erreicht. Module, die nicht optimal an den Son¬ nenstand ausgerichtet sind, können einzeln detektiert und dem Sonnenstand optimiert nachgeführt werden. Diese Nachführung kann in Abhängigkeit der Parameter der einzelnen Photovoltaik-Zellengruppen erfolgen. The formation of the module parameter is formed in a preferred development by a control device. These Control device may be arranged in the vicinity of the module or be formed as an integral part of the module. The present invention provides an increase in the Appendices ¬ gen-efficiency. Modules that are not optimally aligned to the Son ¬ nenstand can be tracked individually detects and optimizes the sun. This tracking can be done depending on the parameters of the individual photovoltaic cell groups.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Erhöhung der Anla¬ gen-Effizienz erreicht. Module, die nicht optimal an den Son- nenstand ausgerichtet sind, können einzeln detektiert und dem Sonnenstand optimiert nachgeführt werden. The present invention provides an increase in the Appendices ¬ gen-efficiency. Modules that are not optimally aligned with the sunbed can be individually detected and adjusted to the sun's position.
Schadhafte Module können örtlich eingegrenzt und detektiert werden. Damit wird der Wartungsaufwand der Anlage zeitlich und preislich reduziert und vereinfacht. Defective modules can be locally limited and detected. Thus, the maintenance of the system is reduced in time and price and simplified.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Verlängerung der Lebenszeit der Anlage ermöglicht. Spitzenbelastungen einzel¬ ner Module werden rechtzeitig detektiert, so dass Wartungs- schritte zeitnah eingeleitet werden können. By the present invention, an extension of the lifetime of the system is made possible. Single peak loads ¬ ner modules are detected in time so that maintenance steps can be taken promptly.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erklärt. Dabei zeigt: FIG 1 ein Photovoltaik-Modul , das bei der erfindungsgemäßen Überwachung verwendet wird, und The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. 1 shows a photovoltaic module which is used in the monitoring according to the invention, and
FIG 2 eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Überwachung . FIG 1 zeigt ein Photovoltaik-Modul M, das bei der erfindungs¬ gemäßen Überwachung verwendet wird. Das Modul M weist eine Vielzahl von Photovoltaikzellen PZ auf, die in Zeilen ZI bis Z6 im Modul M gruppiert angeordnet sind . Eine erste Zeile ZI weist insgesamt zwölf Photovoltaikzellen PZ11 bis PZ112 auf, während eine zweite Zeile Z2 insgesamt zwölf Photovoltaikzellen PZ21 bis PZ212 aufweist. 2 shows an advantageous development of the monitoring according to the invention. 1 shows a photovoltaic module M, which is used in the inventive ¬ monitoring. The module M has a plurality of photovoltaic cells PZ, which are arranged in rows ZI to Z6 grouped in the module M. A first row ZI has a total of twelve photovoltaic cells PZ11 to PZ112, while a second row Z2 has a total of twelve photovoltaic cells PZ21 to PZ212.
Entsprechendes gilt für die restlichen Zeilen Z3 bis Z6, die jeweils zwölf Photovoltaikzellen, nämlich PZ31 bis PZ612, aufweisen . The same applies to the remaining rows Z3 to Z6, which each have twelve photovoltaic cells, namely PZ31 to PZ612.
Die zwölf Photovoltaikzellen PZ11 bis PZ112 sind seriell miteinander verbunden und bilden eine erste Gruppe Gl an Photo- voltaikzellen PZ . Der von dieser ersten Gruppe Gl gebildeteThe twelve photovoltaic cells PZ11 to PZ112 are connected in series with one another and form a first group Gl of photovoltaic cells PZ. The one formed by this first group Gl
Gesamt-Gleichstrom wird über eine gemeinsame Leitung im Modul M einem Summationspunkt (hier nicht näher dargestellt) zuge¬ führt . Den zwölf Photovoltaikzellen PZ11 bis PZ112 der ersten Gruppe ist ein hier beispielhaft als Hall-Sensor ausgestalteter Sensor HS1 zugeordnet, mit dem Parameter des Gesamt-Gleichstroms der ersten Gruppe erfasst werden. Diese Parameter repräsentieren somit den Gesamt-Gleichstrom der ersten Gruppe Gl der Photovoltaikzellen PZ11 bis PZ112. Total direct current is supplied via a common line in the module M a summation point (not shown here) ¬ leads. The twelve photovoltaic cells PZ11 to PZ112 of the first group are assigned a sensor HS1, configured as a Hall sensor by way of example here, with which the parameter of the total direct current of the first group is detected. These parameters thus represent the total direct current of the first group Gl of the photovoltaic cells PZ11 to PZ112.
Entsprechendes gilt sinngemäß für weitere Gruppen G2 bis G6 an Photovoltaikzellen PZ, wobei hier lediglich Sensoren HS1 bis HS4 von vier Gruppen repräsentierend dargestellt sind. The same applies mutatis mutandis to further groups G2 to G6 on photovoltaic cells PZ, in which case only sensors HS1 to HS4 are represented representing four groups.
Die Parameter jeder einzelnen Gruppe Gl bis G6 werden also erfasst und getrennt voneinander fernübertragen. Zu diesem Zweck ist jeder der vier Sensoren HS1 bis HS4 mit einer ihm individuell zugeordneten Fernübertragungseinrichtung verbun- den. Systembedingt können die einzelnen Fernübertragungseinrichtungen auch zu einer gemeinsamen Fernübertragungseinrichtung zusammengefasst sein. Die Parameter, die beispielsweise für die erste Gruppe Gl er¬ mittelt wurden, werden durch die zugeordnete Fernübertra¬ gungseinrichtung einer Kontrolleinrichtung zugeführt. Stellt diese Kontrolleinrichtung fest, dass beispielsweise die erste Gruppe Gl des Moduls M dem Sonnenstand optimiert nachgeführt werden kann, dann veranlasst die Kontrolleinrichtung, dass das Modul M als Träger der Photovoltaikzellen PZ dem aktuellen Sonnenstand nachgeführt wird. The parameters of each individual group G1 to G6 are thus recorded and transmitted separately from each other. For this purpose, each of the four sensors HS1 to HS4 is connected to a remote transmission device assigned to it individually. Depending on the system, the individual remote transmission devices can also be combined to form a common remote transmission device. The parameters that were he ¬ averages, for example, for the first group Gl are supplied by the associated Fernübertra ¬ restriction device of a control device. If this control device determines that, for example, the first group Gl of the module M can be tracked in an optimized manner for the position of the sun, then the control device causes the module M, as a carrier of the photovoltaic cells PZ, to track the current position of the sun.
Ergeben sich dabei keine oder nur unwesentliche Änderungen im Gesamt-Gleichstrom der ersten Gruppe G, kann auf defekte Photovoltaikzellen PZ innerhalb der ersten Gruppe Gl geschlossen werden . If there are no or only insignificant changes in the total DC current of the first group G, defective photovoltaic cells PZ within the first group G1 can be deduced.
Durch die gruppenweise Überwachung kann für alle Photovol¬ taikzellen PZ des Moduls M eine Modul-übergreifende, optimale Ausrichtung gefunden werden. FIG 2 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsge¬ mäßen Überwachung. By monitoring groups M, optimal alignment is found for all Photovol ¬ taikzellen PZ of the module a module-wide. 2 shows an advantageous development of erfindungsge ¬ MAESSEN monitoring.
Eine Anzahl an je acht Modulen M sind jeweils in einer Zeile LI bis L3 einer Photovoltaik-Anlage PVA angeordnet. A number of eight modules M are each arranged in a row LI to L3 a photovoltaic system PVA.
Hier werden pro Modul M wieder zumindest zwei Photovoltaik- Zellengruppen überwacht und für jede Gruppe wird ein reprä¬ sentierender Gruppenparameter ermittelt. Die Gruppenparameter des Moduls M werden dann zu einem Modulparameter zusammenge- fasst. Die Überwachung sowie die Zusammenfassung erfolgt mit Hilfe eines Sensors HS, der einem Modul M individuell zuge¬ ordnet ist. Here, at least two photovoltaic cell groups are each module M again and monitored for each group repre ¬ sentierender group parameter is determined. The group parameters of the module M are then combined to form a module parameter. The monitoring and the summary is effected by means of a sensor HS, which is a module M ¬ individually arranged.
Die Zuordnung erfolgt dadurch, dass der Sensor HS in eine Ka- belverbindung integriert angeordnet wird, wobei die Kabelver¬ bindung zwischen dem Modul M und einem zugeordneten Inverter INV besteht. Durch diese Ausgestaltung wird ermöglicht, jedes einzelne Mo¬ dul M der Anlage PVA durch Ausrichtung optimiert zu betrei¬ ben . Weiter wird eine Überwachung in Echtzeit realisiert, so dass Schäden bzw. Ausfälle einzelner Module M schnell erkannt wer¬ den können. The assignment is characterized in that the sensor HS is placed belverbindung integrated into a Ka, wherein the cable gland ¬ connection between the module M and an associated inverter INV is. This configuration enables each individual Mo ¬ dul M of the plant PVA optimized by alignment to Operator Op ¬ ben. Furthermore, a real-time monitoring is realized so that damage or failure of individual modules M quickly identified who can ¬.
Die in den Verbindungsleitungen integrierten Sensoren bzw. Hall-Sensoren ermöglichen eine örtlich aufgelöste Gleichstrom-Messung, aus der ein erweitertes Regelungskonzept abge¬ leitet werden kann. The integrated in the connecting lines sensors or Hall sensors allow a locally resolved DC measurement, from which an extended control concept can be derived abge ¬ .
Module können somit Standort-abhängig und ohne großen Aufwand an den Sonnenstand optimiert nachgeführt werden. Modules can thus be optimally adjusted to the position of the sun depending on the location and without great effort.

Claims

Patentansprüche claims
1. Anordnung zur Überwachung eines Moduls einer Photovoltaik- Solaranlage, 1. Arrangement for monitoring a module of a photovoltaic solar system,
- wobei das Modul zumindest eine Photovoltaik-Zelle auf¬ weist, um Sonnenenergie zu empfangen und in elektrischen Strom umzuwandeln, - wherein the module has at least one photovoltaic cell on ¬ in order to receive solar energy and convert it into electricity,
- bei der der zumindest einen Photovoltaik-Zelle ein Sen¬ sor zugeordnet ist, in which at least one photovoltaic cell is assigned a sensor ,
- bei der der Sensor derart mit der zumindest einen Photo¬ voltaik-Zelle gekoppelt und ausgebildet ist, dass Be¬ triebsparameter der zumindest einen Photovoltaik-Zelle bestimmt werden, - wherein the sensor is so coupled to at least with a photo-voltaic cell and ¬ formed to Be ¬ operating parameters a photovoltaic cell are determined of at least
- bei der der Sensor mit einer Kontrolleinheit gekoppelt ist, wobei die Kontrolleinheit basierend auf den Parame¬ tern das Modul überwacht. - wherein the sensor is coupled to a control unit, wherein the control unit monitors based on the parame ¬ tern the module.
2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Sensor als Hall- Sensor ausgebildet ist, so dass er einen erzeugten Gleich- ström der zugeordneten zumindest einen Photovoltaik-Zelle durch Magnetfeldmessung ermittelt und als Parameter er- fasst . 2. Arrangement according to claim 1, wherein the sensor is designed as a Hall sensor, so that it determines a generated Gleichström the associated at least one photovoltaic cell by magnetic field measurement and detected as a parameter.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Sensor als integrierter Bestandteil des Moduls ausgebildet ist. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, wherein the sensor is formed as an integral part of the module.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Sensor über eine Fernübertragung mit der Kontrolleinheit gekoppelt ist. 4. Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the sensor is coupled via a remote transmission with the control unit.
Anordnung Anspruch 4, bei der die Fernübertragung eine optische Signalübertragung oder eine Funkübertragung beinhaltet . Arrangement of claim 4, wherein the remote transmission includes an optical signal transmission or a radio transmission.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Arrangement according to one of the preceding claims,
- bei der die Kontrolleinheit und/oder das Modul mit einer Steuereinheit verbunden ist, - bei der die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit der ermittelten Parameter das Modul und damit die zumindest eine Photovoltaik-Zelle an den Sonnenstand optimiert ausrichtet. in which the control unit and / or the module is connected to a control unit, - In which the control unit is designed such that it optimizes the module and thus the at least one photovoltaic cell optimizes the sun depending on the determined parameters.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Arrangement according to one of the preceding claims,
- bei der eine vorbestimmte Anzahl an Photovoltaik-Zellen zu einer Gruppe zusammengefasst ist,  in which a predetermined number of photovoltaic cells are grouped together,
- bei der der Gruppe ein gemeinsamer Sensor zugeordnet ist, der die Parameter der gruppierten Photovoltaik- Zellen ermittelt.  - In which the group is assigned a common sensor that determines the parameters of the grouped photovoltaic cells.
8. Anordnung nach Anspruch 7, 8. Arrangement according to claim 7,
- bei der eine erste Gruppe von Photovoltaik-Zellen mit einem ersten Sensor zur Überwachung gekoppelt ist, in which a first group of photovoltaic cells is coupled to a first sensor for monitoring,
- bei der eine zweite Gruppe von Photovoltaik-Zellen mit einem zweiten Sensor zur Überwachung gekoppelt ist,in which a second group of photovoltaic cells is coupled to a second sensor for monitoring,
- wobei die Parameter der jeweiligen Gruppen zu einem repräsentierenden Gruppenparameter zusammengefasst werden. - Wherein the parameters of the respective groups are combined to form a representative group parameter.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie aus zumindest zwei Gruppenparametern einen repräsentierenden Modulparameter bildet . 9. Arrangement according to claim 7 or 8, wherein the control unit is designed such that it forms at least two group parameters representing a module parameter.
10. Anordnung nach Anspruch 6, bei der die Steuereinheit als integrierter Bestandteil des Moduls ausgebildet ist. 10. Arrangement according to claim 6, wherein the control unit is formed as an integrated part of the module.
11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, bei der jedem Modul ein Sensor zugeordnet ist, der einen repräsentierenden11. Arrangement according to claim 9 or 10, wherein each module is associated with a sensor having a representative
Modulparameter erfasst und zur Kontrolleinheit und/oder Steuereinheit fernüberträgt. Module parameters recorded and teleconferences to the control unit and / or control unit.
12. Verfahren zur Überwachung eines Moduls einer Photovol- taik-Solaranlage, 12. Method for monitoring a module of a photovoltaic solar system,
- bei dem das Modul durch zumindest eine Photovoltaik- Zelle Sonnenenergie empfängt und in elektrischen Strom umwandelt, - bei dem durch einen Sensor, der der zumindest einen Pho- tovoltaik-Zelle zugeordnet ist, Betriebsparameter der zumindest einen Photovoltaik-Zelle bestimmt werden,in which the module receives solar energy through at least one photovoltaic cell and converts it into electricity, in which operating parameters of the at least one photovoltaic cell are determined by a sensor, which is assigned to the at least one photovoltaic cell,
- bei dem basierend auf den Parametern das Modul überwacht wird . - in which the module is monitored based on the parameters.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei der als Sensor ein Hall- Sensor verwendet wird, der einen erzeugten Gleichstrom der zugeordneten zumindest einen Photovoltaik-Zelle durch Magnetfeldmessung ermittelt und als Parameter erfasst. 13. The method of claim 12, wherein the sensor is a Hall sensor is used, which determines a generated direct current of the associated at least one photovoltaic cell by magnetic field measurement and detected as a parameter.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die Parameter an eine Kontrolleinheit fernübertragen werden. 14. The method of claim 12 or 13, wherein the parameters are transmitted remotely to a control unit.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Kontrolleinheit basierend auf den Parametern defekte Module örtlich ein¬ gegrenzt ermittelt. 15. The method of claim 14, wherein the control unit determined based on the parameters defective modules locally limited ¬ .
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis16. The method according to any one of the preceding claims 12 to
15, bei dem das Modul basierend auf den übermittelten Pa¬ rametern, dem aktuellen Sonnenstand optimiert nachgeführt wird . 15, in which the module based on the transmitted Pa ¬ parameters, the current state of the sun is tracked optimized.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis17. The method according to any one of the preceding claims 12 to
16, bei dem eine vorbestimmte Anzahl an Photovoltaik- Zellen zu einer Gruppe zusammengefasst und die Parameter der gruppierten Photovoltaik-Zellen ermittelt werden. 16, in which a predetermined number of photovoltaic cells are combined into a group and the parameters of the grouped photovoltaic cells are determined.
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