[发明专利]用于太阳光强度的日射传感器

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2010年6月22日提交的、共同待决的欧洲专利申请No.10 166 859.8的优先权。

技术领域

本发明涉及确定太阳光强度作为用于评估暴露于该太阳光强度的太阳能模块的电能的基础的日射传感器(insolation sensor)。

本发明涉及的日射传感器，通常并不用于基于太阳光强度产生电能。而是，仅用于测量太阳光强度以具备用于评估暴露于该相同的太阳光强度的光伏系统的太阳能模块的标准。这种日射传感器典型地包括有效(active)表面，其表面积仅是布置为平行于该日射传感器的太阳能模块的表面积的一部分。进一步地，该日射传感器典型地布置紧密地在待评估的太阳能模块旁边或在其中间，并定向于与太阳能模块相同的方向。

背景技术

从DE 10 2008 003 272A1中已知可针对光伏系统的功能测量该光伏系统。为此目的，将运动传感器布置于太阳能模块。该运动传感器允许探测盗窃的情况下的运动或由于强风、暴风雨导致的运动。进一步地，可提供温度传感器，其在火灾情况下测量环境温度增加。通过测量太阳能模块产生的能量，也可识别出该光伏系统上是否落雪或任何污染物是否影响了该系统的性能。

从DE 10 2006 008 178A1中已知测量太阳能驱动的发电厂的方法，该文献中通过比较针对其各个太阳能模块测量的能量来连续地监测所产生的能量。也可在固定的参考模块与该太阳能模块的至少一部分之间进行这样的比较。优选地，该参考模块具有与该太阳能模块相同的物理特性并且暴露在直接接近于并与该太阳能模块处于相同条件下的太阳光强度。在DE 10 2006 008 178A1中，由天气条件造成对太阳能模块的污染或损害表示为影响由太阳能模块产生的能量的变量。

从US2009/0314279A1中已知相对于遮蔽(shadowing)装置布置的光传感器阵列。各个光传感器的信号用于将与该阵列和遮蔽装置固定布置的太阳能模块以相对于太阳位置的最优方式进行定向。

通过将由日射传感器探测的太阳光强度与由太阳能模块产生的电能进行比较，无法探测日射传感器和相关联的太阳能模块上的均匀污染。类似地，无法通过比较两者的方式解决影响日射传感器和太阳能模块两者的所有其它外在影响。

因此，仍然需要一种日射传感器，通过该日射传感器可探测外在影响，特别是由于降落物等造成的影响，即使这些外在影响既影响日射传感器、又影响借助该日射传感器测量的太阳能模块。

发明内容

一方面，本发明提供用于确定太阳光强度作为用于评估由暴露于该太阳光强度的太阳能模块产生的电能的基础的日射传感器。该日射传感器包括：包括光入射窗的外表面；测量太阳光强度的至少一个光传感器，其布置于该光入射窗后面；以及探测该表面上的降落物(precipitation)和所导致的沉积物(deposit)的探测器装置。

另一方面，本发明提供用于评估由暴露于太阳光强度的太阳能模块产生的电能的系统。该系统包括用于确定该太阳光强度的日射传感器。该日射传感器包括：包括光入射窗的外表面；测量太阳光强度的至少一个光传感器，其布置于该光入射窗后面；以及探测该表面上的降落物和所导致的沉积物的探测器装置。该探测器装置包括布置于该外表面和/或比较表面的后面的传感器阵列，该比较表面平行于所述外表面且在所述外表面旁边横向布置，并且该传感器阵列的传感器分布在25至250cm²的表面积上并且包括彼此之间不超过5cm的距离。进一步地，该探测器装置包括对来自各个传感器的信号彼此进行比较的比较器装置。

通过研究下述附图和详细说明，本发明的其他特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。所有这些附加的特征和优点意图包括在本发明权利要求所限定的范围内。

附图说明

参考以下附图将更好地理解本发明。附图中的组成部分并不必然按比例绘制，重点在于清楚地示出本发明的原理。附图中，同样的附图标记标示各个视图中相应的部分。

图1是包括四个太阳能模块和中心日射传感器的光伏系统的示意俯视图；

图2是根据图1的光伏系统的侧视图；

图3是根据图1和图2的日射传感器的光入射窗的视图；

图4是另一日射传感器的光入射窗的视图；

图5是又一日射传感器的光入射窗及布置于该光入射窗旁边的比较表面的视图；

图6是图5的布置的侧视图；

图7是替代图5和图6的日射传感器的实施例的侧视图；