発電システム内の故障センサを識別するためのシステムおよび方法
【課題】光起電力（ＰＶ）発電システム（１０）を提供すること。
【解決手段】本システムは、複数のＰＶセル（２８）と、複数のセンサ（９６）と、複数のセンサに通信可能に結合された処理デバイス（２６）とを備える少なくとも１つのＰＶモジュール（２０）を含む。処理デバイスは、複数のＰＶセルのそれぞれの電力出力を決定するように、複数のセンサからデータを受信するように、決定された電力出力と受信データとに少なくとも部分的に基づいて、複数のセンサ内の故障センサを識別するように構成されている。
【解決手段】本システムは、複数のＰＶセル（２８）と、複数のセンサ（９６）と、複数のセンサに通信可能に結合された処理デバイス（２６）とを備える少なくとも１つのＰＶモジュール（２０）を含む。処理デバイスは、複数のＰＶセルのそれぞれの電力出力を決定するように、複数のセンサからデータを受信するように、決定された電力出力と受信データとに少なくとも部分的に基づいて、複数のセンサ内の故障センサを識別するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において説明される実施形態は、一般に光起電力（ＰＶ）発電システムに関し、より詳細には、ＰＶ発電システム内に含まれるセンサを監視するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギーは、ますます魅力的なエネルギー源になってきており、エネルギーのクリーンな再生可能代替物として理解されている。太陽光の形態の太陽エネルギーは、太陽電池（ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ）によって電気エネルギーに変換することができる。光を電気エネルギーに変換するデバイスについてのより一般的な用語は、「光起電力電池（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ）」である。太陽光は、光の一部分であり、太陽電池は、光起電力電池の一部分である。光起電力電池は、１対の電極と、その間に配置された光を吸収する光起電力材料とを備える。光起電力材料を光で照射すると、光起電力材料内の原子に閉じ込められていた電子は、光のエネルギーによって解放されて、自由に移動する。したがって、自由電子と正孔とが生成される。自由電子と正孔とは効率的に分離され、その結果、電気エネルギーが絶えず引き出されるようになる。現在の商用の光起電力電池は、半導体の光起電力材料、一般的にはシリコンを使用している。
【０００３】
より高い電流および電圧を得るために、太陽電池は、ソーラモジュール（ｓｏｌａｒ ｍｏｄｕｌｅ）を形成するように電気的に接続される。複数の太陽電池に加えて、ソーラモジュールはまた、センサ、例えば放射照度センサ（ｉｒｒａｄｉａｎｃｅ ｓｅｎｓｏｒ）、温度センサ、および／または電力計を含むこともある。放射照度センサは、ソーラモジュールの表面上で放射束（例えば、太陽光束（ｓｏｌａｒ ｆｌｕｘ））を検出し、コントローラに太陽光束に比例した放射照度信号を供給する。放射照度センサの出力に基づいて、ソーラモジュールによって生成されることが予想されるエネルギーを計算することができ、かつ／またはソーラモジュールの動作を調整することができる。例えば、ソーラモジュールの構成は、ソーラモジュールの表面上の太陽光束を最大にするように調整することができる。さらに、放射照度センサの出力は、ソーラモジュールの表面上に汚れが過剰に蓄積していることを示すことができる。それに応じて、コントローラは、水または他の適切な溶剤をソーラモジュールに吹き付けるように、あるいはモジュールを振動させて蓄積された汚れを取り除くように洗浄装置に指示することができる。放射照度センサの異常動作は、検出することが難しく、パネルによって生成される実際の電力を誤った解釈に通じるおそれがある。一般的に、放射照度センサにおける故障は、すべてのコンポーネントの履歴データおよびログファイルに基づいてソーラモジュール内のすべてのコンポーネントの根本的原因分析（ｒｏｏｔ ｃａｕｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ）を行うことによって検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００１４０５７号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様においては、光起電力（ＰＶ）発電システムが提供される。本システムは、複数のＰＶ電池と、複数のセンサと、それらの複数のセンサに通信可能に結合された処理デバイスとを備える少なくとも１つのＰＶモジュールを含む。処理デバイスは、複数のＰＶ電池のそれぞれの電力出力を決定するように、複数のセンサからデータを受信するように、決定された電力出力と受信データとに少なくとも部分的に基づいて複数のセンサ内の故障センサを識別するように構成されている。
【０００６】
別の態様においては、複数の光起電力（ＰＶ）電池を含む光起電力（ＰＶ）発電システム内の故障センサを識別するように構成された制御システムが提供される。制御システムは、複数のセンサに結合された処理デバイスを含み、複数のセンサのそれぞれは、複数のＰＶ電池のうちの１つのＰＶ電池に関連づけられる。処理デバイスは、第１のＰＶ電池に関連する第１のセンサからの第１のセンサ信号を含めて、複数のセンサのそれぞれからのセンサ信号を受信するように構成されている。処理デバイスは、さらに、センサ信号の平均値を決定するように、第１のＰＶ電池の第１の電力出力を含めて、複数のＰＶ電池のそれぞれの電力出力を決定するように構成されている。処理デバイスは、さらに、平均電力出力を決定するように、第１のセンサ信号とセンサ信号の平均値との比較、および第１の電力出力と平均電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて故障センサを識別するように構成されている。
【０００７】
さらに別の態様においては、光起電力（ＰＶ）発電システム内の複数のセンサのうちの第１のセンサの動作を監視するための方法が提供される。ＰＶ発電システムは、複数のＰＶ電池と、システムコントローラとを含む。本方法は、第１のセンサから第１のセンサ信号を受信することを含み、第１のセンサは、複数のＰＶ電池のうちの第１のＰＶ電池に関連づけられる。本方法はまた、第２のセンサから第２のセンサ信号を受信することを含み、第２のセンサは、複数のＰＶ電池のうちの第２のＰＶ電池に関連づけられる。本方法はまた、第１のＰＶ電池の第１の電力出力と、第２のＰＶ電池の第２の電力出力とを決定すること、および第１のセンサ信号と第２のセンサ信号との比較、および第１の電力出力と第２の電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて第１のセンサが故障していると判定することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示の光起電力（ＰＶ）発電システムのブロック図である。
【図２】図１に示されるＰＶ発電システム内に含まれる複数のセンサの動作を監視するための例示の一方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書において説明される方法およびシステムは、発電システム内の故障センサの自動識別を容易にする。例えば、本明細書において説明される方法およびシステムは、隣接するセンサのセンサ出力を使用して、センサが適切に動作しているかどうか判定する。第１のセンサが、適切に動作しているかどうか判定するために、第１のセンサのセンサ出力は、少なくとも１つの隣接するセンサのセンサ出力と比較される。センサ出力が、実質的に同様でない場合、第１のセンサに関連する太陽電池の電力出力は、少なくとも１つの隣接する太陽電池の電力出力と比較される。電力出力が、実質的に同様である場合、本明細書において説明されるシステムおよび方法は、第１のセンサを故障しているとして識別する。
【００１０】
本明細書において説明される方法およびシステムの技術的効果は、（ａ）第１の光起電力（ＰＶ）電池に関連する第１のセンサから第１のセンサ信号を受信すること、（ｂ）第２のＰＶ電池に関連する第２のセンサから第２のセンサ信号を受信すること、（ｃ）第１のＰＶ電池によって出力される第１の電力と、第２のＰＶ電池によって出力される第２の電力出力とを決定すること、および（ｄ）第１のセンサ信号と第２のセンサ信号との比較、および第１の電力出力と第２の電力出力との比較に基づいて第１のセンサの機能を決定することのうちの少なくとも１つを含む。
【００１１】
図１は、ＰＶ発電システム１０の例示の一実施形態のブロック図である。本例示の実施形態においては、システム１０は、第１のソーラモジュール２０と、第２のソーラモジュール２２と、インバータ２４と、システムコントローラ２６とを含む太陽光発電システム（ｓｏｌａｒ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）である。２つのソーラモジュールを含むように示されているが、システム１０は、システム１０が本明細書において説明されるように機能することを可能にする適切な任意の数のソーラモジュールを含むことができる。第１のソーラモジュール２０と、第２のソーラモジュール２２とは、それぞれ複数のＰＶ電池、例えば、太陽電池２８を含む。例えば、第１のソーラモジュール２０は、第１の太陽電池３０と、第２の太陽電池３２と、第３の太陽電池３４と、第４の太陽電池３６と、第５の太陽電池３８と、第６の太陽電池４０と、第７の太陽電池４２と、第８の太陽電池４４と、第９の太陽電池４６と、第１０の太陽電池４８と、第１１の太陽電池５０と、第１２の太陽電池５２と、第１３の太陽電池５４と、第１４の太陽電池５６と、第１５の太陽電池５８と、第１６の太陽電池６０と、第１７の太陽電池６２と、第１８の太陽電池６４と、第１９の太陽電池６６と、第２０の太陽電池６８と、第２１の太陽電池７０と、第２２の太陽電池７２と、第２３の太陽電池７４と、第２４の太陽電池７６と、第２５の太陽電池７８と、第２６の太陽電池８０と、第２７の太陽電池８２と、第２８の太陽電池８４と、第２９の太陽電池８６と、第３０の太陽電池８８とを含む。３０個の太陽電池が示されているが、第１のソーラモジュール２０は、第１のソーラモジュール２０が本明細書において説明されるように機能することを可能にする適切な任意の数の太陽電池を含むことができる。
【００１２】
複数の太陽電池２８は、太陽エネルギーにさらされたときに直流（ＤＣ）電流を生成する光起電力材料を含む。ソーラモジュール２０の第１の表面９０は、例えば、太陽からの光にさらされる。第１の表面９０の反対側の第２の表面（図１には示されず）は、日光にさらされず、一般的には複数の太陽電池２８の間の接続を含む。大量の電力が、太陽電池をソーラモジュールにアセンブルすることにより提供される。モジュール２０および２２によって生成される電力は、インバータ２４に供給される。インバータ２４は、ＤＣ電力を交流（ＡＣ）電力に変換し、それだけには限定されないが、それに対してソーラモジュール２０および２２によって生成される電力を供給するための電力グリッド（ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ）などの電気的負荷９４に印加するために電力を調整する。
【００１３】
例示の実施形態においては、ソーラモジュール２０は、複数のセンサ９６を含み、複数のセンサ９６のうちの少なくとも１つのセンサが、それぞれの太陽電池に関連づけられる。例えば、第１の太陽電池３０は、第１の放射照度センサ１００を、含み、第１の放射照度センサ１００に結合され、かつ／または第１の放射照度センサ１００の近くに位置づけられることが可能である。第１の放射照度センサ１００は、第１の太陽電池３０の表面９０に入射する、本明細書において太陽光束と称される放射束を検出する。第１の放射照度センサ１００は、第１の太陽電池３０の表面９０上の太陽光束を測定することを容易にするように位置づけられる。太陽光束は、太陽電池によって電力に変換するための表面９０上で使用可能な光の評価尺度（ｍｅａｓｕｒｅ）である。
【００１４】
同様に、例示の実施形態においては、第２の放射照度センサ１０２は、第２の太陽電池３２の表面９０上の太陽光束を測定し、第３の放射照度センサ１０４は、第３の太陽電池３４の表面９０上の太陽光束を測定し、第４の放射照度センサ１０６は、第４の太陽電池３６の表面９０上の太陽光束を測定し、第５の放射照度センサ１０８は、第５の太陽電池３８の表面９０上の太陽光束を測定し、第６の放射照度センサ１１０は、第６の太陽電池４０の表面９０上の太陽光束を測定し、第７の放射照度センサ１１２は、第７の太陽電池４２の表面９０上の太陽光束を測定し、第８の放射照度センサ１１４は、第８の太陽電池４４の表面９０上の太陽光束を測定し、第９の放射照度センサ１１６は、第９の太陽電池４６の表面９０上の太陽光束を測定し、第１０の放射照度センサ１１８は、第１０の太陽電池４８の表面９０上の太陽光束を測定し、第１１の放射照度センサ１２０は、第１１の太陽電池５０の表面９０上の太陽光束を測定し、第１２の放射照度センサ１２２は、第１２の太陽電池５２の表面９０上の太陽光束を測定し、第１３の放射照度センサ１２４は、第１３の太陽電池５４の表面９０上の太陽光束を測定し、第１４の放射照度センサ１２６は、第１４の太陽電池５６の表面９０上の太陽光束を測定し、第１５の放射照度センサ１２８は、第１５の太陽電池５８の表面９０上の太陽光束を測定し、第１６の放射照度センサ１３０は、第１６の太陽電池６０の表面９０上の太陽光束を測定し、第１７の放射照度センサ１３２は、第１７の太陽電池６２の表面９０上の太陽光束を測定し、第１８の放射照度センサ１３４は、第１８の太陽電池６４の表面９０上の太陽光束を測定し、第１９の放射照度センサ１３６は、第１９の太陽電池６６の表面９０上の太陽光束を測定し、第２０の放射照度センサ１３８は、第２０の太陽電池６８の表面９０上の太陽光束を測定し、第２１の放射照度センサ１４０は、第２１の太陽電池７０の表面９０上の太陽光束を測定し、第２２の放射照度センサ１４２は、第２２の太陽電池７２の表面９０上の太陽光束を測定し、第２３の放射照度センサ１４４は、第２３の太陽電池７４の表面９０上の太陽光束を測定し、第２４の放射照度センサ１４６は、第２４の太陽電池７６の表面９０上の太陽光束を測定し、第２５の放射照度センサ１４８は、第２５の太陽電池７８の表面９０上の太陽光束を測定し、第２６の放射照度センサ１５０は、第２６の太陽電池８０の表面９０上の太陽光束を測定し、第２７の放射照度センサ１５２は、第２７の太陽電池８２の表面９０上の太陽光束を測定し、第２８の放射照度センサ１５４は、第２８の太陽電池８４の表面９０上の太陽光束を測定し、第２９の放射照度センサ１５６は、第２９の太陽電池８６の表面９０上の太陽光束を測定し、第３０の放射照度センサ１５８は、第３０の太陽電池８８の表面９０上の太陽光束を測定する。この場合にも、第１のソーラモジュール２０は、３０個よりも多くの、または少ない太陽電池を含んでいてもよい。
【００１５】
複数のセンサ９６のそれぞれは、センサによって測定される太陽光束を表す信号を生成する。信号は、本明細書において、放射照度信号と称される。これらの放射照度信号のそれぞれは、システムコントローラ２６に供給される。
【００１６】
いくつかの実施形態においては、システムコントローラ２６は、バス２００、または情報を通信する他の通信デバイスを含む。１つまたは複数のプロセッサ２０２は、バス２００に結合されて、複数のセンサ９６および／または他のセンサ（１つまたは複数）からの情報を含めて、情報を処理する。プロセッサ２０２は、少なくとも１つのコンピュータを含むことができる。本明細書において使用されるように、コンピュータという用語は、当技術分野においてコンピュータと称される集積回路だけには限定されず、広範にプロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路、および他のプログラム可能な回路を意味しており、これらの用語は、本明細書において交換可能に使用される。
【００１７】
システムコントローラ２６はまた、１つまたは複数のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０４および／または他のストレージデバイス２０６を含むこともできる。ＲＡＭ２０４とストレージデバイス２０６とは、バス２００に結合されて、プロセッサ２０２によって実行される情報および命令を記憶し、転送する。ＲＡＭ２０４（および／またはストレージデバイス２０６、もし含まれれば）は、使用してプロセッサ２０２による命令の実行中に、一時的な変数または他の中間情報を記憶することもできる。システムコントローラ２６は、バス２００に結合されてプロセッサ２０２に対して静的な（すなわち、変化しない）情報および命令を記憶し、提供する１つまたは複数の読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２０８および／または他の静的ストレージデバイスを含むこともできる。プロセッサ２０２は、限定することなく、放射照度センサと、電力計とを含むことができる複数の電気デバイスおよび電子デバイスから送信される情報を処理する。実行される命令は、限定することなく、常駐する変換アルゴリズムおよび／または比較器アルゴリズムを含む。命令のシーケンスの実行は、ハードウェア回路とソフトウェア命令とのどのような特定の組合せにも限定されない。
【００１８】
システムコントローラ２６はまた、入出力デバイス（１つまたは複数）２１０を含むこともでき、あるいは入出力デバイス２１０に結合することもできる。入出力デバイス２１０は、システムコントローラ２６に入力データを供給し、かつ／またはそれだけには限定されないが、ソーラパネル位置決め出力および／またはインバータ制御出力などの出力を供給する、当技術分野において知られている任意のデバイスを含むことができる。命令は、例えば、磁気ディスク、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）集積回路、ＣＤ−ＲＯＭ、および／またはＤＶＤを含むストレージデバイス２０６から、１つまたは複数の電子的アクセス可能媒体に対するアクセスを提供する有線または無線のいずれかであるリモート接続を経由して、ＲＡＭ２０４に供給することができる。いくつかの実施形態においては、ハードワイヤード回路は、ソフトウェア命令の代わりに、またはソフトウェア命令と組み合わせて使用することができる。したがって、命令のシーケンスの実行は、本明細書において説明され、かつ／または示されるかどうかにかかわらず、ハードウェア回路と、ソフトウェア命令との特定のどのような組合せにも限定されない。また、例示の実施形態においては、入出力デバイス２１０は、限定することなく、マウスやキーボード（いずれも図１には示されず）などのオペレータインターフェース２１２（例えば、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ））に関連するコンピュータ周辺機器を含むこともできる。さらに、例示の実施形態においては、追加の出力チャネルは、例えば、オペレータインターフェースモニタおよび／または警報デバイス（いずれも図１に示されず）を含むことができる。システムコントローラ２６は、システムコントローラ２６が、複数のセンサ９６および／または他のセンサ（１つまたは複数）と通信することを可能にするセンサインターフェース２１４を含むこともできる。センサインターフェース２１４は、アナログ信号をプロセッサ２０２によって使用され得るデジタル信号に変換する１つまたは複数のアナログデジタル変換器を含むことができる。複数のセンサ９６からの放射照度信号は、センサインターフェース２１４を通してシステムコントローラ２６に供給される。
【００１９】
電力信号もまた、システムコントローラ２６に対して供給される。より具体的には、複数の太陽電池２８のそれぞれの電力出力を決定するシステムコントローラ２６によって使用されるデータを含む少なくとも１つの信号が、システムコントローラ２６に対して供給される。システムコントローラ２６は、例えば、第１の太陽電池３０、第２の太陽電池３２、第３の太陽電池３４、および／または第４の太陽電池３６の電力出力を決定する。例えば、電力計（図１に示されず）は、ソーラモジュール２０内に含むことができ、第１の太陽電池３０の電力出力に比例した電力信号をシステムコントローラ２６に対して供給するように構成されている。代わりに、電圧センサおよび電流センサ（図１に示されず）は、ソーラモジュール２０内に含めることができる。電圧センサおよび電流センサは、第１の太陽電池３０によって生成される電圧および電流を測定し、測定された電圧および電流に対応する信号をシステムコントローラ２６に対して供給する。システムコントローラ２６は、測定された電圧と電流とを使用して、第１の太陽電池３０による電力出力を決定する。
【００２０】
例示の実施形態においては、システムコントローラ２６は、システム１０内の故障センサを識別する。故障センサは、測定されているパラメータを正確に表す信号をシステムコントローラ２６に供給しないセンサとして本明細書において定義される。より具体的には、故障放射照度センサは、対応する太陽電池の表面９０上の実際の太陽光束を正確に表す放射照度信号をシステムコントローラ２６に供給しない放射照度センサとして本明細書において定義される。例えば、システムコントローラ２６は、第２の太陽電池３２においてゼロの放射照度に対応する第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号を受信する可能性がある。この放射照度信号は、第２の太陽電池３２に入射する実際の太陽光束を正確に表し、あるいはより具体的には第２の太陽電池３２に入射する太陽光束の欠如を正確に表す可能性もある。言い換えれば、機能するセンサは、光がセンサ上に入射していないときにゼロ放射照度に対応する放射照度信号をシステムコントローラ２６に供給する。しかしながら、第２の放射照度センサ１０２が、故障している場合、システムコントローラ２６は、たとえ第２の太陽電池３２に光が入射しているとしても、第２の太陽電池３２においてゼロ放射照度に対応する放射照度信号をセンサ１０２から受信してしまう可能性がある。
【００２１】
システムコントローラ２６は、規則を適用して、第２の放射照度センサ１０２が、故障しているかどうか判定する。規則に違反している場合、システムコントローラ２６は、例えば、警報信号を生成することにより、センサが故障していることを示す。システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第２の放射照度センサ１０２に隣接する放射照度センサによって供給される少なくとも１つの他の放射照度信号とを絶えず比較する。放射照度信号が異なる場合、システムコントローラ２６は、第２の太陽電池３２の電力出力と、少なくとも１つの他の隣接する太陽電池の電力出力とを比較する。放射照度信号と電力出力とを絶えず比較するように上記で説明されているが、システムコントローラ２６は、放射照度信号と電力出力とを定期的に、または断続的に比較して、第２の放射照度センサ１０２の動作を監視することができる。
【００２２】
例えば、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号とを比較することができる。隣接するセンサは、第２の放射照度センサ１０２のすぐ隣のセンサ、または第２の放射照度センサ１０２に十分近いセンサであり、放射照度信号により、第２の放射照度センサ１０２が正確な放射照度信号を供給しているかどうかについての指示がシステムコントローラ２６にもたらされる。第２の放射照度センサ１０２に隣接するセンサの例は、第１の放射照度センサ１００と、第３の放射照度センサ１０４と、第６の放射照度センサ１１０と、第７の放射照度センサ１１２と、第８の放射照度センサ１１４とである。例えば、システムコントローラ２６が、第２の太陽電池３２の表面９０においてゼロの太陽光束が存在することを示す、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号を受信し、第７の太陽電池４２の表面９０においてゼロの太陽光束が存在することを示す、第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号を受信する場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能しており、太陽電池３２の表面９０上の太陽光束を正確に表す放射照度信号を供給していると判定する。例示の実施形態においては、放射照度しきい値が、例えば、ＲＯＭ２０８に記憶される。第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号との間の差が、放射照度しきい値以下である場合、システムコントローラ２６は、それらの信号が実質的に同様であること、および第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能していると判定する。
【００２３】
第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号との間の差が、放射照度しきい値よりも大きい場合、システムコントローラ２６は、それらの信号が、実質的に異なっていると判定し、第２の太陽電池３２の電力出力と、第７の太陽電池４２の電力出力とを比較する。第２の太陽電池３２の電力出力が、第７の太陽電池４２の電力出力と実質的に同様である場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能していないと判定する。例示の実施形態においては、電力しきい値が、例えば、ＲＯＭ２０８に記憶される。電力出力の間の差が、電力しきい値以下である場合、それらの電力出力は、実質的に同様である。この一連の比較は、第２の太陽電池３２と、第７の太陽電池４２とが、実質的に同様な電力出力を有することを示すデータをシステムコントローラ２６に供給し、これは、第２の放射照度センサ１０２と、第７の放射照度センサ１１２との両方で受信される太陽光束が、実質的に等しいことに対応する。しかしながら、第２の放射照度センサ１０２と、第７の放射照度センサ１１２とによって供給される実際の放射照度信号は、この決定を支持せず、第２の放射照度センサ１０２が故障しているという結論がもたらされる。
【００２４】
さらに、システムコントローラ２６が、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号が第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号と実質的に同様でないと判定し、システムコントローラ２６が、第２の太陽電池３２の電力出力が第７の太陽電池４２の電力出力と実質的に同様でないと判定する場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と第２の太陽電池３２の電力出力とを記憶された履歴データと比較して、第２の放射照度センサ１０２が、故障しているかどうか判定する。履歴データは、例えば、歴史的な気候データおよび／または放射照度レベルデータから決定される様々な日付および／または時刻に対する典型的な電力出力値を含むことができる。例えば、履歴データは、ＲＯＭ２０８に記憶することができ、プロセッサ２０２によってアクセスして、第２の太陽電池３２の電力出力が、その電力が決定された日付および／または時刻に対する典型的な電力出力値のあらかじめ決定された範囲内にあるかどうか判定することができる。さらに、プロセッサ２０２は、例えば、過去の２４時間を超える時間にわたって第２のセンサ１０２からの放射照度信号を分析して、その放射照度信号が、予想される（例えば、夜には低い放射照度信号で、日の出のときに増大する）ように変化するかどうか判定することができる。放射照度信号および／または電力出力と、履歴データとを比較することにより、システムコントローラ２６は、複数の太陽電池が電力を生成しておらず、放射照度センサ値がゼロ、または低い太陽光束を示しているときでさえも、センサが動作しているかどうか判定することができるようになる。
【００２５】
代替的実施形態においては、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、複数の隣接する放射照度センサからの放射照度信号とを比較する。この実施形態においては、複数のセンサ９６と、対応する太陽電池２８とは、複数のグループに分割される。例えば、複数のセンサ９６は、第１のグループ２５０と、第２のグループ２５２と、第３のグループ２５４とに分割される。第１のグループ２５０と、第２のグループ２５２と、第３のグループ２５４とは、ユーザが、例えば、オペレータインターフェース２１２を使用してセンサを選択することにより、定義することができる。代わりに、複数のセンサ９６は、システムコントローラ２６によってグループに自動的に分割し、あるいはシステム１０が本明細書において説明されるように機能することを可能にする他の適切な任意の方法で分割することができる。
【００２６】
代替的実施形態において、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能しているかどうか判定するために、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第１のグループ２５０（すなわち、第３の放射照度センサ１０４と、第４の放射照度センサ１０６と、第７の放射照度センサ１１２と、第８の放射照度センサ１１４と、第９の放射照度センサ１１６と、第１２の放射照度センサ１２２と、第１３の放射照度センサ１２４と、第１４の放射照度センサ１２６と）内の残りのセンサによって供給される放射照度信号の平均値とを比較する。本明細書において称されるような平均値は、算術平均値（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｍｅａｎ）、中央値、モード、またはシステム１０が本明細書において説明されるように機能することを可能にする中心傾向（ｃｅｎｔｒａｌ ｔｅｎｄｅｎｃｙ）の他の適切な任意の表現を含むことができる。第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号が、第１のグループ２５０内の残りのセンサのそれぞれによって供給される平均放射照度信号と実質的に同様である場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能していると判定する。上記で説明されるように、システムコントローラ２６は、ＲＯＭ２０８に記憶される放射照度しきい値を適用して、信号が、実質的に同様であるかどうか判定する。
【００２７】
システムコントローラ２６が、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、放射照度信号の平均値との間の実質的な差を識別する場合、システムコントローラ２６は、第１のグループ２５０内の複数の太陽電池のうちの各太陽電池によって出力される電力と、第１のグループ２５０内の残りの太陽電池の電力出力の平均値とを比較する。例えば、第２の太陽電池３２の電力出力が、残りの太陽電池の平均的な電力出力と実質的に同様である場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能していないと判定する。さらに、システムコントローラ２６は、第１のグループ２５０内の残りの太陽電池の電力出力の平均値とは実質的に異なる、第１のグループ２５０内の複数の太陽電池の数を決定する。上記で説明されるように、システムコントローラ２６は、電力しきい値を適用して、電力出力が、実質的に同様であるか、または異なっているかどうか判定する。この一連の比較は、第２の太陽電池３２が、第１のグループ２５０内の他の太陽電池の電力出力と実質的に同様である電力出力を有することを示すデータをシステムコントローラ２６に供給し、これは、第１のグループ２５０内の太陽電池のすべてに入射する太陽光束に実質的に等しいことに対応する。しかしながら、第２の放射照度センサ１０２によって供給される実際の放射照度信号は、この決定を支持せず、第２の放射照度センサ１０２が、故障しているという結論がもたらされる。
【００２８】
さらに、システムコントローラ２６が、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号が第１のグループ２５０内の残りのセンサによって供給される放射照度信号の平均値と実質的に同様でないと判定し、システムコントローラ２６が、第２の太陽電池３２によって生成される電力が第１のグループ２５０内の残りの太陽電池によって生成される電力の平均値と実質的に同様でないと判定する場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号、および第２の太陽電池３２によって生成される電力と、記憶された履歴データとを比較して、第２の放射照度センサ１０２が、故障しているかどうか判定する。例えば、履歴データは、ＲＯＭ２０８に記憶され、プロセッサ２０２によってアクセスされて、第２の太陽電池３２の電力出力が、電力が決定される日付および時刻に対する典型的な電力出力値のあらかじめ決定された範囲内にあるかどうか判定することができる。さらに、プロセッサ２０２は、例えば、過去の２４時間を超える時間にわたっての第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号を分析して、放射照度信号が、予想されるように変化するかどうか判定することができる。さらに、複数の放射照度センサの履歴データを使用して、複数のセンサにおける故障を同時にトレースすることができる。
【００２９】
システムコントローラ２６は、複数のセンサ９６のうちの少なくとも１つが適切に機能していないと判定されたときに、故障センサの信号をオペレータインターフェース２１２に供給する。故障センサの信号は、複数のセンサ９６のうちのどれが、故障していると決定されたかを識別する記述を含む。オペレータインターフェース２１２は、ユーザが閲覧するための警報を表示することができる。オペレータインターフェース２１２はまた、音響警報を鳴らし、視覚的インジケータを点灯し、かつ／または複数のセンサ９６内のセンサが適切に機能していないことを示す他の任意の指示を提供することもできる。
【００３０】
第２の放射照度センサ１０２に関して上記で説明されているが、システムコントローラ２６は、太陽光発電システム１０内に含まれる各センサの動作を監視する。
【００３１】
図２は、ＰＶ発電システム１０（図１に示される）内に含まれる複数のセンサの、例えば、複数のセンサ９０（図１に示される）の動作を監視するための一例の方法３１０のフローチャート３００である。上記で説明されるように、ＰＶ発電システム１０は、複数の太陽電池２８と、複数のセンサ９６とを含む。例示の実施形態においては、方法３１０は、複数の太陽電池２８のうちの第１の太陽電池に関連する第１のセンサから第１のセンサ信号を受信すること（３２０）を含む。例えば、第１のセンサ信号（すなわち、放射照度信号）は、第２の放射照度センサ１０２から受信され（３２０）、この第２の放射照度センサは、第２の太陽電池３２に関連づけられる。方法３１０はまた、複数の太陽電池２８のうちの第２の太陽電池に関連する第２のセンサから第２のセンサ信号を受信すること（３２２）を含む。例えば、第２のセンサ信号（すなわち、放射照度信号）は、第７の放射照度センサ１１２から受信され（３２２）、この第７の放射照度センサは、第７の太陽電池４２に関連づけられる。方法３１０はまた、第２の太陽電池３２の第１の電力出力と、第７の太陽電池４２の第２の電力出力とを決定すること（３２４）を含む。
【００３２】
例示の実施形態においては、方法３１０はまた、第１のセンサ信号と第２のセンサ信号との比較、および第１の電力出力と第２の電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて、第２のセンサ１０２が故障していると判定すること（３２６）を含む。より具体的には、第２のセンサ１０２が故障していると判定すること（３２６）は、第１のセンサ信号が、第２のセンサ信号とは異なると判定すること、および第１の電力出力が、第２の電力出力と実質的に同様であると判定することを含む。
【００３３】
さらに、第２のセンサ１０２が故障していると判定すること（３２６）は、第１のセンサ信号が、第２のセンサ信号とは異なると判定すること、第１の電力出力が、第２の電力出力とは異なると判定すること、および第１の電力出力と第１のセンサ信号とのうちの少なくとも一方が、記憶された履歴データとは異なると判定することを含む。例えば、第１の電力出力と、第２の電力出力との間の差が、記憶された電力出力しきい値以上であるときに、第１の電力出力は、第２の電力出力とは異なると判定することができる。さらに、第１の電力出力と、記憶された履歴電力出力データとの間の差が、記憶された電力出力しきい値以上であるときに、第１の電力出力は、記憶された履歴データとは異なると判定することができる。さらに、第１のセンサ信号と、記憶された履歴センサ信号データとの間の差が、記憶されたセンサ信号しきい値以上であるときに、第１のセンサ信号は、記憶された履歴データとは異なると判定することができる。
【００３４】
代替的実施形態においては、方法３１０はまた、第３の太陽電池に関連する第３のセンサから第３のセンサ信号を受信すること（３３０）を含むことができる。例えば、第３のセンサ信号（すなわち、放射照度信号）は、第３の放射照度センサ１０４から受信され（３３０）、この第３の放射照度センサは、第３の太陽電池３４に関連づけられる。方法３１０はまた、第３の太陽電池３４の第３の電力出力を決定すること（３３２）、および例えば、第２のセンサ信号と第３のセンサ信号との平均をとることにより、平均センサ信号を決定すること（３３４）を含む。方法３１０はまた、例えば、第２の電力出力と、第３の電力出力との平均をとることにより、平均電力出力を決定すること（３３６）を含む。
【００３５】
代替的実施形態において、第２の放射照度センサ１０２は、第１のセンサ信号と平均センサ信号との比較、および第１の電力出力と平均電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて、故障していることが決定される。第１のセンサと、第２のセンサと、第３のセンサとは、第１のセンサと、第２のセンサと、第３のセンサとの相対的ロケーションに基づいて、複数のセンサ９６から選択される。
【００３６】
さらに、コンピュータ実行可能コンポーネントを有する１つまたは複数のコンピュータ読取り可能媒体は、複数のセンサの、例えば、複数のセンサ９６（図１に示される）の動作を監視するように構成することができる。コンピュータ実行可能コンポーネントは、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、少なくとも１つのプロセッサに第１のセンサ信号と、第２のセンサ信号と、第１の電力出力と、第２の電力出力とを受信させるインターフェースコンポーネントと；少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、少なくとも１つのプロセッサに第１のセンサ信号と、第２のセンサ信号と、第１の電力出力と、第２の電力出力とを比較するための少なくとも１つのアルゴリズムを記憶させるメモリコンポーネントと；少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、少なくとも１つのプロセッサに複数のセンサ内の故障センサを識別させる分析コンポーネントとを含むことができる。
【００３７】
本明細書において説明される実施形態は、１つまたは複数のコンピュータ読取り可能媒体を包含し、各媒体は、データを操作するためのデータまたはコンピュータ実行可能命令を含むように構成することができ、またはそれらを担持する。コンピュータ実行可能命令は、様々な異なる機能を実行することが可能な汎用コンピュータに関連する処理システム、または限られた数の機能を実行することが可能な専用コンピュータに関連する処理システムなどの処理システムによってアクセスすることができるデータ構造、オブジェクト、プログラム、ルーチン、または他のプログラムモジュールを含む。コンピュータ実行可能命令は、処理システムに、特定の機能、または機能のグループを実行させ、本明細書に開示される方法のためのステップをインプリメントするためのプログラムコード手段の例である。さらに、実行可能命令の特定のシーケンスは、そのようなステップをインプリメントするために使用することができる対応する動作の一例を提供する。コンピュータ読取り可能媒体の例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、あるいは処理システムによってアクセスすることができるデータまたは実行可能命令を提供することが可能な他の任意のデバイスまたはコンポーネントを含む。
【００３８】
本明細書において説明されるようなコンピュータまたはコンピューティングデバイスは、１つまたは複数のプロセッサまたは処理装置と、システムメモリと、何らかの形態のコンピュータ読取り可能媒体とを有する。例として限定するものではないが、コンピュータ読取り可能媒体は、コンピュータストレージ媒体と、通信媒体とを備える。コンピュータストレージ媒体は、コンピュータ読取り可能命令、データ構造、プログラムモジュール、他のデータなどの情報の記憶のための任意の方法または技術の形でインプリメントされる揮発性および不揮発性の、着脱可能および着脱不能な媒体を含む。通信媒体は、一般的に、搬送波や他の移送メカニズムなどの被変調データ信号の形で、コンピュータ読取り可能命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータを実施し、任意の情報配送媒体を含む。上記のうちの任意の組合せもまた、コンピュータ読取り可能媒体の範囲内に含まれる。
【００３９】
コンピュータは、リモートコンピュータなど、１つまたは複数のリモートコンピュータに対する論理接続を使用してネットワーク化環境内で動作することができる。例示のコンピューティングシステム環境に関連して説明されるが、本発明の実施形態は、非常に多数の他の汎用または専用のコンピューティングシステムの環境または構成と共に動作する。コンピューティングシステム環境は、本明細書において説明される実施形態の用途または機能についてどのような限定も示唆することを意図してはいない。さらに、コンピューティングシステム環境は、例示の動作環境において示されるコンポーネントのうちの任意の１つまたは組合せに関連したどのような依存性または要件を有するようにも解釈するべきではない。本発明の態様と共に使用するために適切とすることができるよく知られているコンピューティングシステム、環境、および／または構成の例は、それだけには限定されないが、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドデバイスまたはラップトップデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのシステム、セットトップボックス、プログラマブル大衆消費電子製品、モバイル電話、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、および上記のシステムまたはデバイスのうちのどれかを含む分散型コンピューティング環境などを含む。
【００４０】
本明細書において説明される方法およびシステムは、隣接するセンサからのリアルタイムと履歴との両方のデータを使用して、故障センサを識別する。隣接するセンサは、太陽電池と放射照度センサとの物理的ロケーションに基づいて定義される。太陽電池は、例えば、ＨＭＩにおいてユーザによってグループおよび近隣として分類される。グループに関連した情報は、メモリに記憶される。近傍規則エンジン（ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄ ｒｕｌｅ ｅｎｇｉｎｅ）は、ソーラモジュール内に含まれるセンサによって提供されるリアルタイム電力出力と放射照度値とを絶えずトレースする。選択された近隣の電力出力における偏差が識別されたときはいつでも、放射照度値は、同様な偏差を識別するために比較され、逆もまた同様である。近傍規則エンジンは、さらに分析するために、記憶された履歴データと、リアルタイムの電力出力および／または放射照度値とを比較することもできる。センサが、故障していると判定されたときはいつでも、警報が、起動され、ＨＭＩにおいて表示される。放射照度センサに関して本明細書において説明されているが、本明細書において説明される方法およびシステムは、システム１０内に含まれる他のタイプのセンサに対して適用することもできる。
【００４１】
太陽光発電システム内の故障放射照度センサの自動識別は、放射照度センサデータ、および対応する電力を分析することにより、提供される。放射照度センサ信号は、低い、または高いように表示されるのに対して、電力は、通常の値として表示される場合には、本明細書において説明されるシステムおよび方法は、問題エリアを識別し、根本的原因分析（ＲＣＡ）の必要性を回避する隣接するセンサデータに基づいて警報をトリガする。
【００４２】
上記に説明された実施形態は、太陽光発電システムの効率的でコスト効率のよい動作を容易にする。本明細書において説明される制御システムは、適切に機能していないセンサを自動的に識別する。さらに、故障センサが識別されたときには、警報が起動され、センサが故障していることを示す指示をユーザに提供する。
【００４３】
太陽光発電システムの例示の実施形態は、上記で詳細に説明される。方法およびシステムは、本明細書において説明される特定の実施形態だけには限定されず、さらに正確に言えば、システムのコンポーネント、および／または方法のステップは、本明細書において説明される他のコンポーネントおよび／またはステップとは独立して、別々に利用することができる。
【００４４】
本明細書において説明される実施形態は、１つまたは複数のコンピュータまたは他のデバイスによって実行される、プログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令の一般的な場合について説明することができる。コンピュータ実行可能命令は、１つまたは複数のコンピュータ実行可能なコンポーネントまたはモジュールにまとめることができる。一般に、プログラムモジュールは、それだけには限定されないが、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、および特定のタスクを実行し、または特定の抽象データ型をインプリメントするデータ構造を含む。本明細書において説明される本開示の態様は、任意の数および構成のそのようなコンポーネントまたはモジュールを用いてインプリメントすることができる。例えば、本開示の態様は、図面中で示され、本明細書において説明される特定のコンピュータ実行可能命令あるいは特定のコンポーネントまたはモジュールだけには限定されない。他の実施形態は、本明細書において示され、説明されるよりも多くの機能、または少ない機能を有する異なるコンピュータ実行可能な命令またはコンポーネントを含むことができる。本開示の態様は、タスクが、通信ネットワークを通してリンクされるリモート処理デバイスによって実行される分散型コンピューティング環境内で実行することもできる。分散型コンピューティング環境においては、プログラムモジュールは、メモリストレージデバイスを含むローカルコンピュータストレージ媒体とリモートコンピュータストレージ媒体のどちらにも位置することができる。
【００４５】
本開示の態様は、本明細書において説明される命令を実行するように構成されているときに、汎用コンピュータを専用コンピューティングデバイスに変換する。
【００４６】
本発明の様々な実施形態の特定の特徴が、ある図面においては示され、他においては示されていない可能性があるが、これは、便宜のためにすぎない。本発明の原理に従って、図面の任意の特徴は、他の任意の図面の任意の特徴と組み合わせて、言及し、かつ／または請求することができる。
【００４７】
本書は、最良の態様を含めて本発明を開示し、さらに任意のデバイスまたはシステムを作成および使用すること、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて当業者が本発明を実行することを可能にするように例を使用している。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に思い浮かぶ他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文字通りの言語と異なっていない構造要素を有する場合、あるいは特許請求の範囲の文字通りの言語とはわずかしか異ならない均等な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲の範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 太陽光発電システム
２０ 第１のソーラモジュール
２２ 第２のソーラモジュール
２４ インバータ
２６ システムコントローラ
２８ 複数の太陽電池
３０ 第１の太陽電池
３２ 第２の太陽電池
３４ 第３の太陽電池
３６ 第４の太陽電池
３８ 第５の太陽電池
４０ 第６の太陽電池
４２ 第７の太陽電池
４４ 第８の太陽電池
４６ 第９の太陽電池
４８ 第１０の太陽電池
５０ 第１１の太陽電池
５２ 第１２の太陽電池
５４ 第１３の太陽電池
５６ 第１４の太陽電池
５８ 第１５の太陽電池
６０ 第１６の太陽電池
６２ 第１７の太陽電池
６４ 第１８の太陽電池
６６ 第１９の太陽電池
６８ 第２０の太陽電池
７０ 第２１の太陽電池
７２ 第２２の太陽電池
７４ 第２３の太陽電池
７６ 第２４の太陽電池
７８ 第２５の太陽電池
８０ 第２６の太陽電池
８２ 第２７の太陽電池
８４ 第２８の太陽電池
８６ 第２９の太陽電池
８８ 第３０の太陽電池
９０ 第１の表面
９４ 電気的負荷
９６ 複数のセンサ
１００ 第１の放射照度センサ
１０２ 第２の放射照度センサ
１０４ 第３の放射照度センサ
１０６ 第４の放射照度センサ
１０８ 第５の放射照度センサ
１１０ 第６の放射照度センサ
１１２ 第７の放射照度センサ
１１４ 第８の放射照度センサ
１１６ 第９の放射照度センサ
１１８ 第１０の放射照度センサ
１２０ 第１１の放射照度センサ
１２２ 第１２の放射照度センサ
１２４ 第１３の放射照度センサ
１２６ 第１４の放射照度センサ
１２８ 第１５の放射照度センサ
１３０ 第１６の放射照度センサ
１３２ 第１７の放射照度センサ
１３４ 第１８の放射照度センサ
１３６ 第１９の放射照度センサ
１３８ 第２０の放射照度センサ
１４０ 第２１の放射照度センサ
１４２ 第２２の放射照度センサ
１４４ 第２３の放射照度センサ
１４６ 第２４の放射照度センサ
１４８ 第２５の放射照度センサ
１５０ 第２６の放射照度センサ
１５２ 第２７の放射照度センサ
１５４ 第２８の放射照度センサ
１５６ 第２９の放射照度センサ
１５８ 第３０の放射照度センサ
２００ バス
２０２ プロセッサ
２０４ ＲＡＭ
２０６ ストレージデバイス
２０８ ＲＯＭ
２１０ Ｉ／Ｏデバイス
２１２ オペレータインターフェース
２１４ センサインターフェース
２５０ 第１のグループ
２５２ 第２のグループ
２５４ 第３のグループ
３００ フローチャート
３１０ 方法
３２０ 第１のセンサ信号を受信すること
３２２ 第２のセンサ信号を受信すること
３２４ 第１の電力出力と第２の電力出力とを決定すること
３２６ センサが故障していると判定すること
３３０ 第３のセンサ信号を受信すること
３３２ 第３の電力出力を決定すること
３３６ 平均電力出力を決定すること
【技術分野】
【０００１】
本明細書において説明される実施形態は、一般に光起電力（ＰＶ）発電システムに関し、より詳細には、ＰＶ発電システム内に含まれるセンサを監視するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギーは、ますます魅力的なエネルギー源になってきており、エネルギーのクリーンな再生可能代替物として理解されている。太陽光の形態の太陽エネルギーは、太陽電池（ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ）によって電気エネルギーに変換することができる。光を電気エネルギーに変換するデバイスについてのより一般的な用語は、「光起電力電池（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ）」である。太陽光は、光の一部分であり、太陽電池は、光起電力電池の一部分である。光起電力電池は、１対の電極と、その間に配置された光を吸収する光起電力材料とを備える。光起電力材料を光で照射すると、光起電力材料内の原子に閉じ込められていた電子は、光のエネルギーによって解放されて、自由に移動する。したがって、自由電子と正孔とが生成される。自由電子と正孔とは効率的に分離され、その結果、電気エネルギーが絶えず引き出されるようになる。現在の商用の光起電力電池は、半導体の光起電力材料、一般的にはシリコンを使用している。
【０００３】
より高い電流および電圧を得るために、太陽電池は、ソーラモジュール（ｓｏｌａｒ ｍｏｄｕｌｅ）を形成するように電気的に接続される。複数の太陽電池に加えて、ソーラモジュールはまた、センサ、例えば放射照度センサ（ｉｒｒａｄｉａｎｃｅ ｓｅｎｓｏｒ）、温度センサ、および／または電力計を含むこともある。放射照度センサは、ソーラモジュールの表面上で放射束（例えば、太陽光束（ｓｏｌａｒ ｆｌｕｘ））を検出し、コントローラに太陽光束に比例した放射照度信号を供給する。放射照度センサの出力に基づいて、ソーラモジュールによって生成されることが予想されるエネルギーを計算することができ、かつ／またはソーラモジュールの動作を調整することができる。例えば、ソーラモジュールの構成は、ソーラモジュールの表面上の太陽光束を最大にするように調整することができる。さらに、放射照度センサの出力は、ソーラモジュールの表面上に汚れが過剰に蓄積していることを示すことができる。それに応じて、コントローラは、水または他の適切な溶剤をソーラモジュールに吹き付けるように、あるいはモジュールを振動させて蓄積された汚れを取り除くように洗浄装置に指示することができる。放射照度センサの異常動作は、検出することが難しく、パネルによって生成される実際の電力を誤った解釈に通じるおそれがある。一般的に、放射照度センサにおける故障は、すべてのコンポーネントの履歴データおよびログファイルに基づいてソーラモジュール内のすべてのコンポーネントの根本的原因分析（ｒｏｏｔ ｃａｕｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ）を行うことによって検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００１４０５７号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様においては、光起電力（ＰＶ）発電システムが提供される。本システムは、複数のＰＶ電池と、複数のセンサと、それらの複数のセンサに通信可能に結合された処理デバイスとを備える少なくとも１つのＰＶモジュールを含む。処理デバイスは、複数のＰＶ電池のそれぞれの電力出力を決定するように、複数のセンサからデータを受信するように、決定された電力出力と受信データとに少なくとも部分的に基づいて複数のセンサ内の故障センサを識別するように構成されている。
【０００６】
別の態様においては、複数の光起電力（ＰＶ）電池を含む光起電力（ＰＶ）発電システム内の故障センサを識別するように構成された制御システムが提供される。制御システムは、複数のセンサに結合された処理デバイスを含み、複数のセンサのそれぞれは、複数のＰＶ電池のうちの１つのＰＶ電池に関連づけられる。処理デバイスは、第１のＰＶ電池に関連する第１のセンサからの第１のセンサ信号を含めて、複数のセンサのそれぞれからのセンサ信号を受信するように構成されている。処理デバイスは、さらに、センサ信号の平均値を決定するように、第１のＰＶ電池の第１の電力出力を含めて、複数のＰＶ電池のそれぞれの電力出力を決定するように構成されている。処理デバイスは、さらに、平均電力出力を決定するように、第１のセンサ信号とセンサ信号の平均値との比較、および第１の電力出力と平均電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて故障センサを識別するように構成されている。
【０００７】
さらに別の態様においては、光起電力（ＰＶ）発電システム内の複数のセンサのうちの第１のセンサの動作を監視するための方法が提供される。ＰＶ発電システムは、複数のＰＶ電池と、システムコントローラとを含む。本方法は、第１のセンサから第１のセンサ信号を受信することを含み、第１のセンサは、複数のＰＶ電池のうちの第１のＰＶ電池に関連づけられる。本方法はまた、第２のセンサから第２のセンサ信号を受信することを含み、第２のセンサは、複数のＰＶ電池のうちの第２のＰＶ電池に関連づけられる。本方法はまた、第１のＰＶ電池の第１の電力出力と、第２のＰＶ電池の第２の電力出力とを決定すること、および第１のセンサ信号と第２のセンサ信号との比較、および第１の電力出力と第２の電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて第１のセンサが故障していると判定することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示の光起電力（ＰＶ）発電システムのブロック図である。
【図２】図１に示されるＰＶ発電システム内に含まれる複数のセンサの動作を監視するための例示の一方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書において説明される方法およびシステムは、発電システム内の故障センサの自動識別を容易にする。例えば、本明細書において説明される方法およびシステムは、隣接するセンサのセンサ出力を使用して、センサが適切に動作しているかどうか判定する。第１のセンサが、適切に動作しているかどうか判定するために、第１のセンサのセンサ出力は、少なくとも１つの隣接するセンサのセンサ出力と比較される。センサ出力が、実質的に同様でない場合、第１のセンサに関連する太陽電池の電力出力は、少なくとも１つの隣接する太陽電池の電力出力と比較される。電力出力が、実質的に同様である場合、本明細書において説明されるシステムおよび方法は、第１のセンサを故障しているとして識別する。
【００１０】
本明細書において説明される方法およびシステムの技術的効果は、（ａ）第１の光起電力（ＰＶ）電池に関連する第１のセンサから第１のセンサ信号を受信すること、（ｂ）第２のＰＶ電池に関連する第２のセンサから第２のセンサ信号を受信すること、（ｃ）第１のＰＶ電池によって出力される第１の電力と、第２のＰＶ電池によって出力される第２の電力出力とを決定すること、および（ｄ）第１のセンサ信号と第２のセンサ信号との比較、および第１の電力出力と第２の電力出力との比較に基づいて第１のセンサの機能を決定することのうちの少なくとも１つを含む。
【００１１】
図１は、ＰＶ発電システム１０の例示の一実施形態のブロック図である。本例示の実施形態においては、システム１０は、第１のソーラモジュール２０と、第２のソーラモジュール２２と、インバータ２４と、システムコントローラ２６とを含む太陽光発電システム（ｓｏｌａｒ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）である。２つのソーラモジュールを含むように示されているが、システム１０は、システム１０が本明細書において説明されるように機能することを可能にする適切な任意の数のソーラモジュールを含むことができる。第１のソーラモジュール２０と、第２のソーラモジュール２２とは、それぞれ複数のＰＶ電池、例えば、太陽電池２８を含む。例えば、第１のソーラモジュール２０は、第１の太陽電池３０と、第２の太陽電池３２と、第３の太陽電池３４と、第４の太陽電池３６と、第５の太陽電池３８と、第６の太陽電池４０と、第７の太陽電池４２と、第８の太陽電池４４と、第９の太陽電池４６と、第１０の太陽電池４８と、第１１の太陽電池５０と、第１２の太陽電池５２と、第１３の太陽電池５４と、第１４の太陽電池５６と、第１５の太陽電池５８と、第１６の太陽電池６０と、第１７の太陽電池６２と、第１８の太陽電池６４と、第１９の太陽電池６６と、第２０の太陽電池６８と、第２１の太陽電池７０と、第２２の太陽電池７２と、第２３の太陽電池７４と、第２４の太陽電池７６と、第２５の太陽電池７８と、第２６の太陽電池８０と、第２７の太陽電池８２と、第２８の太陽電池８４と、第２９の太陽電池８６と、第３０の太陽電池８８とを含む。３０個の太陽電池が示されているが、第１のソーラモジュール２０は、第１のソーラモジュール２０が本明細書において説明されるように機能することを可能にする適切な任意の数の太陽電池を含むことができる。
【００１２】
複数の太陽電池２８は、太陽エネルギーにさらされたときに直流（ＤＣ）電流を生成する光起電力材料を含む。ソーラモジュール２０の第１の表面９０は、例えば、太陽からの光にさらされる。第１の表面９０の反対側の第２の表面（図１には示されず）は、日光にさらされず、一般的には複数の太陽電池２８の間の接続を含む。大量の電力が、太陽電池をソーラモジュールにアセンブルすることにより提供される。モジュール２０および２２によって生成される電力は、インバータ２４に供給される。インバータ２４は、ＤＣ電力を交流（ＡＣ）電力に変換し、それだけには限定されないが、それに対してソーラモジュール２０および２２によって生成される電力を供給するための電力グリッド（ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ）などの電気的負荷９４に印加するために電力を調整する。
【００１３】
例示の実施形態においては、ソーラモジュール２０は、複数のセンサ９６を含み、複数のセンサ９６のうちの少なくとも１つのセンサが、それぞれの太陽電池に関連づけられる。例えば、第１の太陽電池３０は、第１の放射照度センサ１００を、含み、第１の放射照度センサ１００に結合され、かつ／または第１の放射照度センサ１００の近くに位置づけられることが可能である。第１の放射照度センサ１００は、第１の太陽電池３０の表面９０に入射する、本明細書において太陽光束と称される放射束を検出する。第１の放射照度センサ１００は、第１の太陽電池３０の表面９０上の太陽光束を測定することを容易にするように位置づけられる。太陽光束は、太陽電池によって電力に変換するための表面９０上で使用可能な光の評価尺度（ｍｅａｓｕｒｅ）である。
【００１４】
同様に、例示の実施形態においては、第２の放射照度センサ１０２は、第２の太陽電池３２の表面９０上の太陽光束を測定し、第３の放射照度センサ１０４は、第３の太陽電池３４の表面９０上の太陽光束を測定し、第４の放射照度センサ１０６は、第４の太陽電池３６の表面９０上の太陽光束を測定し、第５の放射照度センサ１０８は、第５の太陽電池３８の表面９０上の太陽光束を測定し、第６の放射照度センサ１１０は、第６の太陽電池４０の表面９０上の太陽光束を測定し、第７の放射照度センサ１１２は、第７の太陽電池４２の表面９０上の太陽光束を測定し、第８の放射照度センサ１１４は、第８の太陽電池４４の表面９０上の太陽光束を測定し、第９の放射照度センサ１１６は、第９の太陽電池４６の表面９０上の太陽光束を測定し、第１０の放射照度センサ１１８は、第１０の太陽電池４８の表面９０上の太陽光束を測定し、第１１の放射照度センサ１２０は、第１１の太陽電池５０の表面９０上の太陽光束を測定し、第１２の放射照度センサ１２２は、第１２の太陽電池５２の表面９０上の太陽光束を測定し、第１３の放射照度センサ１２４は、第１３の太陽電池５４の表面９０上の太陽光束を測定し、第１４の放射照度センサ１２６は、第１４の太陽電池５６の表面９０上の太陽光束を測定し、第１５の放射照度センサ１２８は、第１５の太陽電池５８の表面９０上の太陽光束を測定し、第１６の放射照度センサ１３０は、第１６の太陽電池６０の表面９０上の太陽光束を測定し、第１７の放射照度センサ１３２は、第１７の太陽電池６２の表面９０上の太陽光束を測定し、第１８の放射照度センサ１３４は、第１８の太陽電池６４の表面９０上の太陽光束を測定し、第１９の放射照度センサ１３６は、第１９の太陽電池６６の表面９０上の太陽光束を測定し、第２０の放射照度センサ１３８は、第２０の太陽電池６８の表面９０上の太陽光束を測定し、第２１の放射照度センサ１４０は、第２１の太陽電池７０の表面９０上の太陽光束を測定し、第２２の放射照度センサ１４２は、第２２の太陽電池７２の表面９０上の太陽光束を測定し、第２３の放射照度センサ１４４は、第２３の太陽電池７４の表面９０上の太陽光束を測定し、第２４の放射照度センサ１４６は、第２４の太陽電池７６の表面９０上の太陽光束を測定し、第２５の放射照度センサ１４８は、第２５の太陽電池７８の表面９０上の太陽光束を測定し、第２６の放射照度センサ１５０は、第２６の太陽電池８０の表面９０上の太陽光束を測定し、第２７の放射照度センサ１５２は、第２７の太陽電池８２の表面９０上の太陽光束を測定し、第２８の放射照度センサ１５４は、第２８の太陽電池８４の表面９０上の太陽光束を測定し、第２９の放射照度センサ１５６は、第２９の太陽電池８６の表面９０上の太陽光束を測定し、第３０の放射照度センサ１５８は、第３０の太陽電池８８の表面９０上の太陽光束を測定する。この場合にも、第１のソーラモジュール２０は、３０個よりも多くの、または少ない太陽電池を含んでいてもよい。
【００１５】
複数のセンサ９６のそれぞれは、センサによって測定される太陽光束を表す信号を生成する。信号は、本明細書において、放射照度信号と称される。これらの放射照度信号のそれぞれは、システムコントローラ２６に供給される。
【００１６】
いくつかの実施形態においては、システムコントローラ２６は、バス２００、または情報を通信する他の通信デバイスを含む。１つまたは複数のプロセッサ２０２は、バス２００に結合されて、複数のセンサ９６および／または他のセンサ（１つまたは複数）からの情報を含めて、情報を処理する。プロセッサ２０２は、少なくとも１つのコンピュータを含むことができる。本明細書において使用されるように、コンピュータという用語は、当技術分野においてコンピュータと称される集積回路だけには限定されず、広範にプロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路、および他のプログラム可能な回路を意味しており、これらの用語は、本明細書において交換可能に使用される。
【００１７】
システムコントローラ２６はまた、１つまたは複数のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０４および／または他のストレージデバイス２０６を含むこともできる。ＲＡＭ２０４とストレージデバイス２０６とは、バス２００に結合されて、プロセッサ２０２によって実行される情報および命令を記憶し、転送する。ＲＡＭ２０４（および／またはストレージデバイス２０６、もし含まれれば）は、使用してプロセッサ２０２による命令の実行中に、一時的な変数または他の中間情報を記憶することもできる。システムコントローラ２６は、バス２００に結合されてプロセッサ２０２に対して静的な（すなわち、変化しない）情報および命令を記憶し、提供する１つまたは複数の読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２０８および／または他の静的ストレージデバイスを含むこともできる。プロセッサ２０２は、限定することなく、放射照度センサと、電力計とを含むことができる複数の電気デバイスおよび電子デバイスから送信される情報を処理する。実行される命令は、限定することなく、常駐する変換アルゴリズムおよび／または比較器アルゴリズムを含む。命令のシーケンスの実行は、ハードウェア回路とソフトウェア命令とのどのような特定の組合せにも限定されない。
【００１８】
システムコントローラ２６はまた、入出力デバイス（１つまたは複数）２１０を含むこともでき、あるいは入出力デバイス２１０に結合することもできる。入出力デバイス２１０は、システムコントローラ２６に入力データを供給し、かつ／またはそれだけには限定されないが、ソーラパネル位置決め出力および／またはインバータ制御出力などの出力を供給する、当技術分野において知られている任意のデバイスを含むことができる。命令は、例えば、磁気ディスク、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）集積回路、ＣＤ−ＲＯＭ、および／またはＤＶＤを含むストレージデバイス２０６から、１つまたは複数の電子的アクセス可能媒体に対するアクセスを提供する有線または無線のいずれかであるリモート接続を経由して、ＲＡＭ２０４に供給することができる。いくつかの実施形態においては、ハードワイヤード回路は、ソフトウェア命令の代わりに、またはソフトウェア命令と組み合わせて使用することができる。したがって、命令のシーケンスの実行は、本明細書において説明され、かつ／または示されるかどうかにかかわらず、ハードウェア回路と、ソフトウェア命令との特定のどのような組合せにも限定されない。また、例示の実施形態においては、入出力デバイス２１０は、限定することなく、マウスやキーボード（いずれも図１には示されず）などのオペレータインターフェース２１２（例えば、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ））に関連するコンピュータ周辺機器を含むこともできる。さらに、例示の実施形態においては、追加の出力チャネルは、例えば、オペレータインターフェースモニタおよび／または警報デバイス（いずれも図１に示されず）を含むことができる。システムコントローラ２６は、システムコントローラ２６が、複数のセンサ９６および／または他のセンサ（１つまたは複数）と通信することを可能にするセンサインターフェース２１４を含むこともできる。センサインターフェース２１４は、アナログ信号をプロセッサ２０２によって使用され得るデジタル信号に変換する１つまたは複数のアナログデジタル変換器を含むことができる。複数のセンサ９６からの放射照度信号は、センサインターフェース２１４を通してシステムコントローラ２６に供給される。
【００１９】
電力信号もまた、システムコントローラ２６に対して供給される。より具体的には、複数の太陽電池２８のそれぞれの電力出力を決定するシステムコントローラ２６によって使用されるデータを含む少なくとも１つの信号が、システムコントローラ２６に対して供給される。システムコントローラ２６は、例えば、第１の太陽電池３０、第２の太陽電池３２、第３の太陽電池３４、および／または第４の太陽電池３６の電力出力を決定する。例えば、電力計（図１に示されず）は、ソーラモジュール２０内に含むことができ、第１の太陽電池３０の電力出力に比例した電力信号をシステムコントローラ２６に対して供給するように構成されている。代わりに、電圧センサおよび電流センサ（図１に示されず）は、ソーラモジュール２０内に含めることができる。電圧センサおよび電流センサは、第１の太陽電池３０によって生成される電圧および電流を測定し、測定された電圧および電流に対応する信号をシステムコントローラ２６に対して供給する。システムコントローラ２６は、測定された電圧と電流とを使用して、第１の太陽電池３０による電力出力を決定する。
【００２０】
例示の実施形態においては、システムコントローラ２６は、システム１０内の故障センサを識別する。故障センサは、測定されているパラメータを正確に表す信号をシステムコントローラ２６に供給しないセンサとして本明細書において定義される。より具体的には、故障放射照度センサは、対応する太陽電池の表面９０上の実際の太陽光束を正確に表す放射照度信号をシステムコントローラ２６に供給しない放射照度センサとして本明細書において定義される。例えば、システムコントローラ２６は、第２の太陽電池３２においてゼロの放射照度に対応する第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号を受信する可能性がある。この放射照度信号は、第２の太陽電池３２に入射する実際の太陽光束を正確に表し、あるいはより具体的には第２の太陽電池３２に入射する太陽光束の欠如を正確に表す可能性もある。言い換えれば、機能するセンサは、光がセンサ上に入射していないときにゼロ放射照度に対応する放射照度信号をシステムコントローラ２６に供給する。しかしながら、第２の放射照度センサ１０２が、故障している場合、システムコントローラ２６は、たとえ第２の太陽電池３２に光が入射しているとしても、第２の太陽電池３２においてゼロ放射照度に対応する放射照度信号をセンサ１０２から受信してしまう可能性がある。
【００２１】
システムコントローラ２６は、規則を適用して、第２の放射照度センサ１０２が、故障しているかどうか判定する。規則に違反している場合、システムコントローラ２６は、例えば、警報信号を生成することにより、センサが故障していることを示す。システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第２の放射照度センサ１０２に隣接する放射照度センサによって供給される少なくとも１つの他の放射照度信号とを絶えず比較する。放射照度信号が異なる場合、システムコントローラ２６は、第２の太陽電池３２の電力出力と、少なくとも１つの他の隣接する太陽電池の電力出力とを比較する。放射照度信号と電力出力とを絶えず比較するように上記で説明されているが、システムコントローラ２６は、放射照度信号と電力出力とを定期的に、または断続的に比較して、第２の放射照度センサ１０２の動作を監視することができる。
【００２２】
例えば、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号とを比較することができる。隣接するセンサは、第２の放射照度センサ１０２のすぐ隣のセンサ、または第２の放射照度センサ１０２に十分近いセンサであり、放射照度信号により、第２の放射照度センサ１０２が正確な放射照度信号を供給しているかどうかについての指示がシステムコントローラ２６にもたらされる。第２の放射照度センサ１０２に隣接するセンサの例は、第１の放射照度センサ１００と、第３の放射照度センサ１０４と、第６の放射照度センサ１１０と、第７の放射照度センサ１１２と、第８の放射照度センサ１１４とである。例えば、システムコントローラ２６が、第２の太陽電池３２の表面９０においてゼロの太陽光束が存在することを示す、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号を受信し、第７の太陽電池４２の表面９０においてゼロの太陽光束が存在することを示す、第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号を受信する場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能しており、太陽電池３２の表面９０上の太陽光束を正確に表す放射照度信号を供給していると判定する。例示の実施形態においては、放射照度しきい値が、例えば、ＲＯＭ２０８に記憶される。第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号との間の差が、放射照度しきい値以下である場合、システムコントローラ２６は、それらの信号が実質的に同様であること、および第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能していると判定する。
【００２３】
第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号との間の差が、放射照度しきい値よりも大きい場合、システムコントローラ２６は、それらの信号が、実質的に異なっていると判定し、第２の太陽電池３２の電力出力と、第７の太陽電池４２の電力出力とを比較する。第２の太陽電池３２の電力出力が、第７の太陽電池４２の電力出力と実質的に同様である場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能していないと判定する。例示の実施形態においては、電力しきい値が、例えば、ＲＯＭ２０８に記憶される。電力出力の間の差が、電力しきい値以下である場合、それらの電力出力は、実質的に同様である。この一連の比較は、第２の太陽電池３２と、第７の太陽電池４２とが、実質的に同様な電力出力を有することを示すデータをシステムコントローラ２６に供給し、これは、第２の放射照度センサ１０２と、第７の放射照度センサ１１２との両方で受信される太陽光束が、実質的に等しいことに対応する。しかしながら、第２の放射照度センサ１０２と、第７の放射照度センサ１１２とによって供給される実際の放射照度信号は、この決定を支持せず、第２の放射照度センサ１０２が故障しているという結論がもたらされる。
【００２４】
さらに、システムコントローラ２６が、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号が第７の放射照度センサ１１２からの放射照度信号と実質的に同様でないと判定し、システムコントローラ２６が、第２の太陽電池３２の電力出力が第７の太陽電池４２の電力出力と実質的に同様でないと判定する場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と第２の太陽電池３２の電力出力とを記憶された履歴データと比較して、第２の放射照度センサ１０２が、故障しているかどうか判定する。履歴データは、例えば、歴史的な気候データおよび／または放射照度レベルデータから決定される様々な日付および／または時刻に対する典型的な電力出力値を含むことができる。例えば、履歴データは、ＲＯＭ２０８に記憶することができ、プロセッサ２０２によってアクセスして、第２の太陽電池３２の電力出力が、その電力が決定された日付および／または時刻に対する典型的な電力出力値のあらかじめ決定された範囲内にあるかどうか判定することができる。さらに、プロセッサ２０２は、例えば、過去の２４時間を超える時間にわたって第２のセンサ１０２からの放射照度信号を分析して、その放射照度信号が、予想される（例えば、夜には低い放射照度信号で、日の出のときに増大する）ように変化するかどうか判定することができる。放射照度信号および／または電力出力と、履歴データとを比較することにより、システムコントローラ２６は、複数の太陽電池が電力を生成しておらず、放射照度センサ値がゼロ、または低い太陽光束を示しているときでさえも、センサが動作しているかどうか判定することができるようになる。
【００２５】
代替的実施形態においては、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、複数の隣接する放射照度センサからの放射照度信号とを比較する。この実施形態においては、複数のセンサ９６と、対応する太陽電池２８とは、複数のグループに分割される。例えば、複数のセンサ９６は、第１のグループ２５０と、第２のグループ２５２と、第３のグループ２５４とに分割される。第１のグループ２５０と、第２のグループ２５２と、第３のグループ２５４とは、ユーザが、例えば、オペレータインターフェース２１２を使用してセンサを選択することにより、定義することができる。代わりに、複数のセンサ９６は、システムコントローラ２６によってグループに自動的に分割し、あるいはシステム１０が本明細書において説明されるように機能することを可能にする他の適切な任意の方法で分割することができる。
【００２６】
代替的実施形態において、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能しているかどうか判定するために、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、第１のグループ２５０（すなわち、第３の放射照度センサ１０４と、第４の放射照度センサ１０６と、第７の放射照度センサ１１２と、第８の放射照度センサ１１４と、第９の放射照度センサ１１６と、第１２の放射照度センサ１２２と、第１３の放射照度センサ１２４と、第１４の放射照度センサ１２６と）内の残りのセンサによって供給される放射照度信号の平均値とを比較する。本明細書において称されるような平均値は、算術平均値（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｍｅａｎ）、中央値、モード、またはシステム１０が本明細書において説明されるように機能することを可能にする中心傾向（ｃｅｎｔｒａｌ ｔｅｎｄｅｎｃｙ）の他の適切な任意の表現を含むことができる。第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号が、第１のグループ２５０内の残りのセンサのそれぞれによって供給される平均放射照度信号と実質的に同様である場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能していると判定する。上記で説明されるように、システムコントローラ２６は、ＲＯＭ２０８に記憶される放射照度しきい値を適用して、信号が、実質的に同様であるかどうか判定する。
【００２７】
システムコントローラ２６が、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号と、放射照度信号の平均値との間の実質的な差を識別する場合、システムコントローラ２６は、第１のグループ２５０内の複数の太陽電池のうちの各太陽電池によって出力される電力と、第１のグループ２５０内の残りの太陽電池の電力出力の平均値とを比較する。例えば、第２の太陽電池３２の電力出力が、残りの太陽電池の平均的な電力出力と実質的に同様である場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２が、適切に機能していないと判定する。さらに、システムコントローラ２６は、第１のグループ２５０内の残りの太陽電池の電力出力の平均値とは実質的に異なる、第１のグループ２５０内の複数の太陽電池の数を決定する。上記で説明されるように、システムコントローラ２６は、電力しきい値を適用して、電力出力が、実質的に同様であるか、または異なっているかどうか判定する。この一連の比較は、第２の太陽電池３２が、第１のグループ２５０内の他の太陽電池の電力出力と実質的に同様である電力出力を有することを示すデータをシステムコントローラ２６に供給し、これは、第１のグループ２５０内の太陽電池のすべてに入射する太陽光束に実質的に等しいことに対応する。しかしながら、第２の放射照度センサ１０２によって供給される実際の放射照度信号は、この決定を支持せず、第２の放射照度センサ１０２が、故障しているという結論がもたらされる。
【００２８】
さらに、システムコントローラ２６が、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号が第１のグループ２５０内の残りのセンサによって供給される放射照度信号の平均値と実質的に同様でないと判定し、システムコントローラ２６が、第２の太陽電池３２によって生成される電力が第１のグループ２５０内の残りの太陽電池によって生成される電力の平均値と実質的に同様でないと判定する場合、システムコントローラ２６は、第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号、および第２の太陽電池３２によって生成される電力と、記憶された履歴データとを比較して、第２の放射照度センサ１０２が、故障しているかどうか判定する。例えば、履歴データは、ＲＯＭ２０８に記憶され、プロセッサ２０２によってアクセスされて、第２の太陽電池３２の電力出力が、電力が決定される日付および時刻に対する典型的な電力出力値のあらかじめ決定された範囲内にあるかどうか判定することができる。さらに、プロセッサ２０２は、例えば、過去の２４時間を超える時間にわたっての第２の放射照度センサ１０２からの放射照度信号を分析して、放射照度信号が、予想されるように変化するかどうか判定することができる。さらに、複数の放射照度センサの履歴データを使用して、複数のセンサにおける故障を同時にトレースすることができる。
【００２９】
システムコントローラ２６は、複数のセンサ９６のうちの少なくとも１つが適切に機能していないと判定されたときに、故障センサの信号をオペレータインターフェース２１２に供給する。故障センサの信号は、複数のセンサ９６のうちのどれが、故障していると決定されたかを識別する記述を含む。オペレータインターフェース２１２は、ユーザが閲覧するための警報を表示することができる。オペレータインターフェース２１２はまた、音響警報を鳴らし、視覚的インジケータを点灯し、かつ／または複数のセンサ９６内のセンサが適切に機能していないことを示す他の任意の指示を提供することもできる。
【００３０】
第２の放射照度センサ１０２に関して上記で説明されているが、システムコントローラ２６は、太陽光発電システム１０内に含まれる各センサの動作を監視する。
【００３１】
図２は、ＰＶ発電システム１０（図１に示される）内に含まれる複数のセンサの、例えば、複数のセンサ９０（図１に示される）の動作を監視するための一例の方法３１０のフローチャート３００である。上記で説明されるように、ＰＶ発電システム１０は、複数の太陽電池２８と、複数のセンサ９６とを含む。例示の実施形態においては、方法３１０は、複数の太陽電池２８のうちの第１の太陽電池に関連する第１のセンサから第１のセンサ信号を受信すること（３２０）を含む。例えば、第１のセンサ信号（すなわち、放射照度信号）は、第２の放射照度センサ１０２から受信され（３２０）、この第２の放射照度センサは、第２の太陽電池３２に関連づけられる。方法３１０はまた、複数の太陽電池２８のうちの第２の太陽電池に関連する第２のセンサから第２のセンサ信号を受信すること（３２２）を含む。例えば、第２のセンサ信号（すなわち、放射照度信号）は、第７の放射照度センサ１１２から受信され（３２２）、この第７の放射照度センサは、第７の太陽電池４２に関連づけられる。方法３１０はまた、第２の太陽電池３２の第１の電力出力と、第７の太陽電池４２の第２の電力出力とを決定すること（３２４）を含む。
【００３２】
例示の実施形態においては、方法３１０はまた、第１のセンサ信号と第２のセンサ信号との比較、および第１の電力出力と第２の電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて、第２のセンサ１０２が故障していると判定すること（３２６）を含む。より具体的には、第２のセンサ１０２が故障していると判定すること（３２６）は、第１のセンサ信号が、第２のセンサ信号とは異なると判定すること、および第１の電力出力が、第２の電力出力と実質的に同様であると判定することを含む。
【００３３】
さらに、第２のセンサ１０２が故障していると判定すること（３２６）は、第１のセンサ信号が、第２のセンサ信号とは異なると判定すること、第１の電力出力が、第２の電力出力とは異なると判定すること、および第１の電力出力と第１のセンサ信号とのうちの少なくとも一方が、記憶された履歴データとは異なると判定することを含む。例えば、第１の電力出力と、第２の電力出力との間の差が、記憶された電力出力しきい値以上であるときに、第１の電力出力は、第２の電力出力とは異なると判定することができる。さらに、第１の電力出力と、記憶された履歴電力出力データとの間の差が、記憶された電力出力しきい値以上であるときに、第１の電力出力は、記憶された履歴データとは異なると判定することができる。さらに、第１のセンサ信号と、記憶された履歴センサ信号データとの間の差が、記憶されたセンサ信号しきい値以上であるときに、第１のセンサ信号は、記憶された履歴データとは異なると判定することができる。
【００３４】
代替的実施形態においては、方法３１０はまた、第３の太陽電池に関連する第３のセンサから第３のセンサ信号を受信すること（３３０）を含むことができる。例えば、第３のセンサ信号（すなわち、放射照度信号）は、第３の放射照度センサ１０４から受信され（３３０）、この第３の放射照度センサは、第３の太陽電池３４に関連づけられる。方法３１０はまた、第３の太陽電池３４の第３の電力出力を決定すること（３３２）、および例えば、第２のセンサ信号と第３のセンサ信号との平均をとることにより、平均センサ信号を決定すること（３３４）を含む。方法３１０はまた、例えば、第２の電力出力と、第３の電力出力との平均をとることにより、平均電力出力を決定すること（３３６）を含む。
【００３５】
代替的実施形態において、第２の放射照度センサ１０２は、第１のセンサ信号と平均センサ信号との比較、および第１の電力出力と平均電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて、故障していることが決定される。第１のセンサと、第２のセンサと、第３のセンサとは、第１のセンサと、第２のセンサと、第３のセンサとの相対的ロケーションに基づいて、複数のセンサ９６から選択される。
【００３６】
さらに、コンピュータ実行可能コンポーネントを有する１つまたは複数のコンピュータ読取り可能媒体は、複数のセンサの、例えば、複数のセンサ９６（図１に示される）の動作を監視するように構成することができる。コンピュータ実行可能コンポーネントは、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、少なくとも１つのプロセッサに第１のセンサ信号と、第２のセンサ信号と、第１の電力出力と、第２の電力出力とを受信させるインターフェースコンポーネントと；少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、少なくとも１つのプロセッサに第１のセンサ信号と、第２のセンサ信号と、第１の電力出力と、第２の電力出力とを比較するための少なくとも１つのアルゴリズムを記憶させるメモリコンポーネントと；少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、少なくとも１つのプロセッサに複数のセンサ内の故障センサを識別させる分析コンポーネントとを含むことができる。
【００３７】
本明細書において説明される実施形態は、１つまたは複数のコンピュータ読取り可能媒体を包含し、各媒体は、データを操作するためのデータまたはコンピュータ実行可能命令を含むように構成することができ、またはそれらを担持する。コンピュータ実行可能命令は、様々な異なる機能を実行することが可能な汎用コンピュータに関連する処理システム、または限られた数の機能を実行することが可能な専用コンピュータに関連する処理システムなどの処理システムによってアクセスすることができるデータ構造、オブジェクト、プログラム、ルーチン、または他のプログラムモジュールを含む。コンピュータ実行可能命令は、処理システムに、特定の機能、または機能のグループを実行させ、本明細書に開示される方法のためのステップをインプリメントするためのプログラムコード手段の例である。さらに、実行可能命令の特定のシーケンスは、そのようなステップをインプリメントするために使用することができる対応する動作の一例を提供する。コンピュータ読取り可能媒体の例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、あるいは処理システムによってアクセスすることができるデータまたは実行可能命令を提供することが可能な他の任意のデバイスまたはコンポーネントを含む。
【００３８】
本明細書において説明されるようなコンピュータまたはコンピューティングデバイスは、１つまたは複数のプロセッサまたは処理装置と、システムメモリと、何らかの形態のコンピュータ読取り可能媒体とを有する。例として限定するものではないが、コンピュータ読取り可能媒体は、コンピュータストレージ媒体と、通信媒体とを備える。コンピュータストレージ媒体は、コンピュータ読取り可能命令、データ構造、プログラムモジュール、他のデータなどの情報の記憶のための任意の方法または技術の形でインプリメントされる揮発性および不揮発性の、着脱可能および着脱不能な媒体を含む。通信媒体は、一般的に、搬送波や他の移送メカニズムなどの被変調データ信号の形で、コンピュータ読取り可能命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータを実施し、任意の情報配送媒体を含む。上記のうちの任意の組合せもまた、コンピュータ読取り可能媒体の範囲内に含まれる。
【００３９】
コンピュータは、リモートコンピュータなど、１つまたは複数のリモートコンピュータに対する論理接続を使用してネットワーク化環境内で動作することができる。例示のコンピューティングシステム環境に関連して説明されるが、本発明の実施形態は、非常に多数の他の汎用または専用のコンピューティングシステムの環境または構成と共に動作する。コンピューティングシステム環境は、本明細書において説明される実施形態の用途または機能についてどのような限定も示唆することを意図してはいない。さらに、コンピューティングシステム環境は、例示の動作環境において示されるコンポーネントのうちの任意の１つまたは組合せに関連したどのような依存性または要件を有するようにも解釈するべきではない。本発明の態様と共に使用するために適切とすることができるよく知られているコンピューティングシステム、環境、および／または構成の例は、それだけには限定されないが、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドデバイスまたはラップトップデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのシステム、セットトップボックス、プログラマブル大衆消費電子製品、モバイル電話、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、および上記のシステムまたはデバイスのうちのどれかを含む分散型コンピューティング環境などを含む。
【００４０】
本明細書において説明される方法およびシステムは、隣接するセンサからのリアルタイムと履歴との両方のデータを使用して、故障センサを識別する。隣接するセンサは、太陽電池と放射照度センサとの物理的ロケーションに基づいて定義される。太陽電池は、例えば、ＨＭＩにおいてユーザによってグループおよび近隣として分類される。グループに関連した情報は、メモリに記憶される。近傍規則エンジン（ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄ ｒｕｌｅ ｅｎｇｉｎｅ）は、ソーラモジュール内に含まれるセンサによって提供されるリアルタイム電力出力と放射照度値とを絶えずトレースする。選択された近隣の電力出力における偏差が識別されたときはいつでも、放射照度値は、同様な偏差を識別するために比較され、逆もまた同様である。近傍規則エンジンは、さらに分析するために、記憶された履歴データと、リアルタイムの電力出力および／または放射照度値とを比較することもできる。センサが、故障していると判定されたときはいつでも、警報が、起動され、ＨＭＩにおいて表示される。放射照度センサに関して本明細書において説明されているが、本明細書において説明される方法およびシステムは、システム１０内に含まれる他のタイプのセンサに対して適用することもできる。
【００４１】
太陽光発電システム内の故障放射照度センサの自動識別は、放射照度センサデータ、および対応する電力を分析することにより、提供される。放射照度センサ信号は、低い、または高いように表示されるのに対して、電力は、通常の値として表示される場合には、本明細書において説明されるシステムおよび方法は、問題エリアを識別し、根本的原因分析（ＲＣＡ）の必要性を回避する隣接するセンサデータに基づいて警報をトリガする。
【００４２】
上記に説明された実施形態は、太陽光発電システムの効率的でコスト効率のよい動作を容易にする。本明細書において説明される制御システムは、適切に機能していないセンサを自動的に識別する。さらに、故障センサが識別されたときには、警報が起動され、センサが故障していることを示す指示をユーザに提供する。
【００４３】
太陽光発電システムの例示の実施形態は、上記で詳細に説明される。方法およびシステムは、本明細書において説明される特定の実施形態だけには限定されず、さらに正確に言えば、システムのコンポーネント、および／または方法のステップは、本明細書において説明される他のコンポーネントおよび／またはステップとは独立して、別々に利用することができる。
【００４４】
本明細書において説明される実施形態は、１つまたは複数のコンピュータまたは他のデバイスによって実行される、プログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令の一般的な場合について説明することができる。コンピュータ実行可能命令は、１つまたは複数のコンピュータ実行可能なコンポーネントまたはモジュールにまとめることができる。一般に、プログラムモジュールは、それだけには限定されないが、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、および特定のタスクを実行し、または特定の抽象データ型をインプリメントするデータ構造を含む。本明細書において説明される本開示の態様は、任意の数および構成のそのようなコンポーネントまたはモジュールを用いてインプリメントすることができる。例えば、本開示の態様は、図面中で示され、本明細書において説明される特定のコンピュータ実行可能命令あるいは特定のコンポーネントまたはモジュールだけには限定されない。他の実施形態は、本明細書において示され、説明されるよりも多くの機能、または少ない機能を有する異なるコンピュータ実行可能な命令またはコンポーネントを含むことができる。本開示の態様は、タスクが、通信ネットワークを通してリンクされるリモート処理デバイスによって実行される分散型コンピューティング環境内で実行することもできる。分散型コンピューティング環境においては、プログラムモジュールは、メモリストレージデバイスを含むローカルコンピュータストレージ媒体とリモートコンピュータストレージ媒体のどちらにも位置することができる。
【００４５】
本開示の態様は、本明細書において説明される命令を実行するように構成されているときに、汎用コンピュータを専用コンピューティングデバイスに変換する。
【００４６】
本発明の様々な実施形態の特定の特徴が、ある図面においては示され、他においては示されていない可能性があるが、これは、便宜のためにすぎない。本発明の原理に従って、図面の任意の特徴は、他の任意の図面の任意の特徴と組み合わせて、言及し、かつ／または請求することができる。
【００４７】
本書は、最良の態様を含めて本発明を開示し、さらに任意のデバイスまたはシステムを作成および使用すること、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて当業者が本発明を実行することを可能にするように例を使用している。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に思い浮かぶ他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文字通りの言語と異なっていない構造要素を有する場合、あるいは特許請求の範囲の文字通りの言語とはわずかしか異ならない均等な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲の範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 太陽光発電システム
２０ 第１のソーラモジュール
２２ 第２のソーラモジュール
２４ インバータ
２６ システムコントローラ
２８ 複数の太陽電池
３０ 第１の太陽電池
３２ 第２の太陽電池
３４ 第３の太陽電池
３６ 第４の太陽電池
３８ 第５の太陽電池
４０ 第６の太陽電池
４２ 第７の太陽電池
４４ 第８の太陽電池
４６ 第９の太陽電池
４８ 第１０の太陽電池
５０ 第１１の太陽電池
５２ 第１２の太陽電池
５４ 第１３の太陽電池
５６ 第１４の太陽電池
５８ 第１５の太陽電池
６０ 第１６の太陽電池
６２ 第１７の太陽電池
６４ 第１８の太陽電池
６６ 第１９の太陽電池
６８ 第２０の太陽電池
７０ 第２１の太陽電池
７２ 第２２の太陽電池
７４ 第２３の太陽電池
７６ 第２４の太陽電池
７８ 第２５の太陽電池
８０ 第２６の太陽電池
８２ 第２７の太陽電池
８４ 第２８の太陽電池
８６ 第２９の太陽電池
８８ 第３０の太陽電池
９０ 第１の表面
９４ 電気的負荷
９６ 複数のセンサ
１００ 第１の放射照度センサ
１０２ 第２の放射照度センサ
１０４ 第３の放射照度センサ
１０６ 第４の放射照度センサ
１０８ 第５の放射照度センサ
１１０ 第６の放射照度センサ
１１２ 第７の放射照度センサ
１１４ 第８の放射照度センサ
１１６ 第９の放射照度センサ
１１８ 第１０の放射照度センサ
１２０ 第１１の放射照度センサ
１２２ 第１２の放射照度センサ
１２４ 第１３の放射照度センサ
１２６ 第１４の放射照度センサ
１２８ 第１５の放射照度センサ
１３０ 第１６の放射照度センサ
１３２ 第１７の放射照度センサ
１３４ 第１８の放射照度センサ
１３６ 第１９の放射照度センサ
１３８ 第２０の放射照度センサ
１４０ 第２１の放射照度センサ
１４２ 第２２の放射照度センサ
１４４ 第２３の放射照度センサ
１４６ 第２４の放射照度センサ
１４８ 第２５の放射照度センサ
１５０ 第２６の放射照度センサ
１５２ 第２７の放射照度センサ
１５４ 第２８の放射照度センサ
１５６ 第２９の放射照度センサ
１５８ 第３０の放射照度センサ
２００ バス
２０２ プロセッサ
２０４ ＲＡＭ
２０６ ストレージデバイス
２０８ ＲＯＭ
２１０ Ｉ／Ｏデバイス
２１２ オペレータインターフェース
２１４ センサインターフェース
２５０ 第１のグループ
２５２ 第２のグループ
２５４ 第３のグループ
３００ フローチャート
３１０ 方法
３２０ 第１のセンサ信号を受信すること
３２２ 第２のセンサ信号を受信すること
３２４ 第１の電力出力と第２の電力出力とを決定すること
３２６ センサが故障していると判定すること
３３０ 第３のセンサ信号を受信すること
３３２ 第３の電力出力を決定すること
３３６ 平均電力出力を決定すること
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＰＶセル（２８）を備える少なくとも１つのＰＶモジュール（２０）と、複数のセンサ（９６）と、前記複数のセンサに通信可能に結合された処理デバイス（２６）とを備え、前記処理デバイスが、前記複数のＰＶセルのそれぞれの電力出力を決定し、前記複数のセンサからデータを受信し、前記決定された電力出力と、前記受信データとに少なくとも部分的に基づいて、前記複数のセンサ内の故障センサを識別するように構成されている、光起電力（ＰＶ）発電システム（１０）。
【請求項２】
前記複数のセンサ（９６）が、前記複数のＰＶセル（２８）のうちの第１のＰＶセル（３２）に関連づけられ、前記第１のＰＶセルの表面（９０）における太陽光束に関連する第１の放射照度信号を出力するように構成された第１の放射照度センサ（１０２）と、前記複数のＰＶセルのうちの第２のＰＶセル（４２）に関連づけられ、前記第２のＰＶセルの表面（９０）における太陽光束に関連する第２の放射照度信号を出力するように構成された第２の放射照度センサ（１１２）とを備える、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記処理デバイス（２６）が、前記第１のＰＶセル（３２）の第１の電力出力と、前記第２のＰＶセル（４２）の第２の電力出力とを決定するようにさらに構成されている、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記処理デバイス（２６）が、前記第１の放射照度信号と前記第２の放射照度信号との比較、および前記第１の電力出力と前記第２の電力出力との比較に基づいて、前記第１の放射照度センサを故障しているとして識別するように構成されている、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の放射照度信号が前記第２の放射照度信号とは異なっており、前記第１の電力出力と前記第２の電力出力との間の差が、あらかじめ定義されたしきい値以下であるときに、故障センサ警報信号を生成するように、前記処理デバイス（２６）がさらに構成されている、請求項３記載のシステム。
【請求項６】
履歴動作データと、放射照度信号の間の、電力出力の間の受け入れることができる分散を定義するしきい値とのうちの少なくとも１つを記憶するように構成されたメモリデバイス（２０８）をさらに備える、請求項３記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の放射照度信号が前記第２の放射照度信号とは異なっており、前記第１の電力出力が前記第２の電力出力とは異なっており、前記第１の放射照度信号と前記第１の電力出力とのうちの少なくとも一方が、記憶された履歴データとは異なっているときに、前記第１の放射照度センサ（１０２）を故障しているとして識別するように、前記処理デバイス（２６）がさらに構成されている、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
複数の光起電力（ＰＶ）セル（２８）を含む光起電力（ＰＶ）発電システム（１０）内の故障センサを識別するように構成された制御システムであって、複数のセンサ（９６）に結合された処理デバイス（２６）を含み、前記複数のセンサのそれぞれが前記複数のＰＶセルのうちの１つのＰＶセルに関連づけられ、前記処理デバイスが、第１のＰＶセル（３２）に関連する第１のセンサ（１０２）からの第１のセンサ信号を含めて、前記複数のセンサのそれぞれからのセンサ信号を受信し、センサ信号の平均値を決定し、前記第１のＰＶセルの第１の電力出力を含めて、前記複数のＰＶセルのそれぞれの電力出力を決定し、平均電力出力を決定し、前記第１のセンサ信号と前記センサ信号の平均値との比較、および前記第１の電力出力と前記平均電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて、前記第１のセンサが故障していることを識別するように構成されている、制御システム。
【請求項９】
前記処理デバイス（２６）が、前記第１のセンサ（１０２）以外の前記複数のセンサ（９６）によって出力される前記センサ信号に基づいて前記センサ信号の平均値を決定し、前記第１のＰＶセル（３２）以外の前記複数のＰＶセル（２８）の前記電力出力に基づいて前記平均電力出力を決定するようにさらに構成されている、請求項８記載の制御システム。
【請求項１０】
前記処理デバイス（２６）が、前記第１のセンサ信号が、前記センサ信号の平均値とは異なっているかどうか判定するように、前記第１の電力出力と、前記平均電力出力との間の差が、あらかじめ定義された電力出力しきい値以下であるかどうか判定し、前記第１のセンサ信号が、前記センサ信号の平均値とは異なっており、前記第１の電力出力と、前記平均電力出力との間の前記差が、前記あらかじめ定義された電力出力しきい値以下であるときに、前記第１のセンサが、故障していることを示す警報信号を生成するようにさらに構成されている、請求項８記載の制御システム。
【請求項１】
複数のＰＶセル（２８）を備える少なくとも１つのＰＶモジュール（２０）と、複数のセンサ（９６）と、前記複数のセンサに通信可能に結合された処理デバイス（２６）とを備え、前記処理デバイスが、前記複数のＰＶセルのそれぞれの電力出力を決定し、前記複数のセンサからデータを受信し、前記決定された電力出力と、前記受信データとに少なくとも部分的に基づいて、前記複数のセンサ内の故障センサを識別するように構成されている、光起電力（ＰＶ）発電システム（１０）。
【請求項２】
前記複数のセンサ（９６）が、前記複数のＰＶセル（２８）のうちの第１のＰＶセル（３２）に関連づけられ、前記第１のＰＶセルの表面（９０）における太陽光束に関連する第１の放射照度信号を出力するように構成された第１の放射照度センサ（１０２）と、前記複数のＰＶセルのうちの第２のＰＶセル（４２）に関連づけられ、前記第２のＰＶセルの表面（９０）における太陽光束に関連する第２の放射照度信号を出力するように構成された第２の放射照度センサ（１１２）とを備える、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記処理デバイス（２６）が、前記第１のＰＶセル（３２）の第１の電力出力と、前記第２のＰＶセル（４２）の第２の電力出力とを決定するようにさらに構成されている、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記処理デバイス（２６）が、前記第１の放射照度信号と前記第２の放射照度信号との比較、および前記第１の電力出力と前記第２の電力出力との比較に基づいて、前記第１の放射照度センサを故障しているとして識別するように構成されている、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の放射照度信号が前記第２の放射照度信号とは異なっており、前記第１の電力出力と前記第２の電力出力との間の差が、あらかじめ定義されたしきい値以下であるときに、故障センサ警報信号を生成するように、前記処理デバイス（２６）がさらに構成されている、請求項３記載のシステム。
【請求項６】
履歴動作データと、放射照度信号の間の、電力出力の間の受け入れることができる分散を定義するしきい値とのうちの少なくとも１つを記憶するように構成されたメモリデバイス（２０８）をさらに備える、請求項３記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の放射照度信号が前記第２の放射照度信号とは異なっており、前記第１の電力出力が前記第２の電力出力とは異なっており、前記第１の放射照度信号と前記第１の電力出力とのうちの少なくとも一方が、記憶された履歴データとは異なっているときに、前記第１の放射照度センサ（１０２）を故障しているとして識別するように、前記処理デバイス（２６）がさらに構成されている、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
複数の光起電力（ＰＶ）セル（２８）を含む光起電力（ＰＶ）発電システム（１０）内の故障センサを識別するように構成された制御システムであって、複数のセンサ（９６）に結合された処理デバイス（２６）を含み、前記複数のセンサのそれぞれが前記複数のＰＶセルのうちの１つのＰＶセルに関連づけられ、前記処理デバイスが、第１のＰＶセル（３２）に関連する第１のセンサ（１０２）からの第１のセンサ信号を含めて、前記複数のセンサのそれぞれからのセンサ信号を受信し、センサ信号の平均値を決定し、前記第１のＰＶセルの第１の電力出力を含めて、前記複数のＰＶセルのそれぞれの電力出力を決定し、平均電力出力を決定し、前記第１のセンサ信号と前記センサ信号の平均値との比較、および前記第１の電力出力と前記平均電力出力との比較に少なくとも部分的に基づいて、前記第１のセンサが故障していることを識別するように構成されている、制御システム。
【請求項９】
前記処理デバイス（２６）が、前記第１のセンサ（１０２）以外の前記複数のセンサ（９６）によって出力される前記センサ信号に基づいて前記センサ信号の平均値を決定し、前記第１のＰＶセル（３２）以外の前記複数のＰＶセル（２８）の前記電力出力に基づいて前記平均電力出力を決定するようにさらに構成されている、請求項８記載の制御システム。
【請求項１０】
前記処理デバイス（２６）が、前記第１のセンサ信号が、前記センサ信号の平均値とは異なっているかどうか判定するように、前記第１の電力出力と、前記平均電力出力との間の差が、あらかじめ定義された電力出力しきい値以下であるかどうか判定し、前記第１のセンサ信号が、前記センサ信号の平均値とは異なっており、前記第１の電力出力と、前記平均電力出力との間の前記差が、前記あらかじめ定義された電力出力しきい値以下であるときに、前記第１のセンサが、故障していることを示す警報信号を生成するようにさらに構成されている、請求項８記載の制御システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１３４４９１（Ｐ２０１２−１３４４９１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２７５２２７（Ｐ２０１１−２７５２２７）
【出願日】平成２３年１２月１６日（２０１１．１２．１６）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７５２２７（Ｐ２０１１−２７５２２７）
【出願日】平成２３年１２月１６日（２０１１．１２．１６）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]