DE102010062698A1 - Photovoltaic module and method for controlling a photovoltaic module - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik Modul sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Photovoltaik Moduls, wobei der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, ein Photovoltaik Modul sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Photovoltaik Moduls zur Verfügung zu stellen, welche eine einfache und flexible Abgabe von Energie an Dritte ermöglichen. Ein erfindungsgemäßes Photovoltaik Modul mit einem Anschluss zur direkten Energieabgabe an einen Kunden (142) umfasst eine Steuerung (104) mit einem Schalter (106) zur Aktivierung und Deaktivierung der direkten Energieabgabe. Dabei umfasst die Steuerung (104) ferner ein mit dem Schalter (106) gekoppeltes Telekommunikationsmodul (110), das von dem Kunden (142) über ein Telefon (144) anwählbar ist, wobei das Telekommunikationsmodul (110) dazu ausgebildet ist, den Schalter (106) anzusteuern und eine bedarfsweise Aktivierung bzw. Deaktivierung der Energieabgabe zu ermöglichen.The invention relates to a photovoltaic module and a method for controlling a photovoltaic module, the invention being based on the object of providing a photovoltaic module and a method for controlling a photovoltaic module, which enable a simple and flexible delivery of energy to third parties . A photovoltaic module according to the invention with a connection for direct energy output to a customer (142) comprises a controller (104) with a switch (106) for activating and deactivating the direct energy output. The controller (104) further comprises a telecommunications module (110) which is coupled to the switch (106) and which can be dialed by the customer (142) via a telephone (144), the telecommunications module (110) being designed to switch ( 106) and to enable activation or deactivation of the energy output as required.

Description

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik Modul sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Photovoltaik Moduls.The invention relates to a photovoltaic module and a method for controlling a photovoltaic module.

Als Photovoltaik Modul im Sinne der Erfindung werden Vorrichtungen verstanden, die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln, insbesondere mit Hilfe von Solarzellen.Within the meaning of the invention, photovoltaic modules are devices which convert solar energy into electrical energy, in particular with the aid of solar cells.

DE 10 2004 025 924 A1 beschreibt eine Photovoltaikanlage zur Einspeisung von Energie in ein elektrisches Netz. Diese Photovoltaikanlage weist ein integriertes Überwachungsgerät auf, welches den Status der Photovoltaikanlage überwacht und Mittel zum Senden von Status- bzw. Fehlermeldungen aufweist. In dieser Schrift wird unter anderem vorgeschlagen, den Status der Photovoltaikanlage zu überwachen und Status- bzw. Fehlermeldungen mit Hilfe eines GSM- oder eines UMTS-Moduls zu verschicken. Die Photovoltaikanlage ist dazu bestimmt, die erzeugte Energie in ein elektrisches Netz einzuspeisen. Sie ist hingegen nicht dafür vorgesehen, Energie gegen Bezahlung direkt an Endverbraucher abzugeben. DE 10 2004 025 924 A1 describes a photovoltaic system for feeding energy into an electrical network. This photovoltaic system has an integrated monitoring device which monitors the status of the photovoltaic system and has means for sending status or error messages. Among other things, this document proposes to monitor the status of the photovoltaic system and to send status or error messages by means of a GSM or UMTS module. The photovoltaic system is intended to feed the energy generated into an electrical grid. On the other hand, it is not intended to provide energy directly to end users against payment.

In dem Artikel ”A practical application of the ESSO concept, making use of a prepayment system” von Herman Bos ist ein Abrechnungssystem für Solarheimsysteme beschrieben, deren Aktivierung über ein Magnetkarten/Wertmarken-System erfolgt. Durch das Aufladen der Magnetkarte bzw. die Verwendung der Wertmarke kann das Solarheimsystem für jeweils 30 Tage freigeschaltet und genutzt werden. Der Nutzer des Solarheimsystems zahlt somit eine pauschale Gebühr für die Nutzung des Solarheimsystems, unabhängig davon wie häufig er das System in dem Zeitraum nutzt und welchen Energiebedarf er in diesem Zeitraum hat.In the article "A practical application of the ESSO concept, making use of a prepayment system" by Herman Bos, a billing system for solar home systems is described, which is activated via a magnetic card / token system. By charging the magnetic card or the use of the token, the solar home system can be unlocked and used for 30 days. The user of the solar home system pays thus a lump-sum fee for the use of the solar home system, regardless of how often he uses the system during the period and what energy needs he has in this period.

Bei einem weiteren, aus dem Stand der Technik bekannten Vorausbezahlungssystem muss der Kunde zunächst eine Karte kaufen, auf welcher ein Code aufgedruckt ist. Mit diesem Code kann der Kunde das auf der Karte befindliche Guthaben an einer Energieversorgungsstelle des zugehörigen Energieanbieters einlösen. Dazu muss er mit seinem Mobiltelefon eine Kurznachricht (SMS) mit dem Code und der Nummer des Stromzählers derjenigen Energiequelle verschicken, die er aktivieren möchte. Er erhält dann – wiederum per Kurznachricht (SMS) – einen 20-stelligen Aktivierungscode, den er an einer Eingabevorrichtung des Stromzählers eingeben muss. Der Kunde wird anschließend so lange mit Energie versorgt, bis das mit der Karte erworbene Guthaben aufgebraucht ist. Zur Reaktivierung der Energieversorgung muss er eine neue Karte kaufen und den Vorgang wiederholen (vgl. http://www.conlog.co.za/pages/News/Brochure POWERcard.pdf und DE 698 03 278 T2 ).In a further pre-payment system known from the prior art, the customer first has to buy a card on which a code is printed. With this code, the customer can redeem the credit balance on the card at an energy supply point of the associated energy provider. For this purpose, he must send a short message (SMS) with the code and the number of the electricity meter of the energy source that he wants to activate with his mobile phone. He then receives - again by short message (SMS) - a 20-digit activation code, which he must enter at an input device of the electricity meter. The customer is then supplied with energy until the credit balance acquired with the card has been used up. To reactivate the energy supply, he has to buy a new card and repeat the process (cf. http://www.conlog.co.za/pages/News/Brochure POWERcard.pdf and DE 698 03 278 T2 ).

Die vorstehend beschriebenen Vorausbezahlungssysteme haben den Nachteil, dass eine Infrastruktur für den Verkauf der Magnetkarten, Wertmarken, Wertmünzen etc. vorhanden sein muss. Die Beschaffung und Verwendung der Magnetkarte bedeutet zusätzlichen Aufwand für den Kunden. Zudem sind die beschriebenen Vorausbezahlungssysteme insofern unflexibel, als die Abgabe der Energiemenge nicht an den Bedarf des Kunden anpassbar ist.The prepayment systems described above have the disadvantage that an infrastructure for the sale of the magnetic cards, tokens, tokens etc. must be present. The procurement and use of the magnetic card means additional expense for the customer. In addition, the prepayment systems described are inflexible in that the delivery of the amount of energy is not adaptable to the needs of the customer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Photovoltaik Modul sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Photovoltaik Moduls zur Verfügung zu stellen, welche eine einfache und flexible Abgabe von Energie an Dritte ermöglichen.The invention has for its object to provide a photovoltaic module and a method for controlling a photovoltaic module available, which allow a simple and flexible delivery of energy to third parties.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 7.The object is achieved according to the invention with the features of claims 1 and 7, respectively.

Ein erfindungsgemäßes Photovoltaik Modul weist einen Anschluss zur direkten Energieabgabe an einen Kunden und eine Steuerung auf. Die Steuerung umfasst a) einen Schalter zur Aktivierung und Deaktivierung der direkten Energieabgabe und b) ein mit dem Schalter gekoppeltes Telekommunikationsmodul, das von dem Kunden über ein Telefon anwählbar ist. Das Telekommunikationsmodul ist dazu ausgebildet, den Schalter anzusteuern und eine bedarfsweise Aktivierung bzw. Deaktivierung der Energieabgabe zu ermöglichen. Unter einem Anschluss zur direkten Energieabgabe an einen Kunden wird beispielsweise eine herkömmliche Steckdose oder ein sonstiger Anschluss zur Energieabgabe verstanden, beispielsweise ein Stromkabel oder ein USB-Kabel. Als ”direkt” wird jede Energieabgabe verstanden, die ohne vorherige Einspeisung in ein Energienetz erfolgt. Als ”direkt” soll eine Energieabgabe im Sinne der Erfindung in bestimmten Ausführungsformen jedoch noch gelten, wenn die Energieabgabe zunächst an einen Energiespeicher und später zeitverzögert von dem Energiespeicher an den Kunden erfolgt. Der Begriff ”gekoppelt” ist so zu verstehen, dass das Telekommunikationsmodul entweder direkt oder indirekt mit dem Schalter in Verbindung steht und diesen ansteuern kann. Direkt ist die Verbindung, wenn kein weiteres Modul oder sonstiges Element zwischen das Telekommunikationsmodul geschaltet ist. Indirekt ist die Kopplung bereits dann, wenn beispielsweise eine zentrale CPU zwischen Telekommunikationsmodul und Schalter angeordnet ist. Unabhängig von den vorstehend beschriebenen Beispielen wird auch jede sonstige aktive Beeinflussungsmöglichkeit des Schalters durch das Telekommunikationsmodul als Kopplung im Sinne der Erfindung verstanden. Das erfindungsgemäße Photovoltaik Modul hat den Vorteil, dass der Kunde bedarfsweise Energie entnehmen kann, ohne dass hierfür vorbereitende Handlungen erforderlich sind. Der Kunde muss weder zuvor einen Vertrag mit dem Eigentümer des Photovoltaik Moduls schließen, noch ist es erforderlich, eine Magnetkarte, eine Wertmarke, eine Wertmünze oder einen sonstigen Gegendstand zu erwerben. Eine Abrechnung der dem Photovoltaik Modul entnommenen Energie kann über den Telekommunikationsanbieter des Telefons erfolgen, mit welchem die Energieabgabe aktiviert wurde. Die Erfindung ermöglicht es, beliebige Energiemengen auf einfache und benutzerfreundliche Art und Weise zu erwerben. Dies ist insbesondere in Gebieten von Vorteil, in denen kein Stromnetz existiert oder in welchen das existierende Stromnetz so unzuverlässig ist, dass eine alternative Stromquelle regelmäßig von Nutzen ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Kunden dem Photovoltaik Modul auch Kleinstmengen an Energie entnehmen können, ohne dass zuvor ein ”Basisbetrag” gezahlt werden muss. Die Nutzung eines erfindungsgemäßen Photovoltaik Moduls kommt daher auch für Kunden mit sehr geringem finanziellen Budget in Betracht.An inventive photovoltaic module has a connection for direct energy delivery to a customer and a controller. The controller comprises a) a switch for activating and deactivating the direct energy delivery and b) a telecommunications module coupled to the switch, which can be dialed by the customer via a telephone. The telecommunication module is designed to control the switch and to enable as needed activation or deactivation of the energy delivery. Under a connection for direct energy delivery to a customer, for example, a conventional socket or other connection for energy delivery understood, for example, a power cable or a USB cable. "Direct" is understood to mean any energy output that takes place without being fed into an energy grid. In certain embodiments, however, energy delivery within the meaning of the invention should still be considered as "direct" if the energy is first output to an energy store and later delayed by the energy store to the customer. The term "coupled" should be understood to mean that the telecommunications module is either directly or indirectly in communication with the switch and can control this. Direct is the connection, if no other module or other element is connected between the telecommunication module. Indirectly, the coupling is already when, for example, a central CPU between telecommunications module and switch is arranged. Regardless of the examples described above, any other possibility of influencing the switch by the telecommunication module is also understood as coupling within the meaning of the invention. The photovoltaic module according to the invention has the advantage that the customer can take energy, if necessary, without preparatory for this Actions are required. The customer does not have to conclude a contract with the owner of the photovoltaic module, nor is it necessary to acquire a magnetic card, a token, a value coin or any other counterclaim. An accounting of the photovoltaic module taken energy can be done via the telecommunications provider of the phone, with which the energy was activated. The invention makes it possible to purchase any amount of energy in a simple and user-friendly manner. This is particularly advantageous in areas where there is no power grid or in which the existing power grid is so unreliable that an alternative power source is regularly useful. A further advantage of the invention is that customers can also remove very small amounts of energy from the photovoltaic module without first having to pay a "base amount". The use of a photovoltaic module according to the invention is therefore also suitable for customers with a very low financial budget.

Das Telekommunikationsmodul kann beispielsweise ein Mobilfunkmodul oder ein Sender eines lokalen Funknetzes sein. Als Mobilfunkmodul kommt beispielsweise ein GSM-Mobilfunk-Chip in Betracht. Ein solcher GSM-Mobilfunk-Chip hat den Vorteil, dass ein erfindungsgemäßes Photovoltaik Modul mit praktisch jedem Telefon ansteuerbar ist. Der Kunde kann in diesem Fall beispielsweise über die Anwahl einer vorgegebenen Rufnummer oder über eine Telefonapplikation den Anschluss zur Energieabgabe aktivieren und deaktivieren. Auf Einzelheiten hierzu wird nachfolgend noch eingegangen.The telecommunication module can be, for example, a mobile radio module or a transmitter of a local radio network. As a mobile module, for example, a GSM mobile chip is considered. Such a GSM mobile radio chip has the advantage that a photovoltaic module according to the invention can be controlled with virtually any telephone. In this case, the customer can, for example, activate and deactivate the connection to the energy delivery via the selection of a predefined telephone number or via a telephone application. Details will be discussed below.

Ist als Telekommunikationsmodul ein Sender eines lokalen Funknetzes vorgesehen, können Kunden, die über Telefone oder sonstige Endgeräte verfügen, mit entsprechenden technischen Voraussetzungen vor Ort eine Funkverbindung zu dem Telekommunikationsmodul aufbauen. Mit einem lokalen Funknetz ist insbesondere ein sogenanntes WLAN-Netzwerk gemeint, mit welchem viele Mobiltelefone verbindbar sind.If a transmitter of a local radio network is provided as the telecommunication module, customers who have telephones or other terminals can set up a radio connection to the telecommunication module on site with corresponding technical requirements. With a local radio network in particular a so-called Wi-Fi network is meant with which many mobile phones are connected.

Vorzugsweise umfasst die Steuerung einen Stromzähler, der mit dem Schalter und dem Telekommunikationsmodul gekoppelt ist. Ein Stromzähler hat den Vorteil, dass die von dem Photovoltaik Modul an einen Kunden abgegebene Energiemenge genau erfasst und daher der genaue Energieverbrauch abgerechnet werden kann. Diese Abrechnungsmethode ist für Kunden insbesondere dann attraktiv, wenn das Photovoltaik Modul an einem zentralen Ort zur öffentlichen Benutzung aufgestellt ist und Kunden nicht genau wissen, wie hoch ihr Energiebedarf ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn mobile Geräte, wie z. B. Mobiltelefone oder sonstige elektrische Geräte mit Akkumulatoren vollständig oder teilweise entladen sind oder nur eine begrenzte Zeit zur Energieabgabe zur Verfügung steht. Die bedarfsweise Energieentnahme kann auch dann von Vorteil sein, wenn der Kunde nur über sehr geringe finanzielle Mittel verfügt und sicherstellen möchte, dass Energie nur für den oder die wichtigsten Verbraucher erworben wird.Preferably, the controller includes an electricity meter coupled to the switch and the telecommunications module. An electricity meter has the advantage that the amount of energy delivered by the photovoltaic module to a customer is accurately recorded and therefore the exact energy consumption can be billed. This billing method is particularly attractive to customers when the photovoltaic module is placed in a central location for public use and customers do not know exactly what their energy needs are. This is especially the case when mobile devices such. B. mobile phones or other electrical devices with batteries are completely or partially discharged or only a limited time is available for energy delivery. Taking energy as needed can also be beneficial if the customer has very little financial resources and wants to ensure that energy is purchased only for the main consumer (s).

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Photovoltaik. Moduls ist die Steuerung mit einem Energiespeicher gekoppelt, mittels welchem von dem Photovoltaik Modul erzeugte Energie vor der Abgabe an einen Kunden speicherbar ist. Dies hat den Vorteil, dass Energie gepuffert werden kann. Eine Energieabgabe ist in diesem Fall auch dann möglich, wenn das Photovoltaik Modul gerade keine elektrische Energie erzeugt (z. B. nachts). Ferner kann im Falle besonders hoher Bedarfe mit Hilfe des Energiespeichers des Photovoltaik Moduls mehr Energie abgegeben werden als aktuell erzeugt wird.In a further preferred embodiment of the photovoltaic according to the invention. Module, the controller is coupled to an energy store, by means of which the energy generated by the photovoltaic module can be stored prior to delivery to a customer. This has the advantage that energy can be buffered. In this case, an energy output is also possible if the photovoltaic module is currently producing no electrical energy (eg at night). Furthermore, in the case of particularly high demands with the help of the energy storage of the photovoltaic module more energy can be delivered than is currently generated.

Wenn die Elemente der Steuerung vollständig oder teilweise auf einer gemeinsamen Platine angeordnet und zusammengefasst sind, ergeben sich Vorteile bei der Fertigung und Reparatur eines erfindungsgemäßen Photovoltaik Moduls. Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Photovoltaik Moduls unterscheidet sich in diesem Fall nur dadurch von der Herstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Photovoltaik Moduls, dass die zusätzliche Platine in dieses integriert wird. Dementsprechend ist der Aufwand gering, existierende Photovoltaik Module in erfindungsgemäße Photovoltaik Module umzuwandeln. Treten Störungen an einem erfindungsgemäßen Photovoltaik Modul auf, oder ist die Steuerung defekt, kann die Platine einfach durch eine neue Platine ausgetauscht werden.If the elements of the control are arranged completely and partially on a common board and combined, there are advantages in the manufacture and repair of a photovoltaic module according to the invention. The production of a photovoltaic module according to the invention differs in this case only from the production of a known from the prior art photovoltaic module, that the additional board is integrated into this. Accordingly, the effort is low to convert existing photovoltaic modules in photovoltaic modules according to the invention. If faults occur in a photovoltaic module according to the invention, or if the controller is defective, the circuit board can simply be replaced by a new circuit board.

Um die Sicherheit eines erfindungsgemäßen Photovoltaik Moduls zu erhöhen, ist die Platine vorzugsweise fest mit dem Photovoltaik Modul verbunden. Dazu kann diese beispielsweise in die Anschlussdose eines existierenden Photovoltaik Moduls eingegossen sein.In order to increase the safety of a photovoltaic module according to the invention, the board is preferably fixedly connected to the photovoltaic module. For this purpose, this can be poured, for example, in the junction box of an existing photovoltaic module.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung eines Photovoltaik Moduls mit einer Steuerung mit einemn Schalter zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der Energieabgabe und einem Telekommunikationsmodul, wobei folgende Schritte durchgeführt werden:

  • a) Herstellen einer Verbindung zu dem Telekommunikationsmodul mit einem Telefon,
  • b) Senden eines Aktivierungsbefehls bzw. eines Deaktivierungsbefehls von dem Telefon zu dem Telekommunikationsmodul,
  • c) Aktivierung bzw. Deaktivierung der Energieabgabe durch das Telekommunikationsmodul mit Hilfe des Schalters aufgrund des von dem Telekommunikationsmodul empfangenen Aktivierungsbefehls bzw. Deaktivierungsbefehls.
The invention also relates to a method for controlling a photovoltaic module with a controller having a switch for activating or deactivating the energy delivery and a telecommunication module, wherein the following steps are carried out:
  • a) establishing a connection to the telecommunication module with a telephone,
  • b) sending an activation command or a deactivation command from the telephone to the telecommunication module,
  • c) activation or deactivation of the energy delivery by the telecommunication module with the aid of the switch on the basis of the activation command received by the telecommunication module or deactivation command.

Die Herstellung der Verbindung zu dem Telekommunikationsmodul kann entweder direkt erfolgen oder indirekt erfolgen. Indirekt erfolgt die Verbindung beispielsweise, wenn zunächst eine Verbindung zu einem Sendemast eines Telekommunikationsanbieters und dann über diesen eine Verbindung zum Photovoltaik Modul hergestellt wird.The connection to the telecommunication module can either be direct or indirect. Indirectly, for example, the connection is made when first establishing a connection to a transmission tower of a telecommunications provider and then via this a connection to the photovoltaic module.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor der Aktivierung der Energieabgabe eine Verbindung zu einem Telekommunikationsanbieter aufgebaut, um zu überprüfen, ob der Besitzer des Telefons (144), von dem der Aktivierungsbefehl gesendet wurde, aktuell über ein ausreichendes Guthaben oder einen ausreichenden Kreditrahmen verfügt. Dies hat den Vorteil, dass der Betreiber des Photovoltaik Moduls vor der Energieabgabe sicherstellen kann, dass er für die Energieabgabe eine entsprechende Vergütung erhält.In a preferred embodiment of the method according to the invention, prior to the activation of the energy delivery, a connection to a telecommunications service provider is established in order to check whether the owner of the telephone ( 144 ) from which the activation order was sent currently has sufficient credit or sufficient credit. This has the advantage that the operator of the photovoltaic module can ensure, before the energy is released, that he receives a corresponding remuneration for the energy delivery.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Aktivierung der Energieabgabe ein Stromzähler aktiviert und bei Deaktivierung der Energieabgabe der Stromzähler deaktiviert, um die abgegebenen Energiemengen den Aktivierungs- und Deaktivierungsbefehlen derjenigen Telefone zuzuordnen, mit welchen diese abgesendet wurden. Auf einige Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Photovoltaik Modul hingewiesen.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, upon activation of the energy delivery, an electricity meter is activated and deactivated upon deactivation of the energy delivery of the electricity meter to assign the amount of energy delivered to the activation and deactivation commands of those phones, with which they were sent. Some advantages of the method according to the invention have already been pointed out in connection with the photovoltaic module according to the invention.

Weitere Einzelheiten und Ausführungen des erfindungsgemäßen Photovoltaik Moduls und des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further details and embodiments of the photovoltaic module according to the invention and the method according to the invention are described below in connection with the drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Photovoltaik Moduls, 1 a schematic representation of a photovoltaic module according to the invention,

2 einen möglichen Schaltplan der in 1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Photovoltaik Moduls sowie 2 a possible wiring diagram of in 1 shown embodiment of a photovoltaic module according to the invention and

3 eine Anwendungsmöglichkeit des in den 1 und 2 gezeigten Photovoltaik Moduls. 3 an application of the in the 1 and 2 shown photovoltaic module.

1 zeigt ein Photovoltaik Modul 100 mit einem nicht dargestellten Anschluss zur direkten Energieabgabe an einen Kunden und einer Platine 102, die in 1 vergrößert dargestellt ist. Auf der Platine 102 sind verschiedene Elemente einer Steuerung 104 angeordnet. Die Steuerung umfasst einen Schalter 106, mit welchem die Energieabgabe an den Kunden aktiviert und deaktiviert werden kann. Ferner umfasst die Steuerung ein über einen zentralen Prozessor 108 mit dem Schalter 106 gekoppeltes Telekommunikationsmodul 110. Bei dem in 1 gezeigten Telekommunikationsmodul 110 handelt es sich um ein Mobilfunkmodul 112, das über Mittel zum Senden über mindestens einen, vorzugsweise alle, der folgenden Mobilfunkstandards verfügt: GSM, 3G, 4G, UMTS. 1 shows a photovoltaic module 100 with a connection, not shown, for direct energy delivery to a customer and a circuit board 102 , in the 1 is shown enlarged. On the board 102 are different elements of a controller 104 arranged. The controller includes a switch 106 with which the energy delivery to the customer can be activated and deactivated. Furthermore, the controller comprises a via a central processor 108 with the switch 106 coupled telecommunication module 110 , At the in 1 shown telecommunications module 110 it is a mobile radio module 112 which has means for transmission over at least one, preferably all, of the following mobile radio standards: GSM, 3G, 4G, UMTS.

Der Schalter 106 ist über den Prozessor 108 ferner mit einem Stromzähler 114 verbunden, der dazu dient, die bei aktiviertem Schalter 106 abgegebene Energiemenge zu erfassen.The desk 106 is about the processor 108 further with an electricity meter 114 connected, which serves, with the switch activated 106 to capture the amount of energy delivered.

Die Energieversorgung der auf der Platine 102 angeordneten Elemente erfolgt über eine Energieversorgungseinheit 116, welche beispielsweise ein Kondensator sein kann. Auf die Energieversorgungseinheit 116 kann auch verzichtet werden, wenn beispielsweise die von dem Photovoltaik Modul selbst erzeugte Energie verwendet wird, um die Platine mit Energie zu versorgen. Die Installation einer separaten Energieversorgungseinheit 116 auf der Platine 102 hat allerdings den Vorteil, dass die Platine auch dann funktionsbereit ist, wenn das Photovoltaik Modul gerade keine elektrische Energie produziert.The power supply on the board 102 arranged elements via a power supply unit 116 which may be a capacitor, for example. On the power supply unit 116 can also be dispensed with, if, for example, the energy generated by the photovoltaic module itself is used to power the board with energy. The installation of a separate power supply unit 116 on the board 102 however, has the advantage that the board is ready for operation even if the photovoltaic module is currently producing no electrical energy.

Die in 1 vergrößert dargestellte Platine 102 ist vorzugsweise in die Anschlussdose des Photovoltaik Modul 100 eingegossen, und somit vor Manipulation und Diebstahl geschützt.In the 1 enlarged illustrated board 102 is preferably in the junction box of the photovoltaic module 100 poured, and thus protected against manipulation and theft.

2 zeigt einen Schaltplan mit einigen Elementen einer Platine 102. In dem links oben dargestellten Bereich 118 befindet sich der Spannungsanschluss zur Versorgung der Platine 102. Um verschiedene Ausgangsspannungen für die Versorgung der Platine 102 verwenden zu können, ist im Bereich 120 ein Spannungswandler vorgesehen. Der Schalter 106 der Platine 102 ist in Form eines Transistors 122 realisiert. Bei dem Transistor 122 handelt es sich insbesondere um ein MOSFET, mit welchem das Photovoltaik Modul aktivierbar und deaktivierbar ist. Die Ansteuerung für den MOSFET befindet sich in dem mit dem Bezugszeichen 124 versehenen Bereich. 2 shows a circuit diagram with some elements of a board 102 , In the area shown on the left above 118 is the voltage connection to supply the board 102 , To different output voltages for the supply of the board 102 Being able to use is in the range 120 a voltage converter is provided. The desk 106 the board 102 is in the form of a transistor 122 realized. At the transistor 122 In particular, it is a MOSFET with which the photovoltaic module can be activated and deactivated. The drive for the MOSFET is located in the reference numeral 124 provided area.

Über die in dem Bereich 126 angeordneten Shunt-Widerstände kann eine Leistungsmessung erfolgen, wobei die Auswertung der Leistungsmessung über den im Bereich 128 angeordneten Operationsverstärker erfolgt. Die CPU des zentralen Prozessors 108 steht über die Platine 102 mit allen Elementen in Verbindung. Unmittelbar neben dem Prozessor 108 befindet sich eine Steckverbindung 130 für ein GSM Modem.About in the field 126 arranged shunt resistors can be a power measurement, wherein the evaluation of the power measurement on the in the field 128 arranged operational amplifier takes place. The CPU of the central processor 108 stands over the board 102 with all elements in connection. Immediately next to the processor 108 there is a plug connection 130 for a GSM modem.

Der Anschluss des Photovoltaik Moduls erfolgt über den Eingang im Bereich 132. Der Anschluss zur direkten Energieabgabe an einen Kunden der Platine 102 befindet sich in dem Bereich 134. The photovoltaic module is connected via the input in the area 132 , The connection for direct energy delivery to a customer of the board 102 is located in the area 134 ,

Anhand von 3 wird nachfolgend beschrieben, wie das erfindungsgemäße Photovoltaik Modul und das erfindungsgemäße Verfahren in der Praxis eingesetzt werden können.Based on 3 will be described below how the photovoltaic module according to the invention and the method according to the invention can be used in practice.

3 zeigt das im Zusammenhang mit 1 beschriebene Photovoltaik Modul 100, welches von der Sonne 136 ausgesendetes Licht 138 in elektrische Energie umwandelt. Das Photovoltaik Modul 100 steht über das Mobilfunkmodul 112 mit dem Sendemast 140 eines Netzbetreibers in Verbindung. Möchte ein Kunde 142 die Energieabgabe des Photovoltaik Moduls 100 aktivieren, setzt er dazu sein Telefon 144 ein. Bei dem Telefon 144 kann es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon handeln, mit welchem man telefonieren und Kurznachrichten verschicken kann. 3 shows that in connection with 1 described photovoltaic module 100 which from the sun 136 emitted light 138 converted into electrical energy. The photovoltaic module 100 is via the mobile module 112 with the transmission tower 140 of a network operator. Would like a customer 142 the energy output of the photovoltaic module 100 activate, he sets to his phone 144 one. On the phone 144 For example, it can be a mobile phone with which you can make phone calls and send short messages.

Für die Aktivierung der Energieabgabe können verschiedene Modi vorgesehen sein.For activating the energy delivery, various modes may be provided.

In einem ersten Modus kann der Kunde mit seinem Mobiltelefon die Energieabgabe für einen vorgegebenen Geldwert aktivieren.In a first mode, the customer can activate with his mobile phone, the energy tax for a given monetary value.

In einem zweiten Modus kann der Kunde 142 mit seinem Telefon 144 die Energieabgabe für einen bestimmten Zeitraum aktivieren.In a second mode, the customer can 142 with his phone 144 activate the energy release for a certain period of time.

In einem dritten Modus kann der Kunde 142 mit seinem Telefon 144 die Energieabgabe unbefristet aktivieren. Die Energieabgabe wird dann entweder automatisch deaktiviert, wenn der Kreditrahmen des Kunden erreicht oder das Prepaid-Guthaben aufgebraucht ist oder alternativ, wenn der Kunde die Verbindung zu dem Photovoltaik Modul trennt.In a third mode, the customer can 142 with his phone 144 activate the energy delivery indefinitely. The energy delivery is then either automatically deactivated when the credit limit of the customer is reached or the prepaid credit is used up or alternatively when the customer disconnects the connection to the photovoltaic module.

Unabhängig vom dem vorstehend beschriebenen, gewählten Modus erfolgt die Abrechnung direkt über den Netzbetreiber, indem der für die Abgabe der Energie fällige Betrag vom Prepaid-Konto des Nutzers abgezogen oder mit der nächsten Telefonrechnung abgerechnet wird.Regardless of the selected mode described above, the billing takes place directly through the network operator by deducting the amount due for the delivery of energy from the user's prepaid account or billed to the next phone bill.

In einem vierten Modus stellt der Kunde 142 die Verbindung zu dem Photovoltaik Modul 100 über eine Mobilfunkapplikation her. Die Mobilfunkapplikation ermöglicht es, die Energieabgabe des Photovoltaik Moduls auf Knopfdruck zu aktivieren und wieder zu deaktivieren.In a fourth mode, the customer presents 142 the connection to the photovoltaic module 100 via a mobile application. The mobile application makes it possible to activate and deactivate the energy output of the photovoltaic module at the push of a button.

Eine manuelle Aktivierung und Deaktivierung kann auch über entsprechende Kurzmitteilungen erfolgen, beispielsweise das Versenden der Nummer des zu aktivierenden Photovoltaik Moduls und des Wortes ”Activate” zur Aktivierung der Nummer des zu deaktivierenden Photovoltaik Moduls und des Wortes ”Deactivate” zur Deaktivierung. In analoger Weise können eine oder zwei Rufnummern zur Aktivierung bzw. Deaktivierung vorgesehen sein.Manual activation and deactivation can also take place via appropriate text messages, for example sending the number of the photovoltaic module to be activated and the word "Activate" to activate the number of the photovoltaic module to be deactivated and the word "Deactivate" for deactivation. In an analogous manner, one or two numbers can be provided for activation or deactivation.

Nachfolgend wird anhand von 3 ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.The following is based on 3 an application example of the method according to the invention described.

Ein Kunde 142 kommuniziert mit seinem Telefon 144 über einen Sendemast 140 mit einem Telekommunikationsanbieter 146 und teilt mit, dass er die Energieversorgung eines bestimmten Photovoltaik Moduls aktivieren möchte. Verfügt er über ein Telefon mit einem Prepaid-Konto, wird zunächst geprüft, ob das Prepaid-Konto ein ausreichendes Guthaben aufweist. Ist dies der Fall oder verfügt der Kunde 142 bei dem Telekommunikationsanbieter über einen ausreichenden Kreditrahmen, sendet der Telekommunikationsanbieter über den Sendemast 140 eine Mitteilung mit einer kodierten Information an das Mobilfunkmodul 112. Das Mobilfunkmodul entschlüsselt die kodierte Information und aktiviert die Energieabgabe gemäß der entschlüsselten Information. Die von dem Sendemast 140 an das Mobilfunkmodul 112 übermittelte Information wird auf einem integrierten Speicher des Mobilfunkmoduls gespeichert. Sobald ein elektrischer Verbraucher an das Photovoltaik Modul angeschlossen wird, misst der Stromzähler 114, wie viel Energie von dem Photovoltaik Modul 100 abgegeben wird bzw. wie lange der elektrische Verbraucher an das Photovoltaik Modul angeschlossen ist. Je nach gewähltem Modus wird Energie von dem Photovoltaik Modul so lange abgegeben, bis das von dem Kunden 142 erworbene Guthaben a) durch die Abgabe einer bestimmten Energiemenge oder b) durch das Erreichen der erworbenen Zeit aufgebraucht ist oder c) der Kunde mit seinem Telefon einen Befehl zur Deaktivierung der Energieabgabe sendet. Tritt eine der vorstehenden Bedingungen ein, deaktiviert der Schalter 106 die Energieabgabe des Photovoltaik Moduls wieder. Im Fall c) werden die Kosten der abgegebenen Energiemenge anschließend ermittelt und dem Kunden mit seiner Telefonrechnung in Rechnung gestellt.A customer 142 communicates with his phone 144 over a transmission tower 140 with a telecommunications provider 146 and informs that he wants to activate the power supply of a certain photovoltaic module. If he has a telephone with a prepaid account, it is first checked whether the prepaid account has sufficient credit. Is this the case or does the customer have 142 at the telecommunications provider on a sufficient credit line, the telecommunications provider sends over the transmission tower 140 a message with coded information to the mobile module 112 , The mobile module decrypts the coded information and activates the energy delivery according to the decrypted information. The from the transmission tower 140 to the mobile module 112 transmitted information is stored on an integrated memory of the mobile module. As soon as an electrical load is connected to the photovoltaic module, the electricity meter measures 114 how much energy from the photovoltaic module 100 or how long the electrical load is connected to the photovoltaic module. Depending on the selected mode, energy is released from the photovoltaic module until the time the customer selects it 142 a) by the delivery of a certain amount of energy or b) by the achievement of the acquired time is used up or c) the customer sends with his telephone a command to deactivate the energy delivery. If any of the above conditions occur, the switch disables 106 the energy output of the photovoltaic module again. In case c), the costs of the energy delivered are subsequently determined and charged to the customer with his telephone bill.

Das erfindungsgemäße Photovoltaik Modul und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen es Telekommunikationsanbietern, neue Märkte zu erschließen. Insbesondere in Gegenden, in denen keine oder nur instabile Stromnetze existieren, können erfindungsgemäße Photovoltaik Module aufgestellt und so die Abgabe von Energie angeboten werden. Die Nutzung der Photovoltaik Module kann unkompliziert ohne vorherige Anmeldung, insbesondere auch in Kleinstmengen erfolgen, indem das Telefon hierfür wie vorstehend beschrieben eingesetzt wird.The photovoltaic module according to the invention and the method according to the invention make it possible for telecommunications providers to open up new markets. In particular, in areas where no or only unstable power grids exist, photovoltaic modules according to the invention can be set up and thus the delivery of energy can be offered. The use of photovoltaic modules can be done easily without prior notification, especially in very small quantities by the phone is used for this as described above.

Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, dass Photovoltaik Module von jedem beliebigen Telefon aus freigeschaltet werden können, ohne dass sich das Telefon dazu in der Nähe des Photovoltaik Moduls befinden muss. Die Energieabgabe für einen Kunden, der selbst nicht über ausreichendes Guthaben oder einen ausreichenden Kreditrahmen verfügt, kann daher auch durch Dritte erfolgen, die sich an einem entfernten Ort aufhalten. The invention has the further advantage that photovoltaic modules can be unlocked from any telephone without the need for the phone to be located in the vicinity of the photovoltaic module. The energy tax for a customer who does not have sufficient credit or a sufficient credit line can therefore also be provided by third parties who are located at a remote location.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Photovoltaik ModulPhotovoltaic module
102102
Platinecircuit board
104104
Steuerungcontrol
106106
Schalterswitch
108108
Prozessorprocessor
110110
Telekommunikationsmodultelecommunications module
112112
Mobilfunkmodulmobile module
114114
Stromzählerelectric meter
116116
EnergieversorgungseinheitPower supply unit
118118
Spannungsanschluss zur Versorgung der PlatineVoltage connection to supply the board
120120
SpannungswandlerDC converter
122122
Transistor/MOSFETTransistor / MOSFET
124124
Ansteuerungcontrol
126126
Shunt-WiderständeShunt resistors
128128
Operationsverstärkeroperational amplifiers
130130
Steckverbindung für GSM ModemPlug connection for GSM modem
132132
Anschluss Photovoltaik ModulConnection photovoltaic module
134134
Anschluss Energieabgabe an KundenConnection of energy delivery to customers
136136
SonneSun
138138
Lichtlight
140140
Sendemasttransmission tower
142142
Kundecustomer
144144
Telefonphone
146146
Telekommunikationsanbietertelecommunications providers

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 69803278 T2 [0005] DE 69803278 T2 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • http://www.conlog.co.za/pages/News/Brochure POWERcard.pdf [0005] http://www.conlog.co.za/pages/News/Brochure POWERcard.pdf [0005]

Claims (9)

Photovoltaik Modul (100) mit einem Anschluss zur direkten Energieabgabe an einen Kunden (142) und einer Steuerung (104) umfassend einen Schalter (106) zur Aktivierung und Deaktivierung der direkten Energieabgabe, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (104) ein mit dem Schalter (106) gekoppeltes Telekommunikationsmodul (110) umfasst, das von dem Kunden (142) über ein Telefon (144) anwählbar ist, wobei das Telekommunikationsmodul (110) dazu ausgebildet ist, den Schalter (106) anzusteuern und eine bedarfsweise Aktivierung bzw. Deaktivierung der Energieabgabe zu ermöglichen.Photovoltaic module ( 100 ) with a connection for direct energy delivery to a customer ( 142 ) and a controller ( 104 ) comprising a switch ( 106 ) for activating and deactivating the direct energy delivery, characterized in that the controller ( 104 ) with the switch ( 106 ) coupled telecommunication module ( 110 ) provided by the customer ( 142 ) over a telephone ( 144 ) is selectable, wherein the telecommunication module ( 110 ) is adapted to the switch ( 106 ) and to enable as needed activation or deactivation of the energy release. Photovoltaik Modul (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Telekommunikationsmodul (110) ein Mobilfunkmodul (122) und/oder einen Sender eines lokalen Funknetzes umfasst.Photovoltaic module ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the telecommunication module ( 110 ) a mobile radio module ( 122 ) and / or a transmitter of a local radio network. Photovoltaik Modul (100) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (104) einen Stromzähler (114) umfasst, der mit dem Schalter (106) und dem Telekommunikationsmodul (110) gekoppelt ist.Photovoltaic module ( 100 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the controller ( 104 ) an electricity meter ( 114 ) connected to the switch ( 106 ) and the telecommunication module ( 110 ) is coupled. Photovoltaik Modul (100) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (104) mit einem Energiespeicher gekoppelt ist, mittels welchem von dem Photovoltaik Modul (100) erzeugte Energie vor der Abgabe an einen Kunden (142) speicherbar ist.Photovoltaic module ( 100 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the controller ( 104 ) is coupled to an energy storage, by means of which of the photovoltaic module ( 100 ) generated energy before delivery to a customer ( 142 ) is storable. Photovoltaik Modul (100) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der Steuerung (104) vollständig oder teilweise auf einer gemeinsamen Platine (102) angeordnet sind.Photovoltaic module ( 100 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the elements of the control ( 104 ) completely or partially on a common board ( 102 ) are arranged. Photovoltaik Modul (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (102) fest mit dem Photovoltaik Modul (100) verbunden ist.Photovoltaic module ( 100 ) according to claim 5, characterized in that the board ( 102 ) fixed to the photovoltaic module ( 100 ) connected is. Verfahren zur Steuerung eines Photovoltaik Moduls (100) mit einer Steuerung (104) umfassend einen Schalter (106) zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der Energieabgabe und ein Telekommunikationsmodul (110), insbesondere nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Herstellen einer Verbindung zu dem Telekommunikationsmodul (110) mit einem Telefon (144), b) Senden eines Aktivierungsbefehls bzw. eines Deaktivierungsbefehls von dem Telefon (144) zu dem Telekommunikationsmodul (110), c) Aktivierung bzw. Deaktivierung der Energieabgabe durch das Telekommunikationsmodul (110) mit Hilfe des Schalters (106) aufgrund des von dem Telekommunikationsmodul (110) empfangenen Aktivierungsbefehls bzw. Deaktivierungsbefehls.Method for controlling a photovoltaic module ( 100 ) with a controller ( 104 ) comprising a switch ( 106 ) for activating or deactivating the energy release and a telecommunication module ( 110 ), in particular according to one or more of the preceding claims, characterized by the following steps: a) establishing a connection to the telecommunication module ( 110 ) with a telephone ( 144 b) sending an activation command or a deactivation command from the telephone ( 144 ) to the telecommunication module ( 110 ), c) activation or deactivation of the energy output by the telecommunication module ( 110 ) with the help of the switch ( 106 ) due to the telecommunication module ( 110 ) received activation command or deactivation command. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Aktivierung der Energieabgabe eine Verbindung zu einem Telekommunikationsanbieter aufgebaut wird, um zu überprüfen, ob der Besitzer des Telefons (144), von dem der Aktivierungsbefehl gesendet wurde, aktuell über ein ausreichendes Guthaben oder einen ausreichenden Kreditrahmen verfügt.A method according to claim 7, characterized in that prior to the activation of the energy release, a connection to a telecommunications provider is established to check whether the owner of the telephone ( 144 ) from which the activation order was sent currently has sufficient credit or sufficient credit. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aktivierung der Energieabgabe ein Stromzähler (114) aktiviert und bei Deaktivierung der Energieabgabe der Stromzähler (114) deaktiviert wird um die abgegebenen Energiemengen den Aktivierungs- und Deaktivierungsbefehlen den Telefonen (144) zuzuordnen, mit welchen diese abgesendet wurden.A method according to claim 7 or 8, characterized in that upon activation of the energy delivery, an electricity meter ( 114 ) and deactivating the energy output of the electricity meter ( 114 ) is deactivated by the amount of energy delivered, the activation and deactivation commands by the telephones ( 144 ) with which they were sent.
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