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测试兼容性的方法

阅读:465发布:2020-05-08

专利汇可以提供测试兼容性的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种测试电自主住宅自动化设备的 能量 要求与用于光伏模 块 的预定场所之间的兼容性的方法,包括:步骤(Etp1),选择并存储电自主住宅自动化设备,步骤(Etp2),获得并存储与所述预定场所相关的 位置 数据并将所述位置数据存储在 存储器 中,步骤(Etp3),定义并存储阴影掩模,步骤(Etp5),计算在一年中在所述预定场所处接收的 太阳 辐射 的幅度变化,以及步骤(Etp6),根据在所述预定场所处接收的太阳辐射的幅度变化以及所选择的电自主住宅自动化设备的能量要求来计算能量平衡。,下面是测试兼容性的方法专利的具体信息内容。

1.一种测试电自主住宅自动化设备(13)的能量要求与用于安装光伏模(131)的预定场所之间的兼容性的方法,所述电自主住宅自动化设备(13)包括光伏模块,关闭、遮挡、保护免受太阳干扰的或遮蔽物设备(130),以及存储电能的元件(132),所述存储电能的元件(132)被配置为向关闭、遮挡、保护免受太阳干扰的或遮蔽物设备(130)供应电,所述存储电能的元件(132)被连接到光伏模块(131)并旨在通过由光伏模块(131)生成的电能来充电,
所述方法的特征在于所述方法至少包括:
-选择步骤(Etp1),选择电自主住宅自动化设备(13)并将识别所述电自主住宅自动化设备(13)的数据存储在存储器中,
-获得和存储步骤(Etp2),尤其通过获取或通过输入来获得与所述预定场所相关的位置数据,并将所述位置数据存储在存储器中,
-估计步骤(Etp3),估计并在存储器中存储在所述预定场所处的太阳图数据,-计算步骤(Etp5),在考虑到阴影掩模和所述预定场所的位置的情况下计算在一年中在所述预定场所处接收的太阳辐射的幅度变化的估计,
-能量平衡计算步骤(Etp6),根据在所述预定场所处接收的太阳辐射的幅度变化以及所选择的电自主住宅自动化设备(13)的能量要求来计算能量平衡。
2.如前一权利要求所述的方法,还包括定义和存储步骤(Etp4),定义并在存储器中存储代表可能将阴影投射到所述预定场所上的元素的阴影掩模的数据。
3.如前一权利要求所述的方法,其中根据在所述预定场所处拍摄的一个或多个照片和/或根据在所述预定场所记录的影像,尤其以自动方式定义阴影掩模。
4.如权利要求2和3中的任一项所述的方法,其中定义和存储步骤(Etp4)包括优化相对于放置在所述预定场所处的光伏模块的敏感表面的法线的图像捕获的值的子步骤。
5.如前一权利要求所述的方法,其中通过考虑三个准则来优化图像捕获角的值,第一准则取决于太阳的入射角,第二准则取决于光伏模块的响应,并且第三准则取决于所述预定位置处的日照持续时间。
6.如前述权利要求之一所述的方法,还包括估计置信指数的步骤(Etp7),所述置信指数代表在选择步骤(Etp1)中选择的电自主住宅自动化设备(13)的能量要求与光伏模块递送的能量之间的兼容性。
7.如前一权利要求所述的方法,其中估计置信指数的步骤包括计算在选择步骤(Etp1)中选择的电自主住宅自动化设备(13)的每日操作循环数量的子步骤,所述每日操作循环数量例如在一年中被求平均。
8.如前一权利要求所述的方法,其中在选择步骤(Etp1)中选择的电自主住宅自动化设备(13)的每日操作循环数量被以迭代方式计算。
9.如权利要求6至8之一所述的方法,其中估计置信指数包括计算当存储电能的元件(132)的电荷的值等于年度阈值时,电自主住宅自动化设备(13)能够执行的相继的操作循环的数量。
10.如权利要求6至9之一所述的方法,其中估计置信指数包括计算当存储电能的元件(132)的电荷值等于年度阈值时,电自主住宅自动化设备(13)能够处置的典型日使用场景的数量。
11.如前述权利要求之一所述的方法,其中所述方法借助于移动终端(11)来实现。
12.如前述权利要求之一所述的方法,包括显示与在选择步骤(Etp1)中选择的电自主住宅自动化设备(13)相关的补充信息的步骤(Etp8)。
13.如前述权利要求之一所述的方法,其中计算太阳辐射的幅度变化的估计的计算步骤(Etp5)包括:
-估计所述预定场所处的平均日照数据的子步骤,以及
-将所述平均日照数据与阴影掩模的数据叠加的子步骤。
14.如前述权利要求之一所述的方法,其中能量平衡计算步骤(Etp6)包括计算整年中的能量平衡或能量权衡的子步骤。
15.如前述权利要求之一所述的方法,其中位置数据至少包括所述预定场所的地点和朝向的数据。
16.一种安装电自主住宅自动化设备(13)的方法,所述电自主住宅自动化设备(13)包括光伏模块(131),关闭、遮挡、保护免受太阳干扰的或遮蔽物设备(130),以及存储电能的元件(132),所述存储电能的元件(132)被配置为向关闭、遮挡、保护免受太阳干扰的或遮蔽物设备(130)供应电力,所述存储电能的元件(132)被连接到光伏模块(131)并旨在通过由光伏模块(131)生成的电能充电,
所述方法的特征在于所述至少包括:
-实施如前述权利要求之一所述的测试电自主住宅自动化设备(13)的能量要求与用于安装光伏模块(131)的预定场所之间的兼容性的方法的步骤,并且如果兼容性测试是肯定的,那么包括
-安装关闭、遮挡、保护免受太阳干扰的或遮蔽物设备(130)的步骤,以及-在所述预定场所上安装光伏模块(131)的步骤。
17.一种测试兼容性的设备,尤其是测试兼容性的移动终端、测试兼容性的固定终端或测试兼容性的服务器,包括实施如前述权利要求之一所述的测试兼容性的方法的硬件和/或软件元件,尤其是被设计为实施如前述权利要求之一所述的定义的兼容性方法的硬件和/或软件元件,或者实施如前述权利要求之一所述的方法的装置。
18.一种可从通信网络下载和/或存储在计算机可读数据介质上和/或可由计算机执行的计算机程序产品,其特征在于所述计算机程序产品包含当所述程序由计算机执行时使得计算机实施如权利要求1至16中任一项所述的方法的指令。
19.一种计算机可读存储介质,包括当由计算机执行时使得计算机实现如权利要求1至
16中的任一项所述的方法的指令。
20.一种数据介质的信号,携带如权利要求18所述的计算机程序产品。

说明书全文

测试兼容性的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及由太阳能供电的电自主住宅自动化设备的领域。更具体而言,本发明涉及测试包括至少一个光伏模的电自主住宅自动化设备的能量要求与光伏模块的预定场所之间的兼容性的方法。

背景技术

[0002] 已知由太阳能生成的电能供应的电自主住宅自动化设备,如卷帘百叶窗、遮阳帘、扇式百叶窗、等。这些设备的优点是它们不需要到电网的任何接入。例如,在翻新的情况下,这种解决方案可以是有利的,因为这些设备的安装不要求将新的电线从电表拉到为安装这些设备而选择的场所。
[0003] 但是,安装电自主住宅自动化设备的地方很少位于完全没有障碍物(诸如建筑物或植被之类)的场地。因此,在一天当中,取决于一年中的日期和/或一天中的时间,阴影会投射到住宅自动化设备的光伏模块上,并因此减少或甚至停止其电能生产。这是某些用户对这些电自主住宅自动化设备的可靠性缺乏信心的原因之一。他们犹豫是否选择由太阳能供电的致动器,因为担心为安装光伏模块而选择的场所不会获得足够的日照来保证设备全年良好操作。
[0004] 在这种情况下,提供如下解决方案将是有利的,该解决方案使得可以检查在预定场所实际接收到的太阳辐射是否将允许安装在这个场所的光伏模块向电自主住宅自动化设备提供足够的电能以使其全年正常操作。

发明内容

[0005] 本发明的一个目的尤其是通过提供一种允许自动测试配备有光伏模块的电自主住宅自动化设备是否能够在预定场所正确操作的方案来纠正上面提到的缺陷中的所有或一些。
[0006] 为此,本发明的一个主题是一种测试电自主住宅自动化设备的能量要求与用于光伏模块的预定场所之间的兼容性的方法,所述电自主住宅自动化设备包括光伏模块,关闭、遮挡、保护免受太阳干扰的或遮蔽物(screen)设备,以及存储电能的元件,所述存储电能的元件被配置为向关闭、遮挡、保护免受太阳干扰的或遮蔽物设备供应电,所述存储电能的元件被连接到光伏模块并旨在通过由光伏模块生成的电能来充电,所述方法至少包括:
[0007] -选择步骤,选择电自主住宅自动化设备并将识别所述电自主住宅自动化设备的数据存储在存储器中,
[0008] -获得和存储步骤,尤其通过获取或通过输入来获得与所述预定场所相关的位置数据,并将所述位置数据存储在存储器中,
[0009] -估计步骤,估计并在存储器中存储在所述预定场所处的太阳图数据,[0010] -计算步骤,在考虑到阴影掩模(mask)和所述预定场所的位置的情况下计算在一年中在所述预定场所处接收的太阳辐射的幅度变化的估计,
[0011] -能量平衡计算步骤,根据在所述预定场所处接收的太阳辐射的幅度变化以及所选择的电自主住宅自动化设备的能量要求来计算能量平衡。
[0012] 根据一个实施例,所述方法包括估计置信指数的步骤,所述置信指数代表在选择步骤中选择的电自主住宅自动化设备的能量要求之间的兼容性。
[0013] 根据一个实施例,所述方法包括定义并在存储器中存储代表可能将阴影投射到所述预定场所上的元素的阴影掩模的数据的步骤。
[0014] 根据一个实施例,根据在所述预定场所处拍摄的一个或多个照片和/或根据在所述预定场所记录的影像,尤其以自动方式定义阴影掩模。
[0015] 该方法可以借助于移动终端来实现。
[0016] 根据一个实施例,定义和存储步骤包括优化相对于放置在所述预定场所处的光伏模块的敏感表面的法线的图像捕获的值的子步骤。
[0017] 根据一个实施例,通过考虑三个准则来优化图像捕获角的值,第一准则取决于太阳的入射角,第二准则取决于光伏模块的响应,并且第三准则取决于所述预定位置处的日照持续时间。
[0018] 根据一个实施例,所述方法包括显示与在选择步骤中选择的电自主住宅自动化设备相关的补充信息的步骤。
[0019] 根据一个实施例,计算太阳辐射的幅度变化的估计的步骤包括:
[0020] -估计所述预定场所处的平均日照数据的子步骤,以及
[0021] -将所述平均日照数据与阴影掩模的数据叠加的子步骤。
[0022] 根据一个实施例,估计置信指数的步骤包括计算在选择步骤中选择的电自主住宅自动化设备的每日操作循环数量的子步骤,所述每日操作循环数量例如在一年中被求平均。
[0023] 根据一个实施例,电自主住宅自动化设备的每日操作循环数量被以迭代方式计算。
[0024] 根据一个实施例,计算能量平衡的步骤包括计算整年中的能量平衡或能量权衡的子步骤。
[0025] 根据一个实施例,估计置信指数包括计算当存储电能的元件的电荷值等于年度阈值时,电自主住宅自动化设备能够执行的相继的操作循环的数量。该阈值可以是存储能量的元件的电荷在一年中的最低值。
[0026] 根据一个实施例,估计置信指数包括计算当存储电能的元件的电荷值等于年度阈值时,电自主住宅自动化设备能够处置的典型日使用场景的数量。该阈值可以是存储能量的元件的电荷在一年中的最低值。
[0027] 根据一个实施例,位置数据至少包括所述预定场所的地点和朝向的数据。
[0028] 本发明还涉及测试兼容性的设备,尤其是测试兼容性的移动终端、测试兼容性的固定终端或测试兼容性的服务器,包括实施如前面定义的方法的硬件和/或软件元件,尤其是被设计为实施如前面定义的方法的硬件和/或软件元件。
[0029] 本发明还涉及一种计算机程序产品,该计算机程序产品可从通信网络下载和/或存储在计算机可读数据介质上和/或可由计算机执行,其特征在于该计算机程序产品包含当程序由计算机执行时实行前面定义的方法的计算机程序代码指令。
[0030] 最后,本发明涉及一种计算机可读数据存储介质,在该计算机可读数据存储介质上存储了包含实施前面定义的方法的程序代码指令的计算机程序。附图说明
[0031] 通过阅读以下非限制性说明性描述,本发明的其它特征和优点将变得更加清楚,该描述是通过参考附图而给出的,其中:
[0032] -图1示出了其中借助于移动终端实现测试兼容性的方法的配置示例;
[0033] -图2示出了根据本发明的实施例示例的方法的步骤;
[0034] -图3示出了以南为中心的太阳图的图形表示示例;
[0035] -图4和图5示出了图3的太阳图,其上叠加有阴影掩模;
[0036] -图6示出了根据本发明的实施例示例的定义和存储阴影掩模的步骤的子步骤;
[0037] -图7至9是预定场所处的太阳图、阴影掩模以及取决于太阳在天空中的位置的分别第一准则、第二准则和第三准则的图形表示的叠加;
[0038] -图10和11是预定场所处的太阳图、阴影掩模以及三个准则的乘积的图形表示的叠加;
[0039] -图12是应用优化子步骤之后获得的结果的图示。

具体实施方式

[0040] 图1示出了包括移动终端11、远程服务器12、12'和电自主住宅自动化设备13的配置的完全非限制性示例,在该示例中,根据本发明的测试兼容性的方法的实施例是借助于移动终端11来实现的。
[0041] 应当注意的是,表述“移动终端”是指能够用于实现根据本发明的测试方法的任何类型的移动设备,诸如膝上型计算机、平板计算机、智能电话等。但是,在下面的描述中,表述“移动终端”将优选地被理解为是指智能电话(smartphone)或触摸平板计算机。更一般地,测试兼容性的方法的实施例可以由任何计算机来实现。例如,可以在终端连接到的远程服务器上实现测试方法,以便允许输入测试方法所需的参数并获得测试方法的结果。
[0042] 优选地但并非必须地,这种移动终端11包括卫星定位设备111、朝向设备112(诸如磁力计或被配置为递送代表移动终端11的朝向的电信号的任何其它传感器),以及加速度计113或被配置为递送代表移动终端11的倾斜度的电信号的任何其它传感器。
[0043] 移动终端11可以包括通信模块114,该通信模块114被配置为例如根据通信协议与至少一个远程服务器12、12'进行对话。通信模块114可以连接到可以集成到或者可以不集成到移动终端11中的通信装置115。
[0044] 非限制性地,移动终端11可以包括至少一个显示模块116,至少一个图像处理模块117、至少一个计算模块118和至少一个存储器119。
[0045] 移动终端11的这些不同模块114、116、117、118可以是一个或多个微控制器微处理器、处理器、计算机或任何其它适当编程的等效装置。
[0046] 移动终端11可以包括至少一个处理单元110,其包括至少一个处理器和至少一个存储区。
[0047] 以下,不同存储区都由表述“存储器”来表示,而不管终端是具有一个还是多个存储区。这个存储器119可以是处理单元110、处理器、模块的存储器或者是集成到移动终端11中或未集成到移动终端11中的移动终端11的任何其它存储器。
[0048] 移动终端的通信模块114可以被配置为借助通信装置115并经由至少一种通信协议与至少一个远程服务器12、12'通信。
[0049] 远程服务器12、12'可以包括通信装置120和至少一个存储器121。根据另一个实施例,远程服务器12、12'可以包括通信装置120和web服务122。
[0050] 电自主住宅自动化设备13包括但不限于至少一个光伏模块131、连接到一个或多个光伏模块的至少一个存储电能的元件132;以及包括机电致动器的遮挡设备130。光伏模块131可以机械地集成到电自主住宅自动化设备13的其余部分中。根据一个实施例,光伏模块131可以远离电自主住宅自动化设备13定位,例如,以便使其远离阴影区域或将其安装在高日照的场所。在这种情况下,光伏模块131并非机械地集成到电自主住宅自动化设备13的其余部分中,而是仅通过电缆连接到电自主住宅自动化设备13的其余部分。
[0051] 在下文中,表述“光伏模块”是指一个或多个光伏模块。表述“存储电能的元件”也是如此,无论是否存在一个或多个存储电能的元件,都将以单数形式使用。
[0052] 存储电能的元件132优选地是物理化学存储装置,诸如电池、可再充电电池、超级电容器或任何其它类型的等效元件。存储电能的元件132被配置为向遮挡设备130供应电能并且旨在由光伏模块131生成的电能来充电。
[0053] 遮挡设备130包括能够使遮蔽物在至少一个第一位置和至少一个第二位置之间移动的机动驱动设备。机动驱动设备包括可移动元件的机电致动器,该可移动元件关闭、遮挡或保护免受太阳干扰,诸如卷帘百叶窗、扇式百叶窗、门、格栅、遮帘或任何其它等效材料,并且在下面将被称为遮蔽物。但是,机动设备也可以是车库门或机动门。机电致动器包括电动达、输出轴(output shaft)和电子控制单元(未示出)。特别地,机电致动器是管状致动器,旨在被插入到其上缠绕遮蔽物的绕管中。
[0054] 图2示出了根据本发明实施例示例的测试遮挡设备130的机动驱动设备的能量要求与预定场所之间的兼容性的方法的步骤。
[0055] 表述“预定场所”是指用户想要在其上安装电自主住宅自动化设备13的光伏模块131并且用户在其上或在其处测试日照的场所。
[0056] 测试兼容性的该方法的目的是检验预定场所是否全年受益于足够的日照,以允许安装电自主住宅自动化设备13的光伏模块131并允许该电自主住宅自动化设备13全年良好运行。
[0057] 电自主住宅自动化设备13“良好运行”该着这个电自主住宅自动化设备13的遮挡设备130能够被用于满足预定要求或每天执行至少等于预定阈值的多个操作循环。
[0058] “操作循环”是指例如完全打开遮蔽物的移动或完全关闭遮蔽物的移动。
[0059] 该方法被配置为,当光伏模块131位于预定场所时,自动测试遮挡设备130的机动驱动设备的能量要求与电自主住宅自动化设备13的存储电能的元件132的容量之间的兼容性,所述电自主住宅自动化设备13由其光伏模块131供应电能。
[0060] 该测试方法可以借助于任何类型的终端来实现,诸如移动终端或固定终端(例如台式计算机)。优选地但非限制性地,该测试方法借助于移动终端11来实现。下面,将参考这种实施方式描述测试方法。
[0061] 测试兼容性的方法包括选择电自主住宅自动化设备13并将其存储在移动终端11的存储器119中的第一步骤Etp1。
[0062] 根据该方法的实施例,显示模块116可以在移动终端的屏幕上显示电自主住宅自动化设备13的类型的列表。电自主住宅自动化设备13的列表可以包含在存储在移动终端11的存储器119中或在移动终端11外部的存储区中(例如远程服务器12、12'的存储器121中)的第一数据库中。电自主住宅自动化设备13的可选择类型的列表的显示可以是任何已知的类型。该显示可以例如以至少一个列表、至少一个表格、图标、一个或多个下拉菜单的形式或者以可选择元件的显示的任何其它等效形式来实现。然后,用户可以从显示的列表中选择他想安装在预定场所上的电自主住宅自动化设备。可以通过在人机接口(诸如触摸屏、真实或虚拟键盘、滚轮或任何其它接口)上的动作来进行选择。
[0063] 根据该方法的另一实施例,可以由用户通过输入的允许识别电自主住宅自动化设备的数据来进行选择。为此,移动终端11的显示模块116可以在移动终端的屏幕上触发窗口或字段的显示,在该窗口或字段中,用户可以经由人机接口输入允许识别要测试的电自主住宅自动化设备13的数据。例如,这可以涉及产品标记(reference)、产品名称、代码电自主住宅自动化设备13的任何其它标识符。
[0064] 根据该方法的另一实施例,可以由用户借助移动终端11内部或外部的光学传感器(例如结合到移动终端中的相机)使一维或二维条形码(例如目录)数字化来进行选择。
[0065] 根据该方法的另一实施例,可以借助射频识别(RFID,Radio Frequency IDtification)标签、近场通信(NFC,Near Field Communication)标签或用户可用的设备(诸如移动终端11)可读的任何其它标签来进行选择。
[0066] 根据该方法的实施例,选择之后可以是确认在进入下一步骤之前所做的选择的步骤。
[0067] 根据该方法的实施例,这个选择之后可以是获得关于与所选择的电自主住宅自动化设备13相关联的遮挡设备130的补充数据并将其存储在移动终端11的存储器119中的子步骤。移动终端11的显示模块116可以邀请用户提供遮挡设备130的尺寸(dimension)。移动终端的显示器可以邀请用户输入例如其上将安装所选择的电自主住宅自动化设备的窗户或门的尺寸或重量。为此,移动终端11的显示模块116可以经由人机接口在移动终端11的屏幕上触发可以邀请用户输入遮挡设备130的尺寸或重量的窗口或字段的显示。
[0068] 还可以邀请用户输入提供遮挡设备130的遮蔽物的材料。优选地,可以取决于所选择的电自主住宅自动化设备13的类型通过从列表中选择一种材料来进行这种信息的提供。当用户不知道遮蔽物的材料或在许多材料之间犹豫时,可以不填写这个字段,或者列表可以包括类型“未知”的元素。根据一个实施例,当没有提供遮蔽物的材料时,该材料可以是输出数据并且取决于兼容性测试:移动终端11可以为遮挡设备130的遮蔽物建议与获得的结果兼容的一种或多种材料。
[0069] 为此,选择和存储电自主住宅自动化设备13的步骤Etp1可以包括选择遮蔽物的材料并将其存储在移动终端11的存储器119中的子步骤。如上所述,这个子步骤可以由移动终端11的显示模块116实现。
[0070] 显示模块116可以在移动终端11的屏幕上触发用于遮挡设备的遮蔽物的材料列表的显示。这个材料列表可以包含在存储在移动终端11的存储器119中或在移动终端11外部的存储区中(诸如远程服务器12、12'的存储器121中)的数据库中。可选择材料的列表的显示可以是任何已知类型,例如采取至少一个列表、至少一个表格、图标、一个或多个下拉菜单的形式或任何其它等效的可选择元素的显示形式。然后,用户可以通过在人机接口(诸如触摸屏、真实或虚拟键盘、滚轮或任何其它接口)上的动作来选择所选的材料。
[0071] 根据该方法的另一实施例,可以由用户通过经由人机接口直接输入所选的材料来进行选择。为此,移动终端11的显示模块116可以在移动终端的屏幕上触发邀请用户进入以输入遮蔽物的材料的窗口或字段的显示。
[0072] 在选择电自主住宅自动化设备13之后,可以是在第二数据库中读取与选择的电自主住宅自动化设备13相关联的技术特征并将这些技术特征存储在移动终端11的存储器119中的子步骤。第二数据库可以存储在移动终端11的存储器119中,或者存储在移动终端外部的存储区(例如远程服务器12、12'的存储区121)中。第一数据库和第二数据库可以是一个相同的数据库或者是分开的数据库。
[0073] 当第二数据库被存储在远程服务器12、12'上时,可以借助移动终端的通信模块114读取与选择的电自主住宅自动化设备相关联的技术特征。
[0074] 与选择的电自主住宅自动化设备13相关联的技术特征可以包括但不限于以下参数:对于给定数量的操作循环和/或一定数量的动作,遮挡设备130和/或其机动驱动设备的日平均电消耗、遮挡设备130的不同动作的消耗、由机动驱动设备提供的标称扭矩、与遮挡设备130相关联的光伏模块131的类型和数量、一个或多个光伏模块131的面积和效率、用于存储电能的元件132的类型和数量及其技术特征(诸如其容量、其自放电等)。
[0075] 说明性地,在应用于一个或多个卷帘百叶窗的情况下,操作循环可以与遮蔽物完全升高和完全降低对应。以相同的方式,在应用于扇式百叶窗、门或机动门的情况下,操作循环可以与遮蔽物的打开和关闭对应。同样,动作可以例如与定向百叶帘的板条、部分地升高或降低卷帘百叶窗的遮蔽物、诸如定遮蔽物之类的特定动作或遮挡设备能够执行的任何其它动作对应。
[0076] 根据该方法的实施例,取决于选择的电自主住宅自动化设备13、提供的电自主住宅自动化设备13的尺寸以及可选地其它参数(诸如相关联的遮挡设备130的遮蔽物的重量或材料之类),移动终端11可以选择一个或多个光伏模块131、一个或多个储能元件132和/或机电致动器的类型。根据实施方式的一种变体,移动终端可以针对不同的光伏模块131和/或不同的储能元件132重复整个测试方法。
[0077] 该方法包括获得代表与预定场所相关的位置数据的信号并将其存储在移动终端11的存储器119中的步骤Etp2。位置数据可以包括地点,即,预定场所的地理地点或位置、朝向和/或倾斜度。“朝向”是指由光伏模块的感光平面的法线相对于基本方向所成的角度。
“倾斜度”是指光伏模块的感光平面的法线相对于垂直方向所成的角度。例如,该位置完全由以下参数定义:经度、纬度、方位角和角高。这些参数中的每一个的值形成位置信息的一部分。步骤Etp2可以包括获得并在移动终端11的存储器119中存储分别代表预定场所的地点、朝向以及可选地倾斜度的信号的子步骤。这些位置数据可以例如由用户使用存储在放置在预定场所附近的移动终端的存储器119中的一个或多个移动应用来估计。
[0078] 可以经由通过装在移动终端机中并使用卫星定位系统(或GNSS,Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)(诸如GPS系统、Galileo系统、Glonass系统或任何其它等效系统)的地理定位设备递送的信号来确定地点。移动终端可以显示例如预定场所的经度和纬度。
[0079] 根据实施例,移动终端可以例如显示移动终端所位于的城市的名称和/或城市的邮政编码或任何其它类型的地点。移动终端还可以显示预定场所的海拔。
[0080] 地点也可以由用户直接提供,例如当卫星定位信号的可用性不足以获得对该地点的估计时或者当移动终端未配备卫星定位设备时。移动终端的显示模块可以例如在移动终端的屏幕上触发窗口或字段的显示,用户可以在其中输入关于预定场所的地点的信息(诸如所位于的城市的名称和/或其邮政编码)。这个信息可以由用户提供,例如借助终端的人机接口(诸如触摸屏、真实或虚拟键盘或任何其它等效接口)。在下面,移动终端的通信模块114可以经由通信协议询问在远程服务器12、12'上的web服务122,以便获得用户所位于的城市的坐标。
[0081] 根据该方法的实施方式的一种变体,预定场所的坐标可以由用户直接提供,而无需询问远程服务器12、12'。
[0082] 根据另一实施例,用户输入的地点信息可以被用于验查由移动终端估计的预定场所的位置数据。如果两个位置重合,那么用户可以验证由移动终端11确定的位置数据。在相反的情况下,用户可以借助移动终端重新进行位置测量,或者使用由移动终端11估计的位置数据。
[0083] 预定场所的朝向可以由位于预定场所上或者具有与预定场所的朝向相似的朝向的移动终端提供。例如,可以由移动终端11的软件应用使用由安装在用户的移动终端中的朝向设备递送的信号来提供朝向。它可以是磁力计或任何其它被配置为递送代表移动终端的朝向的信号的传感器。朝向也可以由用户直接提供,例如当移动终端未配备朝向设备时或出于冗余的目的,以便确认由移动终端11提供的预定场所的位置。有利地,这种确认可以允许补偿移动终端的传感器的差校准和/或低精度和/或由于存在干扰移动终端对地球磁场的测量的元件(诸如磁体或任何其它磁性元件)而引起的测量误差。
[0084] 根据实施方式的一种变体,移动终端11的通信模块114可以经由通信协议向远程服务器12、12'上的web服务122询问关于预定场所的位置的数据。这些位置数据例如可以来自由装在移动终端上的地理定位设备递送的信号或者来自用户输入的位置数据(诸如它所位于的城市的名称和/或其邮政编码)。作为回应,通信模块114可以接收代表与位置数据对应的卫星视图的数据并将它们传输到显示模块。然后,显示模块116可以在移动终端11的触摸屏上显示对应的卫星视图并邀请用户指示预定场所的位置。例如,可以邀请用户选择他要在其上进行兼容性测试的房屋和立面。例如,可以通过在这个立面的图像上借助手指触控笔在触摸屏上画线来进行选择。作为回应,移动终端的计算模块118可以计算预定场所的朝向,并将代表这个朝向的信号存储在移动终端11的存储器119中。有利地,这个变体允许借助不拥有磁力计的移动终端11自动获得预定场所的朝向。它还允许检验由移动终端的磁力计提供的数据,或者可选地,校准磁力计。
[0085] 根据该方法的实施例,移动终端11还可以例如通过利用由加速度计、测斜仪或装在移动设备上的任何其它等效设备递送的电信号来显示预定场所的倾斜度。如上所述,倾斜度的测量结果也可以由用户通过与上述类似的方式提供。
[0086] 根据该方法的实施方式的一种变体,预定位置的倾斜度的值可以不被测量并且被认为是恒定的。根据第一示例,可以考虑将电自主住宅自动化设备13安装在相对于地面垂直的墙壁上,因此其光伏模块131也将平行于该垂直方向。在下文中,表述“垂直”将总是指相对于地面垂直。
[0087] 根据另一个示例,与遮挡设备130相关联的光伏模块131可以被安装在不与其上安装了遮挡设备的墙壁平行的机械支架上。在这种情况下,光伏模块131的倾斜度以及因此预定场所的倾斜度将与这个机械支架的几何形状相关。倾斜度的值例如可以构成在步骤Etp1中选择电自主住宅自动化设备13之后读取的与选择的电自主住宅自动化设备13相关联的技术特征的一部分。
[0088] 一旦被确定并且可选地被检验,与预定场所的位置相关的这些不同信息可以被存储在移动终端11的存储器119中。
[0089] 在测量错误的情况下,诸如移动终端11的定位的错误,可以再次执行该步骤Etp2的全部或部分。
[0090] 该方法包括估计代表在预定场所处的太阳图的信号并将其存储在移动终端11的存储器119中的步骤Etp3。
[0091] 应当记得,太阳图,也称为太阳路径图,指示对于一年中的不同时间太阳的角高(也称为仰角或角度高度)和太阳辐射对于给定纬度的平投影的方位角。这个太阳图允许定义一年中各天从这个地方感知到的太阳的路径。对于一天中的不同时间和一年中的不同天,它可以包括例如太阳相对于预定场所在球坐标中的位置。这个太阳图允许定义直接太阳辐射入射在给定表面上的时间。
[0092] 图3是针对给定纬度和给定经度的太阳图的图形表示的示例。每条曲线31、32、33表示取决于一年中特定日期的时间的太阳的视在(apparent)路径。例如,标记为31和33的曲线分别表示夏至和冬至时太阳的视在路径。这两条曲线31、33允许定义如下包络:在完整的一年期间对于所讨论的纬度和经度太阳的不同视在路径位于该包络中。标记为34的曲线表示一天中的不同特定时间。对于给定的纬度,这个图允许可视化一年中不同时间的太阳的方位角和角高。例如,在所讨论的经度和纬度,在6月22日上午10点(太阳时),太阳相对于地平线的角高为58°,其相对于北方的方位角为向东118°。
[0093] 为了估计预定场所处的太阳图,移动终端11的通信模块114可以经由通信协议向web服务122询问预定场所的位置数据。作为回应,通信模块114可以接收针对一年中的不同时间的太阳的位置,例如在球坐标中。例如,可以针对一年中的每一分钟和每一天接收这些位置。
[0094] 根据实施方式的一种变体,太阳图的数据可能不太精确,并且例如仅包含一年中的每个星期、每个月或任何其它规律时段的太阳位置。在这种情况下,例如,可以推断缺失的数据或认为对于该时段的每一天都是相同的。
[0095] 根据实施方式的一种变体,移动终端11的计算模块118可以根据存储在移动终端11的存储器119中的算法来计算针对预定场所的太阳图的数据。
[0096] 根据另一个变体,移动终端11可以在存储器119中包含用于不同纬度的太阳图数据表。在估计代表预定场所处的太阳图的信号的步骤中,计算模块118选择与最接近预定场所的位置的纬度对应的数据表。
[0097] 该方法可以包括定义并在移动终端的存储器119中存储阴影掩模或换句话说是太阳掩模的数据的步骤Etp4。
[0098] 这个阴影掩模是代表当电自主住宅自动化设备13的光伏模块131被安装在这个预定场所时可能将阴影投影到预定场所上并因此投影到电自主住宅自动化设备13的光伏模块131上的各种元素的数据。阴影掩模与可能在一天和/或一年的至少一个时刻遮盖入射在预定场所处的全部或部分直接和/或间接太阳辐射的任何天然或人造元素对应。例如,它可以涉及建筑物或建筑物的一部分(诸如屋檐、较高楼层的阳台之类)、植被(诸如树木、树篱之类)、山或其他地形。取决于它们相对于预定场所的距离以及取决于它们的高度,这些元素生成阴影,所述阴影或多或少地定位在与遮挡设备130相关联的一个或多个光伏模块131上并在或多或少的程度上生成电力生产中的损失。遥远的元素形成地平线。根据它们的尺寸和距离,它们生成阴影,该阴影可在某些时间范围内覆盖光伏模块中的部分或全部。
[0099] 该阴影掩模可以包括形成不同元素的轮廓的点的球坐标,这些元素可能遮盖原本会落在预定场所上的太阳辐射。可以以各种方式定义它。
[0100] 根据实施方式的第一模式,阴影掩模可以由移动终端使用软件应用自动定义,该软件应用使用存储在移动终端11的存储器119中的算法。用户可以借助移动终端11(例如经由摄影软件应用)来拍摄照片,其中该移动终端定位在预定场所上。
[0101] 在将选择的电自主住宅自动化设备13的光伏模块131放置在相对于垂直方向倾斜的机械支架上时,用户可以在确保移动终端11的物镜的光轴和机械支架良好垂直的情况下拍摄照片。为此,移动终端11的摄影软件应用可以包括助手,该助手向用户指示如何使移动终端倾斜。
[0102] 以下,将假设移动终端的物镜的光轴垂直于移动终端11。还将假设已经预先提供了由光伏模块131的机械支架和相对于地面的垂直方向形成的角度的值。这个角度值可以例如已经由用户提供。根据另一实施例,这个角度的值可以形成与电自主住宅自动化设备13相关联的技术特征的一部分。
[0103] 软件应用的助手可以向用户指示要赋予移动终端11的倾斜度,以使得移动终端11与垂直方向所形成的角度的值与光伏模块131的机械支架相对于该相同的垂直方向的角度的值对应。例如,软件应用可以将由装在移动终端中的加速度计或测斜仪提供的角度值与支架的角度值进行比较,并且当两个角度值基本相等时,发送信号。这个信号例如可以是音频信号光信号、振动或用户可感知的任何其它类型的信号。
[0104] 根据实施方式的一种变体,用户可以将借助定位在预定场所上的相机拍摄的照片存储在移动终端11的存储器119中。如上面所提到的,当将选择的电自主住宅自动化设备13的光伏模块131放置在相对于垂直方向倾斜的机械支架上时,用户可以在确保由垂直于相机的物镜的光轴和垂直方向(相对于地面定义)形成的角度值基本上等于由机械支架和该相同垂直方向形成的角度值的情况下拍照。
[0105] 取决于预定场所的位置,在这个场所垂直拍摄的照片可能无法捕获定义精确阴影掩模所需的所有信息。实际上,移动终端11的物镜的场(field)角的值小于光伏模块131的场角的值。应当记得,光伏模块的场与能够被光伏模块捕获的以方位角和角高表示的角空间对应。这个场与允许光伏模块产生高于预定阈值的电能值的太阳辐射的以方位角和角高表示的两个极端入射角之间的差对应。举例来说,移动终端11的物镜一般拥有大约50°的方位角和35°角高的场角,而光伏模块131一般拥有大约160°的方位角和角高的场。
[0106] 作为说明,图4和5示出了图3的太阳图,其上叠加有可能遮盖太阳辐射的不同元素41。在这些图上,示出了分别表示放置在预定场所45处的垂直支架(例如墙壁)上的光伏模块131的场以及也放置在这个预定场所45处的移动终端11的物镜的场角的方框42、43。这两个方框42、43在预定场所45的坐标(方位角、角高)上居中。实际上,在这两个示例中,由于预定场所的角高为零,因此仅示出了与角高的正值对应的方框的部分。
[0107] 在图4和5所示的两个示例中,假设光伏模块的场的方位角和角高值为160°,并且假设移动终端的物镜的场角值大约为50°并且角高大约为35°。
[0108] 图4示出了预定场所45相对于北方以260°方位角定位的情况。在这种配置中,在预定场所处捕获的图像允许以相对精确的方式定义阴影掩模。实际上,被物镜的场角覆盖的区域包含与从预定场所45看到的太阳路径的最大交集。
[0109] 图5示出了另一种情况,其中预定场所45相对于北方以180°的方位角定位。这种配置示出,移动终端的物镜的场角太窄以至于无法捕获定义精确阴影掩模所需的所有信息。此外,涵盖一年中太阳路径的包络与移动终端的物镜的场角之间的交集非常有限。不过,这个场角值允许捕获包含冬季太阳路径的区域。这允许在一年中最关键的时段(即,在电能生产最低的时段期间),检测是否存在可能遮盖光伏模块接收的太阳辐射的元素。
[0110] 为了增加定义阴影掩模的步骤的精度,第一种方法可以包括增加移动终端11的物镜的场角。可以通过将补充光学器件应用于移动终端的物镜以便获得鱼眼(fisheye)物镜的等价物来获得这种增加。
[0111] 根据实施方式的一种变体,用户可以在使图像捕获角的方位角和角高变化的同时从预定场所拍摄多个照片或影像。然后可以组合所拍摄的照片,以获得覆盖与光伏模块131的场类似的场的全景照片。通过在同一屏幕上显示以下内容,图形界面可以帮助用户实现该影像或这些照片(例如,按照极坐标):
[0112] -由光伏模块能够接收并转换太阳能的所有方向组成的场42,
[0113] -已经针对其记录了一个或多个照片和/或影像的区域,以及
[0114] -可选地,指示移动终端11在其当前或瞬时位置的物镜的场的轮廓的方框或者指针光标区域。这个位置可以由朝向设备112确定。
[0115] 场42可以占据整个界面窗口。已经为其记录了一个或多个照片和/或影像的区域可以在这个窗口中用已经记录的照片数据表示;即,这些区域包含实际看到的内容的真实表示。可替代地,已经记录了一个或多个照片和/或影像的区域可以在这个窗口中用确定的或预定的颜色来表示。指示移动终端11在其当前或瞬时位置的物镜的场的轮廓的方框或者指针或光标区域也可以在这个窗口中用确定的或预定的颜色表示。
[0116] 根据实施方式的另一个变体,用户仅从预定场所拍摄单张照片,并且优化图像捕获角的值。该优化的目的是最大化一年中由物镜覆盖的区域与太阳的路径之间的交集。为此,定义和存储阴影掩模的数据的步骤Etp4可以包括优化相对于垂直于预定场所的直线的图像捕获角值的子步骤。有利地,该优化子步骤允许简化阴影掩模的定义,同时确保阴影掩模保持令人满意的精度。
[0117] 假设计算模块118知道移动终端11的物镜的场角的值,即,该值存储在移动终端11的存储器119中。该值可以来自于由计算模块读取移动终端的参数,或者读取借助该移动终端拍摄的照片的元数据。根据一种变体,该场角可以由用户提供,例如,当他将物镜或补充光学器件(例如鱼眼物镜)应用于移动终端时。
[0118] 然后,计算模块寻求允许定义太阳掩模的最佳图像捕获角的值。根据实施例,可以执行根据角高的优化。
[0119] 现在参考图4和5。令A和H为表示移动终端的物镜的场角的方框43的中心的方位角和角高的值。令αa和αh分别是移动终端的物镜的以方位角和仰角高度为单位的场角的值。在这些条件下,表示移动终端的物镜的场角的方框43的四个角的坐标为(A-αa/2;H+αh/2)、(A+αa/2;H+αh/2)、(A+αa/2;H-αh/2)和(A-αa/2;H-αh/2)。
[0120] 根据第一优化模式,计算模块118可以针对角高H考虑夏至和冬至时太阳的角高的值,并选择这两个值的平均值作为角高的最优值。在图4和5中,这相当于按照角高,将表示移动终端的物镜的场角的方框43放置在夏至时太阳路径的曲线与代表冬至时太阳路径的曲线之间。
[0121] 根据一种变体,可以选择图像捕获角的值,使得促进对可能遮盖预定场所处的太阳辐射的地形要素的检测。为此,计算模块可以寻求移动终端的图像捕获角的值,该值允许其物镜的场角覆盖接近冬至的太阳的视在路径的位置。这种变体相当于将表示移动终端的物镜的场角的方框43定位在包含太阳的不同视在路径的包络内,从而使其尽可能接近代表在冬至时太阳路径的曲线。这个角度值例如可以通过计算角高H的值来获得,使得H-αh/2的值基本上等于冬至时太阳的角高的值,αh表示移动终端物镜的场角的值(以仰角高度为单位)。
[0122] 根据一种变体,可以迭代地获得角度值。令A为预定场所的方位角,α为移动终端物镜的场角值。最初,计算模块118将H的值初始化为零。计算模块然后测试坐标(A-αa/2;H-αh/2)和(A+αa/2;H-αh/2)两点之一与冬至时太阳路径上的点之间的距离是否小于预定的值。如果是,那么值H与最优图像捕获角对应。否则,计算模块递增H的值并重复测试,直到所讨论的距离小于预定的值,或者直到光伏模块的整个场已经以角高为单位被遍历。
[0123] 有利地,考虑到冬至时太阳路径这一事实允许检测在一年中最糟糕的时刻(即,光伏模块产生电能最低的一年中的时段)可能遮盖太阳的辐射的元素。
[0124] 根据另一种变体,可以优化图像捕获角的值,以便促进对可能遮盖位于高处的太阳辐射的元素的检测。例如,这可以涉及屋檐。在这种情况下,计算模块寻求移动终端的图像捕获角的值,该值允许移动终端的物镜的场角覆盖接近夏至时太阳的视在路径的位置。
[0125] 该角度值例如可以通过计算角高H的值来获得,使得H+αh/2的值基本上等于夏至时太阳的角高的值,αh表示移动终端的物镜的以角高为单位的场角的值。
[0126] 根据一种变体,可以迭代地获得图像捕获角的值。令A为预定场所的方位角,αh为移动终端的物镜的以角高为单位的场角的值。最初,计算模块118将H的值初始化为90°-αh/2。计算模块然后测试坐标(A-αa/2;H+αh/2)和(A+αa/2;H+αh/2)两点之一与夏至时太阳路径上的点之间的距离是否小于预定的值。如果是,那么值H与最优图像捕获角的角高对应。否则,计算模块递减H的值并重复测试,直到所讨论的距离小于预定的值,或者直到光伏模块的场已经以角高为单位被遍历。
[0127] 一旦已经优化了图像捕获角的值,那么移动终端的拍摄软件应用可以邀请用户以这个图像捕获角在预定场所拍照。为此,软件应用可以包括助手,该助手向用户指示要赋予移动终端的倾斜角。为此,软件应用可以例如使用由装在移动终端上的加速度计或测斜仪提供的角度的值。当移动终端的物镜的光轴倾斜度基本上等于优化的图像捕获角的值时,软件应用可以发出信号,诸如音频信号、光信号、振动、屏幕上显示的指示或用户可以感知的任何其它类型的信号。而且,可以规定在移动终端的屏幕上提供指示,以便促进将移动终端的朝向收敛到最优图像捕获位置。
[0128] 根据另一种变体,可以沿着方位角轴线和沿着角高的轴线来优化图像捕获角的值。在图6所示的实施例中,计算模块通过估计三个准则开始,这三个准则也被称为指标。
[0129] 在子步骤Etp41中,估计与取决于太阳的角高和方位角的太阳的入射角的余弦对应的第一指标。图7是包含预定场所处的太阳的不同视在路径的包络62、阴影掩模41以及代表取决于太阳角高和方位角的太阳辐射的入射角的余弦的曲线61的叠加的图形表示。该第一指标表述以下事实:直接的太阳辐射不垂直于光伏模块的敏感表面到达。实际上,当太阳光线垂直于光伏模块的敏感表面时,直接的太阳辐射最大。相反,当太阳光线不垂直于该表面时,太阳光线覆盖较大的面积,因此光伏模块接收到的辐射强度较小。这个效应被称为“余弦效应”。该第一指标与将应用于最大太阳辐射的值的系数对应,以便考虑到太阳光线的入射角。
[0130] 图像捕获角的值的优化包括根据太阳光线的角高和方位角来估计与光伏模块131的响应对应的第二指标的子步骤Etp42。该第二指标与入射角因子(英文表述为Incidence Angle Modifier(入射角修正器),IAM)对应,其描述了太阳辐射的入射角对光伏模块效率的影响。当太阳辐射垂直于光伏组件的敏感表面到达时,光伏模块的表面没有反射或反射很小。在这种特定情况下,光伏模块的效率最高并且入射角因子的值等于1。相对于该最优入射角定义表征光伏模块性能的效率曲线。当太阳光线偏离最优情况时,光伏模块表面上的入射辐射的反射增加,并且角度因子减小,并且光伏模块的效率也降低。图8示出了包含在预定场所处的太阳的不同视在路径的包络62、阴影掩模以及取决于太阳的角高和方位角的第二指标71的叠加。
[0131] 如果要最大化的值被限制到这两个准则,那么优化将导向该值最大的区域上,并且存在无法具有关于一年中太阳辐射的最大值保持较弱的几天(特别是冬日)的信息或缺少这种信息的险。但是,正是这些冬日期间的操作确定了给定场所处的自主光伏系统的可行性。为了避免此类情况,引入了第三准则,以便考虑针对天空中太阳的给定位置的辐射值的相关性。值的相关性定义如下:随着白天长度的增加,白天在计算中的重要性增加,并且因此,由光伏模块在一个白天接收到的总太阳辐射的值减小。
[0132] 因此,计算模块在子步骤Etp43中估计与预定位置处的日照持续时间的倒数成比例的第三指标。第三准则允许将与天相关的加权引入估计中,这种加权增加了冬日的重要性,在冬季,电自主住宅自动化设备更可能难以操作。
[0133] 图9图示了该第三准则81、包含预定场所处的太阳的不同视在路径的包络62以及取决于太阳的角高和方位角的阴影掩模41的图形表示的叠加。在这个图中,可以清楚地看到,冬日的权重比夏日的权重更大。
[0134] 图9图示了该第三准则81、包含预定场所处的太阳的不同视在路径的包络62以及取决于太阳的角高和方位角的阴影掩模41的图形表示的叠加。
[0135] 根据实施例,可以将上面提到的三个指标的估计限制到与光伏模块的场对应并且以预定场所的坐标为中心的以方位角和角高为单位的角度范围。
[0136] 根据优选的实施例,可以将上面提到的三个指标的估计限制到以预定朝向和/或预定定倾斜度的坐标为中心并且与光伏模块的场和包络的交集对应的角度范围(方位角、角高),其中所述包络包含预定场所处太阳的不同视在路径。
[0137] 有利地,后两种实施例允许限制要执行的计算量,并且因此减少优化图像捕获角的值的子步骤的计算时间。
[0138] 然后在子步骤Etp44中优化这三个准则的乘积。最初,对于在其上估计了三个准则的值的范围中的每个点,计算模块118估计三个先前估计的准则的值的乘积。在图10中根据太阳的角高和方位角示出了所获得的结果,其与阴影掩模41和包含预定场所处太阳的不同视在路径的包络62的图形表示叠加。
[0139] 随后,计算模块118寻求图像捕获角(方位角、仰角高度)的最优值,该值允许移动终端的物镜捕获包含最相关信息的区域。在下文中被称为“最优区域”的这个区域与三个准则的各乘积值的和值最大的区域对应。目的是确定该最优区域是否包含可能遮盖将入射在光伏模块上的至少一些太阳辐射的元素。如果该最优区域不包含任何可能遮盖太阳辐射的元素,那么位于预定场所的光伏模块131捕获的能量最大。如果该最优区域包含可能遮盖至少一些太阳辐射的元素,那么在这个区域中这些元素的影响最大。
[0140] 迭代地获得方位角和角高的最优值。为此,考虑等于移动终端的物镜的场角的角度区域(方位角、仰角高度),针对该角度区域,计算模块对三个准则的值的乘积进行扫描。在图10中,该角度区域由方框90表示。该方框90的中心的坐标与其上放置有移动终端的场所的坐标对应。令A和H为方框90的中心的方位角和角高的相应值,并且αa和αh是移动终端的物镜的以方位角和角高为单位的场角的相应值。在这些条件下,位于这个方框内的所有点的方位角都在A-αa/2和A+αa/2之间,并且角高在H-αh/2和H+αh/2之间。
[0141] 根据实施例,为了找到最优图像捕获角的值,计算模块可以将与由移动终端11的物镜和传感器捕获的角度区域对应的方框90的中心的坐标的值初始化为预定值。然后,计算模块估计针对方框90内存在的每个点而获得的各乘积值之和,并将乘积和的值存储在存储器中。
[0142] 然后,沿着方位角的轴和/或沿着角高的轴线,将方框90的中心的坐标的值增加预定的增量值,例如1°。
[0143] 利用方框的这个新位置,计算模块为方框内存在的每个点估计所获得的乘积值之和的值。这相当于将对每个点获得的乘积值相加,该点的方位角在A-αa/2和A+αa/2之间,并且其仰角高度在H-αh/2和H+αh/2之间。将乘积之和的新值与存储在存储器中的值进行比较。如果新值严格高于存储在存储器中的值,那么计算模块将旧值替换为获得的新值。
[0144] 计算模块重复迭代这一操作,直到已经在其上估计了三个准则的乘积的整个区域都已被表示移动终端的物镜和传感器的捕获角的方框90遍历。
[0145] 已经借助示出矩形形状的方框42、43、90的图描述了优化子步骤。这个描述是完全非限制性的,并且框可以是任何形状:例如,它可以是截断的圆盘片段的形状。作为说明,图11示出了与图10中所示的曲线相同的曲线,其中具有与由移动终端11的物镜和传感器捕获的具有截断的圆盘片段形状的角度区域对应的框,以便考虑笛卡尔坐标到球坐标的转换。
[0146] 根据实施例,为了限制计算量,可以以大于1°的值的增量来执行方框的按照方位角和/或仰角高度的扫描,该值包括在例如2°和10°之间。类似地,沿着方位角轴线和沿着与角高对应的轴线的增量可以是相同值或不同值。
[0147] 根据另一实施例,上述优化图像捕获角的值的方法可以采用降级的形式。在这种降级的模式中,仅沿着两个轴线中的单个轴线(即,与角高对应的轴线)来执行最优图像捕获角的值的搜索。在该优化期间,与由移动终端11的物镜捕获的角度区域对应的方框的中心的方位角的值保持恒定并且等于预定场所的方位角的值。有利地,该降级实施例允许最小化要执行的计算量,并因此减少优化图像捕获角的值的时间。
[0148] 如在非降级实施例中所描述的,计算模块估计上述三个指标,并针对每个入射角取这三个指标的乘积。为了减少计算量,可以将沿着方位角轴线的三个指标的估计限制到与移动终端的物镜的方位角的场角对应的值的范围。
[0149] 如上所述,计算模块认为角度扫描区域等于移动终端的物镜的场角。计算模块将这个角度区域的中心的方位角的值初始化为预定场所的方位角的值,并沿着与角高对应的轴线执行三个准则的乘积的值的扫描。对于每个角高值,计算模块估计为角度扫描区域内存在的每个点获得的乘积之和,并寻找允许这个和最大化的角高的值。
[0150] 图12图示了通过应用优化图像捕获角的值的子步骤的如上所述的两种实施例而获得的各结果的示例。这个图是取决于天空中太阳位置(方位角和角高)的三个准则的乘积之和的图形表示。它包含最优区域101以及最优图像捕获角102、103,移动终端的物镜必须以这个最优捕获角的坐标的方位角和仰角为中心。当根据方位角和角高实现优化时,参考102与最优图像捕获角对应。当仅根据角高实现优化时,参考103与降级模式中的最优图像捕获角对应,方位角等于预定场所的方位角。
[0151] 一旦已经执行了从预定场所的图像捕获,移动终端的图像处理模块117就可以例如借助存储在移动终端11的存储器119中的形状检测算法来遍历图像,以便自动检测在一天和/或一年的至少一个时刻可能完全或部分遮盖预定场所上的太阳辐射的所有元素,并勾勒出阴影掩模。该算法还可以自动检测照片上的天际线,即,天空和地面之间的分隔线。该算法自动计算对预定场所上的太阳辐射形成障碍的每个元素的轮廓的方位角和角高。作为说明,该算法可以使用照片的元数据,诸如视场角(即,视场的横向界限之间的孔径)、物镜的焦距或图像传感器的尺寸,以执行方位角和角高的计算。
[0152] 根据实施方式的一种变体,阴影掩模可以由用户手动定义。用户可以例如在照片上勾勒出可能在光伏面板上投射阴影的元素轮廓。例如,他可以借助手指、触控笔或任何其它等效工具在照片上勾勒掩模的轮廓。在平坦或较为平坦的土地的情况下,他可以描绘地平线或移动代表地平线的线的图像,直到它与拍摄的视图的地平线重合。
[0153] 根据实施方式的另一种变体,用户可以在移动终端11的屏幕上移动一个或多个几何形状,例如一个或多个方形或矩形、一条或多条线,以便围绕可能完全或部分地遮盖预定场所上的太阳辐射的一个或多个元素,并且因此大致定义阴影掩模。
[0154] 根据实施方式的另一种变体,用户可以在移动终端11的屏幕上移动、放大或缩小几何形状(诸如正方形、矩形之类),直到该形状大致覆盖不包含可能完全或部分遮盖预定场所上的太阳辐射的元素的天空的主要部分。
[0155] 根据实施方式的另一种变体,移动终端显示固定的标线并且用户在使标线遵循障碍物的轮廓的同时将移动终端绕预定场所移动180°。随着移动,移动终端11确定每个点的倾斜度和方位角并将它们存储在存储器119中,以便形成阴影掩模。
[0156] 一旦已经定义了阴影掩模,就可以将其存储在移动终端11的存储器119中。
[0157] 一旦定义了阴影掩模和预定场所的位置,就执行阴影掩模对预定场所的日照的影响的研究。为此,移动终端11的计算模块118可以考虑估计的位置数据和阴影掩模,以在步骤Etp5中估计在一年中由位于预定场所的光伏模块接收到的太阳辐射的幅度的变化。
[0158] “太阳辐射的幅度”是指光伏面板每单位面积接收的功率,以W.m-2表示。
[0159] 最初,移动终端的计算模块118可以从预定场所的位置数据确定在预定场所处接收的太阳辐射。为此,步骤Etp4可以包括估计预定场所处的平均日照数据的子步骤。
[0160] 根据实施例,移动终端11的通信模块114可以经由通信协议向web服务122询问预定场所的位置数据(场所、朝向、可选地倾斜度)以便获得到达这个位置的太阳辐射的量,即,关于预定场所的日照的信息。作为回应,通信模块114可以例如从web服务122接收一年中日照的平均测量、一年中的平均温度值、一年中的预定时段内由预定场所接收的太阳能的平均测量。通信模块114可以例如针对一年中的每一天和一天中的每一小时接收预定场所的日照的数据。可以将这些不同的平均气象测量整理为典型气象年(Typical Meteorological Year,TMY)的形式。典型气象年是与一年相关的气候数据文件,由代表所讨论的场所的平均气候的月份组成。这个文件是几年的时段的时间序列的摘要,采用单年代表所讨论的时段的形式。通过针对一年中的月份选择所讨论的时段中所有对应月份中最具代表性的月份来构建文件。
[0161] 为了减少要处理的数据的数量、所使用的存储器空间和对web服务122做出的请求的数量,移动终端11的通信模块114可以针对一年中的每个月接收代表所讨论的月份中不同日子的典型日或平均日的日照数据。例如,该典型日的日照数据可以等于月度数据除以该月中的天数。根据另一个示例,该月的平均日可以与太阳偏角最接近所讨论的月份的平均偏角的那一天对应。应当记得,太阳的偏角与地球-太阳(earth-sun)方向与地球赤道平面所成的角度对应。这个角度在地球赤道平面的北方为正,而在地球赤道平面的南方为负。然后对于所讨论的月份中的每一天复制这个典型日的数据。
[0162] 根据另一种变体,可以通过利用例如存储在终端11的存储器119中的数学模型进行计算来获得预定场上的太阳辐射。
[0163] 对于一年中的每一天,辐射模型根据时间和晴空条件来提供太阳辐射的理论曲线。该理论模型允许根据日期、时间、预定场所的经度和纬度、光伏模块的朝向等来估计某个地理区域上的晴空时的太阳辐射。
[0164] 然后,借助这些理论数据,移动终端11的计算模块118可以针对一年中的每一天和一天中的每一小时或一年中的每月的每个典型日中的每一小时来确定太阳辐射,并应用加权,以便考虑气象现象(等)。
[0165] 根据另一种变体,移动终端11可以在存储器中包含针对各多个地理区域的平均日照值的表。根据预定场所的不同平均日照数据、一天中太阳的路径、一年中太阳的位置,移动终端的计算模块118可以借助存储在移动终端11的存储器119中的算法估计理论上由预定场所接收的太阳能。
[0166] 为了考虑打算安装光伏模块的预定场所的实际环境,步骤Etp4可以包括将平均日照数据与预先定义的阴影掩模的数据叠加的子步骤。通过叠加这些数据,计算模块118因此可以通过用阴影掩模的数据对理论上接收到的太阳能进行加权来估计由预定场所实际接收到的平均太阳辐射。这种加权的目的是考虑由可能拦截原本会到达光伏模块的光并在光伏模块上投射阴影的不同元素导致的光伏能量生产的损失。可以对于一年中的每一天以一小时的粒度等来计算由预定场所实际接收到的这种平均太阳辐射。应当记得,粒度与由计算模型管理的最小细节元素对应。
[0167] 该方法然后包括计算能量平衡的步骤Etp6。这种计算是根据在预定场所处接收的太阳辐射的幅度的变化、选择的电自主设备13的能量要求以及该电自主设备13的技术特征来执行的。
[0168] 根据预定场所处接收到的太阳辐射的幅度变化,根据所选择的电自主住宅自动化设备13的光伏模块131的技术特征,移动终端的计算模块118可以计算由与安装在该预定场所处的遮挡设备130相关联的光伏模块131在一年中生成的电能变化的估计值。
[0169] 在这个步骤Etp6中,移动终端的计算模块118估计在一年的规律时段中由光伏模块131产生的总电能。根据光伏模块131在预定场所处实际接收到的平均太阳辐射来执行计算。为此,计算模块118考虑阴影掩模的数据和光伏模块133的技术特征(诸如其标称功率、其面积、其效率等)。优选地,计算模块118估计光伏模块131在一年中的每一天产生的电能,理想情况下是一天中的每一小时产生的电能。
[0170] 根据实施例,为了建立能量平衡,计算模块118还可以考虑温度。实际上,一般而言,针对预定的温度值给出光伏模块的技术特征。一般而言,该温度等于25℃。当光伏模块131的使用温度低于这个预定温度时,光伏模块的效率增加。相反,当光伏模块的使用温度高于这个预定温度时,效率降低。为了考虑到预定场所处的温度并由此校正计算出的电能值,移动终端的通信模块114可以询问web服务122,以便获得一年中每一天的平均温度或一年中每个月份每个典型日的平均温度。理想情况下,这些温度是针对白天的每个小时的数据。可以通过将取决于使用温度与预定温度值之间的温度差的校正系数应用于结果来校正产生的能量的值。这个校正系数可以例如形成与所选择的电自主住宅自动化设备13相关的在步骤Etp1中选择电自主住宅自动化设备13之后读取的技术特征的一部分。
[0171] 然后,通过所选择的电自主住宅自动化设备13的存储电能的元件132的充电效率来加权由光伏模块例如在一个白天之内产生的电能的估计。这个充电效率尤其取决于使用温度、取决于存储电能的元件的电荷水平以及取决于被注入以对其充电的电流的水平。这个加权估计允许针对一年中的每个预定的规律时段来确定存储电能的元件的潜在电荷。优选地,估计是针对一年中的每一天实现的,并且理想情况下是针对一个白天中的每一小时计算的。
[0172] 为了建立例如每天的能量平衡,移动终端11的计算模块118还可以考虑在一天中存储电能的元件132的自放电。该自放电取决于各种参数,诸如存储电能的元件的温度和电荷之类。例如,在低温下,自放电低于在高温下。同样,存储电能的元件132在其处于满容量时比其被部分充电时更快地自放电。为了计算能量平衡,可以通过寄生消耗来对存储电能的元件的自放电进行建模,该寄生消耗尤其取决于电自主住宅自动化设备13的使用温度和存储电能的元件132的电荷水平。
[0173] 在建立能量平衡期间,计算模块118比较储能元件132的电荷、其自放电与遮挡设备130的消耗,以便在步骤Etp7中估计置信指数。遮挡设备130的消耗尤其取决于用来使遮蔽物移动的机动驱动设备的消耗。置信指数与代表遮挡设备130的能量要求与预定场所之间的兼容性的数据对应,该预定场所旨在容纳与该遮挡设备130相关联的光伏模块131。其目的是告知用户或者通过将所选择的电自主住宅自动化设备13的光伏模块131安装在预定场所上或者通过安装电自主住宅自动化设备使得光伏模块的位置与预定场所的位置对应,所选择的电自主住宅自动化设备13是否在全年能够正确操作。可以通过考虑一个或多个元素和/或通过组合其结果来建立置信指数。
[0174] 根据第一实施例,为了定义置信指数,移动终端11的计算模块118可以计算遮挡设备在一年内的最大有保证的每日使用量。计算模块118可以计算针对在一年中的每一天,遮挡设备130能够执行的最大操作循环数,而存储电能的一个或多个元件132的电荷值不低于预定阈值。这个最大使用量例如可以使用迭代方法来计算。最初,计算模块118考虑由每天一个操作循环构成的遮挡设备130的使用量。通过考虑遮挡设备的技术特征,并且特别是其机动驱动设备的技术特征,计算模块118可以计算执行这个数量的操作循环所需的遮挡设备的消耗。
[0175] 然后,移动终端的计算模块118可以对于一年的每一天计算在这个数量的操作循环之后在与遮挡设备相关联的存储电能的元件132中剩余的电荷值。为此,移动终端11的计算模块118可以考虑遮挡设备130的消耗、由光伏模块131和因此存储电能的元件132提供的电流以及该存储电能的元件的自放电。如果剩余电荷的这个值高于预定阈值,那么计算模块118递增操作循环的数量,并且针对这个新的循环数量重新开始计算。示意性且非限制性地,也被称为放电状态深度极限的阈值可以被设置为包括在电自主设备13的存储电能的一个或多个元件132的最大电荷的0%至30%之间的值。优选地,该阈值可以被设置为包括在与遮挡设备130相关联的存储电能的元件132的最大电荷的10%至20%之间的值。如果在计算过程中计算模块118发现低于该阈值的电荷值,那么计算模块停止计算,并认为不可能执行这个数量的循环,并将先前的值保留为每日操作循环的最大可能数量。为了建立可能的操作循环数量,计算模块118可以对一年中的每一天执行计算。根据实施方式的另一种模式,例如,计算模块可以仅考虑每个月的典型日,以便减少计算量。
[0176] 可以被考虑以定义置信指数的另一个元素是遮挡设备130能够在与其相关联的存储电能的元件132的电荷值低于预定临界值之前的连续操作循环的数量。为此,计算模块118选择一年中最差的一天,即,一年中存储电能的元件的电荷值最低的一天。当计算模块
118对于一年中的每个月使用典型日时,其选择存储电能的元件的电荷值最低的典型日。根据所选择的日子的电荷值,计算模块118估计在存储电能的元件132的电荷值低于临界值之前遮挡设备130可以执行的连续循环的数量。
[0177] 根据一种变体,计算模块可以估计电自主住宅自动化设备13在不接收任何太阳辐射(即,不从其光伏模块接收任何新的太阳能,例如,由于光伏模的故障或由于从光度的角度来看极端的气候条件)的情况下可以进行的典型的日使用场景数量。取决于遮挡设备130,可以按不同的方式定义典型的日使用场景。作为说明,在卷帘百叶窗、扇式百叶窗的情况下,可以将日场景定义为一个操作循环,即,打开一次并关闭一次。在机动门的情况下,例如可以考虑每天两个操作循环。对于前述情况,计算模块考虑针对一年中最不利的一天的存储电能的元件的电荷值。它估计遮挡设备在典型日期间消耗的能量,并根据获得的结果来计算遮挡设备130在与之相关联的存储能量的元件132的电荷值低于临界值之前所能处置的典型日的数量。
[0178] 根据实施例,为了减少计算量,计算模块118可以获得一整年的能量权衡。为此,计算能量平衡的步骤Etp6可以包括计算一整年的能量权衡的子步骤。在针对一年中的每一天或一年中的每一个典型日执行计算之前,计算模块118可以估计一年中累积的所有能量之和以及一整年中所有消耗(致动器消耗、自放电等)之和。如果消耗之和高于同一时段产生的能量之和,那么可以考虑在不执行完整的计算的情况下系统不能操作。
[0179] 根据实施方式例,测试方法可以包括显示与兼容性测试相关的补充信息的步骤Etp8。
[0180] 作为说明,当兼容性测试为肯定时,移动终端11的显示模块116可以在移动终端11的屏幕上显示能够出售和/或安装所选择的电自主住宅自动化设备13并且在地理上靠近将安装该电自主住宅自动化设备13的位置的专业联系人的列表。为此,移动终端的通信模块114可以经由通信协议来询问数据库,该数据库包括相对于预定场所的距离小于预定值的批准的卖方和/或安装者的列表。包含批准的专业人员的列表的数据库可以位于远程服务器12、12'的存储器121中或移动终端11的存储器119中。有利地,即使在连接不良的情况下,这个第二替代方案也允许查阅这个列表。
[0181] 根据实施方式的一种变体,当兼容性测试为否定时,显示模块116可以在移动终端11的屏幕上触发向用户建议执行新测试的消息的显示。该消息可以建议使用例如光伏模块
131的更强大的一个或多个其它模型和/或存储电能的元件132的具有更大容量的至少一个其它模型和/或允许例如选择消耗更少能量的另一种类型的致动器的另一种遮蔽物材料等等来执行新的测试。
[0182] 根据另一个示例,补充信息可以包括被测试的电自主住宅自动化设备13的配置和测试结果的摘要,诸如可执行的每日最大循环数量、可执行的连续循环数和/或在不提供附加能量的情况下可处置的典型日场景的数量。这些不同信息可能例如将被呈现给销售和/或安装所选择的电自主住宅自动化设备的专业人员。
[0183] 当在选择电自主住宅自动化设备13的步骤Etp1中未提供参数(例如遮蔽物的材料和/或朝向和/或倾斜度)时,该参数(例如该材料或可能的材料和/或朝向和/或倾斜度的列表)可以取决于测试期间获得的结果而被建议。
[0184] 步骤Etp1、Etp2和Etp4可以按任何时间次序实现。
[0185] 当例如用户在移动终端上例如通过按下按钮而进行动作,特别是触发动作时,可以同时实现步骤Etp2和Etp4。事实上,该动作可同时触发:
[0186] -获取照片或影像;以及
[0187] -获取位置数据,尤其是经度和/或纬度和/或方位角和/或角高。
[0188] 本发明的另一个主题是一种安装电自主住宅自动化设备的方法。
[0189] 该安装方法包括实现测试电自主住宅自动化设备13的能量要求与用于安装光伏模块131的预定场所之间的兼容性的方法的第一步,诸如上面所定义的。
[0190] 如果兼容性测试的结果是肯定的,那么安装方法包括安装关闭、遮挡、保护免受太阳干扰的或遮蔽物设备130的步骤。该方法还包括将光伏模块131安装在预定场所上的步骤。该方法可以包括安装存储电能的元件132的步骤。
[0191] 已经描述了本发明用于电自主住宅自动化设备的应用,该设备包括关闭、遮挡、保护免受太阳干扰的或遮蔽物设备130,但是本描述绝不是限制性的。本发明还可以应用于其它电自主设备,诸如住宅自动化传感器、警报装备、小型通用太阳能电源、照明系统、信标系统和/或信令系统(例如公路的)等。
[0192] 本发明还涉及测试兼容性的设备,尤其是测试兼容性的移动终端、测试兼容性的固定终端或测试兼容性的服务器,其包括实现上面定义的方法的硬件和/或软件元件,并且尤其是被设计为实现上面定义的方法的硬件和/或软件元件或用于实现诸如上面定义的方法的装置。
[0193] 已经通过借助移动终端11的实施方式描述了本发明,但是本描述是非限制性的。还可以借助固定终端(例如台式计算机)以相同的方式实现上述方法。该固定终端可以包括被集成或未被集成的通信部件,以便例如能够查询位于一个或多个远程服务器12、12'上的一个或多个数据库。为了提供预定场所的位置数据,用户须手动输入位置数据。同样,为了定义阴影掩模,用户须上传在预定场所拍摄的图像,可选地遵循特定的视场角。诸如位置数据、旨在定义阴影掩模的图像之类的不同数据被存储在固定终端的存储器中。在该配置中,可以例如经由互联网将实现测试方法的程序下载到计算机上,或者可以位于磁性数据介质或包含存储器的数据介质上。
[0194] 根据另一实施例,用户可以借助他的固定或移动终端连接到远程服务器12、12',该远程服务器包括至少一个其上存储有实现测试方法的计算机程序的存储器121。
[0195] 本发明的另一个主题是一种计算机程序产品,其包含可由计算机或任何其它等效计算设备(例如,固定或移动终端)读取的指令,当所述指令由处理器执行时会使得处理器执行如上所述的测试兼容性的方法。根据一个实施例,计算机程序产品(还成为电脑程序产品)可从通信网络下载和/或存储在计算机可读和/或计算机可执行的数据介质上。
[0196] 本发明的另一个主题是一种处理器可读的存储介质,例如计算机或任何类型的等效计算设备的处理器,在该存储介质上存储包括用于执行如上所述的测试兼容性的方法的步骤的指令的计算机程序。
[0197] 本发明的另一个主题是数据介质的信号,其携带如上面定义的计算机程序产品。上面定义的不同实施例以及变体可以组合以生成本发明的新实施例。
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