優(yōu)先權(quán)要求

本申請要求于2014年10月28日提交的名稱為“photovoltaicmoduleorarrayshutdown”(光伏模塊或陣列關(guān)閉)的美國臨時申請no.62/069,784的權(quán)益，該臨時申請的全部內(nèi)容據(jù)此以引用方式并入本文。

背景技術(shù)：

太陽能電池可串聯(lián)連接以形成光伏(“pv”)模塊。多個光伏模塊可耦接在一起形成光伏陣列。在光伏陣列中，暫時停用一個或多個光伏模塊以使得由模塊和/或由作為整體的陣列產(chǎn)生的電壓低于閾值(例如，安全性、調(diào)控性)可能是有用的。這種暫時停用可被稱為安全關(guān)閉，并且可有利于在陣列或附近的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行安裝、維護(hù)和/或緊急作業(yè)(例如，滅火)。

附圖說明

圖1示出根據(jù)一些實施例的被配置為關(guān)閉或啟動光伏模塊的示例性系統(tǒng)。

圖2示出根據(jù)一些實施例的被配置為關(guān)閉或啟動光伏模塊的示例性電路。

圖3為示出根據(jù)一些實施例的執(zhí)行光伏模塊的關(guān)閉或啟動的示例性方法的流程圖。

圖4是根據(jù)一些實施例，被配置成實現(xiàn)所公開的技術(shù)中的一種或多種的示例性計算機(jī)系統(tǒng)的框圖。

圖5示出根據(jù)一些實施例的被配置為通過打開串聯(lián)的一個或多個開關(guān)來停用光伏模塊或串的電路的示例圖。

具體實施方式

以下具體實施方式在本質(zhì)上只是說明性的，而并非意圖限制本申請的主題的實施例或此類實施例的用途。如本文所用，詞語“示例性”意指“用作實例、例子或舉例說明”。本文描述為示例性的任何實施未必理解為相比其他實施優(yōu)選的或有利的。此外，并不意圖受前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、

技術(shù)實現(xiàn)要素：
或以下具體實施方式中提出的任何明示或暗示的理論的約束。

本說明書包括提及“一個實施例”或“實施例”。短語“在一個實施例中”或“在實施例中”的出現(xiàn)不一定是指同一實施例。特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何與本公開一致的合適方式加以組合。

術(shù)語。以下段落提供存在于本公開(包括所附權(quán)利要求書)中的術(shù)語的定義和/或語境：

“包括”。該術(shù)語是開放式的。如在所附權(quán)利要求書中所用，該術(shù)語并不排除其他結(jié)構(gòu)或步驟。

“被配置為”。各個單元或部件可被描述或聲明成“被配置為”執(zhí)行一項或多項任務(wù)。在這樣的語境下，“被配置為”用于通過指示該單元/部件包括在操作期間執(zhí)行一項或多項那些任務(wù)的結(jié)構(gòu)而暗示結(jié)構(gòu)。因此，即使當(dāng)指定的單元/部件目前不在操作(例如，未開啟/激活)時，也可將該單元/部件說成是被配置為執(zhí)行任務(wù)。詳述某一單元/電路/部件“被配置為”執(zhí)行一項或多項任務(wù)明確地意在對該單元/部件而言不援用35u.s.c.§112第六段。

“第一”、“第二”等。如本文所用的這些術(shù)語用作其之后的名詞的標(biāo)記，而并不暗示任何類型的順序(例如，空間、時間和邏輯等)。例如，提及光伏模塊的操作的“第一”狀態(tài)并不一定暗示該狀態(tài)為某一序列中的第一狀態(tài)；相反，術(shù)語“第一”用于區(qū)分該狀態(tài)與另一狀態(tài)(例如，“第二”狀態(tài))。

“基于”，如本文所用，該術(shù)語用于描述影響確定結(jié)果的一個或多個因素。該術(shù)語并不排除可影響確定結(jié)果的另外因素。也就是說，確定結(jié)果可以僅基于那些因素或至少部分地基于那些因素?？紤]短語“基于b確定a”。盡管b可以是影響a的確定結(jié)果的因素，但這樣的短語并不排除a的確定結(jié)果還基于c。在其他實例中，a可以僅基于b來確定。

“耦接”-以下描述是指元件或節(jié)點或結(jié)構(gòu)特征被“耦接”在一起。如本文所用，除非另外明確指明，否則“耦接”意指一個元件/節(jié)點/特征直接或間接連接至另一個元件/節(jié)點/特征(或直接或間接與其連通)，并且不一定是機(jī)械連接。

“阻止”-如本文所用，阻止用于描述減小影響或使影響降至最低。當(dāng)組件或特征被描述為阻止行為、運動或條件時，它可以完全防止某種結(jié)果或后果或未來的狀態(tài)。另外，“阻止”還可以指減少或減小可能會發(fā)生的某種后果、表現(xiàn)和/或效應(yīng)。因此，當(dāng)組件、元件或特征被稱為阻止結(jié)果或狀態(tài)時，它不一定完全防止或消除該結(jié)果或狀態(tài)。

此外，以下描述中還僅為了參考的目的使用了某些術(shù)語，因此這些術(shù)語并非意圖進(jìn)行限制。例如，諸如“上部”、“下部”、“上方”或“下方”之類的術(shù)語是指附圖中提供參考的方向。諸如“正面”、“背面”、“后面”、“側(cè)面”、“外側(cè)”和“內(nèi)側(cè)”之類的術(shù)語描述部件的某些部分在一致但任意的參照系內(nèi)的取向和/或位置，通過參考描述所討論的部件的文字和相關(guān)的附圖可以清楚地了解所述取向和/或位置。這樣的術(shù)語可包括上面具體提及的詞語、它們的衍生詞語以及類似意義的詞語。

本說明書首先描述用于關(guān)閉和啟動光伏模塊的結(jié)構(gòu)，接著描述用于執(zhí)行關(guān)閉和啟動的示例性方法。本文通篇提供了各種例子。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖1，示出了被配置為執(zhí)行關(guān)閉和啟動的光伏系統(tǒng)。在圖示實施例中，光伏系統(tǒng)190包括多個光伏模塊，諸如光伏模塊100a和100b。每個光伏模塊可細(xì)分為若干太陽能電池組，其稱為電池串，諸如串102a、102b和102c。電池串可以包括多個串聯(lián)連接的太陽能電池，例如，10-40個單獨的串聯(lián)連接的太陽能電池(例如，太陽能電池104)。一般來講，串中的太陽能電池數(shù)，以及光伏模塊中的串?dāng)?shù)，分別確定由串和光伏模塊產(chǎn)生的電壓。雖然圖1的示例性光伏模塊示出了三個太陽能電池串，但在其他實施例中，不同數(shù)量的串可在光伏模塊中串聯(lián)耦接。

還如圖示實施例所示，光伏模塊包括電路110，或是與之相關(guān)聯(lián)。在一個實施例中，電路110可被配置為接收光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示，諸如指示142，并且還可被配置為(例如，基于指示)確定是否在啟用狀態(tài)與停用狀態(tài)之間切換，在啟用狀態(tài)下，光伏模塊的輸出電壓和電力包括來自所有多個太陽能電池(例如，每個串)的電壓和電力，在停用狀態(tài)下，光伏模塊停用。當(dāng)光伏模塊基本上不輸出直流電力或電壓，從而將串從基本上向光伏模塊的輸出電壓提供電壓旁路時，就可認(rèn)為光伏模塊是停用的，反之亦然。在停用狀態(tài)下操作的光伏模塊可被稱為停用或關(guān)閉光伏模塊。將光伏模塊置于停用狀態(tài)在本文中稱為關(guān)關(guān)閉或停用光伏模塊。在啟用狀態(tài)下操作的光伏模塊在本文中稱為活動光伏模塊，并且將光伏模塊從停用狀態(tài)置于啟用狀態(tài)在本文中稱為啟動光伏模塊。

在各種實施例中，光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示142可由電路110從多個不同的源接收。例如，指示142可由逆變器諸如逆變器140提供，可從光伏模塊100a和/或電路110內(nèi)的傳感器提供，或從光伏模塊100a外的一些其他組件提供。如以下更詳細(xì)地描述的，除了別的例子以外，該指示可為關(guān)閉指示、心跳指示、啟動指示、隨時間變化的光指示、振動指示、由電路或其他組件測量的參數(shù)。

在一個實施例中，并且如圖5所示，電路110可被配置為通過打開與光伏模塊的輸出端連接或電池串連接中的一個或多個串聯(lián)的一個或多個開關(guān)以此斷開該模塊的電池與該陣列的其余部分的連接，并且/或者通過閉合與模塊或模塊的部分并聯(lián)的一個或多個開關(guān)(短路)從而將電壓減小至較小電平、同時使面板連接到負(fù)載，來將光伏模塊停用。如圖5所示，pv1-pv4表示至模塊的電池串的連接。串聯(lián)fet或其他開關(guān)可由控制器130打開，以便在由pv1和pv4指示的電池串連接處停用。在各種實施例中，可使開關(guān)位于電池串連接的負(fù)線(圖5的頂部部分)或電池串連接的正線(圖5的底部部分)處。盡管圖5僅示出了單一開關(guān)配置，但是在一些實施例中，也可使用多于一個開關(guān)。

返回圖1，作為一個特定例子，電路110可為電壓限制器件，并且在一個實施例中，其可包括跨接每個電池串設(shè)置的平行電流路徑，使得可例如基于一個或多個開關(guān)的配置，在光伏模塊的輸出中包括或排除相應(yīng)電池串的輸出。平行電流路徑可被配置為降低電池串輸出上的總阻抗，這可降低光伏模塊的生成電壓。在其他實施例中，平行電流路徑可跨接整個光伏模塊、多個電池、多個串或多個模塊設(shè)置，以實現(xiàn)類似效果。為了關(guān)閉整個光伏模塊，例如，如在安全關(guān)閉應(yīng)用中將使用的，可跨整個光伏模塊提供并聯(lián)電流路徑。

電路110可以多種方式位于光伏模塊處或光伏模塊中。在各種實施例中，電路110可在可移除的電子模塊中的附接和接線到模塊的封裝件(例如，接線盒或其他封裝件)中，其中當(dāng)電子模塊并不存在時，光伏模塊的連接被保護(hù)以免于發(fā)生意外接觸，或者安裝在模塊中，例如作為層壓過程的一部分。在一些情況下，本文所述電路110的組件可為分布式的。例如，一些組件可以駐留在接線盒中，而其他則可以駐留在遠(yuǎn)離模塊的位置處。

注意，在一些實施例中，電路110不位于接線盒中，過壓保護(hù)器件的一個或多個組件可位于其他位置中，諸如光伏模塊的封裝中，或光伏模塊的外部。

在實施例中，光伏模塊的輸出端可耦接到逆變器140，該逆變器可被配置為將來自光伏模塊的直流(dc)輸出轉(zhuǎn)換為交流(ac)以提供給電網(wǎng)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，示出了根據(jù)一些實施例的被配置為實現(xiàn)一個或多個光伏模塊的關(guān)閉或啟動的示例性電路。如圖所示，電路110可包括一個或多個開關(guān)，諸如開關(guān)112a、112b和112c。盡管所示電路包括三個開關(guān)，每個太陽能電池串有一個開關(guān)，但是在其他例子中，每個光伏模塊可使用單個開關(guān)。

在一個實施例中，可使用一個或多個開關(guān)諸如繼電器、場效應(yīng)晶體管(fet)、雙極結(jié)型晶體管(bjt)、絕緣柵極雙極晶體管(igbt)、微機(jī)電系統(tǒng)(mems)繼電器、或可在低電阻狀態(tài)和高電阻狀態(tài)之間切換的其他開關(guān)機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)并聯(lián)電流路徑。在并聯(lián)電流路徑例子中，可通過閉合跨光伏模塊的一個或多個開關(guān)(例如，開關(guān)112a、112b和112c)來使模塊的太陽能電池短路(例如，旁路)以啟用并聯(lián)電流路徑。開關(guān)在圖2中示為fet112a、fet112b和fet112c。如上指出，在另一實施例中，可實現(xiàn)不同于三個的不同數(shù)量開關(guān)(例如，一個)以在其他實施例中旁路或啟用模塊。

在一個實施例中，電路110可以包括被配置為將指示提供給一個或多個驅(qū)動器120諸如驅(qū)動器120a、120b和120c(如圖所示)的模擬或數(shù)字控制器130，該驅(qū)動器可被配置為打開(例如，啟用、接合、閉合、激活)開關(guān)以使電池串或整個模塊短路，從而將來自該電池串的電壓貢獻(xiàn)減小至約零伏特。如本文所用，驅(qū)動器120可為電路(例如，一個或多個晶體管)，該電路被配置為使控制器130輸出電平偏移以命令開關(guān)打開或關(guān)閉。雖然開關(guān)被描述為在整個電池串上執(zhí)行，但是在一些實施例中，開關(guān)可在模塊級、在電池級下執(zhí)行，或者以電池級、串級和/或模塊級的一些組合執(zhí)行。

在一個實施例中，開關(guān)和控制器可位于相同印刷電路板上。開關(guān)和控制器可組裝在剛性或柔性印刷電路板或其他基板上，諸如適合于電連接和機(jī)械支撐組件的低溫共燒陶瓷。該電路的一些組件可單獨地安裝在作為光伏模塊組件的一部分的導(dǎo)體諸如匯流條或端子上，并且可通過釬焊、焊接、銅焊、壓接、導(dǎo)線結(jié)合或這些方法的組合來電連接到導(dǎo)體和/或其他電路。

在各種實施例中，可使用硬件、固件、軟件或它們的某種組合來實施控制器130(模擬或數(shù)字)。在各種實施例中，控制器130可包括微處理器或微控制器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、關(guān)聯(lián)邏輯、可編程邏輯器件和/或不可編程電路中的一者或多者。

在一些實施例中，電路可以包括內(nèi)建自測(bit)設(shè)備，該設(shè)備包括被配置為整體地或部分地測試設(shè)備以用于正確操作的電路和/或程序代碼。bit設(shè)備可被配置為檢測某些故障，并且可使設(shè)備采取動作以限制可能由此類故障引起的危險或損害。此類動作可以包括停用模塊，或者防止模塊永久地或在其可被修復(fù)之前都被停用。

在一些實施例中，電路110可以包括電源，該電源可被配置為向電路110的組件提供電力。電源可被配置為將可從模塊、從模塊的一部分或從模塊至光伏陣列的連接獲得的電力的一部分轉(zhuǎn)換為適合于操作電路110的電壓和電流。通過使用來自模塊至光伏陣列的連接的電力，即使光伏模塊本身并未產(chǎn)生足夠電力(諸如在夜晚時)，電源也可操作。

在一個實施例中，控制器130可被配置為接收光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示142，并且例如分別通過關(guān)斷并聯(lián)路徑(例如，打開、停用、脫離、去激活)或接合并聯(lián)路徑以使電池短路來確定是要啟用還是停用光伏模塊。

如本文所述，光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示可為各種不同指示。例如，指示可為來自逆變器140的心跳指示或啟動指示，如指示142a所示。作為另一例子，指示142b可由傳感器150測量，并且可提供給控制器130。除了別的例子以外，指示142b的例子包括振動測量、電壓或電流測量。

如本文所述，在各種實施例中，光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示142可由電路110從逆變器140接收作為指示142a，從光伏模塊100a或電路110內(nèi)的傳感器150接收，或從光伏模塊100a外的一些其他組件接收。例如，指示142b可由傳感器150測量并提供給控制器130。例如，除了別的例子以外，傳感器150可被配置為感測光伏模塊和/或光伏陣列的性能(例如，跨模塊的電壓、通過該模塊的電流)、振動測量和/或在模塊上或在電路中的一個或多個位置處的溫度。注意，此類性能測量也可用于bit設(shè)備。

作為另一例子，指示142a可由控制器130從電路110外的組件諸如從逆變器140或一些其他組件接收。例如，除了別的例子以外，逆變器140可以提供作為顯式關(guān)閉命令或心跳指示的指示。

在各種實施例中，控制器130可以包括收發(fā)器，該收發(fā)器被配置為從光伏模塊外的組件接收數(shù)據(jù)或命令和/或?qū)⑿畔⒅T如測量和/或識別信息(例如，gps數(shù)據(jù)、rfid數(shù)據(jù))發(fā)送給外部組件。在一個實施例中，可通過有線或無線(例如，zigbee、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、wi-fi、藍(lán)牙等)通信來發(fā)送此類數(shù)據(jù)、命令或信息。在一個實施例中，多個光伏模塊所共用的中央組件諸如逆變器140可向每個光伏模塊本地的分布式控制器130提供指示以啟用或停用光伏模塊。在一些實施例中，啟用和停用光伏模塊的本地和中央控制可一起使用以使得可由于一些局部條件(例如，基于局部測量)而對陣列的光伏模塊的子集執(zhí)行全局啟用或停用。

在各種實施例中，控制器130可基于模塊的測量的結(jié)果(例如，在特定方向上超過特定電平的電流)或基于從遠(yuǎn)程設(shè)備(例如，逆變器140)接收關(guān)閉命令或基于無法接收保持啟用的周期性的命令(例如，心跳)來確定停用一個或多個光伏模塊。在各種實施例中，控制器130可基于接收來自遠(yuǎn)程設(shè)備的命令而變?yōu)閱⒂没蚧谀K處的測量來確定啟用一個或多個光伏模塊。

在一些實施例中，遠(yuǎn)程設(shè)備可周期性地向陣列中的一些或所有模塊發(fā)送啟用命令，該啟用命令可為心跳指示，從而指示它們在一段時間內(nèi)保持啟用(或變?yōu)閱⒂?。如果模塊未及時地接收心跳指示，則它的控制器130可以確定停用光伏模塊，然后停用光伏模塊(例如，通過啟用并聯(lián)電流路徑)。在一個實施例中，心跳發(fā)射器可由ac電網(wǎng)、由逆變器的輸出或由單獨電源供電。如果心跳發(fā)射器是由逆變器的輸出供電并且逆變器正確地檢測到ac電網(wǎng)的斷開，則在遠(yuǎn)離逆變器的位置處斷開ac電網(wǎng)將會導(dǎo)致逆變器關(guān)閉，從而使得心跳發(fā)射器失去電力。對應(yīng)于光伏模塊的一個或多個控制器將無法在用以接收心跳的預(yù)期時段內(nèi)接收心跳，然后將模塊停用。這樣做時，逆變器和向其進(jìn)行饋送的一些或所有模塊都會停用，并且停止產(chǎn)生危險電壓而無需在模塊附近進(jìn)行任何作業(yè)(即，維修和/或應(yīng)急人員不必接近陣列以使其進(jìn)入安全狀態(tài))。

在各種實施例中，心跳指示可以各種方式來提供給模塊。例如，可以在陣列上施加電信號諸如隨時間變化的電流，該電信號可由感測電路檢測并區(qū)別于噪聲或其他外部影響。作為一個特定例子，可使用電力線通信(plc)來在遠(yuǎn)程設(shè)備與模塊之間發(fā)送或接收模塊的電壓或電流的變化?？墒褂胮lc來發(fā)送心跳指示，使得可向多個模塊發(fā)送周期性指示，以使多個模塊在預(yù)定量的時間(例如，10秒、15秒)內(nèi)保持啟用。

遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備可為逆變器、匯流箱或一些其他組件，如本文所述。在逆變器是傳輸心跳指示的設(shè)備的實施例中，可在逆變器中包括特定心跳電路以提供心跳，或者可通過改變逆變器電路的正常操作來產(chǎn)生心跳指示。

逆變器的正常操作的變化的例子包括改變最大電力點跟蹤(mppt)步長的定時和/或幅值，使得陣列的操作點(以及其電壓或電流)根據(jù)預(yù)定模式(但以對逆變器產(chǎn)生的電力的影響小的方式)變化，或向陣列施加電壓，即使陣列無法產(chǎn)生可用電力也是如此(例如，在日出前)。

例如，可通過調(diào)整三相橋的時序或通過將預(yù)先充電電路連接到陣列以使陣列電壓增大、同時停用一些或所有模塊來向陣列施加電壓。在一個實施例中，一個特定例子是改變在逆變器的主電力轉(zhuǎn)換級中驅(qū)動開關(guān)的脈寬調(diào)制信號的頻率。通過以唯一模式來改變這些控制信號，可將模式作為從逆變器耦接到該陣列的整個模塊的相當(dāng)高的頻率噪聲的變化來傳輸。在現(xiàn)場的安全關(guān)閉設(shè)備可測量這些電流和/或電壓差并重建關(guān)閉、啟動或心跳信號，而且采取適當(dāng)動作來啟用/停用陣列、陣列子集或受其控制的模塊。

在實施例中，電路110可以檢測逆變器的正常操作，包括在正常操作過程中汲取的電流或因mppt或逆變器對ac電網(wǎng)頻率的跟蹤而引起的電流的小變化。電路110可用電流感測電路檢測電流，或者通過從跨模塊或模塊的一部分的電壓推斷電流或電流的變化來檢測電流。因此，在心跳指示是正常操作的波動或其他變化的實施例中，電路110同樣可檢測到逆變器的正常操作中的變化。

作為另一例子，可向該模塊的電池施加隨時間變化的光以便導(dǎo)致由模塊中的感測電路測量的電壓或電流的變化，使得指示可以電壓或電流的變化的形式接收。另一例子是傳輸通過該模塊的安裝框架并由感測設(shè)備諸如傳感器150檢測到的振動。

在一些實施例中，指示142諸如心跳指示可發(fā)送給陣列中的所有模塊、模塊子集或單個模塊。在一些實施例中，本地控制器和外部控制器的某種組合可用于使模塊接合和脫離。例如，確定是要啟用還是停用模塊可由本地控制器基于由中央控制器提供的指示執(zhí)行。在一些實施例中，控制器可彼此協(xié)調(diào)以使得啟用或停用在陣列中是一致的。例如，如果單一本地控制器丟失關(guān)閉指示，則其他本地控制器可與該單一本地控制器共享關(guān)閉信號，以有助于確保關(guān)閉發(fā)生。注意，無需整個陣列都要進(jìn)行這種協(xié)調(diào)。例如，在一些實施例中，系統(tǒng)級協(xié)調(diào)可指耦接到一些下游硬件(諸如逆變器、匯流箱等)的光伏模塊的系統(tǒng)。

在一些實施例中，逆變器僅由光伏陣列供電，并且只有在一些或所有模塊變?yōu)閱⒂煤?，才能將啟用指示發(fā)送給模塊。在此類實施例中，可使用單獨啟動電路向陣列中的一個或多個模塊發(fā)送啟用指示以使一個或多個模塊變?yōu)閱⒂?，使得逆變器可以開始操作。可將啟動電路內(nèi)置在逆變器封裝件中，但是可與逆變器的電力生成電路分離。在一個實施例中，啟動電路可以使用逆變器輸出端處的ac電網(wǎng)連接作為電源。在一些實施例中，啟動電路可以在正常操作期間發(fā)送初始啟動指示、以及心跳指示，或者它僅可在逆變器的正常操作之前發(fā)送啟動指示。

作為其中啟動電路發(fā)送初始啟動指示并且逆變器發(fā)送正常操作心跳指示的啟動序列的一個特定例子，序列可以如下。首先，可將逆變器斷電，并且停用模塊，但是啟動電路本身可以通電。啟動電路可以發(fā)送啟動指示，啟動指示可與心跳指示相同或不同。光伏模塊和相應(yīng)電路110可接收和檢測心跳指示。響應(yīng)于接收和檢測心跳指示，電路110可以確定啟用，并且啟用光伏模塊。逆變器可以開始正常操作，并開始向各種電路110發(fā)送周期心跳指示，并且啟動電路可以停止發(fā)送啟動指示。電路110然后可檢測逆變器的心跳指示，并且/或者在一段時間后檢測到不存在心跳指示，并確定是要啟用還是停用其相關(guān)聯(lián)的光伏模塊或使它們保持為處于當(dāng)前啟用或停用狀態(tài)。

在一些實施例中，當(dāng)未充分地照明模塊時，電路110可能失去電力，除非其電源從除了光伏模塊之外的源諸如ac電網(wǎng)獲得電力。電路110可大致在日出時接通，并大致在日落時關(guān)斷，因此當(dāng)電路110每天首次通電時，模塊都是處于明確地限定的狀態(tài)。如果諸如陣列電流的外部影響導(dǎo)致電源因光伏模塊上的電壓而無法操作，則電路110可以因電力丟失而復(fù)位。當(dāng)負(fù)載被連接到陣列時，諸如當(dāng)逆變器上的直流斷開開關(guān)閉合時，較大電流可從光伏模塊流出，這會導(dǎo)致一個或多個模塊上的電路110復(fù)位。在這種情況下，光伏模塊可以重復(fù)復(fù)位，同時，例如逆變器上的輸入電容器進(jìn)行充電。電路110可通過對模塊的測量(例如，142b)或通過測量電源無法操作的時間來檢測這種狀況，并且可以在狀況持續(xù)存在時來修改其行為。在正常操作期間，電路110可以保持通電，并且模塊將會保持啟用。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，示出了根據(jù)一些實施例的用于啟用或停用光伏模塊的方法的流程圖。在各種實施例中，圖3的方法可包括與圖示相比額外的(或更少的)框。

在302處，可由與光伏模塊相關(guān)聯(lián)的電路諸如電路110接收一個或多個光伏模塊的狀態(tài)的指示。如本文所述，除了別的例子以外，指示可為關(guān)閉指示/命令、周期性心跳指示、啟動指示、模塊處或附近的測量的指示(例如，電壓、電流、溫度、振動)。還如本文所述，可以從本地源諸如從光伏模塊處的傳感器接收指示，或者從遠(yuǎn)程源諸如從逆變器、匯流箱或一些其他組件(例如，手動“停止”按鈕)接收指示。

在各種實施例中，指示可由電路通過電力線(例如，plc)、以無線的方式(例如，zigbee、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))或以其他方式接收。

電路可在多個光伏模塊之間共享，或者可分布成使得每個光伏模塊與對應(yīng)電路相關(guān)聯(lián)。分布式電路的一個例子可呈在機(jī)械地耦接到光伏模塊背面或光伏模塊的層壓件內(nèi)的封裝件(例如，接線盒)中的電壓限制器件形式。

在304處，可基于接收到的指示來確定是否在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換。

在一個實施例中，基于304處的確定，電路的控制器可直接地或通過一個或多個驅(qū)動器來相應(yīng)地啟用或停用開關(guān)以停用或啟用光伏模塊。在一個實施例中，通過啟用開關(guān)，并聯(lián)路徑可被啟用，使得對應(yīng)于啟用開關(guān)的太陽能電池不再對光伏模塊的輸出端貢獻(xiàn)電壓。

作為一個例子，如果接收到的指示是關(guān)閉指示，則在304處，電路可以確定停用光伏模塊。作為另一例子，如果接收到的指示是心跳指示，則在304處，電路可以確定保持在啟用狀態(tài)下操作pv。繼續(xù)心跳例子，電路可類似地在304處確定在閾值量的時間內(nèi)未接收到心跳指示，并且確定停用光伏模塊。在一個實施例中，定時器可由電路110接收，并且它可在每次接收心跳指示時重置。如果定時器達(dá)到閾值量(例如，5秒、10秒、20秒)，則電路可以確定停用光伏模塊。作為又一例子，如果指示是啟動指示，則電路可以在304處基于接收到啟動指示來確定啟用光伏模塊。

如本文所述，心跳指示可以各種方式提供。例如，組件諸如逆變器可通過將基于經(jīng)修改的調(diào)制方案的電壓施加到光伏模塊來向電路提供心跳指示。在一個實施例中，逆變器可在電流中產(chǎn)生可由電路110檢測到的波紋。波紋可以不太可能自然地出現(xiàn)的復(fù)雜圖案產(chǎn)生，并且因此易于被電路110識別為心跳指示。在一個實施例中，逆變器可以提供心跳指示作為偽隨機(jī)數(shù)字碼。

在各種實施例中，可以在閾值時段內(nèi)多次提供心跳，以有助于確保電路可以在閾值時段內(nèi)接收心跳，即使心跳之一未被電路正確接收。作為一個特定例子，在一個實施例中，心跳指示可以在10秒時段內(nèi)提供2-3次。

作為可如何提供心跳指示的另一例子，在一個實施例中，可以修改用于mppt跟蹤的mppt步長的幅值。例如，在一個實施例中，在正常操作期間，逆變器可通過每隔幾秒以小步長來增大或減小串電流(和電壓)來調(diào)整其正汲取的電量。在一個實施例中，可使用更復(fù)雜且可識別的mppt步長改變的模式(例如，上升1秒、下降2秒等)以使得電路可以檢測mppt模式指示逆變器的正常操作，并且因此電路可以確定保持光伏模塊啟用。

如整個說明書中所述，也存在提供和接收心跳指示的其他例子。

公開的結(jié)構(gòu)和技術(shù)可以提供用于以安全且有序的方式的安全關(guān)閉和/或啟動，以有助于促進(jìn)在陣列處或在陣列附近進(jìn)行安裝、維護(hù)和緊急作業(yè)，同時抑制陣列的停機(jī)時間和不必要的關(guān)閉。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，示出了被配置為實現(xiàn)所公開的技術(shù)的一個或多個部分的示例性電路400。電路400可為任何合適器件，包括但不限于模塊級電子器件等。

如圖所示，電路400可以包括經(jīng)由互連件460(例如，系統(tǒng)總線)耦接的處理器單元450、存儲器420、輸入/輸出(i/o)接口430。i/o接口430可耦接到一個或多個i/o設(shè)備440。

在各種實施方案中，處理器單元450可包括一個或多個處理器。在一些實施方案中，處理器單元450可包括一個或多個協(xié)處理器單元。在一些實施方案中，處理器單元450的多個實例可耦接到互連件460。處理器單元450(或450內(nèi)的每個處理器)可包含高速緩沖存儲器或其他形式的板上存儲器。一般來說，電路400不限于任何特定類型的處理器單元或處理器子系統(tǒng)。

存儲器420可由處理器單元450使用(例如，以存儲可由單元450執(zhí)行的指令以及由該單元使用的數(shù)據(jù))。存儲器420可通過任何合適類型的物理存儲器介質(zhì)實施，包括硬盤存儲設(shè)備、軟盤存儲設(shè)備、可移動磁盤存儲設(shè)備、閃存存儲器、隨機(jī)存取存儲器(ram-sram、edoram、sdram、ddrsdram、ram等)、rom(prom、eeprom等)等。在一個實施例中，存儲器420可僅僅由易失性存儲器構(gòu)成。

電路400中的存儲器并不一定限于存儲器420。相反，電路400可稱為具有包括各種存儲器類型/位置的“存儲器子系統(tǒng)”。例如，在一個實施例中，電路400的存儲器子系統(tǒng)可包括存儲器420、處理器單元450中的高速緩沖存儲器、i/o設(shè)備440上的存儲設(shè)備(例如，硬盤驅(qū)動器，存儲陣列等)等。因此，短語“存儲器子系統(tǒng)”表示電路400內(nèi)的各種類型的可能存儲器介質(zhì)。計算機(jī)400的存儲器子系統(tǒng)可存儲可由處理器單元450執(zhí)行的程序指令，包括可執(zhí)行以實現(xiàn)本文所公開的各種技術(shù)的程序指令。

根據(jù)各種實施例，i/o接口430可表示一個或多個接口并可為被配置為耦接到其他設(shè)備并與其它設(shè)備通信的各種類型接口中任一種(例如，以從逆變器接收光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示、將模塊狀態(tài)傳送到逆變器或其他遠(yuǎn)程設(shè)備)。在一個實施例中，i/o接口430是從正面總線到一個或多個背面總線的橋接芯片。i/o接口430可經(jīng)由一個或多個對應(yīng)總線或其他接口耦接到一個或多個i/o設(shè)備440。i/o設(shè)備的例子包括存儲設(shè)備(硬盤(例如440e)、光驅(qū)、可移動閃存驅(qū)動器、存儲陣列、san或相關(guān)聯(lián)的控制器)、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備(例如，440a，其可耦接到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng))、用戶接口設(shè)備(例如，鼠標(biāo)440b、鍵盤440c、顯示器監(jiān)視器440d)或其他設(shè)備(例如，圖形、聲音等)。在一個實施例中，電路400可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備440a耦接到網(wǎng)絡(luò)470。i/o設(shè)備440不限于上面列出的例子。所有所描繪的i/o設(shè)備440無需出現(xiàn)在電路400的所有實施例中。

電路400(或電路400的多個實例)可用于實施本文所描述的各種技術(shù)。還可以設(shè)想出存儲指令(以及任選地，數(shù)據(jù))的制品，所述指令可由計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行以實施本文所公開的各種技術(shù)。這些制品包括有形的計算機(jī)可讀存儲器介質(zhì)。設(shè)想出的有形計算機(jī)可讀存儲器介質(zhì)包括電路400的存儲器子系統(tǒng)的部分(不限于sdram、ddrsdram、rdram、sram、閃存存儲器和各種類型的rom等)，以及存儲介質(zhì)或存儲器介質(zhì)，諸如磁性介質(zhì)(例如，磁盤)或光學(xué)介質(zhì)(例如，cd、dvd和相關(guān)技術(shù)等)。有形的計算機(jī)可讀存儲器介質(zhì)可為易失性或非易失性存儲器。

可通過保存在存儲器上的處理器單元執(zhí)行程序指令來實施本發(fā)明所公開的電路的各種組件和/或本發(fā)明所公開的技術(shù)的一個或多個部分。在各種實施例中，處理器單元可包括一個或多個處理器或芯。處理器單元可包含高速緩沖存儲器或其他形式的板上存儲器。存儲器可由處理器單元使用(例如，以保存可由處理器單元執(zhí)行的指令以及由處理器單元使用的數(shù)據(jù))。存儲器可通過任何合適類型的物理存儲器介質(zhì)實施，包括硬盤存儲、軟盤存儲、可移動磁盤存儲、閃存存儲器、隨機(jī)存取存儲器(ram-sram、edoram、sdram、ddrsdram、ram等)、rom(prom、eeprom等)等。在一個實施例中，存儲器可僅僅由易失性存儲器組成。

盡管上面已經(jīng)描述了具體實施例，但即使相對于特定的特征僅描述了單個實施例，這些實施例也并非旨在限制本公開的范圍。在本公開中所提供的特征的例子旨在為說明性的而非限制性的，除非另有說明。以上描述旨在涵蓋將對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的具有本公開的有益效果的那些替代形式、修改形式和等效形式。

本公開的范圍包括本文所(明示或暗示)公開的任何特征或特征組合，或其任何概括，不管其是否減輕本文所解決的任何或全部問題。因此，可以在本申請(或?qū)ζ湟髢?yōu)先權(quán)的申請)的審查過程期間對任何此類特征組合提出新的權(quán)利要求。具體地講，參考所附權(quán)利要求書，來自從屬權(quán)利要求的特征可與獨立權(quán)利要求的那些特征相結(jié)合，來自相應(yīng)的獨立權(quán)利要求的特征可以按任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合，而并非只是以所附權(quán)利要求中枚舉的特定形式組合。

在實施例中，光伏(pv)系統(tǒng)包括：多個光伏模塊，所述多個光伏模塊被配置為將直流(dc)電力提供給逆變器；以及與多個光伏模塊相關(guān)聯(lián)的電路。電路被配置為：接收光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示，以及響應(yīng)于接收到光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示，確定是否在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間切換，在第一狀態(tài)下，多個光伏模塊啟用，在第二狀態(tài)下，多個光伏模塊停用。

在一個實施例中，電路包括耦接到多個光伏模塊中的每個的相應(yīng)電壓限制器件，其中每個相應(yīng)電壓限制器件被配置為響應(yīng)于接收到指示，確定是否在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間切換，在第一狀態(tài)下，多個光伏模塊中的對應(yīng)一個光伏模塊被啟用，在第二狀態(tài)下，該對應(yīng)一個光伏模塊被停用。

在一個實施例中，指示是關(guān)閉指示，其中響應(yīng)于接收到關(guān)閉指示，電路被配置為將多個光伏模塊切換到第二狀態(tài)。

在一個實施例中，指示是心跳指示，其中響應(yīng)于接收到心跳指示，電路被配置為將多個光伏模塊維持為處于第一狀態(tài)。

在一個實施例中，電路進(jìn)一步配置為：確定在閾值量的時間內(nèi)未接收到心跳指示，以及響應(yīng)于確定在閾值量的時間內(nèi)未接收到心跳指示，將多個光伏模塊切換到第二狀態(tài)。

在一個實施例中，指示是啟動指示，其中響應(yīng)于接收到啟動指示，電路被配置為將多個光伏模塊從第二狀態(tài)切換到第一狀態(tài)。

在一個實施例中，逆變器被配置為將啟動指示作為耦接到電路的直流電力線上的電壓發(fā)送到電路。

在一個實施例中，指示是由電路測量的參數(shù)。

在一個實施例中，指示是隨時間變化的光指示或振動指示。

在一個實施例中，光伏系統(tǒng)還包括逆變器，該逆變器被配置為將光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示提供給電路。

在一個實施例中，為了提供指示，逆變器被配置為修改調(diào)制方案，以將基于經(jīng)修改的調(diào)制方案的電壓施加到光伏模塊。

在一個實施例中，逆變器被配置為將心跳指示提供給電路，并且啟動電路被配置為將啟動指示提供給電路。

在實施例中，提供了用于操作光伏(pv)模塊的方法，該方法包括：與光伏模塊相關(guān)聯(lián)的電路接收光伏系統(tǒng)的狀態(tài)的指示，以及電路基于所接收到的指示來確定是否在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間切換，在第一狀態(tài)下，光伏模塊被啟用，在第二狀態(tài)下，光伏模塊被停用。

在一個實施例中，所述接收指示包括接收關(guān)閉指示，其中所述確定包括基于所接收到的關(guān)閉指示來確定在第二狀態(tài)下操作光伏模塊。

在一個實施例中，接收指示包括接收心跳指示，其中所述確定包括基于所接收到的心跳指示來確定在第一狀態(tài)下操作光伏模塊。

在一個實施例中，方法還包括：電路確定在閾值量的時間內(nèi)未接收到心跳指示，并且響應(yīng)于所述確定在閾值量的時間內(nèi)未接收到心跳指示，在第二狀態(tài)下操作光伏模塊。

在一個實施例中，所述接收指示包括從逆變器接收具有與操作調(diào)制方案不同的調(diào)制方案的電壓。

在一個實施例中，所述接收指示包括接收啟動指示，其中所述確定包括基于接收到啟動指示來確定將光伏模塊從第二狀態(tài)切換到第一狀態(tài)。

在實施例中，電壓限制器件包括電路，該電路被配置為：接收與電壓限制器件相關(guān)聯(lián)的光伏模塊的狀態(tài)的指示，以及響應(yīng)于接收到光伏模塊的狀態(tài)的指示，確定是否要將光伏模塊在啟用狀態(tài)與停用狀態(tài)之間切換。

在一個實施例中，電路被耦接到直流電力線，其中指示是通過直流電力線從逆變器接收的啟動指示，其中響應(yīng)于接收到啟動指示，電路被配置為將光伏模塊從停用狀態(tài)切換到啟用狀態(tài)。