CN103135045A - 发电装置及确定发电装置的工作状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电装置和确定发电装置的工作状态的方法，该发电装置包括：电力计算单元，被配置为从发电模块接收电压信息和温度信息，并基于所接收的电压信息和温度信息计算发电模块的发电信息。

Description

发电装置及确定发电装置的工作状态的方法

技术领域

本发明涉及使用诸如太阳能电池模块的发电模块的发电装置。

背景技术

近年来已经使用可再生能源的新能源系统，例如太阳能电池和风力发电机。例如，家庭发电机组正日益流行，每个发电机都包括用于在住宅屋顶上太阳能发电的太阳能电池模块。这样的太阳能电池模块包括几十个连接的太阳能电池。更具体地，太阳能电池模块是通过如下方式获得的：通过内部布线连接太阳能电池，将太阳能电池设置在钢化玻璃板上使得太阳能电池的光接收表面面对钢化玻璃，用树脂覆盖太阳能电池的相对面。从单个或多个太阳能电池模块输出的电压被提供给功率调节器，从功率调节器引出AC电力，然后AC电力被传输到电力系统。具有上述结构的装置就是所谓的太阳能发电装置。

在工作中太阳能发电装置的电流输出功率可显示，以告知家庭用户。而且，通过监控发电装置的发电状态，可检测发电设备的异常状态。

例如，日本未审查专利申请公开No.2010-287608公开了通过如下操作检测太阳能电池模块衰减的方法：测量太阳能电池模块的输出电流和温度，基于测量的温度比较发电电流值和理想电流值。日本未审查专利申请公开No.9-102622公开了确定当电流继电器的激励状态持续预定时间段时，太阳能电池发生的故障的技术，该电流继电器使用旁通二极管作为电源并串联连接到该旁通二极管。

发明内容

在日本未审查专利申请公开No.2010-287608中公开的方法中，为了测量太阳能电池模块的发电电流值，用于测量电流值的电阻器设置在电流路径上。这导致电力损耗增加。而且，因为发电电流值相对大，由电流和产生的热引起的元件故障率也增加。

在日本未审查专利公开No.9-102622中公开的技术中，电流延迟也设置在电流路径上。因此，电力损耗增加、电流和产生的热引起的元件故障率增大。而且，仅获得关于是否太阳能电池模块是否可执行发电的信息，该信息不用于电力管理。

需要提供能够解决这些问题的发电装置。

在实施方式中，发电装置包括：电力计算单元，被配置为从发电模块接收电压信息和温度信息，并基于所接收的电压信息计算发电模块的发电信息。在另一个实施方式中，确定发电装置的工作状态的方法包括：从发电模块接收电压信息和温度信息，和基于所接收的电压信息和温度信息计算发电模块的发电信息，以及基于发电信息确定发电模块的工作状态。

根据本公开的实施方式，没有检测发电电流。因此，可防止由电力损耗增加、电流、产生的热引起的元件故障率的增加。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的发电装置的示意方框图；

图2是根据本发明第一实施方式的发电装置的示意方框图；

图3是太阳能电池的示例性等效电路图的连接图；

图4是根据本发明实施方式的发电装置的变形的示意方框图；

图5是示出根据第一实施方式的发电装置的发送侧配置的方框图；

图6是示出根据第一实施方式的发送侧执行的过程的流程图；

图7是示出根据第一实施方式的发电装置的接收侧配置的方框图；

图8是描述根据第一实施方式的接收侧执行的过程的流程图；

图9是示出根据本公开第二实施方式的发电装置的发送侧配置的方框图；

图10是示出根据本公开第三实施方式的发电装置的示意性配置的方框图。

具体实施方式

下面描述的实施方式是本公开的优选实施方式，并给出了各种技术上的优选限制。然而，应该注意本公开的保护范围不限于这些实施方式，除非在下面的描述中给出限制本公开的说明。

<第一实施方式>

[发电装置概括]

下面描述本公开第一实施方式。如图1所示，在第一实施方式中，太阳能电池模块M和发送器Tx连接。关于太阳能电池模块M的电压和温度的信息被提供给发送器Tx，然后经通信路径COM被发送到接收器Rx。

接收器Rx使用所接收的温度信息和接收的电压信息基于太阳能电池或太阳能电池模块的模型（例如，等效电路）计算电力。接收器Rx包括显示单元，可在显示单元上显示计算的电力量。接收器Rx进一步包括确定单元，用于基于电力量确定发电模块M的状态，并可以确定发电模块M的恶化和故障。

通信路径COM可以是有线或无线连接。通信方法的例子包括使用诸如通用异步收发器（UART）的通信接口的方法，与蓝牙、ZigBee、Wi-Fi或ANT+兼容的无线通信方法，以及使用太阳能电池模块电力传输路径或与例如以太网（注册商标）兼容的其他电缆的有线通信方法。

如图2所示，在发送侧上，设置了用于测量太阳能电池模块M的输出电压V（发电电压）的电压测量设备1和测量太阳能电池模块M的温度测量设备2。测量电压V和测量温度T从发送器Tx以无线或有线通信方式发送。在发送侧，不执行电流测量。因此，不会发生由电流检测电阻器引起的电力损耗。

在接收侧，由太阳能电池模块产生的电力是由太阳能电池模块的测量电压V和测量温度T计算的。在该情形中，使用图3中示出的太阳能电池模块的模型（例如，等效电路）。下面将描述计算产生的电力的方法。

[产生的电力的计算]

例如，为了由电压V和温度T计算电力，事先模拟太阳能电池模块。图3是示出太阳能电池以等效电路形式模拟的例子。在等效电路中，电流源、二极管和电阻器并联连接，且另一个电阻器串联到该并联连接。参考图3，电流源相应于电动势，且Iph表示电流源分量。太阳能电池模块的衬底、光接收层和电极部的电阻总和由串联电阻分量Rs表示。太阳能电池模块的损耗电阻由并联电阻分量Rsh表示。

电流源分量Iph、串行电阻分量Rs、平行电阻分量Rsh以及二极管特征是事先计算的。二极管的特征可以以肖特基二极管等式（等式（1））模拟。

$I_d=I_o\{\exp \left(\frac{q{V}_d}{\mathrm{nkT}}\right)-1\}---\left(1\right)$

在等式（1）中，Io表示逆饱和电流（A），n表示理想二极管因子，q表示单位电荷（1.60217733x10^(-19)(C)），k表示玻尔兹曼常数（1.3806504x10^(-23)(JK-1)），T表示温度（K）。

通过对图3中示出的等效电路应用Kirchhoff定律，获得下面的等式。

$I=I_{\mathrm{ph}}-I_d-\frac{V+R_{s}I}{R_{\mathrm{sh}}}---\left(2\right)$

由等式等式（1）和（2）获得下面的等式（3）。

$I=I_{\mathrm{ph}}-I_o\{\exp \left(\frac{q(V+R_{s}I)}{\mathrm{nkT}}\right)-1\}-\frac{V+R_{s}I}{R_{\mathrm{sh}}}---\left(3\right)$

未知变量Io、n、Rs和Rsh是与环境无关的常数。因此，通过准备I、V和T集合的实际测量数据（其数目等于或大于未知数），并通过解联立等式，可确定这些未知变量。Iph为取决于照度的变量。例如，假定变量Iph与照度成线性比例。联立等式可通过准备I、V、T集合的实际测量数据和照度求解，其数目等于或大于未知数。

因此，可确定上述等式中I、V和T之外的变量。因此，当获得V、T和Iph（或照度）后，可确定I，且可计算产生的电力（电压V×电流I=产生的电力）。

为了确定Iph或照度，可考虑例如图4中所示的方法。在该方法中，设置照明测量装置3，且测量当太阳能电池模块的端子短路时获得的短路电流，或当太阳能电池模块的端子开路时获得的断路电压，短路电流和短路电压为基本与照度成比例的参数。然而，在该情形中，必须设置测量照明度的装置。

另一方面，太阳能电池的许多功率调节器具有最大功率点（MPP）函数（最大操作点控制函数），其中执行控制处理从而获得最大操作点，在该最大操作点，在太阳能电池的电流-电压特征方面功率变为最大。借助具有MPP函数的功率调节器，在T和V都确定的情况下，可确定Iph。结果，可确定I。例如，详细说明如下。

一般地，在照度相当高的环境中，太阳能电池的最大操作点电压Vpm基于与环境中断路电压Voc成线性比例。例如，在晶体硅太阳能电池的情况下，Vpm约为Voc的80%。考虑这一点，通过设定I=0并在等式（3）中使用Voc获得的等式如下。

$I_{\mathrm{ph}}=I_o\{\exp \left(\frac{q{V}_{\mathrm{oc}}}{\mathrm{nkT}}\right)-1\}-\frac{V_{\mathrm{oc}}}{R_{\mathrm{sh}}}=0---\left(4\right)$

在等式（4）以系数c=Vpm/Voc（例如0.8）变形的情形中，Iph被确定如下。

$I_{\mathrm{ph}}=I_o\{\exp \left(\frac{q{V}_{\mathrm{pm}}}{\mathrm{cnkT}}\right)-1\}+\frac{V_{\mathrm{pm}}}{c{R}_{\mathrm{sh}}}---\left(5\right)$

借助等式（3）和（5），可获得用于由Vpm和T得到Ipm的等式（6）。

$I_o\{\exp \left(\frac{q{V}_{\mathrm{pm}}}{\mathrm{cnkT}}\right)-\exp \left(\frac{q(V_{\mathrm{pm}}+R_s{I}_{\mathrm{pm}})}{\mathrm{nkT}}\right)\}+\frac{V_{\mathrm{pm}}}{c{R}_{\mathrm{sh}}}-\frac{V_{\mathrm{pm}}+R_s{I}_{\mathrm{pm}}}{R_{\mathrm{sh}}}-I_{\mathrm{pm}}=0---\left(6\right)$

在等式（6）中，如前面所述，可事先计算Ipm之外的变量，或可以由来自发送器的数据确定。因此，等式（6）中唯一的未知变量Ipm可以用牛顿法计算。可替换地，可通过对一个指数执行泰勒展开并解多项式来计算Ipm。

[发送侧上的示例性配置]

下面参考图5描述发送侧上配置的例子。两个太阳能电池模块M1和M2串联。从串联连接的太阳能电池模块M1和M2输出的电压被提供给功率调节器PW。功率调节器PW用于将产生的DC电压转换为AC电压，并将产生的电路供应到商业电源系统。功率调节器PW具有MPP函数（最大操作点控制函数），其中执行控制处理以获得最大操作点，在最大操作点，在太阳能电池的电流-电压特征方面功率变为最大。

电压和温度测量单元10₁和10₂分别连接到太阳能电池模块M1和M2。因为电压和温度测量单元10₁和10₂具有相同配置，图5中仅示出电压和温度测量单元10₁的详细配置。

从太阳能电池模块M1输出的电压被供应到调节器11，并由电阻器12和13分压。调节器11稳定太阳能电池模块M1的输出，并输出DC电压+Vcc1。在太阳能电池模块M1的输出电压比调节器11的额定电压高时，太阳能电池模块M1的输出电压被分压后供应给调节器11。

电阻器12和13之间连接点的电压被输入到过压保护电路（图5中OVP）14。过压保护电路14执行控制处理，以便防止电阻器12和13之间连接点的电压等于或高于后续级中A/D转换器（图5中ADC）15的输入额定电压。电压数据V1从A/D转换器15获得。

调节器11的输出电压被供应到串联连接的电阻器16和热敏电阻器17。热敏电阻器17例如是负温度系数热敏电阻器，且具有与太阳能电池模块M1的温度对应的电阻值。优选地，温度检测元件被设置为使得其可测量太阳能电池模块的表面温度。热敏电阻器之外的元件可用作温度检测元件。可在不同位置为太阳能电池模块M1设置多个温度检测元件，且更精确的温度检测可以用这些温度检测元件的输出执行。电阻器16和热敏电阻器17之间连接点的电压被供应到A/D转换器18。温度数据T1从A/D转换器18获得。调节器11还用作A/D转换器15和18的电源，且调节器11的输出电压+Vcc1被供应到A/D转换器15和18。

设置识别符（ID）存储单元19，且太阳能电池模块M1的ID ID1从ID存储单元19输出。电压数据V1、温度数据T1和太阳能电池模块M1的ID ID1被供应到多路复用器20。

类似于电压和温度测量单元10₁，太阳能电池模块M2的电压和温度测量单元10₂输出电压数据V2、温度数据T2、ID ID2、以及电压+Vcc2。这些数据被提供给多路复用器20。多路复用器20和发送器Tx的电源电压+Vcc从电压+Vcc1和+Vcc2之一获得。

多路复用器20多路复用（例如，时分复用）关于太阳能电池模块M1和M2的数据，并供应多路复用数据到发送器Tx。发送器Tx是无线电发送器，并包括天线。电压和温度测量以预定间隔执行。

因为设置多路复用器，关于多个太阳能电池模块的数据从单个发送器发送。然而，可为每个太阳能电池模块设置发送器。在太阳能电池模块之间距离长的情况下，为了简化布线，为每个太阳能电池模块设置发送器更好。

虽然图5中没有示出，但设置有控制包括发电机的发送侧的控制单元。控制单元是例如微计算机，并通过执行程序控制发送侧上的每个单元。

[发送侧处理]

图6中示出的处理在控制单元的控制下在发送侧（例如，太阳能电池模块M1）执行。在步骤ST1中，电压和温度测量单元10₁测量太阳能电池模块M1的电压和温度。

在步骤ST2，作为测量结果的电压数据和温度数据和ID ID1一起被提供给多路复用器20。在步骤ST3，这些数据和ID ID1与另一个模块（太阳能电池模块M2）的电压数据、温度数据、ID2一起多路复用，并从发送器Tx发送。因此，测量的电压和温度的数据与ID一起被发送到接收器Rx。

[接收器的示例性配置]

下面参考图7描述接收器配置的例子。接收器Rx接收来自发送器Tx的信号，对接收信号执行接收处理，并将经处理的数据提供给信号分离器30。信号分离器30对多路复用数据进行信号分离，并输出ID和测量数据。

从信号分离器30输出的ID ID1被提供给电力计算和状态确定部件31₁中的认证单元32。认证单元32比较接收的ID和预先登记的ID ID1，并基于比较结果执行认证。此时可执行更复杂的认证方法，如相互认证。

电压数据V1和温度数据T1从信号分离器30被提供到电力计算单元33。电力计算单元33用从太阳能电池模块的上述等效电路模型获得的等式（1）到（6）计算由太阳能电池模块M1生成的电流Iph，并以计算的电流和电压数据获得关于由太阳能电池模块M1生成的电力的电力信息P1。

通过电力计算单元33获得的电力信息P1被提供给状态确定单元34。状态确定单元34基于电力信息P1确定太阳能电池模块M1是否处于良好状态。状态信息单元34确定发电模块M1的故障和恶化，并输出确定信号St1（例如，数字数据的几个位）。

为了基于电力信息确定发电状态，状态确定单元34可使用下列方法之一或其组合。

1）当产生的电力等于或小于预定值持续预定时间段时确定发生发电异常状态的方法。

2）当产生的电力比邻近模块产生的电力低预定值时确定发生发电异常状态的方法。

3）当预定时间段内产生的总电力比过去产生的总电力低预定值时确定发生发电异常状态。

从电力计算和状态确定部31₁输出的电力信息P1和确定信号St1被提供到显示单元40。显示单元40包括如液晶显示器（LCD）的显示元件和显示控制单元。

从信号分离器30输出的ID ID2、电压数据V2和温度数据T2被提供给电力计算和状态确定部件31₂。电力计算和状态确定部件312具有与电力计算和状态确定部件31₁类似的配置，并输出电力信息P2和确定信号St2。电力信息P2和确定信号St2被提供给显示单元40。

显示单元40显示由每个太阳能电池模块产生的电力和每个太阳能电池模块的信息确定结果。显示单元40可进一步显示由所有太阳能电池模块产生的总电力。用户可通过察看显示单元40知道每个太阳能电池模块的当前发电状态。电力量和状态不是必须显示的，并可用于显示处理和控制处理之外的处理。例如，借助输出电力信息可执行自动跟踪控制，以便每个太阳能电池模块的面板指向太阳。

虽然图7中没有示出，但设置有用于控制接收侧的控制单元。控制单元是例如微计算机，并通过执行程序控制接收侧上的每个单元。每个电力计算和状态确定部件的功能可通过微处理单元（MPU）或数字信号处理器（DSP）的软件处理执行。

[接收侧处理]

图8中示出的处理在控制单元的控制下在接收侧执行。在步骤ST11，接收器Rx接收数据，并将所接收的数据输出到信号分离器30。在步骤ST12，信号分离器30对数据进行信号分离。

在步骤ST13，太阳能电池模块以从数据分离的ID ID1标识。在步骤ST14，确定所标识的太阳能电池模块是否是管理目标太阳能电池模块。在确定所标识的太阳能电池模块不是管理目标太阳能电池模块的情况下，处理结束。另一方面，在步骤ST14中确定所标识的太阳能电池模块是管理目标太阳能电池模块的情况下，在步骤ST15中以上述等效电路模型执行电力计算。

在步骤ST`16中，显示单元40显示每个太阳能电池模块的电力信息。同时，在步骤ST17中，上述状态确定用由计算获得的电力信息执行。例如，在有少量产生的电力的情况下，确定太阳能电池模块故障。在产生的电力等于或小于预定值的情况下，产生的电力被转换为恶化程度且显示恶化程度。过程结束。

与步骤ST13到ST18的处理（由图8中步骤ST20表示）类似的处理在另一个太阳能电池模块（例如，太阳能电池模块M2）上执行。

<第二实施方式>

图9是示出根据本公开第二实施方式的发送侧配置的示图。参考图9，相同的参考标号用于标识已经参考图5描述的部件。在第二实施方式中，在发送侧为每个太阳能电池模块设置电力计算单元。例如，在发送侧为太阳能电池模块M1设置电力计算单元25₁，并且电力计算单元通过类似于第一实施方式中的计算获得太阳能电池模块M1的电力信息P1。

从电力计算单元25₁输出的电力信息P1和ID ID1被提供给多路复用器20。为太阳能电池模块M2设置电力计算单元25₂。从电力计算单元25₂输出的电力信息P2和ID ID2被提供给多路复用器20。多路复用器20对电力信息P1和P2以及ID ID1和ID2多路复用，并将多路复用数据提供给发送器Tx。发送器Tx发送多路复用数据。

没有示出的接收侧自身可接收电力信息，并因此不包括电力计算单元。除此之外，接收侧具有与图7中相同的配置。

<第三实施方式>

在第一实施方式中，电力计算单元被设置在接收侧。在第二实施方式中，电力计算单元被设置在发送侧。在本公开的第三实施方式中，如图10所示，电力计算单元被设置在接收侧和发送侧以外的位置。

图10是示出根据第三实施方式的示意配置图。太阳能电池模块M的电压和温度分别通过电压测量装置1和温度测量装置2测量。发送器Tx发送这些数据。

收发器TRx1将所接收的数据发送到设置在另一个位置的收发器TRx2（例如，服务器或云计算机）。收发器TRx2将所接收的电压数据和所接收的温度数据提供给电力计算单元26。电力计算单元26通过如同第一实施方式中的计算获得太阳能电池模块M的电力信息P。所获得的电力信息P被提供到收发器TRx2并从收发器TRx2发送。

收发器TRx1从收发器TRx2接收电力信息P，并在显示单元40上显示所接收的电力信息P。电力信息P还被提供到状态确定单元34。确定太阳能电池模块M的故障和恶化，且确定的结果被提供到显示单元40。

[实施方式的效果]

根据上述实施方式，获得了下面的效果。因为可为每个太阳能电池模块执行电力管理，因此可以容易地确定故障和渐变的发生以及每个方位基点中产生的电力量。因为引起故障的每个太阳能电池模块的特征可确定，所述太阳能发电系统会易于维护。包括少量元件的小和低成本装置可附接到每个太阳能电池模块。因为没有元件设置在每个太阳能电池模块的电力传输路径上，因此设备很少产生麻烦。

本公开的实施方式可如下配置。

（1）一种发电装置包括：电力计算单元，被配置为从发电模块接收电压信息和温度信息，并基于所接收的电压信息和温度信息计算发电模块的发电信息。

（2）根据（1）所述的发电装置，进一步包括：状态确定单元，被配置为基于发电信息确定发电模块的工作状态。

（3）根据（2）所述的发电装置，其中，状态确定单元被配置为检测发电模块的恶化状态或故障状态。

（4）根据（1）所述的发电装置，进一步包括：输出单元，被配置为输出发电信息。

（5）根据（4）所述的发电装置，其中，所述输出单元是被配置为显示发电信息的显示单元。

（6）根据（1）所述的发电装置，进一步包括：发送器和接收器，发送器被配置为发送电压信息和温度信息，接收器通信耦合到发送器，并被配置为接收由发送器发送的电压信息和温度信息。

（7）根据（6）所述的发电装置，其中，所述接收器和发送器之间的通信路径是无线连接。

（8）根据（6）所述的发电装置，进一步包括：电压和温度测量单元，被配置为测量来自发电模块的电压信息和温度信息，并被配置为将所述电压信息和温度信息传送到发送器。

（9）根据（8）所述的发电装置，其中，所述电压和温度测量单元包括：调节器，被配置为稳定从发电模块输出的电压；以及第一与第二电阻器，被连接到调节器，并被配置为在从发电模块输出的电压被调节器的额定电压高的情况下，对从发电模块输出的电压进行分压。

（10）根据（8）所述的发电装置，进一步包括：多个电压和温度测量单元，相应于多个发电模块，所述多个发电模块串联连接；以及多路复用器，被配置为组合从多个电压和温度测量单元输出的电压信息和温度信息。

（11）根据（10）所述的发电装置，进一步包括：标识符存储单元，被配置为将各发电模块的识别信息提供给多路复用器，其中所述多路复用器被配置为组合各发电模块的电压信息、温度信息以及识别信息。

（12）根据（11）所述的发电装置，进一步包括连接到接收器的信号分离器，所述信号分离器被配置为将从多路复用器接收的数据进行信号分离并输出各发电模块的电压信息、温度信息和识别信息。

（13）根据（12）所述的发电装置，其中，所述电力计算单元还包括：认证单元，被配置为基于所接收的识别信息对各发电模块执行认证。

（14）根据（10）所述的发电装置，其中，从串联连接的多个发电模块输出的电压被供应到功率调节器，该功率调节器被配置为将生成的DC电压转换为AC电压，并将生成的电力供应给外部电源系统。

（15）根据（10）所述的发电设装置，进一步包括：状态确定单元，被配置为通过执行下列至少一项确定发电模块的工作状态：（a）当给定发电模块产生的电力等于或小于预定值并持续预定时间段时确定发生发电异常状态；（b）当给定发电模块的产生的电力比邻近发电模块产生的电力小预定值时确定发生发电异常状态；以及（c）当预定时间段内产生的总电力比过去产生的总电力低预定值时确定发生发电异常状态。

（16）根据（1）所述的发电装置，还包括：发送器；通信耦合到发送器的接收器；以及状态确定单元，被配置为基于接收器所接收的发电信息确定发电模块的工作状态。

（17）根据（16）所述的发电装置，其中，所述电力计算单元设置在发电装置的发送侧，且状态确定单元位于发电装置的接收侧。

（18）根据（16）所述的发电装置，其中，电力计算单元和状态确定单元设置在发电装置的接收侧。

（19）根据（16）所述的发电装置，其中，所述状态确定单元设置在发电装置的接收侧，且电力计算单元位于发电装置的发送侧和接收侧之外的位置。

本公开的另一个实施方式可如下配置。

（20）一种确定发电装置的工作状态的方法，所述方法包括：从发电模块接收电压信息和温度信息，并基于所接收的电压信息和温度信息计算发电模块的发电信息；以及基于发电信息确定发电模块的工作状态。

（21）根据（20）所述的方法，还包括基于发电信息确定发电模块的工作状态。

（22）根据（21）所述的方法，还包括确定是否发电模块的工作状态是否是恶化状态或故障状态。

（23）根据（20）所述的方法，还包括输出发电信息。

（24）根据（23）所述的方法，其中，输出发电信息包括在显示设备上显示发电信息。

（25）根据（20）所述的方法，还包括通过发送器发送电压信息和温度信息，通过接收器接收所发送的电压信息和温度信息。

（26）根据（25）所述的方法，其中，所述发送器和接收器之间的通信路径是无线连接。

（27）根据（25）所述的方法，还包括通过电压和温度测量单元测量发电模块的电压信息和温度信息，并将所述电压信息和温度信息传送到发送器。

（28）根据（27）所述的方法，其中，所述电压和温度测量单元包括：调节器，被配置为稳定从发电模块输出的电压；第一和第二电阻器，连接到所述调节器，并被配置为在从发电模块输出的电压比调节器的额定电压高的情况下对从发电模块输出的电压分压。

（29）根据（27）所述的方法，其中，所述发电装置进一步包括多个电压和温度测量单元，与多个发电模块对应，所述多个发电模块串联连接，所述方法还包括：用多路复用器组合从多个电压和温度测量单元输出的电压信息和温度信息。

（30）根据（29）所述的方法，其中，所述发电装置还包括：标识符存储单元，被配置为将各发电模块的识别信息提供给多路复用器，所述方法还包括：通过所述多路复用器组合电压信息、温度信息和各发电模块的识别信息。

（31）根据（30）所述的方法，其中，所述发电装置还包括连接到接收器的信号分离器，所述方法进一步包括将从多路复用器接收的数据进行信号分离，并输出各发电模块的电压信息、温度信息和识别信息。

（32）根据（31）所述的方法，还包括基于接收的识别信息执行各发电模块的认证。

（33）根据（29）所述的方法，还包括将从串联连接的多个发电模块输出的电压供应到功率调节器，该功率调节器被配置为将生成的DC电压转换为AC电压，并将产生的电力供应到外部电源系统。

（34）根据（29）所述的方法，还包括通过执行下列至少一项确定发电模块的工作状态：

（a）当给定发电模块产生的电力等于或小于预定值并持续预定时间段时确定发生发电异常状态；

（b）当给定发电模块的发生的电力比邻近发电模块发生的电力小预定值时确定发生发电异常状态；以及

（c）当预定时间段内产生的总电力比过去产生的总电力低预定值时确定发生发电异常状态。

本公开的另一个实施方式可如下配置。

（1）一种发电装置包括：

测量单元，被配置为测量至少一个发电模块的输出电压和温度，

电力计算单元，被配置为基于关于测量单元测量的输出电压和温度的信息计算电力，以及

输出单元，被配置为输出关于通过电力计算单元计算的电力的信息，以及

其中所述电力计算单元基于关于输出电压和温度的信息用发电模块的等效电路模型计算电力。

（2）根据（1）所述的发电装置，其中，所述输出单元是显示单元，被配置为显示关于通过电力计算单元计算的电力的信息。

（3）根据（1）或（2）所述的发电装置，还包括：状态确定单元，被配置为基于关于通过电力计算单元计算的电力的信息确定发电模块的状态。

（4）根据（1）、（2）和（3）中任一项所述的发电装置，还包括：照明度测量单元，被配置为测量发送到发电模块上的光的照明度，并将测量的照明度信息提供给所述电力计算单元。

（5）根据（1）、（2）、（3）和（4）中任一项所述的发电装置，

其中，发送器发送关于通过测量单元测量的输出电压和温度的信息，

其中，接收器接收关于输出电压和温度的信息，并将所接收的关于输出电压和温度的信息提供给电力计算单元，以及

其中，电力计算单元将关于电力的信息输出到输出单元。

（6）根据（1）、（2）、（3）、和（4）中任一项所述的发电装置，

其中，发送器发送关于通过测量单元测量的输出电压和温度的信息，以及

其中，接收器接收关于输出电压和温度的信息，将所接收的关于输出电压和温度的信息传输到设置在接收器外部的电力计算单元，从电力计算单元接收关于电力的信息，并将所接收的关于电力的信息输出到输出单元。

（7）根据（1）、（2）、（3）和（4）中任一项所述的发电装置，

其中，关于通过测量单元测量的输出电压和温度的信息被提供给电力计算单元，

其中，关于通过电力计算单元计算的电力信息是从发送器发送，以及

其中，接收器接收关于电力的信息，并将所接收的关于电力的信息输出到输出单元。

[变形]

已经详细描述了本公开的实施方式。然而，本公开不限于这些实施方式，可基于本公开的精神和保护范围做各种变化。例如，在上述实施方式中，本公开应用于太阳能电池模块。然而，本公开可应用到非太阳能电池模块的发电元件。

本公开包含涉及于2011年11月29日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2011-260771中公开的主题，其全部内容通过引用结合于此。

本领域技术人员应该理解，可根据设计要求和其他因素，做出不同修改、组合和子组合和变化，只要其在本发明权利要求或其等价物的保护范围内。

Claims (19)

1.一种发电装置，包括：

电力计算单元，被配置为

从发电模块接收电压信息和温度信息，以及

基于所接收的所述电压信息和所述温度信息计算所述发电模块的发电信息。

2.根据权利要求1所述的发电装置，进一步包括：状态确定单元，被配置为基于所述发电信息确定所述发电模块的工作状态。

3.根据权利要求2所述的发电装置，其中，所述状态确定单元被配置为检测所述发电模块的恶化状态或故障状态。

4.根据权利要求1所述的发电装置，进一步包括：输出单元，被配置为输出所述发电信息。

5.根据权利要求4所述的发电装置，其中，所述输出单元是显示单元，被配置为显示所述发电信息。

6.根据权利要求1所述的发电装置，进一步包括：发送器和接收器，

所述发送器被配置为发送所述电压信息和所述温度信息，所述接收器通信耦合到所述发送器，并被配置为接收由所述发送器发送的所述电压信息和所述温度信息。

7.根据权利要求6所述的发电装置，其中，所述接收器和所述发送器之间的通信路径是无线连接。

8.根据权利要求6所述的发电装置，进一步包括：电压和温度测量单元，被配置为测量所述发电模块的所述电压信息和所述温度信息，并被配置为将所述电压信息和所述温度信息传送到所述发送器。

9.根据权利要求8所述的发电装置，其中，所述电压和温度测量单元包括：

调节器，被配置为稳定从所述发电模块输出的电压，以及

第一和第二电阻器，被连接到所述调节器，并被配置为在从所述发电模块输出的电压比所述调节器的额定电压高的情况下，对从所述发电模块输出的电压分压。

10.根据权利要求1所述的发电装置，进一步包括：

发送器；

接收器，通信耦合至所述发送器；以及

状态确定单元，被配置为基于由所述接收器接收的所述发电信息确定所述发电模块的工作状态。

11.根据权利要求10所述的发电装置，其中，所述电力计算单元被置于所述发电装置的发送侧，所述状态确定单元被置于所述发电装置的接收侧。

12.一种确定发电装置的工作状态的方法，所述方法包括：

从发电模块接收电压信息和温度信息，并基于接收的所述电压信息和所述温度信息计算所述发电模块的发电信息；以及

基于所述发电信息确定所述发电模块的所述工作状态。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括确定所述发电模块的工作状态是否是恶化状态或故障状态。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括输出所述发电信息。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，输出所述发电信息包括在显示装置上显示所述发电信息。

16.根据权利要求12所述的方法，进一步包括通过发送器发送所述电压信息和所述温度信息，并通过接收器接收所发送的所述电压信息和所述温度信息。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括通过电压和温度测量单元测量所述发电模块的所述电压信息和所述温度信息，并将所述电压信息和所述温度信息传送到所述发送器。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述电压和温度测量单元包括：

调节器，被配置为稳定从所述发电模块输出的电压，以及

第一和第二电阻器，被连接到所述调节器，并被配置为在从所述发电模块输出的电压比所述调节器的额定电压高的情况下，对从所述发电模块输出的电压分压。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述发电装置进一步包括与多个发电模块对应的多个电压和温度测量单元，所述多个发电模块串联连接，所述方法进一步包括：

用多路复用器组合从所述多个电压和温度测量单元输出的电压信息和温度信息。

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