CN108429569A - 用于光伏系统中的dc电力线通信的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于光伏系统中直流电力线通信的方法，包括：(a)使用电力线在至少一个光伏设备与负载之间输送电力；(b)在所述光伏系统的正常运行模式下，将流经所述电力线的电流的量值维持在阈值以上；(c)响应于流经所述电力线的所述电流的直流分量的量值降低至所述阈值以下而检测所述电力线的运行变化；以及(d)响应于所检测到的所述电力线的运行变化，对所述电力线的运行状态进行解码以获得信息。

Description

用于光伏系统中的DC电力线通信的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请是于2016年7月13日提交的美国专利申请序列号15/209,124的部分继续申请，所述美国专利申请要求于2015年7月13日提交的美国临时专利申请序列号62/191,945的优先权的权益。上述申请中的每一个通过引用结合在此。

背景技术

光伏电池单元经常用于对电池进行再充电或者用于通过逆变器向电网和/或建筑物提供电力。然而，光伏电池单元经常提供比从已知的设备效率和照明预期的更少的输出电力。

光伏电池单元可以输送小于最佳电力的一个原因是其在典型条件下的最大电力输出经常处于与其负载未很好匹配的电压。发生这种失配的原因部分在于：典型的光伏电池单元对温度敏感，并且必须以串联方式连接足够数量的光伏电池单元以在高温下提供所需的电压量值。在光伏电池单元的最大电力输出电压为最高的低温下，这个大的光伏电池单元数量变得过多。类似地，最大电力输出电压可以随照明变化而改变。当互连光伏电池单元的模块(“光伏模块”)中的任何一个串联连接的光伏电池单元生成比光伏模块中的其他光伏电池单元更少的电流时，会发生其他损耗。除了附加的电路系统之外，串联的光伏电池单元串的输出电流有效地受到最弱或最多遮挡的电池单元中产生的光电流的限制。

因为遮挡影响光伏电池单元中产生的光电流，所以经常将串联电池单元串的电流产生限制为这个串中最多遮挡的电池单元的电流，在同一串联串中的未遮挡电池单元可以产生基本上小于它们以其他方式能够产生的电力。进一步地，电池单元的遮挡可以随一天的时间、太阳角度、阻挡位置以及甚至光伏面板上的风吹落的树叶或其他碎片的位置而变化。

最大功率点跟踪(MPPT)控制器经常连接在光伏模块与负载(如逆变器或电池)之间。MPPT控制器通常包括：开关电路(如降压DC到DC转换器)以及控制电路系统，所述开关电路将在模块电压下的输入电力转换为在负载电压下用于负载的输出电力，所述控制电路系统设法找到光伏模块产生最大电力的模块电压。MPPT控制器的开关电路用于解耦光伏模块与负载电压。MPPT控制器以及相关联系统和方法的一些示例在Stratakos等人的美国专利申请公开号2012/0043818、2012/0043823和2012/0044014中进行了讨论，这些美国专利申请通过引用结合在此。

许多光伏系统应用需要在系统部件之间进行通信。例如，能够远程禁用MPPT控制器的安全要求可能是必要的。作为另一个示例，MPPT控制器可能需要将状态信息传达至中心设备以供光伏系统监测。因此，常规MPPT控制器经常能够使用射频(“RF”)组网或电力线通信(“PLC”)组网与远程设备进行通信。RF组网系统和PLC组网系统都通过生成高频载波、调制所述载波、通过介质传输所述载波以及解调所述载波来传输数据。因此，RF组网系统和PLC组网系统都需要高频收发器以及调制和解调设备。RF组网系统中的传输介质通常是空气，而PLC组网系统中的传输介质是电力线。重要的是注意，PLC组网在电力线上的电力输送和配电的基础之上运行，并且PLC组网通常不会干扰通过电力线的电力输送。

发明内容

在实施例中，一种用于光伏系统中的直流电力线通信的方法，包括：(a)使用电力线在光伏设备与负载之间输送电力；(b)检测所述电力线的运行变化；以及(c)响应于所检测到的所述电力线的运行变化，对所述电力线的运行状态进行解码以获得信息。

在实施例中，一种用于光伏系统中的直流电力线通信的方法，包括：(a)使用电力线在光伏设备与负载之间输送电力；(b)改变所述电力线的运行；以及(c)对所述电力线的运行状态进行编码以表示待传达的信息。

在实施例中，一种用于光伏系统中的直流电力线通信的通信控制器，包括：(a)检测模块，所述检测模块被配置用于检测所述电力线的运行变化；以及(b)解码模块，所述解码模块被配置用于响应于由所述检测模块检测到的所述电力线的所述运行变化而对所述电力线的运行状态进行解码以获得信息。

在实施例中，一种用于光伏系统中的直流电力线通信的通信控制器，包括：(a)开关设备，所述开关设备用于电耦合至所述电力线；以及(b)脉冲控制模块，所述脉冲控制模块被配置用于：(1)使所述开关设备改变运行状态并且由此改变所述电力线的运行；并且(2)使所述开关设备进行切换以对所述电力线的运行状态进行编码来表示待传达的信息。

在实施例中，一种用于光伏系统中直流电力线通信的方法，包括：(a)使用电力线在至少一个光伏设备与负载之间输送电力；(b)在所述光伏系统的正常运行模式下，将流经所述电力线的电流的量值维持在阈值以上；(c)响应于流经所述电力线的所述电流的DC分量的量值降低至所述阈值以下而检测所述电力线的运行变化；以及(d)响应于所检测到的所述电力线的运行变化，对所述电力线的运行状态进行解码以获得信息。

在实施例中，一种光伏系统包括：(a)电力线；(b)至少一个光伏设备，所述至少一个光伏设备电耦合至所述电力线；(c)负载，所述负载电耦合至所述电力线，其中，所述负载被配置用于确保流经所述电力线的电流的量值在所述光伏系统的正常运行期间保持在阈值以上；以及(d)通信控制器，所述通信控制器被配置用于响应于流经所述电力线的电流下降至所述阈值以下而检测所述电力线的运行变化。

在实施例中，一种用于光伏系统中直流电力线通信的方法包括：(a)使用电力线在至少一个光伏设备与负载之间输送电力；(b)由所述负载执行MPPT；(c)检测所述负载的MPPT活动，以及(d)响应于检测到所述负载的所述MPPT活动，使所述至少一个光伏设备保持启用。

在实施例中，一种光伏系统包括：(a)电力线；(b)至少一个光伏设备，所述至少一个光伏设备电耦合至所述电力线；(c)负载，所述负载电耦合至所述电力线，其中，所述负载被配置用于执行MPPT；(d)MPPT检测器，所述MPPT检测器被配置用于检测所述负载的MPPT活动；以及(e)控制器，所述控制器被配置用于响应于所述MPPT检测器检测到所述负载的MPPT活动，使所述至少一个光伏设备保持启用。

附图说明

图1展示了根据实施例的能够通过在电压域中改变电力线的运行而进行DC电力线通信的光伏系统。

图2展示了根据实施例的在单个脉冲中跨电力线传输信息的图1系统的一个示例。

图3展示了根据实施例的在多个脉冲中跨电力线传输信息的图1系统的一个示例。

图4展示了根据实施例的能够通过在电流域中改变电力线的运行而进行DC电力线通信的光伏系统。

图5展示了根据实施例的在单个脉冲中跨电力线传输信息的图4系统的一个示例。

图6展示了根据实施例的类似于图1光伏系统的光伏系统，但是其中，电力线上的电压的量值被增大以改变电力线的运行。

图7展示了根据实施例的在单个脉冲中跨电力线传输信息的图6系统的一个示例。

图8展示了根据实施例的能够通过在电流域中改变电力线的运行而进行DC电力线通信的另一个光伏系统。

图9展示了根据实施例的在单个脉冲中跨电力线传输信息的图8系统的一个示例。

图10展示了根据实施例的能够通过在功率域中改变电力线的运行而进行DC电力线通信的光伏系统。

图11展示了根据实施例的在单个脉冲中跨电力线传输信息的图10系统的一个示例。

图12展示了根据实施例的如图1光伏系统的光伏系统，但是其中，光伏设备和第一通信控制器被共同封装在公共光伏面板中。

图13展示了根据实施例的如图1光伏系统的光伏系统，但是其中，光伏设备是光伏模块阵列，并且第一通信控制器通信地耦合至禁用开关。

图14展示了根据实施例的如图6光伏系统的光伏系统，但是其中，第二通信控制器与光伏设备被共同封装在光伏面板中，并且其中，第一通信控制器是系统监测设备的一部分。

图15展示了根据实施例的类似于图4的光伏系统的光伏系统，但是其中，第一通信控制器是MPPT控制器的一部分，并且第二通信控制器是逆变器的一部分。

图16展示了根据实施例的通过由逆变器生成的三角波跨电力线传输信息的图15光伏系统的一个示例。

图17展示了根据实施例的类似于图15光伏系统但是包括多个MPPT控制器的光伏系统，其中，所述多个MPPT控制器的输出串联地电耦合以形成串。

图18展示了根据实施例的用于光伏系统中的DC电力线通信的方法。

图19展示了根据实施例的用于光伏系统中的DC电力线通信的另一种方法。

图20展示了根据示例实施例的图8光伏系统的运行的一个示例，其中，低电流量值被误解释为事件发生。

图21展示了根据实施例的能够通过在电流域中改变电力线的运行而进行DC电力线通信并且包括被配置用于确保在光伏系统的运行期间将电力线电流量值保持在阈值以上的负载的光伏系统。

图22展示了根据实施例的类似于所展示的图20示例的图21光伏系统的运行的一个示例。

图23展示了根据实施例的类似于图21光伏系统但是包括多个MPPT控制器的光伏系统，其中，所述多个MPPT控制器的输出串联地电耦合以形成串。

图24展示了根据实施例的用于光伏系统中的DC电力线通信的另一种方法。

图25展示了根据实施例的能够检测MPPT活动的光伏系统。

图26展示了图25光伏系统的控制器的一个可能实施例。

图27展示了图25光伏系统的控制器的另一个可能实施例。

图28展示了图25光伏系统的MPPT检测器的一个可能实施例，所述MPPT检测器使用自相关来检测MPPT活动。

图29展示了图25光伏系统的负载的实施例，所述负载被配置用于根据预定序列对电力线电压幅值、电力线电流幅值或MPPT扰动脉冲宽度进行调制。

图30展示了用于与图29负载一起使用的图25光伏系统的MPPT检测器的一个可能实施例。

图31是曲线图，展示了根据实施例的图29负载根据11位Barker码的一个示例性运行场景，其中，所述负载根据Barker码对MPPT扰动宽度进行调制。

图32是曲线图，展示了根据实施例的图29负载根据11位Barker码的另一个示例性运行场景，其中，所述负载根据Barker码对MPPT扰动宽度进行调制。

图33展示了根据实施例的图29负载根据第一码对电力线电压Vp进行调制以执行负MPPT调整的示例。

图34展示了根据实施例的图29负载根据第二码对电力线电压Vp进行调制以执行正MPPT调整的示例。

图35展示了根据实施例的图29负载根据第一码以累积方式对电力线电压进行调制以执行负MPPT调整负载的另一个实施例的示例。

图36展示了根据实施例的图29负载根据第二码以累积方式对电力线电压进行调制以执行正MPPT调整的另一个实施例的示例。

图37展示了根据实施例的类似图25光伏系统但是进一步包括用于每个光伏设备的相应通信控制器的光伏系统。

图38展示了根据实施例的用于光伏系统中的DC电力线通信的又另一种方法。

具体实施方式

申请人已经开发了用于光伏系统中的直流(DC)电力线通信的系统和方法。所述系统和方法将系统电力线重新用于通信，从而可能消除当使用常规RF和PLC通信技术时对所需高频收发器和相关部件的需要。因此，相对于常规技术，所披露的系统和方法可能显著地简化了光伏系统通信。

图1展示了能够通过在电压域中改变电力线的运行而进行DC电力线通信的光伏系统100。光伏系统100包括经由电力线106电耦合至负载104的光伏设备102。术语“光伏设备”在本文档中意指一个或多个电耦合的光伏电池单元，诸如单结光伏电池单元、多结光伏电池单元、互连光伏电池单元的光伏模块、或多个互连光伏模块的面板。负载104是例如用于将来自光伏设备102的DC电力变换为AC电力的逆变器。然而，在不脱离本文范围的情况下，负载104可以采用其他形式。

光伏系统100进一步包括第一通信控制器108和第二通信控制器110，每一个都电耦合至电力线106。第一通信控制器108包括电压感测模块112、检测模块114和解码模块116。电压感测模块112生成表示电力线106上的电压Vp的电压信号118。在一些实施例中，电压感测模块112简单地是跨电力线106的电分接头，从而使得电压信号118与电力线106上的电压Vp相同。在一些其他实施例中，电压感测模块112包括生成电压信号118的电子电路系统(诸如放大电路系统、电平转换电路系统、缩放电路系统、和/或模数转换电路系统)，从而使得电压信号118表示电压Vp，但不一定与电压Vp相同。取决于电压感测模块112的实现方式，电压信号118是模拟信号或数字信号。

检测模块114检测电力线106的运行在电压域中的变化。具体地，检测模块114监测电压信号118，并且响应于电压Vp下降到阈值以下而生成表示电力线106的运行变化的变化信号120。在一些实施例中，检测模块114仅将电压Vp的DC分量与阈值进行比较。另外，在一些实施例中，检测模块114在光伏系统100的启动和/或停机过程中被禁用以避免错误地检测到与系统启动或停机相关联的事件。在一些实施例中，检测模块114至少部分地由数字和/或模拟电路系统来实现，比如将电压信号118与表示阈值的参考信号进行比较的比较电路系统。可替代地或另外地，检测模块114至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行检测模块114的功能。取决于检测模块114的实现方式，变化信号120是模拟信号或数字信号。

解码模块116对电力线106的运行状态进行解码以获得所传输的信息。具体地，解码模块116响应于对变化信号120的断言而对电力线上106上的一个或多个电压脉冲的逻辑和/或定时进行解码以获得从第二通信控制器110传输至第一通信控制器108的信息122。例如，在一些实施例中，解码模块116基于以下各项而获得信息122：(1)在特定时间帧内电力线106上的脉冲数量；(2)电力线106上的一个或多个脉冲的宽度；(3)电力线106上的脉冲的频率；和/或(4)电力线106上的脉冲的模式。在一些实施例中，解码模块116至少部分地由电子电路系统来实现，比如检测变化信号120上的脉冲及其相关联定时的脉冲检测和计数电路系统。可替代地或另外地，解码模块116至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行解码模块116的功能。取决于解码模块116的实现方式，信息122采用模拟或数字形式。

虽然第一通信控制器108的模块112、114、116被展示为分立元件，但是这些模块中的一个或多个可以在不脱离本文范围的情况下被部分地或完全地组合。例如，在特定实施例中，检测模块114和解码模块116由执行以固件或软件形式存储在存储器中的指令的公共处理器来实现。

第二通信控制器110包括脉冲控制模块124和跨电力线106电耦合的开关设备126。在本文档的上下文中，术语“开关设备”指可以被控制为在导通状态与非导通状态之间切换的设备，包括但不限于场效应晶体管、双极结型晶体管、或绝缘栅双极型晶体管。脉冲控制模块124接收待传达至第一通信控制器108的信息122，并且脉冲控制模块124通过控制开关设备126在电压域中改变电力线106的运行来对电力线106的运行状态进行编码以表示信息122。

具体地，在光伏系统100的正常运行下(即，当电力线106不传输信息时)，脉冲控制模块124使开关设备126在其非导通状态下运行。然而，在接收到信息122之后，脉冲控制模块124使开关设备126从其非导通状态切换至其导通状态，由此分接电力线106并在电压域中改变电力线106的运行。电力线106的这种分接使电压Vp显著下降(如下降至接近零)，从而使得Vp超出预期的正常工作范围。脉冲控制模块124使开关设备126在预定时间段上保持处于其导通状态，由此在电力线106上生成至少部分地表示信息122的电压脉冲。在一些实施例中，脉冲控制模块124被适配用于响应于信息122而控制开关设备126在电力线106上生成若干个电压脉冲，比如以便串行地传输表示信息122和/或通信协议的若干位信息。在一些其他实施例中，脉冲控制模块124被适配用于响应于信息122而控制开关设备126无限期地保持处于其导通状态，由此在电力线106上生成具有无限宽度的电压脉冲。

虽然脉冲控制模块124和开关设备126被展示为分立元件，但是这些元件可以在不脱离本文范围的情况下被部分地或完全地组合。脉冲控制模块124可以由硬件、由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器、或其组合来实现。例如，在特定实施例中，脉冲控制模块124包括检测采用到脉冲控制模块124的输入信号上的一个或多个脉冲形式的信息122的脉冲检测电路系统，以及响应于每个所检测到的信息122的脉冲而使开关设备126在预定时间量上在其导通状态下运行的电路系统。作为另一个示例，在特定实施例中，脉冲控制模块124包括执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器，所述指令控制响应于信息122而以预定方式切换开关设备126，从而以电力线106上的电压脉冲的形式对信息122进行编码。

另外，虽然开关设备126被展示为跨电力线106直接耦合，但在一些替代实施例中，一个或多个附加电气部件(如电阻器和/或电容器)以串联方式与开关设备126电耦合。在这些替代实施例中，开关设备126将附加电气部件切换进/出包括电力线106的电路以改变电力线106的运行。

图2展示了在单个脉冲中跨电力线106传输信息的系统100的一个示例。在时间T0之前，电力线106上的电压Vp具有例如作为光伏设备102的最大功率点电压的值202。在时间T0处，脉冲控制模块124响应于接收到信息122而使开关设备126从其非导通状态切换至其导通状态。因此，在时间T0处，电压Vp从值202下降至接近零。脉冲控制模块124使开关设备126在时段Tb上保持处于其导通状态以在电力线106上生成电压脉冲204，其中，电压脉冲204表示信息122。

在第一通信控制器108处的电压感测模块112生成表示电压Vp的电压信号118。检测模块114检测到电压Vp在时间T0处下降至阈值206以下，并且作为响应，检测模块114断言变化信号120。解码模块116然后响应于对变化信号120的断言而对电压脉冲204进行解码以获得信息122。

图3展示了在多个脉冲中跨电力线106传输信息的系统100的一个示例。在时间T0之前，电力线106上的电压Vp具有值302。在时间T0处，脉冲控制模块124响应于接收到信息122而使开关设备126从其非导通状态切换至其导通状态。因此，在时间T0处，电压Vp从值302下降至接近零。脉冲控制模块124使开关设备126在时段Tb上保持处于其导通状态以在电力线106上生成电压脉冲304。随后，脉冲控制模块124使开关设备126在其导通状态与非导通状态之间切换若干次以生成附加脉冲306至314。脉冲304至314共同实现串行通信方案。例如，在特定实施例中，脉冲304和306是起始脉冲，脉冲308和310是数据脉冲，并且脉冲312和314是结束脉冲。脉冲控制模块124设置数据脉冲308和310的状态以将信息122表示为两位有效载荷。可以在不脱离本文范围的情况下改变脉冲304至314的宽度和定时。

在第一通信控制器108处的电压感测模块112生成表示电压Vp的电压信号118。检测模块114检测到电压Vp在时间T0处下降至阈值316以下，并且作为响应，检测模块114断言变化信号120。解码模块116然后响应于对变化信号120的断言而对数据脉冲308和310进行解码以获得采用两位形式的信息122。在一些替代实施例中，脉冲304至314以不同的方式表示信息122，比如基于一个或多个脉冲的宽度和/或脉冲的频率。

开关设备126通常在其导通状态下运行时具有低阻抗。因此，开关设备126从其非导通状态到其导通状态的转变将通常使流经电力线106的电流Ip显著增大至超过预期的正常工作范围的值。因此，第一通信控制器108可以被修改以在电流域中检测电力线106的运行变化。

例如，图4展示了如图1光伏系统100的光伏系统400，但是其中，第一通信控制器108被替换为能够在电流域中检测电力线106的变化的第一通信控制器408。第一通信控制器408包括电流感测模块412、检测模块414和解码模块416。电流感测模块412生成表示流经电力线106的电流Ip的电流信号418。在一些实施例中，电流感测模块412比如通过感测以串联方式与电力线106电耦合的电流感测电阻器两端的电压来直接确定电流Ip的量值。在一些其他实施例中，电流感测模块412间接地确定或估计电流Ip的量值，比如通过使用在Stratakos等人的美国专利号6,160,441和6,445,244中披露的方法，所述美国专利中的每一个通过引用结合在此。取决于电流感测模块412的实现方式，电流信号418可以是模拟信号或数字信号。

检测模块414在电流域中检测电力线106的运行变化。具体地，检测模块414监测电流信号418，并且响应于电流Ip升高到阈值以上而生成表示电力线106的运行变化的变化信号420。在一些实施例中，检测模块414仅将电流Ip的DC分量与阈值进行比较。另外，在一些实施例中，检测模块414在光伏系统400的启动和/或停机过程中被禁用以避免错误地检测到与系统启动或停机相关联的事件。在一些实施例中，检测模块414至少部分地由数字和/或模拟电路系统来实现，比如将电流信号418与表示阈值的参考信号进行比较的比较电路系统。可替代地或另外地，检测模块414至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行检测模块414的功能。取决于检测模块414的实现方式，变化信号420是模拟信号或数字信号。

解码模块416对电力线106的运行状态进行解码以获得所传输的信息。具体地，解码模块416响应于对变化信号420的断言而对电力线上106上的一个或多个电流脉冲的逻辑和/或定时进行解码以获得从第二通信控制器110传输的信息122。例如，在一些实施例中，解码模块416基于以下各项而获得信息122：(1)在特定时间帧内电力线106上的脉冲数量；(2)电力线106上的一个或多个脉冲的宽度；(3)电力线106上的脉冲的频率；和/或(4)电力线106上的脉冲的模式。在一些实施例中，解码模块416至少部分地由电子电路系统来实现，比如检测变化信号420上的脉冲及其相关联定时的脉冲检测和计数电路系统。可替代地或另外地，解码模块416至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行解码模块416的功能。

虽然第一通信控制器408的模块412、414、416被展示为分立元件，但是这些模块中的一个或多个可以在不脱离本文范围的情况下被部分地或完全地组合。例如，在特定实施例中，检测模块414和解码模块416由执行以固件或软件形式存储在存储器中的指令的公共处理器来实现。

图5展示了在单个脉冲中跨电力线106传输信息的系统400的一个示例。在时间T0之前，流经电力线106的电流Ip具有例如作为光伏设备102的最大功率点电流的值502。在时间T0处，脉冲控制模块124响应于接收到信息122而使开关设备126从其非导通状态切换至其导通状态。因此，在时间T0处，电流Ip从值502增大至值504。脉冲控制模块124使开关设备126在时段Tb上保持处于其导通状态以生成通过电力线106的电流脉冲506，其中，电流脉冲506表示信息122。

第一通信控制器408的电流感测模块412生成表示电流Ip的电流信号418。检测模块414检测到电流Ip在时间T0处升高至阈值508以上，并且作为响应，检测模块414断言变化信号420。解码模块416然后响应于对变化信号420的断言而对电流脉冲506进行解码以获得信息122。

光伏系统400可以被配置用于在多个电流脉冲中跨电力线106传输信息。例如，光伏系统400的一个实施例被配置用于以类似于以上关于图3所讨论的方式跨电力线106传输信息。

电力线106可能在光伏系统100或400的正常运行期间经历电压干扰和电流干扰，诸如由于来自光伏设备102或由负载104汲取的可用电力的变化。期望避免将这些干扰错误地检测为通信事件。因此，在系统100和400的某些实施例中，由开关设备126在电力线106上生成的脉冲与在电力线106上的正常干扰期间预期的那些明显不同，或者换言之，所述脉冲具有在电力线106的正常运行期间不存在的一个或多个特性，诸如量值、持久性、模式和/或频率。例如，所述脉冲可以具有与预期的正常干扰明显不同的模式、宽度和/或频率。检测模块114和414可以被配置用于忽略不具有如由第二通信控制器110生成的脉冲的那些特性的脉冲。例如，再次考虑图3。起始脉冲304和306的宽度以及脉冲304与306之间的间隔可以被选择为使得起始脉冲304和306与电力线106上的预期正常干扰明显不同，并且检测模块114可以被配置用于忽略除了起始脉冲304和306的组合之外的脉冲。

图6展示了类似于图1光伏系统100的光伏系统600，但是其中，电力线106上的电压Vp的量值增大到超过正常预期范围之外以改变电力线106的运行。光伏系统600具有与光伏系统100相同的部件，但是其中，第一通信控制器108和第二通信控制器110分别被替换为第一通信控制器608和第二通信控制器610。

第一通信控制器608包括电压感测模块612、检测模块614和解码模块616。电压感测模块612生成表示电力线106上的电压Vp的电压信号618。在一些实施例中，电压感测模块612简单地是跨电力线106的电分接头，从而使得电压信号618与电力线106上的电压Vp相同。在一些其他实施例中，电压感测模块612包括生成电压信号618的电子电路系统(诸如放大电路系统、电平转换电路系统、缩放电路系统、和/或模数转换电路系统)，从而使得电压信号618表示电压Vp，但不一定与电压Vp相同。取决于电压感测模块612的实现方式，电压信号618可以是模拟信号或数字信号。

检测模块614检测电力线106的运行在电压域中的变化。具体地，检测模块614监测电压信号618，并且响应于电压Vp升高到阈值以上而生成表示电力线106的运行变化的变化信号620。在一些实施例中，检测模块614仅将电压Vp的DC分量与阈值进行比较。另外，在一些实施例中，检测模块614在光伏系统600的启动和/或停机过程中被禁用以避免错误地检测到与系统启动或停机相关联的事件。在一些实施例中，检测模块614至少部分地由数字和/或模拟电路系统来实现，比如将电压信号618与表示阈值的参考信号进行比较的比较电路系统。可替代地或另外地，检测模块614至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行检测模块614的功能。取决于检测模块614的实现方式，变化信号620是模拟信号或数字信号。

解码模块616对电力线106的运行状态进行解码以获得所传输的信息。具体地，解码模块616响应于对变化信号620的断言而对电力线上106上的一个或多个电压脉冲的逻辑和/或定时进行解码以获得从第二通信模块610传输的信息122。例如，在一些实施例中，解码模块616基于以下各项而获得信息122：(1)在特定时间帧内电力线106上的脉冲数量；(2)电力线106上的一个或多个脉冲的宽度；(3)电力线106上的脉冲的频率；和/或(4)电力线106上的脉冲的模式。在一些实施例中，解码模块616至少部分地由电子电路系统来实现，比如检测变化信号620上的脉冲及其相关联定时的脉冲检测和计数电路系统。可替代地或另外地，解码模块616至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行解码模块616的功能。取决于解码模块116的实现方式，信息122采用模拟或数字形式。

第二通信控制器610包括脉冲控制模块624和以串联方式与电力线106电耦合的开关设备626。脉冲控制模块624接收待传达至第一通信控制器608的信息122，并且脉冲控制模块624通过控制开关设备626在电压域中改变电力线106的运行来对电力线106的运行状态进行编码以表示信息122。

具体地，在光伏系统600的正常运行下(即，当电力线106不传输信息时)，脉冲控制模块624使开关设备626在其导通状态下运行。然而，在接收到信息122之后，脉冲控制模块624使开关设备626从其导通状态切换至其非导通状态，由此阻碍电流Ip流过电力线106，并且使电压Vp升高至超出预期正常工作范围的值。脉冲控制模块624使开关设备626在预定时间段上保持处于其非导通状态，由此在电力线106上生成表示信息122的电压脉冲。在一些实施例中，脉冲控制模块624被适配用于响应于信息122而控制开关设备626在电力线106上生成若干个电压脉冲，比如以便传输表示信息122和/或通信协议的若干位信息。在一些其他实施例中，脉冲控制模块624被适配用于响应于信息122而控制开关设备626无限期地保持处于其非导通状态，由此在电力线106上生成具有无限宽度的电压脉冲。脉冲控制模块624还可以被配置为使得由开关设备626在电力线106上生成的电压脉冲与在光伏系统600的正常运行期间所预期的电压干扰明显不同，并且检测模块614可以被配置用于忽略不具有如由第二通信控制器610生成的脉冲的那些特性的脉冲。

脉冲控制模块624可以由硬件、由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器、或其组合来实现。例如，在特定实施例中，脉冲控制模块624包括检测采用到脉冲控制模块624的输入信号上的一个或多个脉冲的形式的信息122的脉冲检测电路系统，以及响应于每个所检测到的信息122的脉冲而使开关设备626在预定时间量上在其非导通状态下运行的电路系统。作为另一个示例，在特定实施例中，脉冲控制模块624包括执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器，所述指令控制响应于信息122而以预定方式切换开关设备626，从而以电力线106上的电压脉冲的形式对信息122进行编码。

一些替代实施例包括以并联方式与开关设备626电耦合的一个或多个附加电气部件，诸如电阻器和/或电容器。当开关设备626处于其非导通状态时，这些附加电气部件提供电流Ip的路径。因此，在这些替代实施例中，当开关设备626处于其非导通状态时，电流Ip的量值可能具有非零值。

图7展示了在单个脉冲中跨电力线106传输信息的系统600的一个示例。在时间T0之前，电力线106上的电压Vp具有例如作为光伏设备102的最大功率点电压的值702。在时间T0处，脉冲控制模块624响应于接收到信息122而使开关设备626从其导通状态切换至其非导通状态。因此，在时间T0处，电压Vp从值702升高至光伏设备102的开路电压704。脉冲控制模块624使开关设备626在时段Tb上保持处于其非导通状态以在电力线106上生成电压脉冲706，其中，电压脉冲706表示信息122。

第一通信控制器608的电压感测模块612生成表示电压Vp的电压信号618。检测模块614检测到电压Vp在时间T0处升高至阈值708以上，并且作为响应，检测模块614断言变化信号620。解码模块616然后响应于对变化信号620的断言而对电压脉冲706进行解码以获得信息122。

开关设备626从其导通状态到其非导通状态的转变将使电流Ip显著降低至超出预期正常工作范围之外的值，比如零。因此，第一通信控制器608可以被修改以在电流域中检测电力线106的运行变化。

图8展示了如图6光伏系统600的光伏系统800，但是其中，第一通信控制器608被替换为能够在电流域中检测电力线106的运行变化的第一通信控制器808。第一通信控制器808包括电流感测模块812、检测模块814和解码模块816。电流感测模块812生成表示流经电力线106的电流Ip的电流信号818。在一些实施例中，电流感测模块812比如通过感测以串联方式与电力线106电耦合的电流感测电阻器两端的电压来直接确定电流Ip的量值。在一些其他实施例中，电流感测模块812间接地确定或估计电流Ip的量值，比如通过使用在Stratakos等人的美国专利号6,160,441和6,445,244中披露的方法。取决于电流感测模块812的实现方式，电流信号818可以是模拟信号或数字信号。

检测模块814在电流域中检测电力线106的运行变化。具体地，检测模块814监测电流信号818，并且响应于电流Ip降低到阈值以下而生成表示电力线106的运行变化的变化信号820。在特定实施例中，检测模块814仅将电流Ip的DC分量与阈值进行比较。在一些其他实施例中，检测模块814监测电流信号818，并且响应于电流Ip的DC分量的极性变化而生成表示电力线106的运行变化的变化信号820，所述电流Ip的DC分量的极性变化是例如通过外部设备(未示出)或负载104将电流注入到电力线106中从而使电流Ip的极性改变而引起的。另外，在一些实施例中，检测模块814在光伏系统800的启动和/或停机过程中被禁用以避免错误地检测到与系统启动或停机相关联的事件。另外，检测模块814可以被配置用于忽略不具有如由第二通信控制器610生成的脉冲的那些特性的脉冲。

在一些实施例中，检测模块814至少部分地由数字和/或模拟电路系统来实现，比如将电流信号818与表示阈值的参考信号进行比较的比较电路系统。可替代地或另外地，检测模块814至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行检测模块814的功能。取决于检测模块814的实现方式，变化信号820是模拟信号或数字信号。

解码模块816对电力线106的运行状态进行解码以获得所传输的信息。具体地，解码模块816响应于对变化信号820的断言而对电力线上106上的一个或多个电流脉冲的逻辑和/或定时进行解码以获得从第二通信模块610传输的信息122。例如，在一些实施例中，解码模块816基于以下各项而获得信息122：(1)在特定时间帧内电力线106上的脉冲数量；(2)电力线106上的一个或多个脉冲的宽度；(3)电力线106上的脉冲的频率；和/或(4)电力线106上的脉冲的模式。

在一些实施例中，解码模块816至少部分地由电子电路系统来实现，比如检测变化信号820上的脉冲及其相关联定时的脉冲检测和计数电路系统。可替代地或另外地，解码模块816至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行解码模块816的功能。取决于解码模块816的实现方式，信息122采用模拟或数字形式。

虽然第一通信控制器808的模块812、814、816被展示为分立元件，但是这些模块中的一个或多个可以在不脱离本文范围的情况下被部分地或完全地组合。例如，在特定实施例中，检测模块814和解码模块816由执行以固件或软件形式存储在存储器中的指令的公共处理器来实现。

图9展示了在单个脉冲中跨电力线106传输信息的系统800的一个示例。在时间T0之前，流经电力线106的电流Ip具有例如作为光伏设备102的最大功率点电流的值902。在时间T0处，脉冲控制模块624响应于接收到信息122而使开关设备626从其导通状态切换至其非导通状态。因此，在时间T0处，电流Ip从值902降低至接近零。脉冲控制模块624使开关设备626在时段Tb上保持处于其非导通状态以生成通过电力线106的电流脉冲904，其中，电流脉冲904表示信息122。

第一通信控制器808的电流感测模块812生成表示电流Ip的电流信号818。检测模块814检测到电流Ip在时间T0处降低至阈值906以下，并且作为响应，检测模块814断言变化信号820。解码模块816然后响应于对变化信号820的断言而对电流脉冲904进行解码以获得信息122。

光伏系统800可以被配置用于在多个电流脉冲中跨电力线106传输信息。例如，光伏系统800的一个实施例被配置用于以类似于以上关于图3所讨论的方式跨电力线106传输信息。脉冲控制脉冲624还可以被配置为使得由开关设备626在电力线106上生成的电流脉冲与在光伏系统600的正常运行期间所预期的电流干扰明显不同。

开关设备626在图6和图8中被展示为以串联方式与电力线106的负导线628电耦合。然而，开关设备626可以可替代地以串联方式与电力线106的正电力导线630电耦合。在光伏系统600或800的包括多个光伏设备102和/或多个负载104的一些替代实施例中，开关设备626在电力线106中的位置可以影响光伏系统内的通信程度。例如，考虑包括以并联方式电耦合的多串光伏设备102的光伏系统600的替代实施例。将开关设备626放置在服务多个串的电力线106的一部分中允许与所有串同时通信。反过来说，将开关设备626放置在仅服务单个串的电力线106的一部分中允许与特定串单独通信。

申请人已经进一步确定可以在功率域中跨电力线传输信息，其中，功率在DC条件下是电压与电流的乘积。图10展示了能够通过在功率域中改变电力线的运行而进行DC电力线通信的光伏系统1000。光伏系统1000包括经由电力线1006电耦合至负载1004的光伏设备1002。负载1004是例如用于将来自光伏设备1002的DC电力变换为AC电力的逆变器。然而，在不脱离本文范围的情况下，负载1004可以采用其他形式。

光伏系统1000进一步包括第一通信控制器1008和第二通信控制器1010。第一通信控制器1008包括电力感测模块1012、检测模块1014和解码模块1016。功率感测模块1012生成表示将由电力线1006从光伏设备1002传输至负载1004的功率P的功率信号1018。在一些实施例中，功率感测模块1012根据表示电力线1006上的电压Vp的信号与通过电力线1006的电流Ip的信号的乘积而生成功率信号1018。电压Vp和电流Ip例如分别使用类似于关于电压感测模块112和电流感测模块412所讨论的那些技术来确定。取决于功率感测模块1012的实现方式，功率信号1018是模拟信号或数字信号。

检测模块1014在功率域中检测电力线1006的运行变化。具体地，检测模块1014监测功率信号1018，并且响应于功率P下降到阈值以下而断言表示电力线1006的运行变化的变化信号1020。然而，在一些替代实施例中，检测模块1014响应于功率P升高到阈值以上而断言变化信号1020。此外，在又另一个替代实施例中，检测模块1014响应于通过电力线1006的电力的“负”流动，或者换言之，响应于电力从负载1004流向光伏设备1002，而断言变化信号1020。在某些实施例中，检测模块1014仅将功率P的DC分量与阈值进行比较。另外，在一些实施例中，检测模块1014在光伏系统1000的启动和/或停机过程中被禁用以避免错误地检测到与系统启动或停机相关联的事件。在一些实施例中，检测模块1014至少部分地由数字和/或模拟电路系统来实现，比如将功率信号1018与表示阈值的参考信号进行比较的比较电路系统。可替代地或另外地，检测模块1014至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行检测模块1014的功能。取决于检测模块1014的实现方式，变化信号1020是模拟信号或数字信号。

解码模块1016对电力线1006的运行状态进行解码以获得所传输的信息。具体地，解码模块1016响应于对变化信号1020的断言而对电力线上1006上的一个或多个功率脉冲的逻辑和/或定时进行解码以获得从第二通信模块1010传输的信息1022。例如，在一些实施例中，解码模块1016基于以下各项而获得信息1022：(1)在特定时间帧内电力线1006上的脉冲数量；(2)电力线1006上的一个或多个脉冲的宽度；(3)电力线1006上的脉冲的频率；和/或(4)电力线1006上的脉冲的模式。在一些实施例中，解码模块1016至少部分地由电子电路系统来实现，比如检测变化信号1020上的脉冲及其相关联定时的脉冲检测和计数电路系统。可替代地或另外地，解码模块1016至少部分地由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现以便执行解码模块1016的功能。取决于解码模块1016的实现方式，信息1022采用模拟或数字形式。

虽然第一通信控制器1008的模块1012、1014、1016被展示为分立元件，但是这些模块中的一个或多个可以在不脱离本文范围的情况下被部分地或完全地组合。例如，在特定实施例中，检测模块1014和解码模块1016由执行以固件或软件形式存储在存储器中的指令的公共处理器来实现。

第二通信控制器1010包括脉冲控制模块1024和电耦合至负载1004的功率控制模块1026。功率控制模块1026能够控制由负载1004汲取的功率。在一些实施例中，功率控制模块1026包括与负载1004分离的电路系统，如DC到DC转换器。在一些其他实施例中，功率控制模块1026是负载1004的一部分。例如，在负载1004是逆变器的某些实施例中，功率控制模块1026包括在逆变器内的用于调整逆变器的功率输出的电路系统。脉冲控制模块1024接收待传达至第一通信控制器1008的信息1022，并且脉冲控制模块1024通过控制功率控制模块1026在功率域中改变电力线1006的运行来对电力线1006的运行状态进行编码以表示信息1022。

具体地，在光伏系统1000的正常运行下(即，当电力线1006不传输信息时)，脉冲控制模块1024使功率控制模块1026不会影响由负载1004汲取的功率。然而，在接收到信息1022之后，脉冲控制模块1024使功率控制模块1026将由负载1004汲取的功率降低到超出预期正常工作范围的值，从而在功率域中改变电力线1006的运行。脉冲控制模块1024使功率控制模块1026在预定时间段上降低负载1004的电力汲取，由此在电力线1006上生成表示信息1022的功率脉冲。可替代地，脉冲控制模块1024使功率控制模块1026响应于信息1022而无限期地降低负载1004的电力汲取，由此在电力线1006上生成具有无限宽度的功率脉冲。在一些实施例中，脉冲控制模块1024被适配用于响应于信息1022而控制功率控制模块1026在电力线1006上生成若干个功率脉冲，比如以便传输表示信息1022和/或通信协议的若干位信息。在一些替代实施例中，在接收到信息1022之后，脉冲控制模块1024使功率控制模块1026增大(而不是降低)由负载1004汲取的功率。在这些替代实施例中，响应于功率P升高(而不是降低)到阈值以上，第一通信控制器1008的检测模块1014还被修改以断言变化信号1020。脉冲控制模块1024可以由硬件、由执行以软件或固件形式存储在存储器中的指令的处理器、或其组合来实现。

图11展示了在单个脉冲中跨电力线1006传输信息的系统1000的一个示例。在时间T0之前，流经电力线1006的功率P具有例如作为光伏设备1002的最大功率点的值1102。在时间T0处，脉冲控制模块1024使功率控制模块1026将由负载1004汲取的功率从值1102降低到1104。脉冲控制模块1024使功率控制模块1026在时段Tb上将负载1004的功耗保持在值1104，以便在电力线1006上生成功率脉冲1106，其中，功率脉冲1106表示信息1022。

在第一通信控制器1008处的功率感测模块1012生成表示功率P的功率信号1018。检测模块1014检测到功率P在时间T0处下降至阈值1108以下，并且作为响应，检测模块1014断言变化信号1020。解码模块1016然后响应于对变化信号1020的断言而对功率脉冲1106进行解码以获得信息1022。

在一些实施例中，脉冲控制模块1024还可以被配置为使得由开关设备126在电力线1006上生成的功率脉冲与在光伏系统1000的正常运行期间预期的功耗明显不同，或者换言之，使得功率脉冲具有在电力线1006的正常运行期间不存在的一个或多个特性，诸如量值、持久性、频率和/或模式。在一些实施例中，检测模块1014可以被配置用于忽略不具有如由第二通信控制器1010生成的脉冲的那些特性的脉冲。

第一通信控制器108、408、608、808或1008和/或第二通信控制器110、610或1010可以与各种光伏系统部件共同封装或者可以远离系统部件。例如，图12展示了如图1光伏系统100的光伏系统1200，但是其中，光伏设备102和第一通信控制器108共同封装在公共的光伏面板1202中。为了促进说明清楚，第一通信控制器108的细节未在图12中示出。

光伏设备102和第一通信控制器108的共同封装可以在从第二通信控制器110传达至第一通信控制器108的信息包括用于禁用或启用光伏设备102的命令时尤其有用。在此文档中，禁用光伏设备意指将来自光伏设备的可用电力降低至零或非零值。相反，启用光伏设备意指增大来自光伏设备的可用电力。在支持启用和禁用光伏设备102的实施例中，系统进一步包括用于禁用光伏设备102的电路系统，比如能够使光伏设备102短路的禁用开关1204。禁用开关1204可以可替代地被替换为以串联方式与光伏设备102电耦合的开关，其中，响应于用于从电力线106隔离光伏设备102的禁用命令而打开开关。代替或除了禁用开关1204之外，光伏面板1202可选地包括开关电路1206。开关电路1206能够防止光伏设备102向电力线106提供电力。开关电路1206例如具有降压型、升压型或降压升压型拓扑，并且在一些实施例中，开关电路1206能够执行MPPT。

作为另一个示例，图13展示了如图1光伏系统100的光伏系统1300，但是其中，光伏设备102是光伏模块1304的阵列1302，并且第一通信控制器108通信地耦合至禁用开关1306。为了促进说明清楚，第一通信控制器108的细节未在图13中示出。禁用开关1306布置在阵列1302的边缘，并且能够基于从第二通信控制器110传达至第一通信控制器108的信息122而启用和禁用阵列1302。具体地，开关1306响应于包括启用命令的信息122而闭合，从而将阵列1302电耦合至电力线106。开关1306响应于包括禁用命令的信息122而打开，从而将阵列1302与电力线106电隔离。在一些替代实施例中，阵列1302被替换为单串光伏设备。

作为又另一个示例，图14展示了类似于图6光伏系统600的光伏系统1400，但是其中，第二通信控制器610与光伏设备102共同封装在光伏面板1402中，并且第一通信控制器608是系统监测设备1404的一部分。在此系统中，第二通信控制器610将光伏设备102的状态或故障信息传达至第一通信控制器608以便启用由系统监测设备1404进行的监测。为了促进说明清楚，第一通信控制器608的细节未在图13中示出。

在一些实施例中，第一通信控制器108、408、608、808或1008和/或第二通信控制器110、610或1010与另一光伏系统元件共享一个或多个部件。例如，图15展示了类似于图4光伏系统400的光伏系统1500，但是其中，第一通信控制器408是MPPT控制器1502的一部分，并且第二通信控制器110是逆变器1504的一部分，其中逆变器1504充当负载104。MPPT控制器1502电耦合在光伏设备102与电力线106之间，并且MPPT控制器1502能够使在所述MPPT控制器中的一个或多个开关设备1506在其导通状态与非导通状态之间以使从光伏设备102到逆变器1504的电力输送最大化的方式重复地切换。MPPT控制器1502具有例如降压型、升压型或降压升压型拓扑。在一些实施例中，用于MPPT控制器1502中的MPPT的电流感测电路系统还充当电流感测模块412。为了促进说明清楚，第一通信控制器408和第二通信控制器110的细节未在图15中示出。

在一些替代实施例中，第一通信控制器408被替换为图1的第一通信控制器108。在这些实施例中，用于MPPT控制器1502中的MPPT的电压感测电路系统还充当电压感测模块112。电压Vp可以被直接感测，或者电压Vp可以被如根据一个或多个开关电路1506的占空比来估计。

在一些实施例中，第二通信控制器110将禁用命令和启用命令发送至第一通信控制器408，并且在这些实施例中，MPPT控制器1502能够控制开关设备1506启用或禁用从光伏设备102到电力线106的电力的可用性，从而改变MPPT控制器1502的运行模式。在支持禁用和启用的某些实施例中，MPPT控制器1502使光伏设备102在禁用运行模式下向电力线106提供较少量的电力以便允许在禁用模式期间经由电力线106传达信息。例如，在特定实施例中，MPPT控制器1502响应于接收到来自第二通信控制器110的禁用命令而将电力线106上的电压Vp降低至约二十伏。

逆变器1504包括第一开关电路1508和第二开关电路1510。第二开关电路1510将来自光伏设备102的DC电力转换成AC电力。在一些实施例中，第二开关电路1510具有半桥或全桥拓扑。第一开关电路1508将第二开关电路1510与电力线106接口连接。在某些实施例中，第一开关电路1508具有用于将电压Vp的量值增大到适合于由第二开关电路1510使用的高电压的升压型拓扑。第一开关电路1508可选地进一步包括使从光伏设备102提取的电力最大化的MPPT能力。

第二通信控制器110使用第一开关电路1508的一个或多个开关设备(如由第二通信控制器110和第一开关电路1508的重叠部分象征性展示的)在电压域、电流域或功率域中改变电力线106的运行，以及在电力线106上生成脉冲以传输信息。例如，在一些实施例中，第一开关电路1508的一个或多个开关比如以类似于以上关于图2、图3和图5所讨论的方式来分接电力线106以传送信息。作为另一个示例，在一些其他实施例中，第一开关电路1508的一个或多个开关比如以类似于以上关于图7和图9所讨论的方式来阻碍电流Ip流过电力线106以传送信息。作为另一个示例，在一些其他实施例中，第一开关电路1508的一个或多个开关比如以类似于以上关于图11所讨论的方式来改变由逆变器1504汲取的功率的量值以传送信息。作为又另一个示例，在一些其他实施例中，第一开关电路1508将电压Vp的量值增大到高于光伏设备102的开路电压的值，以使得逆变器1504将电流注入到电力线106中并且使得电流Ip的极性反转，从而使电力从逆变器1504流经电力线106到光伏设备102，由此改变电力线106的运行。在这些特定实施例中，检测模块414被配置用于响应于表示电流Ip的DC分量的极性变化的电流信号418(其指示光伏系统1500中的电力的“反向”流动，即，从逆变器1504到光伏设备102)而生成电流信号420。

此外，在一些实施例中，第二通信控制器110被配置用于对电力线106的运行状态进行编码以通过使第一开关电路1508比如基于电压域、电流域或功率域中的峰值、频率和/或模式在两个或更多个非零值之间改变电压Vp、电流Ip或通过电力线106的功率来表示并传送信息。例如，在特定实施例中，第二通信控制器110使第一开关电路1508在电压域、电流域或功率域中生成正弦波、三角波或方波以表示信息并经由电力线106将信息从逆变器1504传输至MPPT控制器1502。

图16展示了通过由逆变器1604生成的三角波跨电力线106传输信息的系统1600的一个示例。在时间T0之前，流经电力线106的电流Ip具有例如作为光伏设备102的最大功率点电流的值1602。在时间T0处，第二通信控制器110使第一开关电路1508中的开关设备进行切换以使得电流Ip在时间T1之前具有三角波1604形状。第一通信控制器408的电流感测模块412生成表示电流Ip的电流信号418。检测模块414检测到电流Ip在时间T2处升高至阈值1606以上，并且作为响应，检测模块414断言变化信号420。解码模块416然后响应于对变化信号420的断言而对三角波1604进行解码(比如基于三角波中的峰值1608的数量、频率和/或模式)以获得信息122。

预期一些光伏系统将包括第一通信控制器108、408、608、808或1008和/或第二通信控制器110、610或1010中的多个实例以便允许多于两个点之间的通信。例如，图17展示了类似于图15光伏系统1500的光伏系统1700，但是包括多个MPPT控制器1502，其中，所述多个MPPT控制器的输出以串联方式电耦合以形成串1702。串1702经由电力线106电耦合至逆变器1504。每个MPPT控制器1502电耦合在相应光伏设备102与电力线106之间。第一通信控制器408被并入每个MPPT控制器1502中，并且因此，逆变器1504中的第二通信控制器110能够通过电力线106与每个MPPT控制器1502进行通信。在不脱离本文范围的情况下，可以改变串1702的数量以及在每个串1702内的MPPT控制器1502的数量。

此外，以上所讨论的光伏系统中的任何一个都可以被修改以支持通过电力线进行的双向通信。例如，在光伏系统100的另一个替代实施例中，第一通信控制器108和第二通信控制器110与光伏设备102共同封装，并且第一通信控制器108和第二通信控制器110与负载104共同封装。第一通信控制器108和第二通信控制器110的这些双重实例使得能够经由电力线106在光伏设备102与负载104之间进行双向通信。

图18展示了用于光伏系统中的DC电力线通信的方法1600。在步骤1802中，使用电力线在光伏设备与负载之间输送电力。在步骤1802的一个示例中，使用电力线106在光伏设备102与负载104之间输送电力。(参见图1)。在步骤1804中，检测到电力线的运行变化。在步骤1804的一个示例中，检测模块116检测到电力线106上的电压Vp下降到阈值以下。在步骤1806中，响应于所检测到的电力线的运行变化，对电力线的运行状态进行解码以获得信息，比如通过对电力线上的一个或多个脉冲进行解码。在步骤1806的一个示例中，解码模块116对电力线106上的数据脉冲308和310进行解码以获得信息122。(参见图1和图3)。

图19展示了用于光伏系统中的DC电力线通信的方法1900。在步骤1902中，使用电力线在光伏设备与负载之间输送电力。在步骤1902的一个示例中，使用电力线106在光伏设备102与负载104之间输送电力。(参见图1)。在步骤1904中，电力线的运行改变。在步骤1904的一个示例中，脉冲控制模块124使开关设备126从其非导通状态切换至其导通状态。在步骤1906中，对电力线的运行状态进行编码以表示待传达的信息，比如通过在电力线上生成一个或多个脉冲来表示信息。在步骤1906的一个示例中，脉冲控制模块124使开关设备126在其导通状态与非导通状态之间切换若干次以生成脉冲304至314。(参见图1和图3)。

由光伏设备生成的电流的量值将由于多种因素而改变，包括但不限于：可用辐照度、环境温度、光伏设备老化、光伏设备污染和光伏设备遮挡。因此，光伏设备电流量值可以在特定最大功率点运行条件下较低，比如在清晨或傍晚期间当可用辐照度较低时，或者当太阳被云部分遮住时。在被配置为在电流域中检测运行变化的实施例中，这种低电流量值可能被误解释为事件发生，比如停机条件。

例如，图20展示了光伏系统800(图8)的运行的一个示例，其中，低电流量值被误解释为事件发生。在此示例中，在T0时发生日出，并且电流Ip的量值随着太阳升高而开始增大。然而，从时间T2到T3，云部分遮住太阳，并且电流Ip的量值因此下降至值2002。在时间T3处，云清除，从而使电流Ip的量值在时间T4处升高至2004的峰值。例如，时间T4与正午相对应。由于太阳的移动，在时间T4之后辐照度降低，并且电流Ip的量值因此降低，直到在与日落相对应的时间T6处电流Ip达到零。

在图20的示例中，检测模块814响应于电流Ip的量值下降到阈值2006以下而生成变化信号820。因此，光伏系统800将在时间段Tlc1、Tlc2和Tlc3中的每一个期间的相对较低的电流的量值误解释为事件发生。

申请人已经确定可以通过在正常光伏系统运行期间将电流量值保持在检测阈值以上来防止将低电流量值误解释为事件发生。例如，图21展示了如图8光伏系统800的光伏系统2100，但是其中，负载104被替换为被配置用于在光伏系统2100的正常运行期间确保将电流Ip的量值保持在检测模块814的阈值2106以上的负载2104，其中，检测模块814响应于电流Ip降低到阈值2106以下生成变化信号820。在一些实施例中，负载2104是被配置用于以确保在光伏系统2100的正常运行期间将电流Ip的量值保持在阈值2106以上的方式执行MPPT以使由光伏设备102提供至负载2104的电力最大化的逆变器。在不脱离本文范围的情况下，第二通信控制器610可选地与负载2104组合，并且光伏系统2100可以被修改以包括附加光伏设备102和第一通信控制器808。

图22展示了类似于所展示的图20示例的光伏系统2100的运行的一个示例。然而，与图20的示例相比，负载2104确保电流Ip的量值一直(甚至在低辐照度时间段Tlc1、Tlc2和Tlc3期间)都保持在阈值2106以上。因此，光伏系统2100不会在低辐照度时段期间错误地检测事件的发生。

负载2104被配置为确保电流Ip在正常运行期间保持在阈值2106以上的事实可以使光伏设备102在光伏设备的最大功率点电流小于阈值2106时远离其最大功率点而进行运行。申请人已经确定光伏系统2100的这个潜在缺点可以通过将局部MPPT与每个光伏设备102合并来至少部分地克服，由此使得即使当电流Ip的量值大于光伏设备的最大功率点电流时每个光伏设备102也能够在其最大功率点处运行。

例如，图23展示了类似于图21光伏系统2100但是包括多个MPPT控制器2302的光伏系统2300，其中，所述多个MPPT控制器的输出以串联方式电耦合以形成串2304。串2304经由电力线106电耦合至负载2104。每个MPPT控制器2302电耦合在相应光伏设备102与电力线106之间。相应的第一通信控制器808实例被并入每个MPPT控制器2302中，并且因此，第二通信控制器610能够通过电力线106与每个MPPT控制器2302进行通信。为了促进说明清楚，第一通信控制器808的细节未在图23中示出。即使当光伏设备的最大功率点电流量值低于通过电力线106的电流Ip时，每个MPPT控制器2302也能使其相应的光伏设备102在所述光伏设备的最大功率点处独立地运行，如由负载2104所约束的。在不脱离本文范围的情况下，可以改变串2304的数量和MPPT控制器2302的数量以及在每个串2304内的光伏设备102的数量。在不脱离本文范围的情况下，第一通信控制器808可以与MPPT控制器2302分离。

图24展示了用于光伏系统中的DC电力线通信的方法2400。在步骤2402中，使用电力线在至少一个光伏设备与负载之间输送电力。在步骤2402的一个示例中，由图23的系统2300中的每个光伏设备102生成的电力经由电力线106输送至负载2104。在步骤2404中，在光伏系统的正常运行模式下，将流经电力线的电流的量值维持在阈值以上。在步骤2404的一个示例中，负载2104是以确保在光伏系统2100的正常运行期间将电流Ip的量值保持在阈值2106以上的方式执行最大功率跟踪的逆变器。

在步骤2406中，响应于流经电力线的电流的DC分量的量值降低至阈值以下而检测到电力线的运行变化。在步骤2406的一个示例中，检测模块814检测到流经电力线106的电流Ip的DC分量下降到阈值以下。在步骤2408中，响应于所检测到的电力线的运行变化，对电力线的运行状态进行解码以获得信息，比如通过对电力线上的一个或多个脉冲进行解码。在步骤2408的一个示例中，解码模块816对电力线106上的数据904进行解码以获得信息122。(参见图8和图9)。

方法2400可选地进一步包括针对每个光伏设备独立地执行最大功率点跟踪。在此可选步骤的一个示例中，即使当光伏设备的最大功率点电流量值低于通过电力线106的电流Ip时，每个MPPT控制器2302也能使其相应的光伏设备102在所述光伏设备的最大功率点处独立地运行。

另外，申请人已经确定光伏系统中的MPPT活动可以通过在时域或频域中监测DC电力线的电气特性来检测。例如，所检测到的MPPT活动可以用于根据系统级MPPT逆变器运行来启用和禁用光伏设备。在某些实施例中，所检测到的MPPT活动被视为指示系统级MPPT逆变器正在运行，并且作为响应，启用光伏设备。相反，在这些实施例中，所检测到的MPPT活动缺乏被视为指示系统级MPPT逆变器未在运行，并且作为响应，禁用光伏设备。因此，在某些实施例中，光伏设备根据所检测到的逆变器的MPPT活动而被启用和禁用，从而可能消除对用于将启用/禁用命令从逆变器传达至光伏设备的基础设施的需要。

图25展示了能够检测MPPT活动的光伏系统2500。光伏系统2500包括经由相应控制器2504电耦合至电力线2502的一个或多个光伏设备102。电力线2502将每个控制器2504电耦合至负载2506，从而使得光伏设备102经由控制器2504和电力线2502电耦合至负载2506。负载2506被配置用于执行MPPT以使由多个光伏设备102共同提供至负载2506的电力最大化。负载2506是例如用于将来自光伏设备102的DC电力变换为AC电力的逆变器。然而，在不脱离本文范围的情况下，只要负载2506能够执行MPPT，负载2506就可以采用其他形式。例如，负载2506可以包含两个或更多个分立元件，比如电耦合至逆变器或电池充电器的MPPT控制器。在不脱离本文范围的情况下，可以改变光伏设备102的数量及其连接至负载2506的方式。例如，虽然图25展示了光伏设备102以串联方式连接至负载2506，但是光伏设备102中的一些或全部可以可替代地以并联方式连接至负载2506。

光伏系统2500进一步包括用于每个控制器2504的相应的MPPT检测器2508，其中，每个MPPT检测器2508被配置用于根据电力线2502在时域或频域中的电特性来检测负载2506的MPPT活动。每个MPPT检测器2508被配置用于响应于检测到负载2506的MPPT活动而断言相应的检测信号2510，并且每个MPPT检测器2508进一步被配置用于响应于未检测到负载2506的MPPT活动而解除其对相应检测信号2510的断言。因此，每个检测信号2510的状态指示其相应MPPT检测器2508是否检测到负载2506的MPPT活动。检测信号2510是数字信号或模拟信号。在检测信号2510是数字信号的情况下，取决于MPPT检测器2508的配置，所断言的检测信号2510的状态可以与逻辑高或逻辑低相对应。

每个MPPT检测器2508被配置用于将其检测信号2510通信地耦合至其相应的控制器2504，并且所述控制器被配置用于至少部分地基于检测信号的状态而启用和禁用其相应的光伏设备102。例如，在特定实施例中，每个控制器2504被配置用于响应于来自其相应的MPPT检测器2508的检测信号2510被断言而启用其相应的光伏设备102，并且在此实施例中，每个控制器2504进一步被配置用于响应于来自其相应的MPPT检测器2508的检测信号2510被解除断言而禁用其相应的光伏设备102。因此，在此实施例中，至少部分地根据负载2506是否执行MPPT而在光伏系统2500中启用和禁用光伏设备102。

在一些实施例中，每个MPPT控制器2504包括以并联或串联方式与其相应的光伏设备102电耦合的开关以启用和禁用光伏设备。例如，图26展示了控制器2600，所述控制器是控制器2504的一个可能实施例。控制器2600包括以并联方式与相应光伏设备102电耦合的开关2602。开关2602被配置用于当来自相应MPPT检测器2508的检测信号2510被断言时在其非导通状态下运行，以使得光伏设备102被启用。开关2602进一步被配置用于当来自相应MPPT检测器2508的检测信号2510被解除断言时在其导通状态下运行，以使得光伏设备102短路并因此被禁用。

图27展示了控制器2700，所述控制器是控制器2504的另一个可能实施例。控制器2700包括用于将其相应的光伏设备102与电力线2502接口连接的DC到DC转换器2702，诸如降压转换器、升压转换器或降压升压转换器。DC到DC转换器2702被配置用于至少部分地基于来自相应MPPT检测器2508的检测信号2510的状态来启用和禁用其相应的光伏设备102。具体地，DC到DC转换器2702响应于检测信号2510被断言而启用其相应的光伏设备102，并且DC到DC转换器2702响应于检测信号2510被解除断言而禁用其相应的光伏设备102。在一些实施例中，DC到DC转换器2702进一步被配置用于执行MPPT以使其相应的光伏设备102在其最大功率点处独立地运行。

MPPT检测器2508例如由电气电路系统和/或由执行以固件或软件形式存储在存储器中的指令的处理器来实现。虽然MPPT检测器2508和控制器2504被展示为分立元件，但是这些元件中的一个或多个可以在不脱离本文范围的情况下被部分地或完全地组合。例如，控制器2700的一些替代实施例包括除了DC到DC转换器2702之外的MPPT检测器2508的实例，从而消除了对MPPT检测器与控制器2700分离的需要。在这类替代实施例中，MPPT检测器2508和DC到DC转换器2702可选地共享至少一些公共部件。

大多数MPPT算法周期性地调整光伏系统电气运行条件以找到光伏系统的最大功率点，比如使用本领域已知的“扰动观察”算法。因此，MPPT检测器2508的某些实施例根据电力线2502上由负载2506的MPPT活动生成的周期性电信号的存在来检测负载2506的MPPT活动。以下所讨论的是根据电力线2502上周期性电信号的存在来检测MPPT活动的MPPT检测器2508的几种可能的实现方式。然而，应当理解，MPPT检测器2508不限于这些特定的实现方式，并且只要MPPT检测器2508能够在时域或频域中从电力线2502的电气特性中检测到负载2506的MPPT活动，就可以以其他方式来实现MPPT检测器2508。

图28展示了MPPT检测器2800，其是MPPT检测器2508的一个可能实施例。MPPT检测器2800包括耦合块2802、第一乘法块2804、延迟块2806、第一积分块2808、第二乘法块2810、第二积分块2812和判定块2814。耦合块2802生成表示跨电力线2502的电压Vp或通过电力线2502的电流Ip的AC分量的AC分量信号2816。取决于耦合块2802的配置，AC分量信号2816是模拟信号或数字信号。在AC分量信号2816是模拟信号的实施例中，耦合块2802包括例如用于分压电压Vp的分压器、用于放大所分压电压的放大器、以及用于从所放大的所分压电压中移除DC分量的一个或多个电容器。在AC分量信号2816是数字信号的实施例中，耦合块2802包括例如用于分压电压Vp的分压器、用于将所分压电压转换为数字信号的模数转换器(ADC)、以及用于从数字信号中移除DC分量的数字滤波器。

MPPT检测器2800响应于AC分量信号2816的自相关超过参考值而断言检测信号2510。具体地，延迟块2806在一定范围的自相关滞后值上延迟AC分量信号2816以生成一定范围的延迟信号2818，其中，所述自相关滞后值的范围被选择为包含电力线2502上由负载2506的MPPT活动生成的电信号的预期时段。第一乘法块2804将AC分量信号2816乘以每个延迟信号2818以生成一组第一相乘信号2820，并且第一积分块2808在预定时段T上对每个第一相乘信号2820进行积分以生成一组自相关信号2822。第二乘法块2810将AC分量信号2816自身相乘以生成与每个第一相乘信号2820相对应的第二相乘信号2826，并且第二积分块2812在时段T上对每个第二相乘信号2826进行积分以生成用于每个自相关信号2822的相应参考信号2824。

每个参考信号2824表示完全相关。因此，每个自相关信号2822越接近于其相应的参考信号2824，相应的AC分量信号2816包括具有与自相关信号的自相关滞后相对应的时段的电信号的可能性越大。因此，判定块2814将每个自相关信号2822与其相应的参考信号2824进行比较，并且判定块2814响应于自相关信号2822与参考信号2824之比超过预定最小阈值而断言检测信号2510。

MPPT扰动步长可以增大到超过常规值，和/或MPPT扰动时段可以被选择为落入预定检测窗口内，以便增强光伏系统2500中的可检测性。另外，申请人已经确定负载2506可以被配置用于根据交流特性的特定模式来执行MPPT以提高信噪比并且由此提高MPPT活动检测的可靠性。因此，在某些实施例中，负载2506进一步被配置用于在执行MPPT的同时根据序列对电力线2502的电压Vp幅值、电力线2502的电流幅值Ip和/或MPPT扰动脉冲宽度进行调制，并且MPPT检测器2508被配置用于检测电力线2502上的这个电信号序列以便由此检测负载2506的MPPT活动。例如，图29展示了负载2900，所述负载被配置用于在执行MPPT的同时根据序列2902对电力线2502的电压Vp幅值、电力线2502的电流Ip幅值或MPPT扰动脉冲宽度进行调制以供由MPPT检测器进行检测。序列2902的可能示例包括但不限于伪噪声(PN)码(诸如Barker码和Kasami码)以及具有良好自相关属性的其他序列。

图30展示了MPPT检测器3000，其是用于与负载2900一起使用的MPPT检测器的一个可能实施例。MPPT检测器3000是MPPT检测器2508的另一个示例。MPPT检测器3000包括耦合块3002、第一乘法块3004、第一积分块3006、第二乘法块3008、第二积分块3010和判定块3012。耦合块3002类似于图28的耦合块2802并且生成表示跨电力线2502的电压Vp或通过电力线2502的电流Ip的AC分量的AC分量信号3014。取决于耦合块3002的配置，AC分量信号3014是模拟信号或数字信号。

MPPT检测器3000响应于AC分量信号3014与序列2902的互相关超过参考值而断言检测信号2510。具体地，第一乘法块3004将AC分量信号3014乘以序列2902以生成第一相乘信号3016，并且第一积分块3006在预定时段T上对第一相乘信号3016进行积分以生成互相关信号3018。第二乘法块3008将AC分量信号3014自身相乘以生成与每个第一相乘信号3016相对应的第二相乘信号3022，并且第二积分块3010在时段T上对每个第二相乘信号3022进行积分以生成用于每个互相关信号3018的相应参考信号3020。

参考信号3020表示完全相关。因此，每个互相关信号3018越接近于其相应的参考信号3020，相应的AC分量信号3014包括与序列2902相对应的电信号的可能性越大。因此，判定块3012将每个互相关信号3018与其相应的参考信号3020进行比较，并且判定块3012响应于互相关信号与参考信号之比超过预定最小阈值而断言检测信号2510。

图31至图36展示了负载2900以若干不同序列2902运行的示例。然而，应当理解，负载2900可以在不脱离本文范围的情况下以不同的序列2902和/或响应于序列2902以不同的方式来运行。

图31是电力线电压Vp相对于时间的曲线图，展示了负载2900的一个示例性运行场景，其中，序列2902是具有系数+1、+1、+1、-1、-1、-1、+1、-1、-1、+1和-1的11位Barker码，并且其中，负载2900根据此Barker码对MPPT扰动脉冲宽度进行调制。具体地，负载2900扰动电压Vp根据需要来实现光伏系统2500的系统级最大功率点运行，并且负载2900根据Barker码对MPPT扰动脉冲宽度进行调制。在图31的示例中，负载2900正扰动标称值V标称附近的电压Vp以维持光伏系统2500的最大功率点运行。第一至第十一个扰动3102至3122分别具有脉冲宽度T长、T长、T长、T短、T短、T短、T长、T短、T短、T长和T短，并且此扰动序列无限地重复。每个扰动宽度T长与Barker码系数+1相对应，并且每个扰动宽度T短与Barker码系数-1相对应。

图32是电力线电压Vp相对于时间的曲线图，展示了负载2900的另一个示例性运行场景，其中，序列2902是具有系数+1、+1、+1、-1、-1、-1、+1、-1、-1、+1和-1的11位Barker码，并且其中，负载2900根据此Barker码对MPPT扰动脉冲宽度进行调制。在此示例中，负载2900通常随时间增大电压Vp以维持最大功率点运行，比如响应于需要电压Vp增大以维持系统级功率点运行的光伏设备102的运行条件变化。采用类似于图31的示例的方式，负载2900根据11位Barker码对MPPT扰动脉冲宽度进行调制以促进由MPPT检测器2508进行的检测。第一到第十一个扰动3202至3222分别具有脉冲宽度T长、T长、T长、T短、T短、T短、T长、T短、T短、T长和T短，并且此调制序列无限地重复。

在另一个实施例中，取决于负载2900分别执行正MPPT调整或负MPPT调整，序列2902是第一码或第二码。第一码是具有系数+1、+1、+1、-1、-1、-1、+1、-1、-1、+1和-1的11位Barker码，并且第二码是11位Barker码的相反数并具有系数-1、-1、-1、+1、+1、+1、-1、+1、+1、-1和+1。负载2900根据第二码对电压Vp进行调制以执行正MPPT调整，即，增大电压Vp以维持光伏系统2500的系统级最大功率点运行，因为第二码具有净值+1。相反，负载2900根据第一码对电压Vp进行调制以执行负MPPT调整，即，减小电压Vp以维持光伏系统2500的系统级最大功率点运行，因为第一码具有净值-1。

图33展示了负载2900根据第一码对电压Vp幅值进行调制以执行负MPPT调整的示例，并且图34展示了负载2900根据第二码对电压Vp幅值进行调制以执行正MPPT调整的示例。在图33的负MPPT调整中，负载2900根据第一码在电压V1与电压V2之间将电压Vp切换ΔV梯级，其中，扰动脉冲3302、3304、3306、3314和3320各自与系数+1相对应，并且扰动脉冲3308、3310、3312、3316、3318和3322各自与系数-1相对应。在图34的正MPPT调整中，负载2900根据第二码在电压V1与电压V2之间将电压Vp切换ΔV梯级，其中，扰动脉冲3408、3410、3412、3416、3418和3422各自与系数+1相对应，并且扰动脉冲3402、3404、3406、3414和3420各自与系数-1相对应。

在此实施例中，负载2900根据需要执行如分别在图33和图34中展示的负MPPT调整和正MPPT调整以便维持光伏系统2500的系统级最大功率点运行。例如，如果电压Vp需要增大以维持光伏系统2500的系统级最大功率点运行，则负载2900执行一次或多次正MPPT调整，并且如果电压Vp需要减小以维持光伏系统2500的系统级最大功率点运行，则负载2900执行一次或多次负MPPT调整。

负载2900可以被修改以根据第一码和第二码以与图33和图34中所展示的不同方式对电压Vp幅值进行调制。例如，图35展示了负载2900根据第一码以累积方式对电压Vp幅值进行调制以执行负MPPT调整的另一个实施例的示例，并且图36展示了负载2900根据第二码以累积方式对电压Vp幅值进行调制以执行正MPPT调整的此实施例的示例。在图35和图36示例中的每一个中，负载2900响应于系数+1而将电压Vp增大ΔV，并且负载2900响应于系数-1而将电压Vp减小ΔV。在图35中，扰动脉冲3502、3504、3506、3514和3520中的每一个与系数+1相对应，并且扰动脉冲3508、3510、3512、3516、3518和3522中的每一个与系数-1相对应。在图36中，扰动脉冲3608、3610、3612、3616、3618和3622中的每一个与系数+1相对应，并且扰动脉冲3602、3604、3606、3614和3620中的每一个与系数-1相对应。

根据第一码或第二码对电力线电压Vp幅值进行调制导致电压Vp净变化ΔV。电压Vp的更大净变化可以使用不同的序列2902来获得。例如，假设电压在不同Barker码系数之间改变ΔV，则根据13位Barker码对电力线电压Vp幅值进行调制导致5ΔV的净变化。期望的是，任何序列2902具有良好的自相关属性以促进由MPPT检测器2508进行的检测，如以上所讨论的。

在一些实施例中，序列2902用于传达除了MPPT活动存在之外的信息。在这些实施例中，负载2902在电压域、电流域或功率域中改变电力线2502的运行以表示信息，并且光伏系统2500进一步包括一个或多个通信控制器，所述一个或多个通信控制器被配置用于检测电力线运行的变化并对其进行解码以获得信息，比如使用类似于以上关于图1至图19所讨论的这些技术中的一项或多项的技术。

例如，图37展示了与光伏系统2500类似的光伏系统3700，但是进一步包括用于每个光伏设备102的相应通信控制器2512，并且其中，负载2506被替换为负载3706。负载3706与负载2506类似，但是负载3706进一步被配置用于在电压域、电流域或功率域中改变电力线2502的运行以传达信息，比如使用类似于以上关于第二通信控制器110(图1)、第二通信控制器610(图6)、第二通信控制器1010(图10)和逆变器1504(图15)所讨论的这些技术中的一项或多项的技术。每个通信控制器2512进而被配置用于检测电力线运行的变化并对其进行解码以获得信息，比如使用类似于以上关于第一通信控制器108(图1)、第一通信控制器408(图4)、第一通信控制器608(图6)、第一通信控制器808(图8)和第一通信控制器1008(图10)所讨论的这些技术中的一项或多项的技术。

在光伏系统2500的某些实施例中，负载2506进一步被配置用于在负载2506未执行MPPT时将模拟MPPT活动的信号注入到电力线2502上。在此文档中，模拟MPPT活动的信号是将被MPPT检测器2508检测为负载2506的MPPT活动的信号。例如，在一些实施例中，负载2506被配置用于将模拟MPPT活动的信号注入到电力线2502上以启动光伏系统2500，即，使MPPT检测器2508将其相应的检测信号2510从解除断言状态改变为断言状态从而使得每个控制器2404启用其相应的光伏设备102。作为另一个示例，在一些实施例中，负载2506被配置用于在正常运行条件之外的运行期间(比如在电压限制事件、电流限制事件或功率限制事件期间)将模拟MPPT活动的信号注入到电力线2502上以使光伏设备102保持启用。负载2506例如通过在电力线电压Vp中和/或在电力线电流Ip中生成类似于当执行MPPT时由负载2506生成的那些扰动而将模拟MPPT活动的信号注入到电力线2502上。在不执行MPPT的情况下，负载2900例如通过根据序列2902对电力线2502电压Vp幅值或电力线2502电流Ip幅值进行调制而将模拟MPPT活动的信号注入到电力线2502上。

图38展示了用于光伏系统中的DC电力线通信的方法3800。在步骤3802中，使用电力线在至少一个光伏设备与负载之间输送电力。在步骤3802的一个示例中，由光伏设备102生成的电力经由电力线2502(图25)输送至负载2506。在步骤3804中，负载执行MPPT。在步骤3804的一个示例中，负载2506执行MPPT，并且在步骤3804的另一个示例中，负载2900(图29)在根据序列2902对电力线2502电压Vp幅值、电力线2502电流Ip幅值或MPPT扰动脉冲宽度进行调制的同时执行MPPT。在步骤3806中，检测到负载的MPPT活动。在步骤3806的一个示例中，MPPT检测器2800(图28)检测负载2506的MPPT活动，并且在步骤3806的另一个示例中，MPPT检测器3000(图30)检测负载2900的MPPT活动。在步骤3808中，响应于检测到负载的MPPT活动而使所述至少一个光伏设备保持启用。在步骤3808的一个示例中，控制器2600响应于检测信号2510被断言而使相应的光伏设备102保持启用，并且在步骤3508的另一个示例中，控制器2700响应于检测信号2510被断言而使相应的光伏设备102保持启用。

特征组合

在不脱离本文范围的情况下，可以以各种方式组合上述特征。以下示例展示了一些可能的组合：

(A1)一种用于光伏系统中的直流(DC)电力线通信的方法可以包括：(1)使用电力线在光伏设备与负载之间输送电力；(2)检测所述电力线的运行变化；以及(3)响应于所检测到的所述电力线的运行变化，对所述电力线的运行状态进行解码以获得信息。

(A2)在表示为(A1)的所述方法中，检测到所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括以下各项中的至少一项：(1)检测到所述电力线上的电压的DC分量的量值下降至第一阈值以下，以及(2)检测到流经所述电力线的电流的DC分量的量值升高到第二阈值以上。

(A3)表示为(A2)的所述方法可以进一步包括通过以下各项中的至少一项来改变所述电力线的运行：(a)使所述电力线上的所述电压的所述DC分量的量值下降至所述第一阈值以下，以及(b)使流经所述电力线的所述电流的所述DC分量的量值升高到所述第二阈值以上。

(A4)在表示为(A3)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以进一步包括以下各项中的至少一项：(a)分接所述电力线，以及(b)增大由所述负载汲取的电流。

(A5)在表示为(A1)的所述方法中，检测到所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括以下各项中的至少一项：(1)检测到电力线上的电压的DC分量的量值升高到第一阈值以上，以及(2)检测到流经所述电力线的电流的DC分量的量值降低至第二阈值以下。

(A6)表示为(A5)的所述方法可以进一步包括通过执行以下各项中的至少一项来改变所述电力线的运行：(1)使所述电力线上的所述电压的所述DC分量的量值升高到所述第一阈值以上，以及(2)使流经所述电力线的所述电流的所述DC分量的量值降低至所述第二阈值以下。

(A7)在表示为(A6)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以进一步包括以下各项中的至少一项：(1)阻碍通过所述电力线的电流的流动，以及(2)减小由所述负载汲取的电流。

(A8)在表示为(A1)的所述方法中，检测到所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括检测到流经所述电力线的电力的量值下降至阈值以下。

(A9)表示为(A8)的所述方法可以进一步包括通过减小由所述负载汲取的功率来改变所述电力线的运行。

(A10)在表示为(A1)的所述方法中，检测到所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括检测到电力从所述负载流向所述光伏设备。

(A11)表示为(A10)的所述方法可以进一步包括通过执行以下各项中的至少一项来改变所述电力线的运行：(1)将电流注入到所述电力线中，以及(2)升高所述电力线上的电压。

(A12)在表示为(A1)的所述方法中，检测到所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括检测到流经所述电力线的电流的DC分量的极性变化。

(A13)表示为(A12)的所述方法可以进一步包括通过执行以下各项中的至少一项来改变所述电力线的运行：(1)将电流注入到所述电力线中，以及(2)升高所述电力线上的电压。

(A14)在表示为(A1)至(A13)的所述方法中的任一种方法中，检测所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括在至少最小预定时间段上检测所述运行变化的持久性。

(A15)在表示为(A1)至(A14)的所述方法中的任一种方法中，检测所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括检测所述运行变化的预定模式。

(A16)在表示为(A1)至(A15)的所述方法中的任一种方法中，检测所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括检测所述运行变化的频率。

(A17)在表示为(A1)至(A16)的所述方法中的任一种方法中，对所述电力线的运行状态进行解码的步骤可以包括以下各项中的至少一项：(1)对所述电力线的运行状态的信号变化进行解码以获得信息，以及(2)对所述电力线的运行状态的变化序列进行解码以获得信息。

(A18)表示为(A1)至(A17)的所述方法中的任一种方法可以进一步包括通过执行以下各项中的至少一项来对所述电力线的运行状态进行编码以表示信息：(1)改变电力线上的电压的DC分量的量值，(2)改变流经所述电力线的电流的DC分量的量值。

(A19)在表示为(A18)的所述方法中，编码步骤可以进一步包括在所述电力线上生成一个或多个脉冲。

(A20)表示为(A1)至(A17)的所述方法中的任一种方法可以进一步包括通过改变流经所述电力线的电流的DC分量的极性来对所述电力线的运行状态进行编码以表示信息。

(A21)在表示为(A1)至(A20)的所述方法中的任一种方法中，检测步骤和解码步骤可以由与所述光伏设备共同封装的通信控制器来执行。

(A22)在表示为(A21)的所述方法中，所述信息可以包括禁用命令，并且所述方法可以进一步包括响应于对所述电力线的所述运行状态进行解码以获得所述禁用命令而降低从所述光伏设备到所述电力线的电力的可用性。

(A23)在表示为(A22)的所述方法中，降低从所述光伏设备到所述电力线的电力的可用性的步骤可以包括以降低从所述光伏设备到所述电力线的电力的可用性的方式控制电耦合在所述光伏设备与所述电力线之间的开关电路。

(A24)在表示为(A23)的所述方法中，所述开关电路可以具有从由降压型拓扑、升压型拓扑和降压升压型拓扑组成的组中选择的拓扑。

(A25)在表示为(A22)的所述方法中，降低从所述光伏设备到所述电力线的电力的可用性的步骤可以包括使所述光伏设备短路或将所述光伏设备从所述电力线断开连接。

(A26)在表示为(A21)的所述方法中，所述信息可以包括启用命令，并且所述方法可以进一步包括响应于对所述电力线的所述运行状态进行解码以获得所述启用命令而增大从所述光伏设备到所述电力线的电力的可用性。

(A27)在表示为(A1)至(A20)的所述方法中的任一种方法中，检测步骤和解码步骤可以由作为电耦合在所述光伏设备与所述电力线之间的最大功率点跟踪控制器的一部分的通信控制器来执行，并且在所述光伏设备与所述负载之间输送电力的步骤包括使所述最大功率点跟踪控制器的开关设备在其导通状态和非导通状态之间以使从所述光伏设备输送至所述负载的电力最大化的方式重复地切换。

(A28)表示为(A27)的所述方法可以进一步包括响应于在解码步骤中获得的信息而改变所述最大功率点跟踪控制器的运行状态。

(A29)在表示为(A1)至(A20)的所述方法中的任一种方法中，检测步骤和解码步骤可以由与所述负载共同封装的通信控制器来执行。

(A30)在表示为(A29)的所述方法中，所述信息可以包括表示所述光伏设备的状态的信息。

(A31)在表示为(A29)或(A30)的所述方法中的任一种方法中，所述负载可以包括用于将来自所述光伏设备的电力变换为交流电力的逆变器，并且所述通信控制器可以是所述逆变器的一部分。

(A32)在表示为(A1)至(A20)的所述方法中的任一种方法中，检测步骤和解码步骤可以由在远离所述光伏设备和所述负载的位置处电耦合至所述电力线的通信控制器来执行。

(B1)一种用于光伏系统中的直流(DC)电力线通信的方法可以包括：(1)使用电力线在光伏设备与负载之间输送电力；(2)改变所述电力线的运行；以及(3)对所述电力线的运行状态进行编码以表示待传达的信息。

(B2)在表示为(B1)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以包括以下各项中的至少一项：(1)使所述电力线上的电压的DC分量的量值下降至第一阈值以下，以及(2)使流经所述电力线的电流的DC分量的量值升高到第二阈值以上。

(B3)在表示为(B2)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以进一步包括以下各项中的至少一项：(1)分接所述电力线，以及(2)增大由所述负载汲取的电流。

(B4)在表示为(B1)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以包括以下各项中的至少一项：(a)使所述电力线上的电压的DC分量的量值升高到第一阈值以上，以及(b)使流经所述电力线的电流的DC分量的量值降低至第二阈值以下。

(B5)在表示为(B4)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以进一步包括以下各项中的至少一项：(1)阻碍电流流过所述电力线，以及(2)减小由所述负载汲取的电流。

(B6)在表示为(B1)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以包括将由所述负载汲取的功率减小到阈值以下。

(B7)在表示为(B1)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以包括将电力从所述负载输送至所述光伏设备。

(B8)在表示为(B7)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以进一步包括以下各项中的至少一项：(1)将电流注入到所述电力线中，以及(2)升高所述电力线上的电压。

(B9)在表示为(B1)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以包括改变流经所述电力线的电流的DC分量的极性。

(B10)在(B9)所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以进一步包括以下各项中的至少一项：(a)将电流注入到所述电力线中，以及(b)升高所述电力线上的电压。

(B11)在表示为(B1)至(B10)的所述方法中的任一种方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以包括在至少最小预定时间段上改变所述电力线的运行。

(B12)在表示为(B1)至(B11)的所述方法中的任一种方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以包括根据预定模式来改变所述电力线的运行。

(B13)在表示为(B1)至(B12)的所述方法中的任一种方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以包括以预定频率来改变所述电力线的运行。

(B14)在表示为(B1)至(B13)的所述方法中的任一种方法中，对所述电力线的运行状态进行编码的步骤可以包括以下各项中的至少一项：(1)改变电力线上的电压的DC分量的量值，以及(2)改变流经所述电力线的电流的DC分量的量值。

(B15)在表示为(B14)的所述方法中，对所述电力线进行编码的步骤可以进一步包括在所述电力线上生成一个或多个脉冲。

(B16)在表示为(B1)至(B13)的所述方法中的任一种方法中，对所述电力线的运行状态进行编码的步骤可以包括改变流经所述电力线的电流的DC分量的极性。

(B17)在表示为(B1)至(B16)的所述方法中的任一种方法中，改变步骤和编码步骤可以由与所述负载共同封装的通信控制器来执行。

(B18)在表示为(B17)的所述方法中，所述负载可以包括用于将来自所述光伏设备的电力变换为交流电力的逆变器，并且所述通信控制器可以是所述逆变器的一部分。

(B19)在表示为(B18)的所述方法中，改变所述电力线的运行的步骤可以包括以下各项中的至少一项：(1)使所述逆变器升高所述电力线上的电压，以及(2)使所述逆变器将电流注入到所述电力线中。

(B20)在表示为(B1)至(B19)的所述方法中的任一种方法中，待传达的信息可以包括从由用于启用来自所述光伏设备的电力的可用性的命令和用于降低来自所述光伏设备的电力的可用性的命令组成的组中选择的命令。

(B21)在表示为(B1)至(B16)的所述方法中的任一种方法中，改变步骤和编码步骤可以由与所述光伏设备共同封装的通信控制器来执行。

(B22)在表示为(B21)的所述方法中，所述待传达的信息可以包括表示所述光伏设备的状态的信息。

(B23)在表示为(B1)至(B16)的所述方法中的任一种方法中，改变步骤和编码步骤可以由电耦合在所述光伏设备与所述电力线之间的开关电路来执行，并且改变所述电力线的运行的步骤可以包括控制所述开关电路的开关设备。

(B24)在表示为(B1)至(B16)的所述方法中的任一种方法中，改变步骤和编码步骤可以由在远离所述光伏设备和所述负载的位置处电耦合至所述电力线的通信控制器来执行。

(C1)一种用于光伏系统中的直流(DC)电力线通信的通信控制器可以包括：(1)检测模块，所述检测模块被配置用于检测所述电力线的运行变化；以及(2)解码模块，所述解码模块被配置用于响应于由所述检测模块检测到的所述电力线的所述运行变化而对所述电力线的运行状态进行解码以获得信息。

(C2)表示为(C1)的所述通信控制器可以进一步包括被配置用于生成表示所述电力线上的电压的电压信号的电压感测模块，其中，所述检测模块进一步被配置用于监测所述电压信号并且响应于所述电力线上的所述电压下降至阈值以下或升高到所述阈值以上而检测所述电力线的所述运行变化。

(C3)表示为(C1)的所述通信控制器可以进一步包括被配置用于生成表示流经所述电力线的电流的电流信号的电流感测模块，其中，所述检测模块进一步被配置用于监测所述电流信号并且响应于流经所述电力线的所述电流下降至阈值以下或升高到所述阈值以上而检测所述电力线的所述运行变化。

(C4)表示为(C1)的所述通信控制器可以进一步包括被配置用于生成表示流经所述电力线的电流的电流信号的电流感测模块，其中，所述检测模块进一步被配置用于监测所述电流信号并且响应于流经所述电力线的所述电流的极性变化而检测所述电力线的所述运行变化。

(C5)表示为(C1)的所述通信控制器可以进一步包括被配置用于生成表示通过所述电力线传输的功率的功率信号的功率感测模块，其中，所述检测模块进一步被配置用于监测所述功率信号并且响应于流经所述电力线的所述功率(a)下降至第一阈值以下、(b)升高到第二阈值以上、或(c)通过所述电力线从负载流向光伏设备而检测所述电力线的所述运行变化。

(D1)一种用于光伏系统中的直流(DC)电力线通信的通信控制器可以包括：(1)开关设备，所述开关设备用于电耦合至所述电力线；以及(2)脉冲控制模块，所述脉冲控制模块被配置用于：(a)使所述开关设备改变运行状态并由此改变所述电力线的运行；并且(b)使所述开关设备进行切换以对所述电力线的运行状态进行编码来表示待传达的信息。

(E1)一种逆变器可以包括表示为(C1)至(C5)或(D1)的所述通信控制器中的任何一种。

(F1)一种光伏系统可以包括(1)表示为(E1)的逆变器，(2)光伏设备，以及(3)将所述光伏设备电耦合至所述逆变器的电力线。

(G1)一种光伏系统可以包括(1)光伏设备，(2)逆变器，(3)将所述光伏设备电耦合至所述逆变器的电力线，以及(4)电耦合至所述电力线的被表示为(C1)至(C5)的所述通信控制器中的任何一种，其中，所述逆变器被配置用于执行以下步骤中的至少一个：(a)升高所述电力线上的电压以改变所述电力线的运行，以及(b)将电流注入到所述电力线中以改变所述电力线的运行。

(H1)一种光伏系统可以包括(1)光伏设备，以及(2)电耦合至所述光伏设备的被表示为(C1)至(C5)或(D1)的所述通信控制器中的任何一个。

(H2)在表示为(H1)的所述光伏系统中，所述光伏系统的所述通信控制器可以是电耦合至所述光伏设备的最大功率点跟踪控制器的一部分。

(H3)在表示为(H1)的所述光伏系统中，所述光伏系统的所述通信控制器可以与所述光伏设备共同封装。

(H4)表示为(H1)的所述光伏系统可以进一步包括(1)负载，以及(2)电力线，所述电力线将所述光伏设备耦合至所述负载，其中，所述光伏系统的所述通信控制器电耦合至所述电力线。

(I1)一种用于光伏系统中DC电力线通信的方法可以包括：(1)使用电力线在至少一个光伏设备与负载之间输送电力；(2)在所述光伏系统的正常运行模式下，将流经所述电力线的电流的量值维持在阈值以上；(3)响应于流经所述电力线的所述电流的DC分量的量值降低至所述阈值以下而检测所述电力线的运行变化；以及(4)响应于所检测到的所述电力线的运行变化，对所述电力线的运行状态进行解码以获得信息。

(I2)在表示为(I1)的所述方法中，在所述光伏系统的所述正常运行模式下将流经所述电力线的所述电流的量值维持在所述阈值以上的步骤可以包括由电耦合至所述电力线的逆变器以使流经所述电力线的所述电流的量值保持在所述阈值以上的方式来执行最大功率点跟踪。

(I3)表示为(I1)和(I2)的所述方法中的任一种方法可以进一步包括针对所述至少一个光伏设备中的每一个独立地执行最大功率点跟踪。

(I4)在表示为(I1)至(I3)的所述方法中的任一种方法中，检测所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括在至少最小预定时间段上检测所述运行变化的持久性。

(I5)在表示为(I1)至(I4)的所述方法中的任一种方法中，检测所述电力线的所述运行变化的步骤可以包括检测所述运行变化的预定模式。

(I6)在表示为(I1)至(I5)的所述方法中的任一种方法中，所述信息可以包括禁用命令，并且所述方法可以进一步包括响应于对所述电力线的所述运行状态进行解码以获得所述禁用命令而降低从所述至少一个光伏设备到所述电力线的电力的可用性。

(J1)一种光伏系统可以包括：(1)电力线；(2)至少一个光伏设备，所述至少一个光伏设备电耦合至所述电力线；(3)负载，所述负载电耦合至所述电力线，其中，所述负载被配置用于确保流经所述电力线的电流的量值在所述光伏系统的正常运行期间保持在阈值以上；以及(4)通信控制器，所述通信控制器被配置用于响应于流经所述电力线的电流下降至所述阈值以下而检测所述电力线的运行变化。

(J2)在表示为(J1)的所述光伏系统中，所述负载可以包括逆变器，所述逆变器被配置用于以确保通过所述电力线的电流的量值保持在所述阈值以上的方式执行最大功率点跟踪以使由所述至少一个光伏设备提供至所述负载的电力最大化。

(J3)表示为(J1)和(J2)的所述光伏系统中的任一种光伏系统可以进一步包括电耦合在所述至少一个光伏设备中的每一个与所述电力线之间的相应最大功率点跟踪控制器。

(K1)一种用于光伏系统中DC电力线通信的方法可以包括：(1)使用电力线在至少一个光伏设备与负载之间输送电力，(2)由所述负载执行MPPT，(3)检测所述负载的MPPT活动，以及(4)响应于检测到所述负载的所述MPPT活动而使所述至少一个光伏设备保持启用。

(K2)表示为(K1)的所述方法可以进一步包括检测所述负载的MPPT活动缺乏，并且响应于检测到所述负载的MPPT活动缺乏而禁用所述至少一个光伏设备。

(K3)表示为(K1)或(K2)的所述方法中的任一种方法可以进一步包括：(1)将模拟MPPT活动的信号注入到所述电力线上，(2)将模拟MPPT活动的所述信号检测为所述负载的MPPT活动，以及(3)响应于将模拟MPPT活动的所述信号检测为所述负载的MPPT活动而启用所述至少一个光伏设备。

(K4)在表示为(K1)至(K3)的所述方法中的任一种方法中，检测所述负载的MPPT活动的步骤可以包括响应于AC分量信号的自相关超过参考值而断言检测信号，其中，所述AC分量信号表示跨所述电力线的电压或通过所述电力线的电流的交流分量。

(K5)在表示为(K1)至(K3)的所述方法中的任一种方法中，由所述负载执行MPPT的步骤可以包括根据序列对电力线电压幅值、电力线电流幅值或MPPT扰动脉冲宽度中的至少一项进行调制，并且检测所述负载的MPPT活动的步骤可以包括检测所述电力线上的电信号序列。

(K6)在表示为(K5)的所述方法中，检测所述电力线上的所述电信号序列的步骤可以包括响应于AC分量信号与所述序列的互相关超过参考值而断言检测信号，其中，所述AC分量信号表示跨所述电力线的电压或通过所述电力线的电流的交流分量。

(K7)在表示为(K5)或(K6)的所述方法中的任一种方法中，所述序列可以包括伪噪声码。

(L1)一种光伏系统可以包括：(1)电力线；(2)至少一个光伏设备，所述至少一个光伏设备电耦合至所述电力线；(3)负载，所述负载电耦合至所述电力线，其中，所述负载被配置用于执行MPPT；(4)MPPT检测器，所述MPPT检测器被配置用于检测所述负载的MPPT活动；以及(5)控制器，所述控制器被配置用于响应于所述MPPT检测器检测到所述负载的MPPT活动而使所述至少一个光伏设备保持启用。

(L2)在表示为(L1)的所述光伏系统中，(1)所述MPPT检测器可以进一步被配置用于检测所述负载的MPPT活动缺乏，并且(2)所述控制器可以进一步被配置用于响应于所述MPPT检测器检测到所述负载的MPPT活动缺乏而禁用所述至少一个光伏设备。

(L3)在表示为(L1)或(L2)的所述光伏系统中，所述MPPT检测器可以进一步被配置用于响应于AC分量信号的自相关超过参考值而断言检测信号，其中，所述AC分量信号表示跨所述电力线的电压或通过所述电力线的电流的交流分量。

(L4)在表示为(L1)或(L2)的所述光伏系统中的任一种光伏系统中，所述负载可以进一步被配置用于根据序列对电力线电压幅值、电力线电流幅值或MPPT扰动脉冲宽度中的至少一项进行调制，并且所述MPPT检测器可以被配置用于通过检测所述电力线上的电信号序列来检测所述负载的MPPT活动。

(L5)在表示为(L4)的所述光伏系统中，所述MPPT检测器可以进一步被配置用于响应于AC分量信号与所述序列的互相关超过参考值而断言检测信号，其中，所述AC分量信号表示跨所述电力线的电压或通过所述电力线的电流的交流分量。

在不脱离本文范围的情况下，可以对以上方法、设备和系统做出改变。因此，应当注意，包含在以上说明书中并且在附图中示出的内容应当被解释为说明性的而不是限制性的意义。以下权利要求旨在涵盖本文中所描述的一般特征和特定特征，以及本方法和系统范围的所有陈述在语言上可以被说成落在其间。

Claims (20)

1.一种用于光伏系统中的直流(DC)电力线通信的方法，所述方法包括：

使用电力线在至少一个光伏设备与负载之间输送电力；

在所述光伏系统的正常运行模式下，将流经所述电力线的电流的量值维持在阈值以上；

响应于流经所述电力线的所述电流的DC分量的量值降低至所述阈值以下而检测所述电力线的运行变化；以及

响应于所检测到的所述电力线的运行变化，对所述电力线的运行状态进行解码以获得信息。

2.如权利要求1所述的方法，在所述光伏系统的所述正常运行模式下将流经所述电力线的所述电流的量值维持在所述阈值以上的步骤包括由电耦合至所述电力线的逆变器以使流经所述电力线的所述电流的量值保持在所述阈值以上的方式来执行最大功率点跟踪。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包括针对所述至少一个光伏设备中的每一个独立地执行最大功率点跟踪。

4.如权利要求3所述的方法，检测所述电力线的所述运行变化的步骤包括在至少最小预定时间段上检测所述运行变化的持久性。

5.如权利要求3所述的方法，检测所述电力线的所述运行变化的步骤包括检测所述运行变化的预定模式。

6.如权利要求3所述的方法，所述信息包括禁用命令，并且所述方法进一步包括响应于对所述电力线的所述运行状态进行解码以获得所述禁用命令而降低从所述至少一个光伏设备到所述电力线的电力的可用性。

7.一种光伏系统，包括：

电力线；

至少一个光伏设备，所述至少一个光伏设备电耦合至所述电力线；

负载，所述负载电耦合至所述电力线，所述负载被配置用于确保流经所述电力线的电流的量值在所述光伏系统的正常运行期间保持在阈值以上；以及

通信控制器，所述通信控制器被配置用于响应于流经所述电力线的电流下降至所述阈值以下而检测所述电力线的运行变化。

8.如权利要求7所述的光伏系统，所述负载包括逆变器，所述逆变器被配置用于以确保通过所述电力线的电流的量值保持在所述阈值以上的方式执行最大功率点跟踪从而使由所述至少一个光伏设备提供至所述负载的电力最大化。

9.如权利要求8所述的光伏系统，进一步包括电耦合在所述至少一个光伏设备中的每一个与所述电力线之间的相应最大功率点跟踪控制器。

10.一种用于光伏系统中的直流(DC)电力线通信的方法，所述方法包括：

使用电力线在至少一个光伏设备与负载之间输送电力；

由所述负载执行最大功率点跟踪(MPPT)；

检测所述负载的MPPT活动；以及

响应于检测到所述负载的所述MPPT活动，使所述至少一个光伏设备保持启用。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：

检测所述负载的MPPT活动缺乏；以及

响应于检测到所述负载的MPPT活动缺乏，禁用所述至少一个光伏设备。

12.如权利要求11所述的方法，进一步包括在禁用所述至少一个光伏设备的所述步骤之后：

将模拟MPPT活动的信号注入到所述电力线上；

将模拟MPPT活动的所述信号检测为所述负载的MPPT活动；以及

响应于将模拟MPPT活动的所述信号检测为所述负载的MPPT活动，启用所述至少一个光伏设备。

13.如权利要求11所述的方法，其中，检测所述负载的MPPT活动的步骤包括响应于AC分量信号的自相关超过参考值而断言检测信号，所述AC分量信号表示所述电力线两端的电压或通过所述电力线的电流的交流分量。

14.如权利要求11所述的方法，其中：

由所述负载执行MPPT的步骤包括根据序列对电力线电压幅值、电力线电流幅值或MPPT扰动脉冲宽度中的至少一项进行调制；并且

检测所述负载的MPPT活动的步骤包括检测所述电力线上的电信号序列。

15.如权利要求14所述的方法，其中，检测所述电力线上的所述电信号序列的所述步骤包括响应于AC分量信号与所述序列的互相关超过参考值而断言检测信号，所述AC分量信号表示所述电力线两端的电压或通过所述电力线的电流的交流分量。

16.如权利要求15所述的方法，所述序列包括伪噪声码。

17.一种光伏系统，包括：

电力线；

至少一个光伏设备，所述至少一个光伏设备电耦合至所述电力线；

负载，所述负载电耦合至所述电力线，所述负载被配置用于执行最大功率点跟踪(MPPT)；

MPPT检测器，所述MPPT检测器被配置用于检测所述负载的MPPT活动；以及

控制器，所述控制器被配置用于响应于所述MPPT检测器检测到所述负载的MPPT活动而使所述至少一个光伏设备保持启用。

18.如权利要求17所述的光伏系统，其中：

所述MPPT检测器进一步被配置用于检测所述负载的MPPT活动缺乏；并且

所述控制器进一步被配置用于响应于所述MPPT检测器检测到所述负载的MPPT活动缺乏而禁用所述至少一个光伏设备。

19.如权利要求18所述的光伏系统，其中，所述MPPT检测器进一步被配置用于响应于AC分量信号的自相关超过参考值而断言检测信号，所述AC分量信号表示所述电力线两端的电压或通过所述电力线的电流的交流分量。

20.如权利要求18所述的光伏系统，其中：

所述负载进一步被配置用于根据序列对电力线电压幅值、电力线电流幅值或MPPT扰动脉冲宽度中的至少一项进行调制；并且

所述MPPT检测器被配置用于通过检测所述电力线上的电信号序列来检测所述负载的MPPT活动。