CN114725981A - 电力装置链 - Google Patents

Abstract

描述了用于在光伏设施中进行部署之前部署所连接电力装置和所连接电力装置的系统的方法。例如，公开了一组由导体预耦合的电力装置，其节省了成本，提供了方便的存储区，减少了电磁干扰，并且易于部署。

Description

电力装置链

相关申请的交叉引用

本申请主张2021年1月5日提交的第17/141,709号美国申请的优先权，所述美国申请是2017年5月12日申请的第15/593,761号美国申请的部分继续申请。本申请进一步主张2017年4月4日提交的第15/478,526号美国申请的优先权，并且主张2016年4月5日提交的第62/318,303号美国临时专利申请、2016年5月25日提交的第62/341，147号美国临时专利申请以及2016年9月16日提交的第62/395,461号美国临时专利申请的优先权。以上标识申请的内容均以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

电力装置可以电耦合或电连接到光伏(PV)发电机并且被配置成设置发电机的操作点以产生最大电力。所述电力装置还可以耦合到电力产生和/或存储单元，例如，电池、风力涡轮机或水电涡轮机等。

电力装置通常作为单个单元制造、封装和出售，从而产生要求每个装置单独地耦合到其电力单元并且装置本身通过将电缆线连接在其间而耦合的部署。

因此，需要一种在部署电力装置时使成本、时间和复杂性减少的电力装置系统。

发明内容

以下概述是仅出于说明性目的对本发明概念中的一些概念的简短概述，而并不意图限制或约束本发明以及详细描述中的示例。本领域的技术人员将从具体实施方式中认识到其它新颖组合和特征。

本文中的变型可以采用可以部署在光伏设施中的光伏电力装置串(例如，DC/DC转换器、DC/AC逆变器、测量和监测装置)。在本文所论述的一些变型中，导体可用于在制造期间使电力装置彼此耦合以形成电力装置链，其中所述链作为单个单元进行封装和出售。电力装置的单链或单串可具有与导体交替的电力装置，使得每对相邻电力装置与导体中的不同导体持久地连接(例如，被预制、设计成在系统安装期间不会在场中断开连接、通过焊接或压接等方式接合)。可以通过将链中的电力装置耦合到光伏(PV)发电机(例如，一个或多个光伏电池、子串、PV面板、PV面板和/或PV瓦串)来部署所述链。在制造时耦合电力装置可以减少成本并且实现装置的紧凑存储，并且简单部署可以减少安装时间。在制造时连接电力装置可以包含将导体直接连接在相邻电力装置之间(例如，通过将导体焊接或旋拧到电力装置壳体内的适当位置)。此外，通过持久连接的缆线预先连接电力装置可能会减少每个电力装置中的连接器(例如MC4^TM连接器)的数目，特征在于从四个连接器减少到两个连接器(在电力装置输入端子处保留连接到PV发电机的两个连接器，但在电力装置输出端处移除连接在电力装置之间的两个连接器)。由于连接器可能是成本高的组件，因此可以实现大量节省。此外，在制造期间预先连接电力装置可以增加系统安全性。例如，如果连接不恰当，则电力装置之间的连接点容易发生过热、电弧和/或可能引起火灾的其它不安全事件。通过将连接点的数目从每电力装置四个减少到每电力装置两个，在不使用连接器的情况下在制造期间预先连接电力装置可以增加系统安全性。

电力电路链的某些变型可以缠绕在与用于存储电缆线的线轴类似的存储线轴上，并且通过展开线轴并且随着电力装置从线轴展开将电力装置耦合到光伏发电机而部署在光伏设施中。

在电力电路链的一些变型中，相邻电力装置之间的距离可以对应于光伏设施中的光伏发电机接线盒之间的估计距离，以使电力电路链中的相邻电力装置能够耦合到相邻光伏发电机。在一些变型中，多于一个的光伏发电机可以耦合到每个电力装置。例如，在一些太阳能设施中，两个PV发电机可以串联耦合并且两个发电机随后可以耦合到一个电力装置，在此情况下，相邻电力装置之间的长度可以约为相邻发电机之间的距离的两倍。

光伏电力装置可以包含但不限于，DC/DC转换器、DC/AC逆变器、被配置成测量和监测光伏参数的装置、通信装置、安全装置(例如，保险丝、电路断路器和漏电检测器)和/或最大功率点跟踪(MPPT)装置。电力产生单元可以包含但不限于，光伏模块(例如，光伏电池、光伏面板)、电池、风力涡轮机、水电涡轮机和燃料电池。

如上文所指出，此概述仅仅是本文所描述的特征中的一些特征的概述，并且提供本概述以便用简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。所述概述是非详尽性的，并非意图标识所要求主题的关键特征或基本特征，并且并非对权利要求的限制。

附图说明

根据以下实施方式、权利要求书和附图将更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优势。本公开借助于示例说明，并且不受附图限制。可以通过参考考虑附图的以下描述来获得对本公开以及其优势的更全面理解，其中类似参考标号指示类似特征，并且其中：

图1A-1E是被配置成用于不同光伏系统的不同电力装置的部分示意图、部分框图。

图2A-2C描绘了具有不同连接器配置的光伏电力装置。

图3是描绘光伏电力装置的部分示意图、部分框图。

图4A-4C描绘了通过导体耦合的光伏电力装置串。

图5A-5C描绘了光伏串的部分，其中多个光伏电力装置通过导体耦合到彼此并且耦合到光伏发电机。

图6描绘了存储在存储装置上的通过导体耦合的光伏电力装置串。

图7A描绘了通过导体耦合的电力装置串。

图7B描绘了来自通过导体耦合的电力装置串的电力装置的内部特征。

图7C描绘了沿通过导体耦合的光伏电力装置串的间歇端子连接器。

图8A-8C描绘了用于制造和使用电力装置串的方法的流程图。

具体实施方式

在以下描述中参考附图，所述附图形成描述的一部分。

由于电力装置通常可以大量使用(例如，每光伏发电机一个电力装置可以用于包含多个光伏串的太阳能设施中，每个串包含十个、二十个或更多个光伏发电机)，因此通过沿着光伏串以使多个装置能够连成一列并且同时部署的形式封装电力装置，可以减小成本并且可以更容易地进行部署。此外，使用例如线轴之类的存储装置来缠绕多缆线连接的装置可以更容易且更便宜地进行存储和部署。

以下非限制性示例图示出了可以一起使用的两种类型的方面：具有不同电气配置的系统的方面(例如，如图1A至1E)，以及具有不同连接器配置的电力装置的方面(例如，如图2A至2C、4B和4C)。这两种类型的方面(系统电气和装置连接器)由电力产生系统电气设计(也被称为设施设计)和电力装置相对于面板的放置选择确定。例如，每个特定设施可能具有电气设计，所述电气设计又可以确定要匹配的电力装置电气配置。这可以确保所有电力装置将在由系统的电气配置确定的相同串或设施中以电气方式运行。电力装置电气配置可以包含输入和输出电压/电流范围的规范、操作参数(例如时序和控制环路)等。

参考图1A，示意性光伏设施100a可以包含多个光伏(PV)模块101a-y。光伏发电机还可以被称为“光伏模块”。每个PV发电机101a-y可以耦合到光伏电力装置102a-y并且按电气方式被配置成用于设施100a。装置101a-y可以共同地、单独地和可互换地在本文中被称为装置101，并且装置102a-y可以共同地、单独地和可互换地在本文中被称为装置102。装置102可以按电气方式被配置成与设施100a的配置匹配。尽管每个装置102可以被配置成用于类似的系统电气配置，但是装置的其它方面可以不同，例如不同的机械配置、不同的连接器配置、不同的物理配置、不同的软件配置以及其它不同的方面。

在一些变型中，一个或多个PV电力装置102a-y(以及本文所描述的所有其它电力装置)可以包括电力转换电路，例如直流电-直流电(DC/DC)转换器，例如降压、升压、降压-升压、反激和/或正激转换器。在一些变型中，一个或多个PV电力装置102a-y可以包括直流电-交流电(DC/AC)转换器，也被称为逆变器或微型逆变器。在一些变型中，一个或多个PV电力装置102a-y可以包含具有控制器的最大功率点跟踪(MPPT)和/或阻抗匹配电路，所述MPPT和/或阻抗匹配电路被配置成从电力装置耦合到的PV发电机提取调节后的(例如，增加的)电力。一个或多个PV电力装置102a-y可以进一步包括控制装置，例如微处理器、数字信号处理器(DSP)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。在一些变型中，一个或多个PV电力装置102a-y可以包括电路系统和/或传感器，所述电路系统和/或传感器被配置成测量光伏发电机上或附近的参数，例如，由发电机输出的电压和/或电流、由发电机输出的电力、由发电机接收的辐照度和/或发电机上或附近的温度。

如图1A所示，多个PV电力装置102a-m串联耦合以形成第一光伏串316a，并且第二多个PV电力装置102n-y串联耦合以形成第二光伏串316b。每个光伏串(例如，316a-316n)的一个端子可以耦合到电力总线，并且每个光伏串(例如，316a-316n)的另一端子可以耦合到接地总线。如本文所使用，“接地”总线是指可与其它接地总线隔离、连接到其它接地总线或连接到地面接地的回流总线。在一些变型中，可以将电力总线和接地总线输入到系统电力装置110。系统电力装置110可以包括DC/AC转换器，并且DC/AC转换器可以将AC电力输出到电网、家庭或其它负载和/或配电系统。

虽然每个光伏串中的PV发电机和PV电力装置由有限范围的参考指示符(例如，101a-101m、101n-101y、102a-102m和102n-y)标识，但每个光伏串(在本文所公开的所有变型中)可以包含任何数目的PV电力装置和/或PV发电机。类似地，虽然光伏串用有限范围的参考指示符(例如，316a-316n)来标识，但是每个系统100a(以及在本文所公开的所有系统中)可以包含任何数目的光伏串。

在一些变型中，光伏电力装置可以包括微型逆变器，并且可以不包含额外的逆变器(例如，连接在电力装置与负载或配电系统之间的系统电力装置110的一部分)。在一些变型中，电力装置可以输出模拟整流正弦波的时变DC信号，在这种情况下，系统电力装置110可以包括全桥电路，所述全桥电路被配置成将整流正弦波转换成标准的交流正弦波。在一些变型中，系统电力装置110可以包含用于组合来自多个光伏串(例如316a-316n)的电力的汇流箱。在一些变型中，系统电力装置110可以包括用于测量或接收与PV串316a-316n相关联的一个或多个参数(例如电流、电压、电力、温度等)的测量值的传感器/传感器接口。在一些变型中，系统电力装置110可以包含一个或多个安全开关，用于(在潜在不安全条件的情况下或响应于手动触发，例如激活快速断路开关或按钮)使PV串316a-316n断开连接和/或短路。

由于一般可以单独地制造、封装和出售已知系统的PV电力装置，因此包含多个PV发电机的PV设施，例如设施100a，可能需要拆封大量装置，将每个装置单独地耦合到其对应光伏发电机，并且接着使用也可以单独出售的缆线将电力装置耦合到彼此。在本文引入的一些变型中，提供了一种电力装置链。电力装置链可以包含多个电力装置，每个电力装置在制造时使用合适长度的导体耦合到至少一个其它电力装置。因此，如本文所描述的电力装置链可以作为单个单元进行封装和出售，并且在安装设施100a时作为单个单元进行部署。例如，电力装置102a-m可以包括电力装置串或电力装置串的一部分，并且可以在制造期间耦合到彼此。在安装期间，串可以仅沿着光伏模块101a-m连成一列，并且每个装置可以快速地且容易地耦合到其对应模块，从而形成光伏串316a。

如图1A所示，设施100a可以包含多个光伏串316a-n，其中每个光伏串316a-n的端子耦合到电力总线并且另一端子耦合到接地总线。

现在参考图1B，示意性系统100b可以与图1A的示意性设施100a共享多个相同特征，但是光伏串的布线在一些方面可以不同。例如，在示意性系统100b中，每个光伏电力装置103a-m可以耦合到两个光伏发电机并且按电气方式被配置成用于设施100b。例如，光伏电力装置103a可以耦合到发电机101a和101b，电力装置103b可以耦合到发电机101b和101c(未示出)等。通过需要更薄且更少的缆线来将电力装置耦合到发电机以及彼此，以此方式对每个光伏串(例如，316a)进行布线可以节省资金。装置103a-m可以共同地、单独地和可互换地在本文中被称为装置103，并且类似地，电力装置的其它电气配置可以共同地归类为使用附图标记并且省略与类似装置的单个实例相关联的参考字母。

如图1B所示，电力装置可以在制造期间预耦合到彼此，一起封装和/或出售并且简单地进行部署，与参考图1A中所示的设施100a所描述的类似。为了有效地操作系统并且为了简单且快速地将电力装置耦合到光伏发电机，电力装置可以被布置成耦合到PV面板，并且用于例如系统100a(例如102)的电力装置的电气和/或机械设计可以不同于用于例如系统100b(例如103)的设计。本文所描述的预耦合、封装和简单部署可以应用于不同种类的光伏系统中使用的不同种类的电力装置，而不管可以特定于某些电力装置的机械设计和电气拓扑。

现在参考图1C，其示出光伏串(例如，316a)，其中每个光伏电力装置耦合到两个光伏模块。在此变型中，PV电力装置108a-m(其可以是图1C中的PV电力装置103的示例)包括降压-升压DC/DC转换器。额外的电路系统(例如，控制器、电压和电流传感器、控制逻辑等)可以包含在电力装置108a-m中，但是在图1C中没有明确地描绘。根据本公开的各种方面，额外的电路系统和/或布线配置可用于将电力装置耦合到光伏发电机。

参考图1D，示意性变型可以包含光伏设施100d，其包括多个光伏发电机101a-m，每个光伏发电机耦合到电力装置122a-m。电力装置122a-m可以按电气方式被配置成用于设施100d。每个电力装置122a-m可以具有两个输出，一个耦合到共用电力总线并且一个耦合共用接地总线，从而并联耦合所有电力装置。在一些变型中，电力装置122a-m中的一个或多个可以包括DC/DC转换器，其中每个转换器的正输出耦合到电力总线，并且负端子耦合到接地总线。在一些变型中，电力装置122a-m中的一个或多个可以包括DC/AC转换器，其中使AC输出同步以允许并联耦合。在包含由电力装置输出的AC的一些变型中，AC输出可以是耦合到电力总线和接地总线的单相，并且在一些变型中，三个或多于三个相可以输出到多于两个总线。系统可以进一步包含输入到栅极耦合装置120的电力总线和接地总线。在包含由电力装置输出的DC的变型中，栅极耦合装置120可以包含DC/AC逆变器。在包含由电力装置输出的AC的变型中，栅极耦合装置120可以包含变压器。栅极耦合装置120可以与图1A的系统电力装置110类似或相同，并且可以包括安全装置(例如，传感器、电路断路器、保险丝等)和/或控制和/或监测装置。

参考图1E，多于一个的光伏模块可以耦合到每个光伏电力装置。系统100e包含彼此串联耦合的两个光伏模块(例如光伏面板或不同类型的光伏发电机)111a、111b，其中串联耦合的模块111a、111b跨光伏电力装置112a的输入端子耦合。光伏电力装置112a可以按电气方式被配置成用于设施100e。类似于本文中所公开的其它变型，多个电力装置112a-x的输出可以串联耦合以形成光伏串321a，其中多个串321a-n并联耦合在接地总线与电力总线之间。在一些变型中，逆变器110可以从接地总线和电力总线接收DC输入并且将AC电力输出到电网或家庭。在类似变型中，电力装置可以在制造时预耦合到彼此，其中耦合电力装置的导体的大小(长度和/或规格)被设定成允许所需数目的光伏发电机耦合到每个电力装置。例如，如果每两个PV发电机耦合到彼此并且耦合单个电力装置，则在周围的电力装置之间的每个导体的长度是每个光伏模块的宽度或长度的两倍。

装置102、103、108、122和112表示具有被配置成用于相应不同设施电气配置100a、100b、100d和100e的不同电气规格(例如，输入和输出电压以及电流限制、时序、控制环路、阻抗等)的电力装置。

以下图2A、2B和2C以及图4B和4C示出了在202、203、204、205和207处输入端子和输出端子的不同机械配置。这些电气配置和机械配置可以按任意组合进行选择。以下示例可以示出这些组合中的几个，但这些不应被视为限制性示例。

参考图2A，可以按多种方式配置光伏电力装置202。在一个示意性变型中，光伏电力装置202可以包括容纳电路系统230的壳体231、输入端子210c和210d，以及输出导体220c和220d。在其它变型中，壳体231可以用其上安装电路系统230的表面替换，所述表面扣入光伏设备的不同部分，例如接线盒。在一些变型中，可以存在多于两个的输入端子。例如，一些变型可以包含用于将电力装置耦合到两个光伏模块的四个输入端子，所述电力装置处理来自两个模块的电力输入。光伏装置202可以按电气方式被配置成用于设施100a、100b、100d或100e(例如，作为装置102、103、108、112或122)。

在一些变型中，电路系统230可以包含电力转换电路，例如，直流电-直流电(DC/DC)转换器，例如，降压、升压、降压-升压、Cuk、电荷泵、反激和/或正激转换器。在一些变型中，电路系统230可以包含直流电-交流电(DC/AC)转换器，也称为逆变器或微型逆变器。在一些变型中，电路系统230可以包含具有控制器的最大功率点跟踪(MPPT)电路，所述MPPT电路被配置成从电力装置耦合到的PV发电机提取增加的电力。电路系统230可以进一步包括控制装置，例如微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。在一些变型中，电路系统230可以包含电路系统和/或传感器，所述电路系统和/或传感器被配置成测量光伏发电机上或附近的参数，例如，由发电机输出的电压和/或电流、由发电机输出的电力、由发电机接收的辐照度和/或发电机和/或电力装置上或附近的温度。输入端子210c和210d可以耦合到一个或多个光伏模块的输出，并且还可以耦合到电路系统230以处理和/或测量由对应一个或多个光伏模块输出的电力。输出导体220c和/或220d可以将光伏电力装置耦合到相邻装置，以形成串联或并联光伏串。输入端子和输出导体可以物理地连接到壳体231的不同部分。例如，输入端子210c和210d可以沿着壳体231的一侧紧邻彼此物理地定位，其中在输入端子210c和210d的任一侧上，输出导体220c和220d占据壳体231的相对侧。在其它变型中，输入端子和输出导体可以按不同方式进行配置，如将在本文的图2B、2C、4B和4C中示出的。选择输入端子和输出导体的位置可以根据现有系统的布局和布线设计以及设施电气配置，例如设施100a-e来进行选择。还可以在设计输入端子和输出导体的位置时考虑机械考虑因素，例如，实现整个电力装置链的最佳存储。图2A所示的光伏电力装置202可以特别适合于耦合到单个光伏发电机(在例如图1A、1D和5A所示的那些系统之类的系统中)，因为输入端子彼此相邻，但是光伏电力装置202还可以按将其耦合到两个发电机(例如图1B所示的103、图1C所示的108、图1D的112或图5B的503)的方式进行部署。

现在参考图2B，可以配置输入端子和输出导体，使得输入端子210a邻近于输出导体220a，两者连接到壳体231的侧面，并且在壳体231的相对侧上，输入端子210b邻近于输出导体220b。此示意性变型可适用于将光伏电力装置203耦合到两个光伏发电机(例如图1B所示的103、图1C所示的108、图1D中的112、图5B中的503或图7A的109)，因为两个输入端子可以耦合到电力装置任一侧的两个发电机。光伏电力装置203还可以按将其耦合到单个发电机(例如图1A的102、图1D的122、图5A的502、图5C的504或图7A的109a-j)的方式进行部署。光伏装置203可以被配置成用于设施100a、100b、100d或100e。

现在参考图2C，可以配置输入端子和输出导体，使得输入端子210e和210f位于壳体231的相对侧上，而输出导体220e和220f位于光伏电力装置204的壳体的另一对相对侧上。因此，壳体的四个侧面含有输入端子或输出导体。在一些配置中，此示意性变型可以实现电力装置链的最佳封装并且使所述电力装置链能够按紧凑便利的方式存储。根据此变型的链可以按将每个电力装置耦合到一个光伏模块(例如，如图1A的102、图1D的122、图5A的502、图5C的504或图7A的109a-j)或两个光伏模块(例如，如图1B所示的103、图1C所示的108、图1E的112、图5B的503或图7A的109)的方式进行部署。光伏装置204可以被配置成用于设施100a、100b、100d或100e。

现在参考图3，光伏电力装置可以容纳电路系统230。本文提及的任何光伏电力装置可以包含电路系统230，包含例如图1A的102、图1B的103、图1C的108、图1D的122、图1E的112、图2A的202、图2B的203、图2C的204、图4A的411、图4B的205、图4C的207、图5A的502、图5B的503、图5C的504以及图7A、7B和7C的109。在一些变型中，电路系统230可以包含电力转换器240。电力转换器240可以包含直流电-直流电(DC/DC)转换器，例如，降压、升压、降压-升压、反激和/或正激转换器。在一些变型中，电力转换器240可以包含直流电-交流电(DC/AC)转换器，也被称为逆变器或微型逆变器。

在一些变型中，电路系统230可以包含最大功率点跟踪(MPPT)电路295，所述MPPT电路被配置成从电力装置耦合到的PV发电机提取增加的电力。在一些变型中，电力转换器240可以包含MPPT功能性，并且可以不包含MPPT电路295。电路系统230可以进一步包括控制装置270，例如，微处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC和/或FPGA。控制装置270可以通过共用总线290控制电路系统230的其它元件和/或与电路系统230的其它单元通信。

在一些变型中，电路系统230可以包含电路系统和/或传感器280，所述电路系统和/或传感器被配置成测量光伏发电机上或附近的参数，例如，由发电机输出的电压和/或电流、由发电机输出的电力、由发电机接收的辐照度和/或发电机上或附近的温度。在一些变型中，电路系统230可以包含通信装置250，所述通信装置被配置成从其它装置传输和/或接收数据和/或命令。通信装置250可以使用电力线通信(PLC)技术或例如

Wi-Fi^TM、蜂窝通信或其它无线方法之类的无线技术通信。在一些变型中，可以通过输出导体(例如图2A、2B和2C的220a、220b、220c、220d、220e和/或220f，其共同地、单独地和可互换地在本文中被称为输出导体220)传输和/或接收PLC信号。在一些变型中，通信链路(例如光纤)可以与输出导体220集成并且可以按通信方式耦合到通信装置250。

在一些变型中，热传感器装置(例如，热电偶装置或线性热检测器)可以与输出导体220集成，并且可以将温度测量值(例如，沿着输出导体220在不同位置处获得的测量值)提供到控制装置270。输入端子(例如图2A、2B和2C的210a、210b、210c、210d、210e和/或210f，其共同地、单独地和可互换地被称为输入端子210)可以耦合到一个或多个光伏模块的输出，并且还可以耦合到电路系统230，用于处理和/或测量由相应光伏模块输出的电力。在一些变型中，电路系统230可以包含安全装置260(例如，保险丝、电路断路器和残余电流检测器)。电路系统230的各个组件可以通过共用总线290传送和/或共享数据。

图4A描绘了链410。链410可以包括通过多个导体412a-d耦合的多个光伏电力装置411a-c。在一些变型中，类似于链410的光伏电力装置链可以包括十个、二十个或甚至一百个光伏电力装置。在一些变型中，链410可以作为单个单元进行制造和/或出售。光伏电力装置411a-c可以与本文所描述的光伏电力装置类似或相同，例如图1A的光伏电力装置102(连接到一个PV面板)或图1B的光伏电力装置103(连接到两个PV面板)。导体412a-d可以直接耦合(例如，连接)到光伏电力装置(例如，411a-c)中包含的DC/DC转换器或DC/AC逆变器的输出端子。每个输出导体412a-d的长度可以适合于使每个PV电力装置耦合到光伏串中的光伏发电机。由于不同PV发电机可以具有不同尺寸，并且由于PV发电机在部署期间可以不同地定向，因此电力装置之间的距离(即，每个输出导体的长度)在不同链中可以改变。然而，多个PV发电机(例如，PV面板)具有类似尺寸，并且PV面板通常以两种方式(竖直地，也称为“纵向”，或水平地，也称为“横向”)中的一种定向，因此具有电力装置之间的标准距离特征的光伏电力装置链(例如，链410)可以部署在多个光伏系统中。例如，光伏面板通常以标准大小制造，例如，用于住宅设施的为约65英寸乘以约39英寸或用于商业设施的为约77英寸乘以约39英寸。因此，被配置成使用与上述那些尺寸类似的面板部署的电力装置链可以包含大小与面板尺寸成比例的导体，例如所述大小为约39英寸、约65英寸或约77英寸长。尽管图4A中表示的示意性电力装置411a-c的输入端子和输出导体412a-d类似于图2B所示的那样定位，但是在不脱离本公开的范围的情况下所述变型可具有类似于图2A所示的那样定位的输入端子和输出导体或各种其它配置。

导体412a-412d可以(例如，在制造期间或链410期间)在制造时内部地连接到光伏电力装置411a-411c内部的电路系统(例如，图3的电路系统230)。例如，导体412b可以在第一端部处，例如焊接、压接或经由螺钉连接到光伏电力装置411a中的电力转换器或监测装置，并且可以在第二端部处，例如焊接、压接(crimped)或经由螺钉连接到光伏电力装置411b中的电力转换器或监测装置。预连接电力装置之间的导体可以使每个电力装置中特征化的连接器(例如，MC4^TM连接器)的数目从四个(两个连接器用于在电力装置输入端子处连接到PV发电机，并且两个连接器用于在电力装置输出端处连接在电力装置之间)开始减少。由于连接器可能是成本高的组件，因此可以实现大量节省。此外，在制造期间预先连接电力装置可以增加系统安全性。例如，如果连接不恰当，则电力装置之间的连接点容易发生过热、电弧和/或可能引起火灾的其它不安全事件。通过将连接点的数目从每电力装置四个减少到每电力装置两个，在不使用连接器的情况下在制造期间预先连接电力装置之间的导体可以增加系统安全性。

现在参考图4B，类似于图1D所示的系统，光伏电力装置链404可以包括输出导体，所述输出导体是并联连接的光伏设施的接地总线和电力总线的两倍。输入端子106可以耦合到光伏系统的输出。输出导体105a可以使用T形连接器耦合到电力总线，并且输出导体105b可以使用T形连接器耦合到接地总线。输入端子106和输出导体105a、105b在图4B中仅针对电力装置205a明确表示，但类似地包含在每个电力装置205(例如，205b、205c)上。一个或多个电力装置205a-c可以包括DC/DC转换器或DC/AC逆变器，所述DC/DC转换器或DC/AC逆变器被配置成输出所有并联连接的装置共用的DC或AC电压。在一些变型中，一个或多个电力装置205a-c可以包括具有控制器的最大功率点跟踪(MPPT)电路，所述MPPT电路被配置成从电力装置耦合到的PV发电机提取增加的电力。一个或多个电力装置205a-c可以进一步包括控制装置，例如微处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC和/或FPGA。在一些变型中，一个或多个电力装置205a-c可以包括电路系统和/或传感器，所述电路系统和/或传感器被配置成测量光伏发电机上或附近的参数，例如，由发电机输出的电压和/或电流、由发电机输出的电力、由发电机接收的辐照度和/或发电机和/或电力装置上或附近的温度。在图4B所示的变型中的电力装置链404可以包含两个长导体，即接地总线116和电力总线115，其中PV电力装置耦合到两个导体，其中相邻电力装置之间的距离使所述电力装置能够耦合到光伏设施中的相邻PV发电机。电力装置可以在制造时耦合到导体，并且可以与导体紧凑地存储，从而实现快速且简单的部署。

现在参考图4C，光伏电力装置207的示意性变型可以具有打开壳体或盖子232而不是闭合壳体，例如图2A中所描绘的壳体231的特征。盖子232可以包含电路安装表面233，所述电路安装表面可用于安装电路系统230。电路系统230可以包括本文参考其它图描述的任一个和/或全部组件。例如，电路系统230可以包括电力转换器，例如，DC/DC或DC/AC转换器。作为另一示例，除了或代替电力转换器，电路系统230可以包括监测装置。在一些变型中，电力装置207可以被设计成可连接到光伏面板接线盒的一部分，从而使电路系统230能够直接耦合到位于面板的接线盒中的电子装置。

在一些变型中，将盖子直接耦合到光伏发电机接线盒可能会使得外部输入端子变得不必要，例如输入导体直接连接到接线盒后面的PV面板导体，或连接到接线盒内的导体，并且装置207分别附接到作为开盖的面板或附接到作为盖子的接线盒。输出导体234a-b可以位于盖子232的相对侧上，并且可以耦合到额外的电力装置(未在图中明确描绘)，从而形成串联连接的装置链。类似于其它示意性变型，相邻电力装置207之间的距离(即，耦合导体的长度)可以具有合适长度，从而使相邻电力装置能够耦合到光伏设施中的相邻光伏模块。电力装置可以在制造时耦合到导体，并且可以与导体紧凑地存储，从而实现快速且简单的部署。

现在参考图5A，其描绘了在系统的变型中的耦合到光伏发电机的电力装置链的一部分。PV发电机101e可以包含接线盒601e，其特征在于可以耦合到电力装置502e的输入端子210q和210r的两个输出。由PV发电机产生的电力可以经由接线盒传送到电力装置，所述电力装置可以经由输入端子210q和210r直接耦合到接线盒。电力装置502e可以进一步包含电路系统230(未在图中明确描绘)，所述电路系统可以包括本文所描述的不同元件。输出导体220g可以在一侧上(未明确示出)将电力装置502e耦合到相邻电力装置，而输出导体220h可以在另一侧上将电力装置502e耦合到相邻电力装置502f，其中输出导体220i将电力装置502f耦合到电力装置502g。电力装置502f、502g的输入端子和输出导体类似地配置，但在图中没有明确标出。导体220g、220h和220i可以具有合适长度以使电力装置中的每一个能够快速且简单地耦合到其相应发电机，而不需要过度使用导电缆线。例如，如果PV模块101e、101f和101g具有标准宽度(例如，39英寸)并且在竖直定向时彼此紧邻地放置，则每个输出导体的大小可与标准宽度(例如，40-45英寸长)成比例。在一些示例中，电力装置502可以按电气方式被配置成类似于如设施100a中的装置102，并且按机械方式被配置成类似于装置202。

现在参考图5B，其描绘了在系统的变型中的耦合到光伏发电机的电力装置链的一部分。PV发电机101a可以包含接线盒601a，发电机缆线501a和501b耦合到所述接线盒。由PV发电机(例如，101a)产生的电力经由接线盒(例如，601a)传送到发电机缆线，其中一个缆线(例如，501a)耦合到电力装置(例如，503a)的输入端子(例如，210h)，并且另一缆线(例如，501b)耦合到相邻电力装置(例如，503b)的输入端子(例如，210i)。相邻电力装置(例如，503a和503b)可以通过输出导体(例如，220k)相互耦合。电力装置503可以各自包含电路系统230(未在图中明确描绘)，所述电路系统可以包括本文所描述的不同元件。输出导体220j可以在一侧上(未明确示出)将电力装置503a耦合到相邻电力装置，其中输入端子210g耦合到相邻电力缆线(也未明确示出)。相邻电力装置的输入端子和输出导体(例如，503b、503c、503d)均未在图中明确示出。导体220a、220b和220c可以具有合适长度以使电力装置中的每一个能够快速且简单地耦合到两个相邻光伏模块，而不需要过度使用导电缆线。例如，如果PV发电机101a、101b和101c具有标准宽度(例如，39英寸)并且在竖直定向时彼此紧邻地放置，则每个输出导体的大小可与标准宽度(例如，40-45英寸长)成比例。电力装置503可以按电气方式被配置成类似于如图1B的设施100b中的装置103，并且按机械方式被配置成类似于装置203。

参考图5C，示意性变型可以包含多个PV电力装置504a-c，每个具有耦合到光伏发电机的接线盒(例如，601a)的两个输入端子106(仅针对电力装置504a明确标记)的特征。光伏电力可以经由接线盒和输入端子流动到PV电力装置。电力装置可以包含输出导体105a和输出导体105b，所述输出导体105a经由T形连接器耦合到接地总线，输出导体105b经由T形连接器耦合到电力总线。接地总线和电力总线可以耦合到链中的每个电力装置的输出导体，由此将所有光伏模块并联耦合在串中。相邻PV电力装置之间的距离可以使所述PV电力装置能够耦合到光伏设施中的相邻PV发电机。电力装置可以在制造时耦合到两个导体(接地总线和电力总线)，并且可以与导体紧凑地存储，从而实现快速且简单的部署。电力装置504可以按电气方式被配置成类似于如设施100d中的装置122并且按机械方式被配置成类似于装置205。

产品串

以下是集成的电力装置串的更多细节。集成的电力装置串可以包括通过被配置成电连接电力装置的多个缆线连接在一起的多个电力装置，从而形成电力装置的串(也称为链)。串的任一端部处的电力装置可以进一步连接到额外长度的缆线，例如，具有与串中的相邻电力装置之间连接的缆线相同或更长的长度。额外长度的缆线可能在电力转换器的远侧端部处是未端接的，并且用于将电力装置串连接到中央电力装置(例如，汇流箱、电力逆变器等)。例如，通过反复连接(例如，经由焊接、压接等)一个电力装置的端子与串中相邻电力装置的端子之间的电缆线来连接多个电力装置(例如，用于实施图1A-1C、1E、2A-2C、3、4A、4C、5A和5B所示的串)。在一些变型中，一个或多个额外缆线可以连接在相邻电力装置之间(例如用于实施图1D、4B和5C所示的串)。因此，电力装置串将包括沿着串在空间上按次序布置的多个电力装置，其中按次序的相邻电力装置通过多个缆线中的一个或多个持久地连接(例如，被预制、设计成在安装系统期间不会在场中断开连接和/或通过焊接或压接等方式接合)，并且任选地，位于所述次序的端部处的电力装置连接到一个或多个未端接缆线。通过将缆线和电力装置组合到单个设备中，系统的成本可由于组件数目较少而降低，并且系统的可靠性可由于移动部件和机械连接较少而增加。在电力装置串上的电力装置的次序可以包含装置的物理次序，或电力装置标识号或标识码的次序。物理次序是电力装置的次序，因为它们沿着电力装置串物理地连接。例如，串上的第一电力装置沿着物理次序排在最前面。

现在参考图6，一些示意性变型包含存储装置，所述存储装置用于通过实现电力装置链的便利存储以及快速且简单部署的方式存储电力装置链。光伏电力装置链可以包括通过输出导体220耦合到彼此的PV电力装置102。可以通过缠绕存储装置400来存储所述链。在图6所描绘的变型中，存储装置400是圆柱形卷轴，但是可以使用其它形状进行缠绕。圆柱形形状可以使部署更容易，因为圆柱形卷轴可以沿着光伏设施中的地面滚动(或围绕线轴旋转)。存储装置可以被设计成允许有效地封装电力装置链。例如，如果存储装置类似于图6中所描绘的圆柱形卷轴，则可以考虑耦合电力装置的导体的长度来选择卷轴的直径，因此当链缠绕在卷轴上时，电力装置可以在卷轴上紧邻彼此定位，紧密地按压在一起以进行紧凑存储。虽然图6示出了PV电力装置102和导体220，但是上文所描述的电力装置串的任何布置(例如，如图1A-1E、2A-2C、3、4A-4C和5A-5C所示)可以与存储装置400一起封装。

如上文所提及，电力装置链可以进一步并入有按链中电力装置的次序连接到第一个和最后一个电力装置的额外长度的缆线。额外长度的缆线可用于将电力装置链连接到中央电力装置，例如汇流箱或逆变器。额外长度可以例如通过焊接、压接、焊合、螺钉端子、推送端子、MC4连接器等连接到逆变器。例如，所述链的额外长度的端部缆线可以焊接或压接到逆变器的输入端子以防止电弧、降低端子电阻和缆线损耗、减少端子维护(例如，螺钉端子的常规紧固)并且降低系统组件的成本。

电力装置串的未端接的端部缆线可能有多种标准长度，也可能针对特定设施进行定制。例如，可以制造具有额外的30英尺、50英尺、100英尺或500英尺的未端接的端部缆线的电力装置串。作为另一示例，可以将太阳能站点设计规划提交到制造设施，并且制造设施可以制造预布线的电力装置串，所述预布线的电力装置串具有在每个电力装置与在每个电力装置串的每个端部处的定制的端部缆线之间的定制的导线长度。未端接的端部缆线可以任选地包含在电力装置的远侧端部处的连接器(例如，MC4连接器)或其它连接装置。

映射

电力装置链的方面可以是装置的预定次序。例如，连接到电力装置串的装置(例如，负载、接线盒、逆变器)可以查询串的电力装置的装置标识码(装置ID)。

可以根据装置沿着串的次序中的物理次序来设置装置ID。例如，(例如，在制造电力装置串期间，当每个电力装置连接到串时，或在制造串之后)可以确定物理次序，记录电力装置的标识符并且所述标识符与串中的所述电力装置的特定次序相关联。针对包含第一电力装置的串上的所有电力装置分别重复记录。根据记录，按电力装置的次序产生标识符和相关联的物理位置的列表并且对其进行存储(例如，存储在数字存储库中)。连接到串的电力装置的标识符可以根据数值或字母数字代码按所排序次序进行布置。例如，标识符可以是数字，并且每个添加的电力装置的标识符大于之前添加的电力装置的电力装置标识符。类似地，标识符可以是字母数字代码，并且标识符列表可以根据物理次序进行布置，并且还可以按所排序次序进行布置。例如，当将电力装置添加到串时，每个电力装置被分配唯一标识符，并且所述唯一标识符存储在装置上，例如存储在计算机可读的非易失性存储器上。例如，当电力装置串电连接到中央电力装置(例如，逆变器)时，处理器可以命令逆变器收集所有电力装置的标识符。通过对收集到的标识符进行排序，处理器可以确定电力装置的物理次序。在一些示例中，查找表可用于沿着串按物理次序布置收集到的标识符列表。例如，查找表可以将唯一标识符转换为串上的位置或定位，例如从电力装置到串端部的距离(例如，物理的或逻辑的)。例如，查找表可以将唯一标识符转换为指示串上的位置的数字。

基于查询，一个或多个电力装置可以传输响应，所述响应包含所述电力装置的标识码，以及任选地与电力装置相关联的额外信息。例如，逆变器(或其它连接的装置)可以将查询传输到串中的多个电力装置，并且电力装置中的一个电力装置可以使用包含与电力装置或连接到电力装置的电力发电机相关联的信息的消息作出响应。基于消息，逆变器(或其它连接的装置)可以(经由技术人员的装置，例如智能手机)向技术人员传输可能需要注意的电力装置的物理位置的通知，例如维护、清洁、替换等。

关于图8A，当根据流程图800制造装置串时，在步骤801处将第一长度导线附接到第一装置板，在步骤802处将下一长度导线的一个端部附接到第一装置板，并且在步骤803处将下一长度导线的另一端部附接到下一装置板。当在步骤804处确定下一装置板不是最后一个板时，如步骤802处将下一个导线附接到板，依此类推。当在步骤804处确定下一个装置板是最后一个板时，如在步骤805处将最后长度导线附接到最后一个装置板。

可以在制造期间测试电力装置。电力装置可以包含计算机逻辑(例如，具有计算机可读存储装置的微处理器)，并且具有存储在计算机逻辑中，例如存储在计算机非易失性存储器、磁盘、存储库等中的装置ID。所述装置ID可以在制造期间写入到装置。可以如在步骤805处记录在制造期间沿着串附接的电力装置的装置ID的次序并且将所述次序存储在存储库中，例如以供稍后在如图8B所示的系统安装期间使用。

关于图8B，当如流程图810所示，多个装置串并联连接到逆变器(或其它系统电力装置)时，逆变器可以例如根据流程图810确定每个装置与多个串中的一个的关联。例如，在安装期间，系统电力装置(例如，逆变器、接线盒)可以在输入端子处包含多个传感器，其中输入端子可以被配置成与多个串进行电连接。当电力装置的链电连接到电力发电机时，第一电力装置串(包含发电机)连接到系统电力装置的输入端子。当(在步骤811处)系统电力装置(例如，通过输入端子两端的电压、电流和/或阻抗传感器)检测到闭合电路时，系统电力装置可以(在步骤812处)查询跨电连接的第一串上的装置。例如，系统电力装置可以查询串的每个电力装置，记录来自每个装置的包含装置ID的响应，并且将响应的装置ID与从外部存储库检索的装置ID列表进行比较。例如，系统电力装置可以重复查询串的每个电力装置，记录每个响应所耗费的时间(例如，以毫秒或纳秒时间分辨率)，并且基于响应时间确定次序。一旦在步骤813处接收到响应，查询就完成了。当查询完成时，可以从响应提取装置ID，并且可以在814处将这些装置ID与连接到系统电力装置的其它装置的表，例如连接到系统电力装置的其它装置的表和/或电力装置串进行比较。在步骤815处，可以确定第一串上的装置ID次序，例如基于回复时间确定到每个电力装置的距离并且根据所述距离确定装置ID次序。确定装置ID次序可以基于从互联网连接器、计算机可读的非暂时性存储库检索的查找表。例如，当例如根据图8A的流程图800制造串时，可以在步骤805处记录电力装置板的次序。当所查询的装置对查询作出响应时，所述响应可以含有装置ID，所述装置ID又可以与所检索的存储库进行比较。可以根据存储库中记录的次序来确定串的装置次序。在步骤816处，系统电力装置可以向安装者或操作者通知安装第二串，并且重复过程。当新串连接到系统电力装置时，从查询接收到的响应可以包含来自先前连接的串和新串两者的装置ID，并且可以减去先前连接的装置ID以检测新串装置ID。新串装置ID可用于随后确定串排序，如同针对第一串描述的任何技术一样。对于每个连接的新串，以同样的方式确定串次序，直到没有新串连接并且过程在步骤818处结束。

关于图8C，可以使用串中的电力装置的电行为方法820来执行对多个装置与多个并联连接的串中的一个串的关联的确定。例如，当完整的电力PV系统(例如，包括多个电力装置串)被组装并且连接到系统电力装置(例如，逆变器)时，系统电力装置可以设置并联串两端的电压或电流。系统电力装置可以将查询(在步骤821处)发送到串中的电力装置，并且从所查询装置接收(在步骤821处)包含数据的响应，所述数据例如装置ID、装置输入和/或输出电参数、内部传感器数据、外部传感器数据等。系统电力装置可以选择装置ID中的第一装置ID，并且命令(在步骤822)电力装置使用装置ID来改变电参数，例如阻抗、电压和/或电流。响应于电参数的变化，同一串上的其它电力装置可以调整相应电参数。系统电力装置可以查询(在步骤823处)串中的电力装置，并且从相同串的电力装置接收(在步骤823处)包含对应电参数的新值的新电力装置数据。通过(在步骤824处)将新数据与先前数据(在电参数改变之前)进行比较，可以标识与被命令的装置相同串上的其它装置(在步骤825处)。当存在更多未标识的装置ID时(在步骤826处)，可以通过命令新的未标识的装置ID来重复所述过程，并且因此可以使用针对第一串描述的一种方法来确定其它串。当没有更多未标识的电力装置连接到逆变器时，所述方法结束(在步骤827处)。

例如，可以使用对一些装置的阻抗变化并且向串注入电压或电流信号，来执行对并联串上的电力装置的串关联的电气确定。可以基于系统电力装置或相同和/或并联串上的其它电力装置来检测对信号的电响应。可以分析此示例中的电响应以指示并联串上的装置的串关联和/或排序，例如通过消除、测量接收和/或响应时间等处理。

EMI

电力装置链的方面可以涉及电磁干扰(EMI)，当处于射频频谱中时，所述EMI可以包含射频干扰(RFI)。通过电磁感应、静电耦合或传导影响电路的外部源产生的干扰可被视为EMI。例如，干扰可能会降低电路的性能，或甚至可能会阻止电路运行。一些PV系统中的常见问题是通过连接器的EMI泄漏。不使用这些连接器制造的预制电力装置串可以在电力装置与其它装置之间提供更好的EMI保护。例如，可以屏蔽PV缆线(例如，220)，并且将EMI屏蔽延伸到一个或多个电力装置电路，例如，将缆线的EMI屏蔽件导电地连接到电力装置的EMI屏蔽件，而无需EMI可穿过的间隙将使EMI保护电路和缆线。通过在缆线EMI屏蔽件与电力装置EMI屏蔽件之间继续进行EMI屏蔽件连接，电力装置串的电力装置电路受到EMI保护。

装置串可以被配置成具有缆线与电力装置板之间的电连接(例如，焊接或压接连接)，这减少了从缆线或电力装置泄漏的EMI。例如，焊接到电力装置的印刷电路板(PCB)的屏蔽缆线可以通过使EMI屏蔽件的连续性尽可能地延伸到电力导线和电路周围，来更好地保护缆线和电力装置免受外部EMI进入电力装置内腔的影响。类似的示例可以使用压接、粘合、夹紧等来在EMI缆线屏蔽件与EMI电力装置屏蔽件之间形成防止EMI泄漏的密封件。例如，屏蔽缆线可以电连接或导电地连接到电力装置以防止两个屏蔽件之间的EMI泄漏。例如，当电力装置具有EMI屏蔽件(例如，其可以并入外壳中)时，缆线屏蔽件可以电(导电地)连接到装置EMI屏蔽件。EMI屏蔽件可以例如使用单点进行隔离或连接到接地。

如本文所公开的，缆线的屏蔽件和串的电力装置可以尽可能多地电连接或导电地连接在一起。例如，可以通过焊接、压接、耦合、连接、夹紧等方式将缆线与电力装置屏蔽件连接起来。任选地，缆线和/或电力装置的一个或多个屏蔽件可以在一个端部或另一端部处连接到接地参考，例如连接到地面接地、回流线、电力线和/或系统电力装置的接地(例如，连接到例如地面接地的逆变器壳体)。

额外的导线

沿着链的电力装置之间的缆线可以包括按机械方式连接到电力电导体的一个或多个额外导体，例如小规格、低电流导体。例如，EMI屏蔽件可以用作单个导线导体，因为其可横跨链的所有电力装置形成连续导体。一个或多个额外导体可用于辅助电力装置之间的感测和/或映射。一个或多个额外导体可用于电力装置之间或电力装置与中央电力装置之间的通信。例如，单个导线可用于使用单个开关的通信，所述开关在闭合时将导线设置成恒定电压，并且当开关断开时，在导线上测量零电压或非恒定电压。例如，额外导体可用作参考电压，以用于测量沿着串的电力装置的输出端子的电压。例如，额外导体使用开关连接到每个电力装置，并且每个电力装置还具有电压传感器以参考电力装置中的另一电力装置测量额外导线的电压。例如，8导线以太网缆线可嵌入电力装置之间的电缆线中。例如，可沿着导线和/或在每个电力装置处定位传感器串，并且传感器可以测量电力装置、缆线、系统等的电参数。

备用装置

电力装置链的方面可以是利用被预先规划并且并入设备串中的一个或多个备用电力装置，或可以使用特定硬件连接器集成到安装方法中。硬件连接器可以是具有在端部处的连接器的屏蔽PV缆线。缆线可以被配置成使得电力装置的输入侧被物理地覆盖和断开电连接。当链中的一个装置发生故障时，可以使电力装置移位，以便使故障装置与相关联的第一面板断开连接，将下一面板的电力装置移位到第一面板，以此类推，直到使用备用电力装置的最后一个面板为止。以此方式，位于链的端部处的备用电力装置可用于替换连接到PV面板的故障电力装置。

并入电力装置串中的备用电力装置可以连接到PV面板以使用连接PV面板和备用电力装置的电缆线替换故障电力装置。例如，故障电力装置可以与相关联的PV面板断开连接，并且延伸缆线连接到PV面板缆线，使得PV面板电连接到在电力装置链的端部处的备用电力装置。一个或多个备用电力装置可以并入电力装置链中，使得在一个或多个电力装置发生故障的情况下存在备用电力装置。例如，使电力装置移位或使用从备用电力装置到PV面板的延伸缆线允许修复故障电力装置而不替换电力装置链。

例如MC4连接器之类的一个或多个连接器可以沿着电力装置链并入，使得连接器沿着链每一定数目的电力装置定位，由此在连接器之间形成电力装置子集。例如，MC4连接器沿着缆线定位在每5个电力装置之间。取决于要求和系统容量，连接器之间的电力装置的数目可在2与100之间。当一个或多个电力装置发生故障时，通过允许替换电力装置的子集而不是替换整个链或手动地焊接一个或多个替换电力装置而不是发生故障的装置，可允许容易地维护连接器。

现在参考图7A，其描绘了通过预制导体耦合(例如，持久连接，例如焊接连接)的电力装置串的示意性方面。电力产生系统700可以包括中央电力装置110E。中央电力装置110E可以电连接到包含电力装置之间的屏蔽导体的电力网络，其中每个导体包含并入导体外壳中的EMI屏蔽件。还包含EMI屏蔽导体的端部缆线710H和711H连接在中央电力装置110E与电力总线710E(低压或回流总线)与711E(高电压总线)之间。包括电力装置之间的EMI屏蔽导体的一个或多个电力装置链316a…316n可以连接在低电压总线710E与高电压总线711E之间。举例来说，电力装置链316a可以被配置成作为图1A的设施100a并且电力装置链316n可以被配置成作为图1B的设施100b，但其它链的电气配置可以符合其它设施，如100d、100e等。电力装置链316a…316n可以包括电力装置串，例如图7A的示例中的109a、109b、109c等直到109t。电力装置109a、109b、109c等直到109t中的每个电力装置可以连接到PV面板101a、101b、101c…直到101t。每个电力装置109a、109b、109c等直到109t可以包括标识号或标识码，并且标识号或标识码可用于确定电力装置沿着电力装置链的顺序，如本文所描述。虽然装置、发电机和串被指定了特定范围的小写后缀(例如，a到n、a到j、k到t)，但装置、发电机和串的数目不限于这些范围并且可以包含任何数目个元件。

电力装置链316a…316n可以包含一个或多个连接器对，例如互连件，例如701A/B和701C/D。电力装置链，如316a…316n可以包括互连件(例如，连接器)，例如701A/B和701C/D，以允许替换电力装置链的一部分。例如，连接器定位在电力装置109与每个PV发电机101之间。当特定装置发生故障时，连接器用于使故障电力装置与面板脱离，并且将故障电力装置与备用电力装置之间的电力装置移位到一个面板上。在电力装置移位之后，故障装置现在是备用装置，并且备用装置连接到最近的面板。

可以将互连件并入沿着链的电力装置之间的选定导体中，例如每其它导体一个互连件、每三个导体一个互连件、每四个导体一个互连件、每五个导体一个互连件等。例如，互连件被并入一组顺序电力装置中的一个导体中，例如一组电力装置是数目在2个与20个之间的电力装置，从而允许容易地替换含有故障电力装置的链的一部分。

电力装置链316a…316n可以包含一个或多个备用电力装置，如109d、109k和109o。电力装置链中间或端部的备用装置可用于替换发生故障的电力装置。例如，通过调换沿着链的电力装置的位置，备用电力装置可以替换发生故障的电力装置的操作。例如，当电力装置1091发生故障时，PV面板1011可以连接到备用电力装置109k。例如，可以使用单独的缆线将发生故障的电力装置的PV面板连接到备用电力装置。例如，当电力装置109m发生故障时，PV面板101m可以使用可以从PV面板101m延伸到电力装置109k的额外导体连接到备用电力装置109k。

现在参考图7B，其描绘了通过持久连接的导体耦合的电力装置串的电力装置109x的内部特征的示意性方面。图7B的电力装置是包括电力装置109a…109t(或本文所论述的任何电力装置)的共同特征的示例装置，并且因此被指定为109x，其中x可以被a…t替换以指定图7A中的任何电力装置。PCB 706x包括标识码725(例如，唯一标识符)，其唯一地标识电力装置链中的电力装置，并且可用于确定链中电力装置的次序。唯一标识符可以基于存储在计算机可读的非暂时性存储库上的查找表(LUT)。所述唯一标识符和所述LUT可以由与电力装置串相关联的处理器检索。所述处理器可以基于多个唯一标识符和LUT确定所述次序。

电力装置109x包括包围印刷电路板706x(PCB)的EMI屏蔽件702。EMI屏蔽件702可以与导体703a和703b的EMI屏蔽件704a和704b形成连续的或部分的EMI屏障。例如，EMI屏蔽件702可以使用被配置成保持EMI屏蔽件的连续性的材料或工艺联接到缆线EMI屏蔽件704b。例如，EMI屏蔽件702和704b可以使用至少部分导电的联接材料705b和705c进行联接，所述联接材料例如焊料、导电粘合剂、导电聚合物等。类似地，导体703b可以使用焊料705a电连接到PCB 706x。类似地，连接器707x和708x可以分别使用焊料705d和705e电连接到PCB706x。类似于缆线EMI屏蔽件704b之间的连接，EMI屏蔽件704a可以使用材料或工艺705f和705g连接到EMI屏蔽件702，所述材料或工艺被配置成保持EMI屏蔽件的连续性，例如焊接、焊接、导电粘合剂等。类似于导体703b，导体703a可以使用焊料705h(或其它连接装置，例如压接件或螺钉)电连接到PCB 706x。

现在参考图7C，其描绘了通过持久连接的导体耦合的沿着光伏电力装置串的间歇端子连接器的示意性方面。例如，电力装置链与交错持久连接(例如，焊接、压接等)的导体耦合，并且沿着链的每5个导体包括电力装置109x与109x+1之间的端子连接器701A和701B。当电力装置发生故障时，可以通过断开每个端部处的连接器、移除包括故障电力装置的子串并且连接新的电力装置子串来替换包括发生故障的电力装置的电力装置子串。类似地，端子连接器可以包含在每X个电力装置中的一个中，其中X例如可以是2个电力装置与10个电力装置之间的若干装置。

在一些变型中，一种设备包含多个电力装置和连接到电力装置的多个光伏发电机。电力装置可以包含输入端子、共用端子以及第一和第二输出端子。第一电力装置的输入端子可以连接到多个光伏发电机中的一个光伏发电机的第一电源端子，第二电力装置的第一输出端子可以连接到多个光伏发电机中的一个光伏发电机的第二电源端子，并且第二电力装置的第二输出端子可以连接到第一电力装置的共用端子。第一和第二输出端子可以输出共用输出电压，流经电力装置的总输出电流(例如，电力装置是光伏串的一部分的光伏串电流)在流经第一输出端子的第一输出电流与流经第二输出端子的第二输出电流之间进行划分。第一输出电流还可流经连接的光伏发电机，并且在一些变型中，电力装置可用于提供对应于光伏发电机的最大功率点电流的第一输出电流。可以操作电力装置以提供对应于总输出电流与第一输出电流之间的差动电流的第二输出电流。

在一些变型中，第一输出端子可以包括被设计成例如使用MC4TM连接器连接到光伏发电机端子的连接器。在一些变型中，第二输出端子和共用端子可以包括预先连接到电力装置和其它电力装置的导体(例如图2A的导体220c和220d，或图2B的导体220a和220b)。将电力装置的电流分成两个或更多个部分可以产生较小的电流部分，这允许缆线比其它情况下需要的缆线更细且更便宜。

至少一个电力装置可以包含汇流箱，所述汇流箱被配置成耦合到多个光伏串并且组合来自多个光伏串的电力。一个或多个电力装置可以包含一个或多个传感器或传感器接口，所述一个或多个传感器或传感器接口被配置成测量或接收与多个光伏发电机相关联的一个或多个参数的测量值。一个或多个电力装置可以包含一个或多个安全开关，所述一个或多个安全开关被配置成在检测到预定的潜在不安全状况时或响应于手动触发而使光伏发电机断开连接和/或短路。手动触发可以包含激活快速关闭开关或按钮。

在一些变型中，电力装置可以包含被配置成传输和/或接收PLC信号的输出导体。通信链路(例如可以与输出导体集成并且可以按通信方式耦合到通信装置。热传感器装置可以与输出导体集成并且可以将温度测量值提供到与设备相关联的控制装置。热传感器装置可以包含热电偶装置和/或线性热检测器。可以在沿着输出导体的一个或多个位置处获得热传感器装置的温度测量值。

在一些变型中，设备包含多个电力装置和各自将一个电力装置连接到至少一个其它电力装置的多个导体连接。第一导体可以连接在第一电力装置的输入与第一电力发电机的第一输出之间。第二导体可以连接在第一电力装置的输出与第一电力发电机的第二输出之间。第三导体可以连接在第二电力装置的输出与第一电力装置的共用端子之间。导体可以在内部连接到相应电力装置内的电路系统。多个导体中的至少一个导体可以在第一端部处焊接或经由螺钉连接到电力装置。导体的第二端部可以焊接或经由螺钉连接到另一电力装置。具体地，第一端部和第二端部可以各自连接到相应电力装置中的电力转换器或监测装置。

其它变型可以考虑替代存储技术，例如，将电力装置链封装到盒中，将链缠绕在多个杆上等。

尽管已经示出和描述所选择的本发明的变型，但是将理解，本发明不限于所描述的变型。替代地，应了解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些变型进行改变，本发明的范围由权利要求及其等效物限定。另外，每个变型的元件可以与来自其它变型的元件以适当的组合或子组合进行组合。例如，类似于如图中关于图2A的端子210c和210d所示，图4C的导体234a-b可以位于盖子232的同一侧。作为另一示例，电力装置链可以将多个光伏发电机并联连接，如图5C所示，其中多个光伏发电机中的每一个包括多个串联连接的光伏面板(如图1E所示)或光伏电池。

在本文所公开的示意性变型中，光伏发电机用作可以利用所公开的新颖特征的电力源的示例。每个PV发电机可以包括一个或多个太阳能电池、一个或多个太阳能电池串、一个或多个太阳能面板、一个或多个太阳能瓦或其组合。在一些变型中，除了或代替光伏面板，电力源可以包含电池、飞轮、风力涡轮机或水电涡轮机、燃料电池或其它能源。本文所公开的使用PV发电机的系统、设备和方法可以同样适用于使用额外电力源的替代系统，并且这些替代系统包含在本文所公开的变型中。

Claims (19)

1.一种设备，其包括：

多个电力装置，其按物理次序布置，所述多个电力装置中的每个电力装置包括：

电路；

至少一个电力输入端子，其被配置成接收电力，以及

多个唯一标识符中的唯一标识符；以及

多个电缆线；

其中沿着所述物理次序的所述电力装置中的每对相邻电力装置的所述电路通过所述多个电缆线中的不同电缆线持久地连接，并且其中所述多个唯一标识符指示所述多个电力装置的所述物理次序。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个唯一标识符的顺序次序标识所述多个电力装置的所述物理次序。

3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括计算机可读的非暂时性存储库，其中所述物理次序由存储在所述计算机可读的非暂时性存储库中的查找表(LUT)标识。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个电力装置中的每个电力装置包括装置电磁干扰(EMI)屏蔽件，其中所述多个电缆线中的每个电缆线包括缆线EMI屏蔽件，并且其中沿着所述物理次序的每对相邻电力装置的所述装置EMI屏蔽件通过所述多个电缆线中的所述不同电缆线的所述缆线EMI屏蔽件持久地连接。

5.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

多个第二电力装置，其按第二物理次序布置；

多个第二电缆线，其中沿着所述第二物理次序的所述第二电力装置中的每对相邻第二电力装置通过所述多个第二电缆线中的不同电缆线持久地连接；以及

端部缆线，其包括配合在一起的公头连接器和母头连接器，其中位于所述物理次序的端部处的所述多个电力装置中的一个电力装置通过所述端部缆线连接到位于所述第二物理次序的端部处的所述多个第二电力装置中的一个第二电力装置。

6.一种设备，其包括：

多个电力装置，其按物理次序布置，所述多个电力装置中的每个电力装置包括：

电路；

至少一个电力输入端子，其被配置成从至少一个电力发电机接收电力，以及

装置电磁干扰(EMI)屏蔽件，其至少部分地包围所述电路；以及

多个电缆线，其中所述多个电缆线中的每个电缆线包括导体和缆线EMI屏蔽件，

其中沿着所述物理次序的所述电力装置中的每对相邻电力装置的所述电路和所述装置EMI屏蔽件分别通过所述多个电缆线中的不同电缆线的所述导体和所述缆线EMI屏蔽件持久地连接。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述多个电力装置中的每个电力装置包括多个唯一标识符中的唯一标识符，并且其中所述多个唯一标识符指示所述多个电力装置的所述物理次序。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述多个电力装置中的每个电力装置包括多个唯一标识符中的唯一标识符，并且其中所述多个唯一标识符的顺序次序指示所述多个电力装置的所述物理次序。

9.根据权利要求6所述的设备，其进一步包括计算机可读的非暂时性存储库，其中所述多个电力装置中的每个电力装置包括多个唯一标识符中的唯一标识符，并且其中所述物理次序由存储在所述计算机可读的非暂时性存储库中的查找表(LUT)标识。

10.根据权利要求6所述的设备，其进一步包括：

多个第二电力装置，其按第二物理次序布置；

多个第二电缆线，其中沿着所述第二物理次序的所述第二电力装置中的每对相邻第二电力装置通过所述多个第二电缆线中的不同电缆线持久地连接；以及

端部缆线，其包括配合在一起的公头连接器和母头连接器，其中位于所述物理次序的端部处的所述多个电力装置中的一个电力装置通过所述端部缆线连接到位于所述第二物理次序的端部处的所述多个第二电力装置中的一个第二电力装置。

11.一种方法，其包括：

由处理器从多个电力装置中检索多个唯一标识符，从所述多个电力装置中的相应电力装置中检索每个唯一标识符，其中所述多个电力装置通过在所述多个电力装置之间交错的多个电缆线持久地连接在一起；

基于所述多个唯一标识符确定所述多个电力装置的物理次序；以及

将所述物理次序存储在计算机可读的非暂时性存储器上。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括检索存储在所述计算机可读的非暂时性存储器上的查找表(LUT)，其中所述确定所述物理次序进一步基于所述LUT。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述确定所述物理次序进一步基于对所述多个唯一标识符进行分类。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个电力装置中的每个电力装置包括：电路和至少一个电力输入端子，所述至少一个电力输入端子被配置成从至少一个电力发电机接收电力，其中从所述多个电力装置的所述电路中检索所述多个唯一标识符。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个电力装置中的每个电力装置包括电路，其中从所述多个电力装置的所述电路检索所述多个唯一标识符。

16.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个电力装置中的每个电力装置包括至少一个电力输入端子，并且其中所述方法进一步包括从至少一个电力发电机接收电力输入。

17.一种系统，其包括：

多个电力装置，其按物理次序布置，所述多个电力装置中的每个电力装置包括电路、多个唯一标识符中的唯一标识符，以及被配置成电连接到至少一个电力发电机的至少一个电力输入端子；以及

多个电缆线，其中沿着所述物理次序的所述多个电力装置中的相邻电力装置的每对电路通过所述多个电缆线中的不同电缆线持久地连接，并且其中所述多个唯一标识符标识所述多个电力装置的所述物理次序。

18.一种系统，其包括：

多个电力装置，其按物理次序布置，所述多个电力装置中的每个电力装置包括电路、包围所述电路的装置EMI屏蔽件，以及被配置成从至少一个电力发电机接收电力的至少一个电力输入端子；以及

多个电缆线，其中所述多个电缆线中的每个电缆线包括缆线EMI屏蔽件；

其中沿着所述物理次序的所述多个电力装置中的相邻电力装置的每对电路通过所述多个电缆线中的不同电缆线持久地连接，并且

其中每对相邻电力装置的所述装置EMI屏蔽件电连接到所述多个电缆线中的所述不同电缆线的所述缆线EMI屏蔽件。

19.一种系统，其包括：

多个电力发电机；以及

电力装置串，其包括：

多个电力装置，其按物理次序布置，所述多个电力装置中的每个电力装置包括电路、多个唯一标识符中的唯一标识符，以及被配置成从所述多个电力发电机的至少一个电力发电机接收电力的至少一个电力输入端子；以及

多个电缆线，其中沿着所述物理次序的每对相邻电力装置的所述电路通过所述多个电缆线的不同电缆线持久地连接，其中所述多个唯一标识符标识所述多个电力装置的所述物理次序，并且其中所述多个电力装置的所述至少一个电力输入端子的数量大于所述多个电力发电机的数量。

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