JP2023511565A - 太陽電池ストリング、変換器、及び太陽電池発電システムのためのパラメータ曲線スキャン方法 - Google Patents

Abstract

本出願は、太陽電池発電システムにおける変換器及び太陽光ストリングに対するパラメータ曲線スキャン方法に関する。パラメータ曲線は、電流－電圧曲線または電力－電圧曲線を含む。スキャン方法は、第１の予め設定された規則に従って第１の電圧範囲の第１の終点電圧から第１の電圧範囲の第２の終点電圧に変化するように太陽電池ストリングの出力電圧を制御して、第１のパラメータ曲線をスキャンすることと、第２の予め設定された規則に従って第２の電圧範囲の第３の終点電圧から第２の電圧範囲の第４の終点電圧に変化するように太陽電池ストリングの出力電圧を制御して、第２のパラメータ曲線をスキャンすることとを含む。第１の電圧範囲と第２の電圧範囲の間には交差集合がある。本願において、スキャンされた曲線が光の変化によって影響されるか否かは、第１のパラメータ曲線及び第２のパラメータ曲線に基づいて決定され得る。これは便利で高速であり、追加のハードウェアテストデバイスは必要とされない。

Description

本出願は、太陽電池発電技術の分野に関し、特に、太陽電池ストリング、変換器、および太陽電池発電システムのためのパラメータ曲線スキャン方法に関する。

太陽電池発電システムは、太陽電池モジュール（Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌ Ｍｏｄｕｌｅ）を用いて太陽エネルギーを直接的に電気エネルギーに変換する発電システムであり、太陽電池ストリング、電池、コントローラ、太陽電池インバータを含む。太陽電池ストリングは、直列に又は／及び並列に結合された複数の太陽電池モジュールを含む。太陽電池モジュールは、独立して直流出力を提供することができる最小の分割不可能な光電池アセンブリである。

現在、太陽電池ストリングを検出して、太陽電池ストリングが故障しているか損傷しているかを判定するために、太陽電池システムは、ライン上の太陽電池ストリングにＩＶ曲線スキャンを実行してもよい。また、ＩＶ曲線スキャンは、太陽電池システムが、現在の発電能力および太陽電池ストリングの作動状態などの情報を学習する役にもたつ。しかし、光の変化は、太陽電池ストリングのＩＶ出力特性に比較的大きな影響を及ぼす。太陽電池システムが太陽電池ストリングにＩＶ曲線スキャンを行うプロセスにおいて光の変化がある場合、太陽電池ストリングの、検出により取得されるＩＶ曲線は、太陽電池ストリングのＩＶ出力特性を正確に反映することができない。

本出願の実施形態は、太陽電池ストリングのパラメータ曲線スキャン方法、変換器、および太陽電池発電システムを開示し、現在得られているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けるかどうかを得られたパラメータ曲線に基づいて判定し、現在得られているパラメータ曲線が有効であるかどうかを判定し、それによって、パラメータ曲線スキャンの信頼性を向上させる。

第１の態様によれば、本出願の実施形態は、太陽電池ストリングのパラメータ曲線スキャン方法を開示する。該方法は、
第１の予め設定された規則に従って、第１の電圧範囲の第１の終点電圧から第１の電圧範囲の第２の終点電圧に変化するように太陽電池ストリングの出力電圧を制御し、前記太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、前記太陽電池ストリングの電流パラメータまたは電力パラメータを取得して、第１のパラメータ曲線をスキャンすることと、
第２の予め設定された規則に従って第２の電圧範囲の第３の終点電圧から第２の電圧範囲の第４の終点電圧に変化するように前記太陽電池ストリングの出力電圧を制御して、前記太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、前記太陽電池ストリングの電流パラメータまたは電力パラメータを取得して、第２のパラメータ曲線をスキャンすることであって、第１の電圧範囲と第２の電圧範囲との間には交差集合がある、こととを含む。

第１の電圧範囲は、第１のパラメータ曲線をスキャンするプロセスにおける太陽電池ストリングの最大出力電圧及び最小出力電圧を含む電圧スキャン範囲である。第２の電圧範囲は、第２のパラメータ曲線をスキャンするプロセスにおける太陽電池ストリングの最大出力電圧及び最小出力電圧を含む電圧スキャン範囲である。例えば、太陽電池ストリングの最大出力電圧は開回路電圧であってもよく、最小出力電圧値は０Ｖであってもよい。

第１の態様の技術的解決策によれば、パラメータ曲線スキャンは、第１の電圧範囲と第２の電圧範囲の太陽電池ストリングに対して別々に実行され、第１の電圧範囲と第２の電圧範囲との間には交差集合があり、得られる第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線は、同一の電圧に対応する部分を含む。しかしながら、同じ電圧に対応する電流が異なる時点で得られるので、同じ電圧部分に対応する電流を比較することによって、現在得られているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けているかどうかを決定することができ、さらに現在得られているパラメータ曲線が有効であるかどうかを決定することができ、それによってパラメータ曲線スキャンの信頼性を向上させることができる。さらに、この方法では、テストデバイスを追加する必要がなく、提供する必要のあるハードウェアデバイスの量を効果的に削減し、コストを削減することができる。

前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より大きく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より小さい、又は前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より小さく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より大きい。。この場合、第１のパラメータ曲線のスキャン終点は、第２のパラメータ曲線のスキャン始点に比較的近い。従って、パラメータ曲線スキャン速度を増加させることができる。

第１の態様に関して、可能な一実施形態において、前記第１の終点電圧は前記第４の終点電圧に等しく、及び／又は前記第２の終点電圧は前記第３の終点電圧に等しい。

第１の態様に関して、可能な一実施形態では、比較効率をさらに改善するために、２つのサンプリング点におけるデータは完全に同一であり、第１の電圧範囲における時間関連波形は、第２の電圧範囲における時間関連波形と対称である。

第１の態様に関して、可能な一実施形態において、比較効率を改善するために、前記第１の予め設定された規則は、電圧が一定電圧差だけ降下する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、電圧が一定電圧差だけ上昇する規則である、又は、前記第１の予め設定された規則は、電圧が一定電圧差だけ上昇する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、電圧が一定電圧差だけ降下する規則である。

第１の態様に関し、可能な一実施形態において、
スキャン方法は、さらに、第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線とに基づいて、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けるかどうかを判定することを含む。

第１の態様に関し、可能な一実施形態において、前記第１のパラメータ曲線及び前記第２のパラメータ曲線に基づいて、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けるか否かを決定することは、第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線を比較し、第１のパラメータ曲線に対応する光強度と第２のパラメータ曲線に対応する光強度が変化するかどうかを決定することを含む。

第１の態様に関し、可能な一実施形態において、第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線の同じ電圧点の対応するパラメータ値の差の絶対値が所定しきい値より小さい場合、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化の影響を受けないと判定することを含む。

第１の態様に関し、可能な一実施形態において、得られた曲線の精度をさらに向上させるために、スキャン方法は、現在スキャンされている曲線が光の変化の影響を受けていないと判断された場合に、第１のパラメータ曲線及び第２のパラメータ曲線を処理して、最終的なパラメータ曲線を得ることをさらに含む。

第１の態様に関し、可能な一実施形態において、現在スキャンされている曲線が光の変化の影響を受けていると判断されたときに異常信号が送信され、現在のスキャンが失敗したことをホストコンピュータに報告する。従って、ホストコンピュータは、フィードバックに基づいて、パラメータ曲線スキャン命令を再送するか否かを判断することができる。

第２の態様によれば、本出願の実施形態は、調整ユニットおよび取得ユニットを含む変換器を開示する。調整ユニットは、第１の予め設定された規則に従って、第１の電圧範囲の第１の終点電圧から第１の電圧範囲の第２の終点電圧に変化するように、太陽電池ストリングの出力電圧を制御するように構成される。取得ユニットは、太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、太陽電池ストリングの電流パラメータおよび／または電力パラメータを取得して、第１のパラメータ曲線をスキャンするように構成される。調整ユニットは、さらに、第２の予め設定された規則に従って、第２の電圧範囲の第３の終点電圧から第２の電圧範囲の第４の終点電圧に変化するように、太陽電池ストリングの出力電圧を制御するように構成される。取得ユニットは、さらに、太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、太陽電池ストリングの電流パラメータおよび／または電力パラメータを取得して、第２のパラメータ曲線をスキャンするように構成される。第１の電圧範囲と第２の電圧範囲の間には交差集合がある。

言うまでもなく、また、太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、電流パラメータおよび／または太陽電池ストリングの電力パラメータが得られた場合、電圧パラメータも得られ、電流－電圧（ＩＶ）曲線または電力－電圧（ＰＶ）曲線を形成する。

第１の電圧範囲は、第１のパラメータ曲線をスキャンするプロセスにおける太陽電池ストリングの最大出力電圧及び最小出力電圧を含む第１の電圧スキャン範囲である。第２の電圧範囲は、第２のパラメータ曲線をスキャンするプロセスにおける太陽電池ストリングの最大出力電圧及び最小出力電圧を含む第２の電圧スキャン範囲である。例えば、太陽電池ストリングの最大出力電圧は開回路電圧であってもよく、最小出力電圧値は０Ｖであってもよい。

第２の態様に関して、可能な一実施形態において、前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より大きく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より小さい、又は前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より小さく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より大きい。

第２の態様に関して、可能な一実施形態において、前記第１の終点電圧は前記第４の終点電圧に等しく、及び／又は前記第２の終点電圧は前記第３の終点電圧に等しい。

第２の態様に関して、可能な一実施形態では、前記第１の電圧範囲の時間関連波形は、前記第２の電圧範囲の時間関連波形と対称である。

第２の態様に関して、可能な一実施形態において、前記第１の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が降下する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が上昇する規則である、又は前記第１の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が上昇する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が降下する規則である。

第２の態様に関して、可能な一実施形態では、変換器は、判定ユニットをさらに含む。判定ユニットは、第１のパラメータ曲線及び第２のパラメータ曲線に基づいて、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けているか否かを判定するように構成される。

第２の態様に関して、可能な一実施形態では、判定ユニットは、第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線とを比較して、第１のパラメータ曲線に対応する光強度と第２のパラメータ曲線に対応する光強度とが変化したか判定するように構成される。

第２の態様に関して、可能な一実施形態では、判定ユニットは、第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線とにある同じ電圧点の対応するパラメータ値の間の差の絶対値が、予め設定された閾値未満である場合、現在スキャンされているパラメータ曲線が、光の変化の影響を受けていないことと判定するように構成される。

第２の態様に関して、可能な一実施形態では、変換器は、処理ユニットをさらに含む。処理ユニットは、現在スキャンされている曲線が光の変化の影響を受けていないと判定されたときに、第１のパラメータ曲線及び第２のパラメータ曲線を処理して、最終的なパラメータ曲線を得るように構成される。

第２の態様に関して、可能な一実施形態では、処理ユニットは、現在スキャンされている曲線が光の変化によって影響を受けていると判断された場合に、異常信号を送信するようにさらに構成される。

第３の態様によれば、本出願の一実施形態は、ＤＣ／ＤＣ回路およびサンプリング回路を含む変換器を開示する。サンプリング回路とＤＣ／ＤＣ回路は電気的に接続されている。ＤＣ／ＤＣ回路は、第１の予め設定された規則に従って、第１の電圧範囲の第１の終点電圧から第１の電圧範囲の第２の終点電圧に変化するように、太陽電池ストリングの出力電圧を制御するように構成される。サンプリング回路は、太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、太陽電池ストリングの電流パラメータおよび／または電力パラメータを取得して、第１のパラメータ曲線をスキャンするように構成される。ＤＣ／ＤＣ回路は、さらに、第２の予め設定された規則に従って、第２の電圧範囲の第３の終点電圧から第２の電圧範囲の第４の終点電圧に変化するように、太陽電池ストリングの出力電圧を制御するように構成される。サンプリング回路は、さらに、太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、太陽電池ストリングの電流パラメータおよび／または電力パラメータを得て、第２のパラメータ曲線をスキャンするように構成される。第１の電圧範囲と第２の電圧範囲の間には交差集合がある。

第１の電圧範囲は、第１のパラメータ曲線をスキャンするプロセスにおける太陽電池ストリングの最大出力電圧及び最小出力電圧を含む第１の電圧スキャン範囲である。第２の電圧範囲は、第２のパラメータ曲線をスキャンするプロセスにおける太陽電池ストリングの最大出力電圧及び最小出力電圧を含む第２の電圧スキャン範囲である。例えば、太陽電池ストリングの最大出力電圧は開回路電圧であってもよく、最小出力電圧値は０Ｖであってもよい。

第３の態様に関して、可能な一実施形態において、前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より大きく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より小さい、又は前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より小さく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より大きい。

第３の態様に関して、可能な一実施形態において、前記第１の終点電圧は前記第４の終点電圧に等しく、及び／又は前記第２の終点電圧は前記第３の終点電圧に等しい。

第３の態様に関して、可能な一実施形態では、前記第１の電圧範囲の時間関連波形は、前記第２の電圧範囲の時間関連波形と対称である。

第３の態様に関して、可能な一実施形態において、前記第１の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が降下する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が上昇する規則である、又は前記第１の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が上昇する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が降下する規則である。

第３の態様に関して、可能な一実施形態では、前記変換器は、コントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記サンプリング回路及び前記ＤＣ／ＤＣ回路に別々に電気的に接続され、前記コントローラは、前記第１パラメータ曲線及び前記第２パラメータ曲線に基づいて、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けるか否かを判定するように構成される。

第３の態様に関して、可能な一実施形態では、前記コントローラは、前記第１のパラメータ曲線と前記第２のパラメータ曲線とを比較し、前記第１のパラメータ曲線に対応する光強度と前記第２のパラメータ曲線に対応する光強度とが変化するか否かを判断するように構成される。

第３の態様に関して、可能な一実施形態では、前記コントローラは、前記第１のパラメータ曲線と前記第２のパラメータ曲線の同一電圧点の対応するパラメータ値の差の絶対値が、予め設定された閾値未満である場合、現在スキャンされているパラメータ曲線が、前記光の変化の影響を受けないと判定するように構成される。

第３の態様に関して、可能な一実施形態では、コントローラは、現在スキャンされている曲線が光の変化の影響を受けていないと判断された場合に、第１のパラメータ曲線および第２のパラメータ曲線を処理して、最終的なパラメータ曲線を得るようにさらに構成される。

第３の態様に関して、可能な一実施形態では、コントローラは、現在スキャンされている曲線が光の変化によって影響を受けていると判断された場合に、異常信号を送信するようにさらに構成される。

第４の態様によれば、本出願の実施形態は、送電網および少なくとも１つの太陽電池ストリングを含む太陽電池発電システムを開示する。前記太陽電池発電システムは、さらに、前記第２の態様または前記第２の態様の可能な実施態様のいずれか１つに記載の変換器を備え、または、前記太陽電池発電システムは、前記第３の態様または前記第３の態様の可能な実施態様のいずれか１つに記載の変換器を備える。変換器の入力端は、少なくとも１つの太陽電池ストリングに接続され、変換器の出力端は、送電網に接続される。

第５の態様によれば、本出願の実施形態は、コンピュータ読取可能な記憶媒体を開示する。コンピュータ読取可能記憶媒体は、コンピュータプログラムを記憶し、コンピュータプログラムは、少なくとも１つのコードセグメントを含み、少なくとも１つのコードセグメントは、コンピュータによって実行されて、第１の態様および第１の態様の可能な実施態様のいずれか１つに従って方法を実行するようにコンピュータを制御することができる。

本出願の一実施形態に係る太陽電池発電システムの概略構造図である。

本出願の一実施形態による太陽電池ストリングのＩＶ曲線およびＰＶ曲線の図である。

本出願の一実施形態に係る変換器の主たるブロック図である。

本出願の一実施形態による太陽電池ストリングのＩＶ曲線スキャン方法のフローチャートである。

本出願の別の一実施形態による太陽電池ストリングのＩＶ曲線スキャン方法のフローチャートである。

本出願の一実施形態による太陽電池ストリングのＩＶスキャン波形の図である。

本出願の別の一実施形態による太陽電池ストリングのＩＶスキャン波形の図である。

本出願の一実施形態による変換器の機能モジュールの図である。

本出願は、太陽電池発電システム、太陽電池発電システムに適用される変換器、および太陽電池ストリングのパラメータ曲線スキャン方法を提供する。パラメータ曲線は、電流－電圧（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｖｏｌｔａｇｅ、ＩＶ）曲線または電力－電圧（Ｐｏｗｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ、ＰＶ）曲線を含む。変換器は、その変換器に接続された少なくとも１つの太陽電池ストリングにおけるパラメータ曲線スキャンを実行して、太陽電池ストリングが故障又は損傷しているかを検出し、スキャンしたパラメータ曲線を使用することによって現在の太陽電池発電システムの発電能力を学習することができる。添付の図面を参照して、本出願の実施態様を以下に説明する。

図１は、本出願の一実施形態による太陽電池発電システム１０００の概略構造図である。図１に示すように、太陽電池発電システム１０００は、変換器１００と、少なくとも１つの太陽電池ストリング３００と、送電網５００とを備える。太陽電池ストリング３００は、直列又は／及び並列に結合された複数の太陽電池モジュール３０１を含む。太陽電池モジュール３０１は、ソーラーパネルとも呼ばれ、太陽電池発電システムの中核部分であり、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換して直流出力を提供し、電気エネルギーを蓄積用バッテリに伝送し、または負荷を動かすために伝送する。個々のソーラーセルは、電源として直接使用することができないため、いくつかの個々の電池は、直列に又は並列に接続され、モジュール内に密にパッケージされる必要があり、モジュールは、最小の分割不可能な太陽電池セルアセンブリである。本出願において「Ａ及び／又はＢ」とは、Ａ及びＢ並びにＡ又はＢをいう。

確かに、いくつかの実施形態では、太陽電池ストリング３００は、１つの太陽電池モジュール３０１のみを含んでもよい。

変換器１００は、少なくとも１つの太陽電池ストリング３００に接続され、変換器１００に接続された太陽電池モジュール３００の出力電力を変換する。本出願のこの実施形態では、変換器１００は、太陽電池インバータであり、さらに、少なくとも１つの太陽電池ストリング３００によって出力された直流を交流に変換し、次に、交流を送電網５００に出力するように構成することができる。他の実施形態では、変換器１００は最適化器であってもよい。変換器１００は、変換器１００に接続された太陽電池モジュール３００の出力電力を変換器１００が変換できることを条件として、ここでは限定されない。

送電網５００は、電気グリッドとも呼ばれ、様々な電圧の変電所および電力系統内の送電および配電線を含み（すなわち、電圧変換ユニット、送電ユニット、および配電ユニットを含む）、電気エネルギーを送電および配電し、電圧を変更するように構成される。

言うまでもなく、太陽電池発電システム１０００は、複数の変換器１００を含んでもよく、変換器１００の交流側は、昇圧トランス（図示せず）に接続され、送電網５００に接続されてもよい。具体的には、太陽電池発電システム１０００に含まれる変換器１００の数量、及び変換器１００の交流側が昇圧トランスに接続されているか否かは、具体的なアプリケーション環境に基づいて決定することができる。これは、本明細書において特に限定されない。

なお、一実施形態において、太陽電池発電システム１０００が複数の変換器１００を含む場合、複数の変換器１００は、通信バスを介して互いに通信することができる。通信バスは、産業標準アーキテクチャ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ、ＩＳＡ）バス、周辺コンポーネント相互接続（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ、ＰＣＩ）バス、拡張産業標準アーキテクチャ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ、ＥＩＳＡ）バスなどであり得る。バスは、アドレスバス、データバス、制御バスなど、例えばバス４８５に分類することができる。

さらに、具体的な実施形態では、太陽電池発電システム１０００は、変換器１００と通信するように構成されたホストコンピュータ（図示せず）をさらに含んでもよい。ホストコンピュータは、独立した通信ホストであってもよいし、移動端末装置であってもよい。ホストコンピュータは、無線通信（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｌｏｒａ、またはＺｉｇｂｅｅ）またはＰＬＣ通信を介して変換器１００と通信することができる。

図２は、本出願の一実施形態による太陽電池ストリングの典型的なＩＶ曲線およびＰＶ曲線の図である。図２に示すように、曲線Ｌ１はストリングのＩＶ曲線であり、曲線Ｌ２はストリングのＰＶ曲線である。Ｖｏｃは、太陽電池ストリングの開回路電圧であり、ストリングに負荷をかけない出力に対応するストリング電圧として定義される。Ｖｍｐｐはストリングの最大電力点電圧であり、ストリングの最大出力電力に対応するストリング電圧として定義される。

図２から分かるように、太陽電池ストリング３００は、電流の増加とともに電圧が低下する特徴を有する。従って、最大電力を得ることができる最適な動作点が存在する。さらに、太陽電池ストリング３００の出力は、日射強度および太陽電池ストリング３００の温度とともに変化する。日射強度が変化するので、最適動作点は明らかに変化する。これらの変化に関連して、太陽電池ストリング３００の動作点は常に最大電力点にあり、太陽電池発電システム１０００は、常に、太陽電池ストリング３００から最大電力出力を得る。このような制御は最大電力追従制御である。太陽電池発電システム１０００で使用される変換器１００の最も顕著な特徴は、変換器１００が最大電力点追跡（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ、ＭＰＰＴ）機能を含むことである。

図３は、本出願の一実施形態による変換器の主たるブロック図である。換言すれば、図１の変換器１００は、図３の構造を使用することによって実現することができる。図３に示すように、変換器１００は、ＤＣ／ＤＣ回路１０、ＤＣ／ＡＣ回路２０、サンプリング回路３０、コントローラ４０、およびメモリ５０を含む。ＤＣ／ＤＣ回路１０、ＤＣ／ＡＣ回路２０、サンプリング回路３０、コントローラ４０、およびメモリ５０の機能は、集積回路を使用することによって実現することができる。ＤＣ－ＤＣ ＤＣ／ＤＣ回路１０、ＤＣ－ＡＣ ＤＣ／ＡＣ回路２０、サンプリング回路３０、コントローラ４０、およびメモリ５０は、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、プリント回路基板）上に集積してもよい。プリント回路基板は、プリント配線基板とも呼ばれ、重要な電子部品であり、電子部品の支持体であり、電子部品に電気的に接続されるキャリアである。

本出願のこの実施態様において、変換器１００は、少なくとも１つのＤＣ／ＤＣ回路１０を含む。各ＤＣ／ＤＣ回路１０は、変換器１００の入力端として使用される１つの太陽電池ストリング３００に対応して接続される。ＤＣ／ＤＣ回路１０は、太陽電池ストリング３００の出力電圧を調整するように構成される。別の実施形態では、変換器１００は、１つのＤＣ／ＤＣ回路１０のみを含むことができ、ＤＣ／ＤＣ回路１０は、少なくとも１つの太陽電池ストリング３００に接続される。換言すれば、ＤＣ／ＤＣ回路１０は、複数の入力端を有する。また、いくつかの実施形態では、ＤＣ／ＤＣ回路１０を省略してもよい。この場合、太陽電池ストリング３００は、ＤＣ／ＡＣ回路２０の入力端に接続される必要がある。

具体的な一実施形態では、ＤＣ／ＤＣ回路１０は、電力変換モードで動作してもよく、入力端の太陽電池ストリング３００の直流電力に対して電力変換を行い、変換された直流電力を出力端に出力するように構成される。あるいは、ＤＣ／ＤＣ回路１０は、パススルーモードで動作し、入力端と出力端とを直接接続してもよい。具体的な実際のアプリケーションでは、ＤＣ／ＤＣ回路１０は、具体的なアプリケーション環境に基づいて設定することができ、例えば、バック回路、ブースト回路、またはバック・ブースト回路に設定することができる。

ＤＣ／ＡＣ回路２０の入力端はＤＣ／ＤＣ回路１０に電気的に接続され、ＤＣ／ＡＣ回路２０の出力端は送電網５００に電気的に接続されて、直流電気エネルギーを交流電気エネルギーに変換し、交流電気エネルギーを送電網５００に入力する。言うまでもなく、別の実施形態では、ＤＣ／ＡＣ回路２０は省略されてもよい。換言すれば、変換器１００は、ＤＣ／ＤＣ回路のみを含むことができる。

サンプリング回路３０は、ＤＣ／ＤＣ回路１０に電気的に接続され、各太陽電池ストリング３００の出力電圧及びその出力電圧に対応する電流を検出する。具体的な実際のアプリケーションでは、サンプリング回路３０は、センサ、例えば電流センサを含んでもよい。

コントローラ４０は、ＤＣ／ＤＣ回路１０、ＤＣ／ＡＣ回路２０、サンプリング回路３０及びメモリ５０に別々に電気的に接続される。コントローラ４０は、命令の機能要件に基づいて全ての部品の作動を調整することができる部品であり、システムの神経センター及びコマンドセンターであり、通常、命令レジスタＩＲ（Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）、プログラムカウンタＰＣ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｏｕｎｔｅｒ）、オペレーションコントローラＯＣ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）の３つの部品から構成され、システム全体の秩序ある作動を調整する上で重要な役割を果たす。本明細書におけるコントローラ４０は、データ（例えば、コンピュータプログラム命令）を処理するための一以上のデバイス、回路、および／または処理コアであってもよい。

別の実施形態では、コントローラ４０は、プロセッサであってもよく、または複数の処理要素の集合的な用語であってもよい。例えば、プロセッサ４０は、汎用中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）であってもよく、または特定アプリケーション向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、または、本願のソリューションのプログラム実行を制御する一以上の集積回路であってもよく、例えば、一以上のマイクロプロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）であってもよく、または一以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）であってもよい。具体的な実施形態では、一実施形態では、プロセッサ４０は、一以上のＣＰＵを含んでもよい。

メモリ５０は、静的情報及び命令を記憶することができる読み出し専用メモリ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）又は他のタイプの静的記憶装置、又は情報及び命令を記憶することができるランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）又は他のタイプの動的記憶装置、又は電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＣＤ－ＲＯＭ）又は他のコンパクトディスク記憶装置、光ディスク記憶装置（圧縮光ディスク、レーザディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク、ブルーレイディスク等を含む）、ディスク記憶媒体又は他の磁気記憶装置、又は命令又はデータ構造の形態で予期されるプログラムコードを搬送又は記憶するために使用され、コンピュータによってアクセスされ得る他の任意の媒体であってもよい。しかし、メモリは、これらに限定されない。メモリ５０は、独立して存在してもよい。あるいは、メモリ５０は、コントローラ４０と一体化されてもよい。メモリ５０は、太陽電池ストリング３００の電流、電圧、および電力などのデータを格納するように構成されてもよい。

本願のこの実施形態では、メモリ５０は、さらに、本願のソリューションの実行のためのアプリケーションコードを格納するように構成され、実行はコントローラ４０によって制御される。換言すれば、コントローラ５０は、メモリ４０に記憶されたアプリケーションコードを実行するように構成される。

言うまでもなく、本出願のこの実施形態に例示された構造は、変換器１００に特定の制限を構成しない。本出願の他のいくつかの実施形態では、変換器１００は、図に示されているものよりも多くの、または少ない部品を含むことができ、或いは、いくつかの部品を組み合わせることができ、或いは、いくつかの部品を分割することができ、或いは、異なる部品配置を有することができる。図に示す部品は、ハードウェア、ソフトウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用して実装してもよい。

本願のこの実施形態では、変換器１００は、変換器１００に接続された太陽電池ストリング３００上でＩＶ曲線スキャンを実行して、変換器１００に接続された太陽電池ストリング３００が故障しているか損傷しているかを検出するようにさらに構成されてもよい。さらに、ＩＶ曲線を使用して、太陽電池ストリング３００の現在の発電能力および作動状態などの情報を示すこともできる。しかしながら、光変化は、太陽電池ストリングのＩＶ出力特性に比較的大きな影響を及ぼす。太陽電池システムが太陽電池ストリング上でＩＶ曲線スキャンを行うプロセスにおいて光の変化がある場合、太陽電池ストリングの、検出により取得されるＩＶ曲線は、太陽電池ストリングのＩＶ出力特性を正確に反映することはできない。

現在スキャンされているＩＶ曲線が有効であり、光の変化によって影響を受けているかどうかを判定するために、本出願の一実施形態は、さらに、太陽電池ストリングのためのパラメータ曲線スキャン方法を開示する。この方法は、変換器１００に適用される。パラメータ曲線は、電流－電圧ＩＶ曲線または電力－電圧ＰＶ曲線のいずれかを含む。本出願の実施態様において、説明の例としてＩＶ曲線を使用する。

図４は、本出願の一実施形態による、太陽電池ストリングのためのＩＶ曲線スキャン方法のフローチャートである。図４に示すように、太陽電池ストリングのＩＶ曲線スキャン方法は、以下のステップを含む。

ステップＳ１１：第１の予め設定された規則に従い、第１の電圧範囲の第１の終点電圧から第１の電圧範囲の第２の終点電圧に変化するように太陽電池ストリングの出力電圧を制御し、太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスで太陽電池ストリングの出力電流をサンプリングして、第１のＩＶ曲線を得る。

第１の電圧範囲は、第１のＩＶ曲線をスキャンするプロセスにおける太陽電池ストリングの最大出力電圧および最小出力電圧を含む電圧スキャン範囲である。例えば、太陽電池ストリングの最大出力電圧は開回路電圧であってもよく、最小出力電圧値は０Ｖであってもよい。

一実装において、第１の予め設定された・規則は、電圧が一定電圧差だけ降下する規則、または電圧が可変電圧差だけ降下する規則のうちの少なくとも１つである。具体的な実用例では、変換器１００が太陽電池ストリング３００の出力電圧を開回路電圧から予め設定された最小値に変化させるように制御する予め設定された規則は、出力電圧が一定の電圧差（例えば、２５Ｖ）だけ徐々に減少するか、電圧が可変電圧差だけ減少する規則に従って徐々に減少してもよい。電圧が変化可能な電圧差によって降下するという規則は、具体的には、電圧が、太陽電池ストリングの開回路電圧または予め設定された最小値の近傍で比較的速く降下し、中間部では比較的遅く降下することを意味する。別の実装では、第１の予め設定された規則は、電圧変化を実装するために使用することができる別の規則であってもよい。これは、本明細書において特に限定されない。

ステップＳ１２：第２の予め設定された規則に従い、第２の電圧範囲の第３の終点電圧から第２の電圧範囲の第４の終点電圧に変化するように太陽電池ストリングの出力電圧を制御し、太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、太陽電池ストリングの出力電流をサンプリングして、第２のＩＶ曲線を取得し、第１の電圧範囲と第２の電圧範囲との間に交差集合がある。

第２の電圧範囲は、第２のＩＶ曲線をスキャンするプロセスにおける太陽電池ストリングの最大出力電圧および最小出力電圧を含む電圧スキャン範囲である。例えば、太陽電池ストリングの最大出力電圧は、開回路電圧であってもよく、最小出力電圧は、０Ｖであってもよい。第２の予め設定された・規則は、１番目の予め設定された・規則と同様である。詳細は、ここでは再度説明しない。

図４に示す方法のステップは、図３に示す変換器１００によって具体的に実施することができる。例えば、ステップＳ１１及びステップＳ１２の両方は、ＤＣ／ＤＣ回路１０及びサンプリング回路３０によって実現することができる。例えば、ＤＣ／ＤＣ回路１０は、太陽電池ストリング３００に対応する入力電力を能動的に調節して、太陽電池ストリング３００の出力電圧をさらに制御して、対応する終点電圧に変化させる。

本出願のこの実施形態で開示されている太陽電池ストリングのＩＶ曲線スキャン方法では、ＩＶ曲線スキャンは、第１の電圧範囲及び第２の電圧範囲内の太陽電池ストリングに対して別々に実行され、第１の電圧範囲と第２の電圧範囲との間に交差集合があるので、得られる第１のＩＶ曲線及び第２のＩＶ曲線は、同じ電圧に対応する部分を含む。しかしながら、同じ電圧に対応する電流が異なる時点で得られるので、同じ電圧部分に対応する電流を比較することによって、現在得られているＩＶ曲線が光の影響を受けるかどうかを判定し、現在得られているＩＶ曲線が有効であるかどうかをさらに判定することができ、それによってスキャンの信頼性を向上させることができる。さらに、この方法では、提供される必要のあるハードウェア装置の量を効果的に減らし、曲線スキャンコストを減らすために、試験装置を追加する必要はない。

図５は、本出願の別の実施形態による、太陽電池ストリングのためのＩＶ曲線スキャン方法のフローチャートである。図４との相違点は、この実施形態におけるＩＶ曲線スキャン方法が、以下のステップをさらに含むことである。

ステップＳ１３：ＩＶ曲線スキャン指示を受けたか否かを判定する。ＩＶ曲線スキャン指示を受けた場合はステップＳ１１を実行し、ＩＶ曲線スキャン指示を受けなかった場合はステップＳ１３を継続して実行する。

変換器１００は、最初は通常のオングリッド状態である。従って、変換器１００がホストコンピュータによって送られたＩＶ曲線スキャン命令を受け取った場合にのみ、変換器１００は、ＩＶ曲線スキャンタスクを実行する必要があると判断することができる。換言すれば、本実施形態では、ステップＳ１３は、ステップＳ１１が実行される前にさらに実行される必要がある。

ステップＳ１４：第１のＩＶ曲線及び第２のＩＶ曲線に基づいて、現在スキャンされているＩＶ曲線が光の変化によって影響を受けているかどうかを判定する。現在スキャンされているＩＶ曲線が光の変化の影響を受けていない場合はステップＳ１５を実行し、現在スキャンされているＩＶ曲線が光の変化の影響を受けている場合はステップＳ１６を実行する。

本出願のこの実施形態では、第１のＩＶ曲線と第２のＩＶ曲線を比較して、現在スキャンされているＩＶ曲線が光の変化によって影響を受けているかどうかを判定することができる。例えば、コントローラ４０は、第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線とを比較し、第１のＩＶ曲線に対応する光強度と第２のＩＶ曲線に対応する光強度とが変化するかどうかを判定する。具体的には、第１のＩＶ曲線と第２のＩＶ曲線の同じ電圧点に対応する電流値の間の差の絶対値が、あらかじめ設定された閾値より小さい場合、コントローラ４０は、現在のＩＶ曲線が光の影響を受けていないと判断する、すなわち、現在得られているＩＶ曲線が有効である。

なお、理想的な環境では、光強度が変化しなければ、太陽電池ストリング３００の同じ出力電圧は同じ電流に対応する。しかし、実際の使用過程では、サンプリング精度により、同じ電圧に対応する２つのサンプリング電流の間にわずかな誤差が生じることがあり、または、２つの電流をサンプリングする過程で光がわずかに変化しているが、光の変化はないと考えられることもある。従って、同一電圧に対応する２つのサンプリング電流間の差の絶対値が許容範囲内であれば、現在得られているＩＶ曲線は光変化の影響を受けていないと判断することができる。予め設定されたしきい値は、実際のアプリケーションに基づいて決定されてもよい。これは、本明細書に限定されない。

ステップＳ１５：第１のＩＶ曲線と第２のＩＶ曲線を処理し、最終的なＩＶ曲線を得る。

現在得られている第１のＩＶ曲線および第２のＩＶ曲線が光の変化の影響を受けていないと判定された場合、それは第１のＩＶ曲線および第２のＩＶ曲線の両方が有効であることを示す。しかし、得られる曲線の精度をさらに向上させるために、第１のＩＶ曲線と第２のＩＶ曲線を包括的に処理してもよい。例えば、同じ電圧点に対応する電流の平均電流が得られ、次いで最終的なＩＶ曲線が得られ、ホストコンピュータに送られる。

ステップＳ１６：異常信号を送信する。

現在得られている第１のＩＶ曲線および第２のＩＶ曲線が光の変化の影響を受けていると判定された場合、第１のＩＶ曲線および第２のＩＶ曲線は無効であることを示す。そのため、ホストコンピュータに異常信号を送信し、現在のスキャンが失敗したことを知らせる。従って、ホストコンピュータは、フィードバックに基づいて、パラメータ曲線スキャン命令を再送するか否かを判断することができる。

一実装において、第１の終点電圧は、第２の終点電圧よりも大きい。具体的には、第１の終点電圧は、第１の電圧範囲の上限電圧であり、第２の終点電圧は、第１の電圧範囲の下限電圧である。第３の終点電圧は、第４の終点電圧より小さい。具体的には、第３の終点電圧は、第２の電圧範囲の下限電圧であり、第４の終点電圧は、第２の電圧範囲の上限電圧である。換言すれば、太陽電池ストリング３００の出力電圧は、まず、第１の予め設定された規則に従って、第１の電圧範囲の上限電圧から第１の電圧範囲の下限電圧まで変化させ、第１のＩＶ曲線をスキャンするように制御され、次いで、太陽電池ストリング３００の出力電圧は、第２の予め設定された規則に従って、第２の電圧範囲の下限電圧から第２の電圧範囲の上限電圧まで変化され、第２のＩＶ曲線をスキャンするように制御される。このように、第１のＩＶ曲線のスキャンの終点は、第２のＩＶ曲線のスキャンの始点に比較的近い。したがって、ＩＶ曲線スキャン速度を上げることができる。

具体的には、太陽電池ストリングの完全な出力特性を示すために、第１の電圧範囲の上限電圧は、ストリングの開回路電圧Ｖｏｃ以下であり、ストリングの最大電力点電圧Ｖｍｐｐ以上であるように設定される。実際のアプリケーションでは、第１の電圧範囲の上限電圧は、ストリングの開回路電圧に近く、かつわずかに低くてもよい。第１の電圧範囲の下限電圧は、ゼロより大きくかつストリングの最大電力点電圧Ｖｍｐｐより小さいように設定される。実際のアプリケーションでは、第１の電圧範囲の下限電圧はゼロに近く、わずかに大きくてもよい。

同様に、第２の電圧範囲の上限電圧は、ストリングの開回路電圧Ｖｏｃ以下であり、ストリングの最大電力点電圧Ｖｍｐｐより大きいように設定される。実際のアプリケーションでは、第２の電圧範囲の上限電圧は、ストリングの開回路電圧に近く、かつわずかに低くてもよい。第２の電圧範囲の下限電圧は、ゼロ以上でありかつストリングの最大電力点電圧Ｖｍｐｐより小さいように設定される。実際のアプリケーションでは、第２の電圧範囲の下限電圧はゼロに近く、わずかに大きくてもよい。

第２の電圧範囲の上限電圧は、第１の電圧範囲の上限電圧に等しくてもよく、または第１の電圧範囲の上限電圧に等しくなくてもよい。第２の電圧範囲の下限電圧は、第１の電圧範囲の下限電圧と等しくてもよく、または第１の電圧範囲の下限電圧と等しくなくてもよい。

一実施形態において、比較精度を向上させるために、第１の電圧範囲の上限電圧は、第２の電圧範囲の上限電圧に等しく、第１の電圧範囲の下限電圧は、第２の電圧範囲の下限電圧に等しい。言い換えれば、第１の電圧範囲と第２の電圧範囲は完全に一致する。

さらに、具体的な実施形態において、第１のＩＶ曲線と第２のＩＶ曲線との間の比較を容易にし、比較効率を改善するために、第１の予め設定された規則および第２の予め設定された規則は、それぞれ、一定の電圧差によって電圧が変化する規則である。本出願のこの実施態様において、第１の予め設定された規則は、一定電圧差だけ電圧が降下する規則であり、第２の予め設定された規則は、一定電圧差だけ電圧が上昇する規則である。例えば、第１の電圧範囲および第２の電圧範囲の各々において、３２のサンプリング点を選択することができる。第１の電圧範囲の上限電圧は、太陽電池ストリング３００の開回路電圧Ｖｏｃであり、第１の電圧範囲の下限電圧は、０Ｖである。したがって、第１電圧範囲の３２サンプリング点は、それぞれＵ１＝Ｖｏｃ、Ｕ２＝（３０／３１）ｘＶｏｃ、Ｕ３＝（２９／３１）ｘＶｏｃ、．．．、Ｕ３１＝（１／３１）ｘＶｏｃ、およびＵ３２＝０である。同様に、第２電圧範囲の３２サンプリング点は、それぞれＵ１＝０、Ｕ２＝（１／３１）×Ｖｏｃ、Ｕ３＝（２／３１）×Ｖｏｃ、．．．、Ｕ３１＝（３０／３１）×Ｖｏｃ、およびＵ３２＝Ｖｏｃである。この場合、第１の電圧範囲のサンプリング点は、第２の電圧範囲のサンプリング点とまったく同じであるため、計算量を減らし、比較速度を向上させることができる。

図６は、本出願の一実施形態による太陽電池ストリングのＩＶスキャン波形の図である。比較効率をさらに改善するために、２つのサンプリング点のデータは完全に同じである。図６に示すように、第１の電圧範囲における時間関連波形Ｆ１は、第２の電圧範囲における時間関連波形Ｆ２と対称である。ここで、ａ１は第１の電圧範囲の上限電圧、ｂ１は第１の電圧範囲の下限電圧、ｃ１は第２の電圧範囲の下限電圧、ｄ１は第２の電圧範囲の上限電圧である。

別の実施形態では、第１の終点電圧は、第２の終点電圧よりも小さい。具体的には、第１の終点電圧は第１の電圧範囲の下限電圧であり、第２の終点電圧は第１の電圧範囲の上限電圧である。第３の終点電圧は、第４の終点電圧より大きい。具体的には、第３の終点電圧は第２の電圧範囲の上限電圧であり、第４の終点電圧は第２の電圧範囲の下限電圧である。換言すれば、太陽電池ストリング３００の出力電圧は、まず、第１の予め設定された規則に従って、第１の電圧範囲の下限電圧から第１の電圧範囲の上限電圧に変化して、第１のＩＶ曲線をスキャンするように制御され、次いで、太陽電池ストリング３００の出力電圧は、第２の予め設定された規則に従って、第２の電圧範囲の上限電圧から第２の電圧範囲の下限電圧に変化して、第２のＩＶ曲線をスキャンするように制御される。その他の詳細は、前述の実施形態のものと同一または類似しており、ここでは再度説明しない。

本出願のこの実施形態におけるＩＶスキャン波形を図７に示す。第１の電圧範囲における時間関連波形Ｆ３は、第２の電圧範囲における時間関連波形Ｆ４と対称である。ここで、ａ２は第１の電圧範囲の下限電圧、ｂ２は第１の電圧範囲の上限電圧、ｃ２は第２の電圧範囲の上限電圧、ｄ２は第２の電圧範囲の下限電圧である。

図８は、本出願の一実施形態による変換器の機能モジュールの図である。この実施形態では、変換器１００は、機能ユニットの形態で提供される。本明細書における「ユニット」は、特定用途集積回路、一以上のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行するコントローラおよびメモリ、集積論理回路、および／または前述の機能を提供することができる別のデバイスであってもよい。単純な実施形態では、当業者には言うまでもなく、変換器１００は図８に示す形態であってもよい。具体的には、図８に示すように、変換器１００は、調整ユニット１０１と、取得ユニット１０２と、判定ユニット１０３と、処理ユニット１０４とを備えている。

調整ユニット１０１は、第１の予め設定された規則に従って、第１の電圧範囲の第１の終点電圧から第１の電圧範囲の第２の終点電圧に変化するように太陽電池ストリングの出力電圧を制御するように構成される。取得ユニット１０２は、太陽電池ストリングの出力電圧変化が変化するプロセスにおいて、太陽電池ストリングの電流を取得し、第１のＩＶ曲線をスキャンするように構成される。

調整ユニット１０１は、さらに、第２の予め設定された規則に従って、第２の電圧範囲の第３の終点電圧から第２の電圧範囲の第４の終点電圧に変化するように、太陽電池ストリングの出力電圧を制御するように構成される。取得ユニット１０２は、さらに、太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、太陽電池ストリングの電流を取得し、第２のＩＶ曲線をスキャンするように構成される。

判定ユニット１０３は、第１のＩＶ曲線及び第２のＩＶ曲線に基づいて、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けているかどうかを判定するように構成される。具体的には、判定ユニット１０３は、第１のＩＶ曲線と第２のＩＶ曲線の同一電圧点の対応するパラメータ値の差の絶対値が予め設定されたしきい値未満の場合、現在スキャンされているＩＶ曲線が光の変化の影響を受けていないと判定するように構成される。

処理ユニット１０４は、現在スキャンされている曲線が光の変化の影響を受けていないと判定された場合に、第１のＩＶ曲線及び第２のＩＶ曲線を処理して、最終的なＩＶ曲線を得るように構成される。処理ユニット１０４は、現在スキャンされている曲線が光の変化によって影響を受けていると判定された場合に、異常信号を送信するようにさらに構成される。

具体的な実施形態では、例えば、調整ユニット１０１は、ＤＣ／ＤＣ回路１０１によって実施することができる。取得ユニット１０２はサンプリング回路２０によって実現し、判定ユニット１０３及び処理ユニット１０４はコントローラ５０によって実現してもよい。

本願の一実施形態は、図８に示す変換器によって使用されるコンピュータソフトウェア命令を記憶するように構成されたコンピュータ記憶媒体をさらに提供する。コンピュータソフトウェア命令は、前述の方法の実施形態を実行するように設計されたプログラムを含む。記憶されたプログラムが実行され、太陽電池ストリング上でＩＶ曲線スキャンを実施し、さらにＩＶ曲線が光変化によって影響されているかどうかを判定する。

当業者には言うまでもなく、便利で簡単な説明のために、前述の装置の動作方法およびユニットについて、前述の方法の実施形態における対応する工程を参照することができ、詳細については、ここでは再度説明しない。

加えて、本出願の実施形態における機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合されてもよく、または各ユニットは、物理的に単独で存在してもよく、または二以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよい。統合ユニットは、ハードウェアの形態で実施されてもよく、またはソフトウェア機能ユニットに加えてハードウェアの形態で実施されてもよい。

本明細書における実施形態は、実施形態の同一または類似の部分については、漸進的に記載されており、これらの実施形態を参照することができ、各実施形態は、他の実施形態との差異に焦点を当てている。実施形態で開示された方法は、実施形態で開示された装置に対応するので、比較的簡単に説明した。関連する部分については、装置の説明を参照することができる。

留意点として、簡単な説明のために、前述の方法の実施形態は、一連の動作として表されることに留意されたい。しかしながら、当業者には言うまでもなく、本出願によれば、いくつかの工程が他の順序で、又は同時に実施され得るので、本出願は、作用の記載された順序に限定されない。

本出願の実施形態における方法の一連のステップは、実際の必要性に基づいて調整、組み合わせ、または除去することができる。

本出願の実施形態は、異なる技術的効果を達成するために、ランダムに組み合わせることができる。

前述の実施形態の全てまたは一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせを使用することによって実施することができる。ソフトウェアを使用して実施形態を実施する場合、実施形態は、コンピュータプログラム製品の形態で完全にまたは部分的に実施することができる。コンピュータプログラム製品は、一以上のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がロードされ、コンピュータ上で実行される場合、本出願による手順または機能は、全部または一部が生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または他のプログラム可能な装置であってもよい。コンピュータ命令は、コンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶されてもよく、またはコンピュータ読取可能な記憶媒体から別のコンピュータ読取可能な記憶媒体に送信されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターから他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターへ、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、またはデジタル加入者線）または無線（例えば、赤外線、無線、またはマイクロ波）方式で送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または一以上の使用可能な媒体を統合するサーバまたはデータセンターなどのデータ記憶装置であってもよい。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、または磁気テープ）、光媒体（例えば、ＤＶＤ）、半導体媒体（例えば、固体ドライブソリッドステートディスク）などである。

要約すると、前述の説明は、本発明の技術的解決策の実施形態に過ぎないが、本発明の保護範囲を制限することを意図するものではない。本発明の開示に基づいてなされる修正、同等の交換または改良は、本発明の保護範囲に含まれるものである。

Claims (17)

1. 太陽電池発電システムに適用される太陽電池ストリングのパラメータ曲線スキャン方法であって、前記太陽電池発電システムは、変換器と、前記変換器に接続された少なくとも１つの太陽電池ストリングとを備え、前記スキャン方法は、
   第１の予め設定された規則に従って、第１の電圧範囲の第１の終点電圧から第１の電圧範囲の第２の終点電圧に変化するように太陽電池ストリングの出力電圧を制御し、前記太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、前記太陽電池ストリングの電流パラメータまたは電力パラメータを取得して、第１のパラメータ曲線をスキャンすることと、
   第２の予め設定された規則に従って第２の電圧範囲の第３の終点電圧から第２の電圧範囲の第４の終点電圧に変化するように前記太陽電池ストリングの出力電圧を制御して、前記太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、前記太陽電池ストリングの電流パラメータまたは電力パラメータを取得して、第２のパラメータ曲線をスキャンすることであって、第１の電圧範囲と第２の電圧範囲との間には交差集合が存在する、こととを含む、
   パラメータ曲線スキャン方法。
2. 前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より大きく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より小さい、又は前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より小さく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より大きい、
   請求項１に記載のスキャン方法。
3. 前記第１の終点電圧は前記第４の終点電圧に等しく、及び／又は前記第２の終点電圧は前記第３の終点電圧に等しい、請求項２に記載のスキャン方法。
4. 前記第１の電圧範囲の時間関連波形は、前記第２の電圧範囲の時間関連波形と対称である、請求項３に記載のスキャン方法。
5. 前記第１の予め設定された規則は、電圧が一定電圧差だけ降下する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、電圧が一定電圧差だけ上昇する規則である、又は、
   前記第１の予め設定された規則は、電圧が一定電圧差だけ上昇する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、電圧が一定電圧差だけ降下する規則である、
   請求項１に記載のスキャン方法。
6. 前記スキャン方法は、さらに、
   第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線とに基づいて、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けるかどうかを判定することを含む、
   請求項１ないし５のいずれか一項に記載のスキャン方法。
7. 前記第１のパラメータ曲線及び前記第２のパラメータ曲線に基づいて、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けるか否かを決定することは、
   第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線を比較し、第１のパラメータ曲線に対応する光強度と第２のパラメータ曲線に対応する光強度が変化するかどうかを決定することを含む、
   請求項６に記載のスキャン方法。
8. 前記スキャン方法は、さらに、
   第１のパラメータ曲線と第２のパラメータ曲線の同じ電圧点の対応するパラメータ値の差の絶対値が所定しきい値より小さい場合、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化の影響を受けないと判定することを含む、
   請求項６または７に記載のスキャン方法。
9. 変換器であって、
   第１の予め設定された規則に従って、第１の電圧範囲の第１の終点電圧から第１の電圧範囲の第２の終点電圧に変化するように太陽電池ストリングの出力電圧を制御するように構成されるＤＣ／ＤＣ回路と、
   前記太陽電池ストリングの出力電圧変化が変化するプロセスにおいて、前記太陽電池ストリングの電流パラメータおよび／または電力パラメータを取得し、第１のパラメータ曲線をスキャンするように構成されるサンプリング回路とを有し、
   前記ＤＣ／ＤＣ回路は、さらに、第２の予め設定された規則に従って、太陽電池ストリングの出力電圧を第２の電圧範囲の第３の終点電圧から第２の電圧範囲の第４の終点電圧に変化するように、制御するように構成され、
   前記サンプリング回路は、さらに、太陽電池ストリングの出力電圧が変化するプロセスにおいて、電流パラメータおよび／または太陽電池ストリングの電力パラメータを取得して、第２のパラメータ曲線をスキャンするように構成され、第１の電圧範囲と第２の電圧範囲との間に交わりがある、
   変換器。
10. 前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より大きく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より小さい、又は前記第１の終点電圧が前記第２の終点電圧より小さく、前記第３の終点電圧が前記第４の終点電圧より大きい、
    請求項９に記載の変換器。
11. 前記第１の終点電圧は前記第４の終点電圧に等しく、及び／又は前記第２の終点電圧は前記第３の終点電圧に等しい、請求項１０に記載の変換器。
12. 前記第１の電圧範囲の時間関連波形は、前記第２の電圧範囲の時間関連波形と対称である、請求項１１に記載の変換器。
13. 前記第１の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が降下する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が上昇する規則である、又は
    前記第１の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が上昇する規則であり、前記第２の予め設定された規則は、一定の電圧差で電圧が降下する規則である、
    請求項９に記載の変換器。
14. 前記変換器は、コントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記サンプリング回路及び前記ＤＣ／ＤＣ回路に別々に電気的に接続され、前記コントローラは、前記第１のパラメータ曲線及び前記第２のパラメータ曲線に基づいて、現在スキャンされているパラメータ曲線が光の変化によって影響を受けるか否かを判定するように構成される、請求項９乃至請求項１３のいずれか一項に記載の変換器。
15. 前記コントローラは、前記第１のパラメータ曲線と前記第２のパラメータ曲線とを比較し、前記第１のパラメータ曲線に対応する光強度と前記第２のパラメータ曲線に対応する光強度とが変化するか否かを判断するように構成される、
    請求項１４に記載の変換器。
16. 前記コントローラは、前記第１のパラメータ曲線と前記第２のパラメータ曲線の同一電圧点の対応するパラメータ値の差の絶対値が、予め設定された閾値未満である場合、現在スキャンされているパラメータ曲線が、前記光の変化の影響を受けないと判定するように構成される、請求項１４又は１５に記載の変換器。
17. 太陽電池発電システムであって、
    送電網と、少なくとも１つの太陽電池ストリングとを有し、
    前記太陽電池発電システムは、さらに、請求項９ないし１３のいずれか一項に記載の変換器を有し、前記変換器の入力端は前記少なくとも１つの太陽電池ストリングに接続され、前記変換器の出力端は前記送電網に接続される、
    太陽電池発電システム。
    
    

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