JP6783808B2 - １または複数の光電池の１または複数の特性を測定する装置 - Google Patents

Description

本開示の態様は、概して光起電装置に関し、より詳細には、１またはそれ以上の光電池の１またはそれ以上の特性を測定するための装置および方法に関する。

関連出願の相互参照
この出願は、発明の名称を「Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｉｇｈｔ Ｂｉａｓ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ」とする２０１５年６月２６日に出願された仮出願第６２／１８４，９７８号の出願日の利益を主張するものであり、その内容は引用により本明細書に援用されるものとする。

量子効率測定システムは、入射光子を関連する電荷に変換する際の光起電装置の効率を評価するために使用されるものである。一般に、それらの量子効率測定システムは、光電池（以下「ＰＶ電池」と称する）の変換効率の試験および特性評価に使用される。より具体的には、内部量子効率（以下「ＩＱＥ」と称する）は、電池に吸収されるＰＶ電池に入射する所与のエネルギーの光子の数に対する、ＰＶ電池によって収集される電荷キャリアの数の比を評価する。

現在、ＰＶ電池のＩＱＥは、１またはそれ以上のソーラーシミュレータを使用して測定される。より具体的には、試験対象のＰＶ電池は、ソーラーシミュレータ上またはその近傍に配置され、ソーラーシミュレータは、太陽により放射された選択波長範囲内のスペクトルプロファイルとほぼ同様の選択波長範囲内のスペクトルプロファイルを有する放射線を発するように構成されている。そして、ＰＶ電池には、１またはそれ以上の測定回路またはデバイスが電気的に接続される。測定回路またはデバイスは、入射放射線に応答してＰＶ電池によって生成される選択電圧バイアスで電流を測定するように構成されている。その後、試験中のＰＶ電池のＩＱＥは、光起電力反応に起因してＰＶ電池により生成される電流に対する、ＰＶ電池に入射するソーラーシミュレータにより発せられた既知の光子エネルギーの割合を比較することによって、求めることができる。

従来のＩＱＥ試験システムは、ＰＶ電池のＩＱＥを測定するのにある程度有用であることが証明されているが、多くの欠点が確認されている。例えば、ＰＶ電池の性質と動作は、テストを困難にし、本質的に不正確なものとする。より具体的には、試験プロセスの前および途中にＰＶ電池に入射する周囲光が、不正確さの原因となる場合がある。例えば、試験前のＰＶ電池の周囲光入射は、ＰＶ電池内に望ましくない不必要な電圧／電流の発生をもたらす可能性がある。このため、ＰＶ電池は、本質的にコンデンサとして動作することがあり、それにより、望ましくない潜在的に有害な過電圧状態に曝される可能性がある。さらに、ＰＶ電池が高感度のＩＱＥ試験回路またはデバイスに電気的に接続されると、蓄えられた電圧／電流が回路またはデバイスに急速に放電されて（例えばサージ）、ＰＶ電池、回路またはデバイスの内部構成要素またはその両方に損傷を与える可能性がある。さらに、ＰＶ電池に入射する周囲光によって生成された電荷は、試験プロセスの前および／またはその間にＰＶ電池の温度を上昇させる可能性がある。このため、ＰＶ電池の性能が、その温度上昇によって悪影響を受けることがある。さらに、ＰＶ電池による大きな温度変動が電池を損傷する可能性もある。

このため、測定プロセスの開始前に周囲光に起因する電圧／電流を考慮または低減するＩＱＥ測定システムが継続的に必要とされている。

以下に、１またはそれ以上の実施形態の基本的な理解を提供するために、そのような実施形態の簡略化した概要を提示する。この概要は、すべての予期される実施形態の広範な要約ではなく、すべての実施形態の重要なまたは必須の構成要素を特定することも、あるいは何れかのまたはすべての実施形態の範囲を詳述することも意図していない。その唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明の前段として、１またはそれ以上の実施形態の幾つかの概念を簡略化した形で提示することにある。

本開示の一態様は、光電池の１またはそれ以上の特性の測定を容易にするための装置に関する。この装置はルーティング回路（routing circuit）を備え、このルーティング回路が、第１の構成に従って、光電池に接続されるように構成された第１の入力ポートに第１の抵抗器を接続し、第２の構成に従って、前記第１の入力ポートから前記第１の抵抗器を切り離し、前記第２の構成に従って、測定機器に接続されるように構成された出力ポートに前記第１の入力ポートを接続するように構成されている。この装置はさらに、モード選択信号に基づいて前記第１または第２の構成で前記ルーティング回路を選択的に構成するために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されたコントローラを備える。

本開示の別の態様は、第１および第２の光電池の１またはそれ以上の特性の測定を容易にするための別の装置に関する。この装置はルーティング回路を備え、このルーティング回路が、第１の構成に従って、第１および第２の光電池に接続されるようにそれぞれ構成された第１および第２の入力ポートに第１の抵抗器を接続し、第２の構成に従って、前記第１の入力ポートから前記第１の抵抗器を切り離し、前記第２の構成に従って、測定機器に接続されるように構成された出力ポートに前記第１の入力ポートを接続するように構成されている。この装置はさらに、モード選択信号に基づいて前記第１または第２の構成で前記ルーティング回路を選択的に構成するために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されたコントローラを備える。

本開示の別の態様は、第１および第２の光電池の１またはそれ以上の特性の測定を容易にするためのさらに別の装置に関する。この装置は、第１の光電池の正および負の端子に接続されるように構成された正および負の入力を含む第１の入力ポートと、第２の光電池の正および負の端子に接続されるように構成された正および負の入力を含む第２の入力ポートと、測定機器に接続されるように構成された出力ポートと、ルーティング回路とを備える。

前記ルーティング回路は、（１）第１および第２の抵抗器が前記第１および第２の入力ポートのそれぞれの正と負の入力間に接続される第１の構成では、第３の抵抗器が第１および第２の入力ポートの負の入力と接地との間に接続され、前記第１の入力ポートの正の入力ポートが前記出力ポートに接続され、（２）前記第２の抵抗器が前記第２の入力ポートの正と負の入力間に接続される第２の構成では、前記第１の抵抗器が前記第１の入力ポートの正と負の入力間に接続されず、前記第３の抵抗器が前記第１および第２の入力ポートの負の入力と接地との間で短絡され、前記第１の入力ポートの正の入力ポートが前記出力ポートに接続される。

さらに、前記ルーティング回路は、（３）前記第１および第２の抵抗器が前記第２および第１の入力ポートのそれぞれの正と負の入力間に接続される第３の構成では、前記第３の抵抗器が、前記第１および第２の入力ポートの負の入力と接地との間に接続され、前記第２の入力ポートの正の入力ポートが前記出力ポートに接続され、（４）前記第２の抵抗器が前記第１の入力ポートの正と負の入力間に接続される第４の構成では、前記第１の抵抗器が第２の入力ポートの正と負の入力間に接続されず、前記第３の抵抗器が前記第１および第２の入力ポートの負の入力と接地との間で短絡され、前記第２の入力ポートの正の入力ポートが前記出力ポートに接続される。

前述の目的および関連する目的を達成するために、１またはそれ以上の実施形態は特徴を含み、その特徴が、以下に十分に説明されるとともに、特に特許請求の範囲で指摘される。以下の説明および添付の図面は、１またはそれ以上の実施形態のある例示的な態様を詳細に説明している。しかしながら、これらの態様は、様々な実施形態の原理を使用することができる様々な方法のうちのほんの数例を示すものであり、記載の実施形態は、そのような態様およびその均等物のすべてを含むことが意図される。

図１Ａは、本開示の一態様に係る第１の構成の例示的な単一チャネル測定装置の概略図を示している。図１Ｂは、本開示の別の態様に係る第２の構成の図１Ａの例示的な単一チャネル測定装置の概略図を示している。図１Ｃは、本開示の別の態様に係る第３の構成の図１Ａの例示的な単一チャネル測定装置の概略図を示している。 図２Ａは、本開示の別の態様に係る第１の構成の例示的なデュアルチャネル測定装置の概略図を示している。 図２Ｂは、本開示の別の態様に係る第２の構成の図２Ａの例示的なデュアルチャネル測定装置の概略図を示している。 図２Ｃは、本開示の別の態様に係る第３の構成の図２Ａの例示的なデュアルチャネル測定装置の概略図を示している。 図２Ｄは、本開示の別の態様に係る第４の構成の図２Ａの例示的なデュアルチャネル測定装置の概略図を示している。 図３Ａは、本開示の別の態様に係る第１の構成の例示的なデュアルチャネル測定装置の概略図を示している。 図３Ｂは、本開示の別の態様に係る第２の構成の図３Ａの例示的なデュアルチャネル測定装置の概略図を示している。 図３Ｃは、本開示の別の態様に係る第３の構成の図３Ａの例示的なデュアルチャネル測定装置の概略図を示している。 図３Ｄは、本開示の別の態様に係る第４の構成の図３Ａの例示的なデュアルチャネル測定装置の概略図を示している。 図４は、本開示の別の態様に係るデュアルチャネル測定装置を動作させる例示的な方法のフロー図を示している。 図５は、本開示の別の態様に係る例示的なＮチャネル測定装置の概略図を示している。

添付の図面に関連して以下に述べる詳細な説明は、様々な構成の説明を目的としており、本明細書に記載の概念を実施できる唯一の構成を示すことを意図するものではない。詳細な説明には、さまざまな概念の完全な理解を提供するための具体的な詳細が含まれている。しかしながら、当業者には、それら概念がそれらの具体的な詳細なしに実施できることは明らかであろう。幾つかの例では、周知の構造および構成要素は、そのような概念を不明瞭にすることを避けるために、ブロック図の形式で示されている。

図１Ａは、本開示の一態様に係る非選択チャネル構成（unselected channel configuration）の例示的な単一チャネル測定装置１００の概略図を示している。測定装置１００は、試験ルーティング回路１２０と、モード選択信号（「ＭＯＤＥ ＳＥＬ」）に基づいて試験ルーティング回路１２０を構成するコントローラ１３０とを含む。光起電力（ＰＶ）電池１１０（例えば、被試験デバイス（ＤＵＴ））は、試験ルーティング回路１２０の正の入力ポートＰｉ＋および負の入力ポートＰｉ−に接続される。測定機器１４０は、試験ルーティング回路１２０の正の出力ポートＰｏ＋に接続された正の端子を含む。測定機器１４０は、接地に接続された負の端子を含み、その接地は、試験ルーティング回路１２０によって使用される接地であってもよい。

上述したように、測定装置１２０は非選択チャネル構成であり、これにより、試験ルーティング回路１２０は、入力ポートＰｉ＋およびＰｉ−をそれぞれ介してＰＶ電池１１０の正と負の端子間に抵抗器Ｒ１を接続するように構成されている。さらに、この構成では、試験ルーティング回路１２０が、負の入力ポートＰｉ−を介してＰＶ電池１１０の負の端子と接地との間に抵抗器Ｒ２を接続するように構成されている。さらに、この構成では、ＰＶ電池１１０は測定機器１４０に接続されていない。

コントローラ１３０は、試験ルーティング回路１２０のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の開閉状態をそれぞれ制御する適切な制御信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３を生成することにより、試験ルーティング回路１２０を非選択チャネル構成とするように構成されている。すなわち、コントローラ１３０は、非選択チャネル構成を要求するＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に応答して、制御信号ＣＳ１、ＣＳ２およびＣＳ３を生成して、スイッチＳＷ１を閉じ、スイッチＳＷ２およびＳＷ３を開く。このため、図示のように、試験ルーティング回路１２０は、ＰＶ電池１１０の正の端子と負の端子間に抵抗器Ｒ１を接続し、ＰＶ電池の負の端子と接地との間に抵抗器Ｒ２を接続し、ＰＶ電池の正の端子を測定装置１４０から切り離す。

非選択チャネル構成では、試験ルーティング回路１２０は、ＰＶ電池に入射する周囲光による悪影響からＰＶ電池１１０を保護する。このため、ＰＶ電池１１０が入射した周囲光のために電荷を生成する場合、電荷は抵抗器Ｒ１およびＲ２を介して接地に放電される。これにより、背景技術のセクションで説明したように、ＰＶ電池が保護されていない場合の過電圧状態、電流サージ、温度上昇および変動を防ぐことができる。

図１Ｂは、本開示の別の態様に係る非アクティブな選択チャネル構成（inactive selected channel configuration）の例示的な単一チャネル測定装置１００の概略図を示している。この構成では、テストルーティング回路１２０は、ＰＶ電池１１０の正の端子を測定機器１４０に接続するように構成されている。さらに、この構成では、抵抗器Ｒ１は、ＰＶ電池１１０の正と負の端子間に接続されたままであり、抵抗器Ｒ２は、ＰＶ電池の負の端子と接地との間に接続されたままである。

すなわち、コントローラ１３０は、非アクティブな選択チャネル構成を要求するＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に応答して、制御信号ＣＳ１、ＣＳ３およびＣＳ２を生成してスイッチＳＷ１およびＳＷ３を閉じ、スイッチＳＷ２を開く。このため、図示のように、試験ルーティング回路１２０は、ＰＶ電池１１０の正と負の端子間に抵抗器Ｒ１を接続し、ＰＶ電池の負の端子と接地との間に抵抗器Ｒ２を接続し、正の入力ポートＰｉ＋および正の出力ポートＰｏ＋を介してＰＶ電池の正の端子を測定装置１４０に接続する。

非アクティブな選択チャネル構成では、ＰＶ電池１１０は、既述したように入射環境光からの悪影響から保護されたままであるが、測定装置１４０にも接続されている。この構成では、ＰＶ電池１１０を測定機器１４０に接続することにより、試験ルーティング回路１２０がその後にアクティブな選択チャネル構成で構成される場合に、ＰＶ電池と測定機器との間の電流サージを防止することができる。非アクティブな選択チャネル構成は、非選択チャネル構成とアクティブな選択チャネル構成との間を進むときの中間構成であってもよい。

図１Ｃは、本開示の別の態様に係るアクティブな選択チャネル構成（active selected channel configuration）の例示的な単一チャネル測定装置１００の概略図を示している。この構成では、試験ルーティング回路１２０は、ＰＶ電池の正の端子を測定機器１４０に接続するように構成されている。さらに、この構成では、試験ルーティング回路１２０は、ＰＶ電池１１０の正と負の端子間に接続されていた抵抗器Ｒ１を取り外し、（例えば、抵抗器Ｒ２を短絡することによって）ＰＶ電池の負の端子と接地間に接続されていた抵抗器Ｒ２を取り外す。

すなわち、コントローラ１３０は、アクティブな選択チャネル構成を要求するＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に応答して、制御信号ＣＳ１、ＣＳ２およびＣＳ３を生成してスイッチＳＷ１を開き、スイッチＳＷ２およびＳＷ３を閉じる。このため、図示のように、試験ルーティング回路１２０は、ＰＶ電池１１０の正と負の端子間に接続されていた抵抗器Ｒ１を取り外し、抵抗器Ｒ２を短絡してＰＶ電池の負の端子を直接接地に接続する。さらに、試験ルーティング回路１２０は、正の入力ポートＰｉ＋および正の出力ポートＰｏ＋を介して、ＰＶ電池１１０の正の端子を測定機器１４０に接続する。

アクティブな選択チャネル構成において、測定装置１００は、ＰＶ電池１１０の１またはそれ以上の特性の測定を行うように構成される。そのような１またはそれ以上の特性には、内部量子効率（ＩＱＥ）、外部量子効率（ＥＱＥ）および／またはその他の１またはそれ以上の特性が含まれる。図示のように、試験光源１５０は、ＰＶ電池１１０に入射する規定された光を生成するように配置されている。規定された光は、所望の測定に従って、１またはそれ以上の規定された特性（例えば、波長、波長範囲、特定の偏光など）を有することができる。入射光に応答して、ＰＶ電池１１０は、その正と負の端子間に電流および電圧を生成する。測定機器１４０は、ＰＶ電池１１０によって生成された電流および／または電圧に基づいて、１またはそれ以上の測定を実行することができる。一例として、測定機器１４０は、ＰＶ電池１１０により生成された電流に基づいて電圧を生成するように構成されたトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）を含む検出器として構成されるものであってもよい。

測定が完了した後、試験ルーティング回路１２０は、コントローラ１３０に送られる対応するＭＯＤＥ ＳＥＬ信号によって、非アクティブな選択チャネル構成で再び構成されるものであってもよい。非アクティブな選択チャネル構成に続いて、試験ルーティング回路１２０は、コントローラ１３０に送られる対応するＭＯＤＥ ＳＥＬ信号によって、非選択チャネル構成で再び構成されるものであってもよい。この場合も、中間の非アクティブな選択チャネル構成は、非選択チャネル構成とアクティブな選択チャネル構成と間のより円滑な遷移を提供することによって、ＰＶ電池１１０の損傷を防ぐことができる。

図２Ａは、本開示の別の態様に係る例示的なデュアルチャネル測定装置２００の概略図を示している。デュアルチャネル測定装置２００は、単一チャネル測定装置１００と同様であるが、追加のチャネルを含む。追加のチャネルのために、デュアル測定装置２００は、少なくとも４つのモード構成を含むことができる。要約すると、モード構成は、（１）非アクティブな選択チャネル１構成、（２）アクティブな選択チャネル１構成、（３）非アクティブな選択チャネル２構成、および（４）アクティブな選択チャネル２構成である。

具体的に、デュアルチャネル測定装置２００は、試験ルーティング回路２２０と、ＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に基づいて試験ルーティング回路２２０を構成するコントローラ２３０とを含む。ＰＶ電池２６０（例えば、測定を較正するために使用されるＰＶ電池）は、試験ルーティング回路２２０のチャネル１（ＣＨ１）に関連する正入力ポートＰ１ｉ＋および負の入力ポートＰ１ｉ−に接続される。同様に、ＰＶ電池２１０（例えば、被試験デバイス（ＤＵＴ））は、試験ルーティング回路２２０のチャネル２（ＣＨ２）に関連する正の入力ポートＰ２ｉ＋および負の入力ポートＰ２ｉ−に接続される。測定機器２４０は、試験ルーティング回路２２０の正の出力ポートＰｏ＋に接続された正の端子を含む。測定装置２４０は、接地に接続された負の端子を含み、その接地は、試験ルーティング回路２２０によって使用される接地であってもよい。

図２Ａにおいて、測定装置１００は非アクティブな選択チャネル１構成にあり、試験ルーティング回路２２０は、（１）チャネル１の入力ポートＰ１ｉ＋およびＰ１ｉ−を介してＰＶ電池２６０の正と負の端子間に抵抗器Ｒ１１をそれぞれ接続し、（２）チャネル１の正の入力ポートＰ１ｉ＋および正の出力ポートＰ１ｏ＋を介してＰＶ電池２６０の正の端子を測定機器２４０に接続し、（３）チャネル２の入力ポートＰ２ｉ＋およびＰ２ｉ−を介してＰＶ電池２１０の正と負の端子間に抵抗器Ｒ２１をそれぞれ接続し、（４）チャネル１，２の負の入力ポートＰ１ｉ−およびＰ２ｉ−を介してＰＶ電池２６０，２１０の負の端子と接地との間に抵抗器Ｒ０をそれぞれ接続し、（５）ＰＶ電池２１０の正の端子を測定機器２４０から切り離すように構成されている。この構成は、ＰＶ電池２６０の１またはそれ以上の特性の測定を実行する前に適切である場合がある。

コントローラ２３０は、試験ルーティング回路２２０のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ０の開閉状態をそれぞれ制御する適切な制御信号ＣＳ１１、ＣＳ１２、ＣＳ２１、ＣＳ２２、ＣＳ０を生成することによって、試験ルーティング回路２２０を非アクティブな選択チャネル１構成とするように構成されている。すなわち、コントローラ２３０は、非アクティブな選択チャネル１構成を要求するＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に応答して、制御信号ＣＳ１１、ＣＳ１２、ＣＳ２１、ＣＳ２２、ＣＳ０を生成してスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２およびＳＷ２１をそれぞれ閉じ、スイッチＳＷ２２およびＳＷ０をそれぞれ開く。このため、これらのスイッチ状態は、非アクティブな選択チャネル１構成を実現するように、試験ルーティング回路２２０を構成する。

非アクティブな選択チャネル１構成では、試験ルーティング回路２２０は、ＰＶ電池に入射する周囲光による悪影響からＰＶ電池２６０，２１０を保護する。このため、ＰＶ電池２６０，２１０が周囲光の入射によって電荷を生成する場合、電荷はそれぞれの抵抗器Ｒ１１およびＲ２１を介して、さらに共通に抵抗器Ｒ０を介して放電される。これにより、前述したようにＰＶ電池が保護されていない場合に生じる過電圧状態、電流サージ、温度上昇および変動を防ぐことができる。

図２Ｂは、本開示の別の態様に係るアクティブな選択チャネル１構成の例示的なデュアルチャネル測定装置２００の概略図を示している。この構成では、試験ルーティング回路２２０は、ＰＶ電池２６０の１またはそれ以上の特性の測定を容易にするように構成されている。

すなわち、アクティブな選択チャネル１構成では、試験ルーティング回路２２０は、（１）ＰＶ電池２６０の正と負の端子間に接続されていた抵抗器Ｒ１１を切り離し、（２）ＰＶ電池２６０の正の端子を測定機器２４０に接続し、（３）ＰＶ電池２１０の正と負の端子間に抵抗器Ｒ２１を接続し、（４）抵抗器Ｒ０を短絡し、（５）ＰＶ電池２１０の正の端子を測定機器２４０から切り離すように構成されている。

コントローラ２３０は、試験ルーティング回路２２０のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ０の開閉状態をそれぞれ制御する適切な制御信号ＣＳ１１、ＣＳ１２、ＣＳ２１、ＣＳ２２、ＣＳ０を生成することにより、試験ルーティング回路２２０をアクティブな選択チャネル１構成とするように構成されている。すなわち、コントローラ２３０は、アクティブな選択チャネル１構成を要求するＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に応答して、制御信号ＣＳ１１、ＣＳ２２、ＣＳ１２、ＣＳ２１、ＣＳ０を生成してスイッチＳＷ１１、ＳＷ２２をそれぞれ開き、スイッチＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ０をそれぞれ閉じる。このため、それらのスイッチ状態は、アクティブな選択チャネル１構成を実現するように試験ルーティング回路２２０を構成する。

アクティブな選択チャネル１構成では、試験ルーティング回路２２０は、ＰＶ電池２６０に接続されていた保護抵抗器Ｒ１１およびＲ０を取り除き、ＰＶ電池２６０を測定機器２４０に完全に接続する。これにより、ＰＶ電池２６０の１またはそれ以上の特性の測定を行うための測定装置２００が構成される。図示のように、試験光源２５０は、ＰＶ電池２６０に入射する規定の光を生成するように配置されている。規定の光は、所望の測定に従って、１またはそれ以上の規定の特性（例えば、波長、波長範囲、特定の偏光など）を有することができる。入射光に応答して、ＰＶ電池２６０は、その正と負の端子間に電流および電圧を生成する。測定機器１４０と同様に、測定機器２４０は、ＰＶ電池２６０による生成される電流および／または電圧に基づいて、１またはそれ以上の測定を実行することができる。

選択されていないチャネル２に関しては、試験ルーティング回路２１０は、ＰＶ電池２１０の正と負の端子間に保護抵抗器Ｒ２１を維持して、ＰＶ電池２１０に入射する周囲光による悪影響からＰＶ電池を保護する。このため、ＰＶ電池２１０が入射した周囲光により電荷を生成する場合、電荷は抵抗器Ｒ２１を介して接地に放電される。これは、前述したように、ＰＶ電池２１０が保護されなかった場合の過電圧状態、電流サージ、温度上昇および変動を防止するのに役立つ。

図２Ｃは、本開示の別の態様に係る非アクティブな選択チャネル２構成の例示的なデュアルチャネル測定装置２００の概略図を示している。この構成では、試験ルーティング回路２２０は、ＰＶ電池２１０を測定機器２４０に接続し、ＰＶ電池２６０を測定機器から切り離し、それぞれの保護抵抗器Ｒ１１とＲ２１と、ＰＶ電池２６０と２１０の両方に共通に接続された抵抗器Ｒ０とを維持する。この構成は、ＰＶ電池２１０の１またはそれ以上の特性の測定を行う前に適切である場合がある。

より具体的には、測定装置２００は非アクティブな選択チャネル２構成にあり、試験ルーティング回路２２０は、（１）ＰＶ電池２６０の正と負の端子間に抵抗器Ｒ１１を接続し、（２）ＰＶ電池２６０の正の端子を測定機器２４０から切り離し、（３）ＰＶ電池２１０の正と負の端子間に抵抗器Ｒ２１を接続し、（４）ＰＶ電池２６０，２１０の負の端子と接地との間に抵抗器Ｒ０を接続し、（５）ＰＶ電池２１０の正の端子を測定機器２４０に接続するように構成されている。

コントローラ２３０は、試験ルーティング回路２２０のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ０の開閉状態をそれぞれ制御する適切な制御信号ＣＳ１１、ＣＳ１２、ＣＳ２１、ＣＳ２２、ＣＳ０を生成することにより、試験ルーティング回路２２０を非アクティブな選択チャネル２構成とするように構成されている。すなわち、コントローラ２３０は、非アクティブな選択チャネル２構成を要求するＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に応答して、制御信号ＣＳ１１、ＣＳ２１、ＣＳ２２、ＣＳ１２、ＣＳ０を生成して、スイッチＳＷ１１、ＳＷ２１、ＳＷ２２をそれぞれ閉じ、スイッチＳＷ１２、ＳＷ０をそれぞれ開く。このため、それらのスイッチ状態は、非アクティブな選択チャネル２構成を実現するように試験ルーティング回路２２０を構成する。

非アクティブな選択チャネル２構成では、試験ルーティング回路２２０は、ＰＶ電池に入射する周囲光による悪影響からＰＶ電池２６０，２１０を保護する。このため、ＰＶ電池２６０，２１０が入射した周囲光により電荷を生成する場合、電荷はそれぞれの抵抗器Ｒ１１、Ｒ２１および共通の抵抗器Ｒ０を介して接地に放電される。これは、前述したように、ＰＶ電池が保護されなかった場合の過電圧状態、電流サージ、温度上昇および変動を防止するのに役立つ。

図２Ｄは、本開示の別の態様に係るアクティブな選択チャネル２構成の例示的なデュアルチャネル測定装置２００の概略図を示している。この構成では、試験ルーティング回路２２０は、ＰＶ電池２１０の１またはそれ以上の特性の測定を容易にするように構成されている。

すなわち、アクティブな選択チャネル２構成では、試験ルーティング回路２２０は、（１）ＰＶ電池２６０の正と負の端子間に抵抗器Ｒ１１を接続し、（２）ＰＶ電池２６０の正の端子を測定機器２４０から切り離し、（３）ＰＶ電池２１０の正と負の端子間に接続されていた抵抗器Ｒ２１を切り離し、（４）抵抗器Ｒ０を短絡し、（５）ＰＶ電池２１０の正の端子を測定機器２４０に接続するように構成されている。

コントローラ２３０は、試験ルーティング回路２２０のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ０の開閉状態をそれぞれ制御する適切な制御信号ＣＳ１１、ＣＳ１２、ＣＳ２１、ＣＳ２２、ＣＳ０を生成することにより、試験ルーティング回路２２０をアクティブな選択チャネル２構成とするように構成されている。すなわち、コントローラ２３０は、アクティブな選択チャネル２構成を要求するＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に応答して、制御信号ＣＳ１２、ＣＳ２１、ＣＳ１１、ＣＳ２２、ＣＳ０を生成して、スイッチＳＷ１２およびＳＷ２１をそれぞれ開き、スイッチＳＷ１１、ＳＷ２２およびＳＷ０をそれぞれ閉じる。このため、それらのスイッチ状態は、アクティブな選択チャネル２構成を実現するように試験ルーティング回路２２０を構成する。

アクティブな選択チャネル２構成では、試験ルーティング回路２２０は、ＰＶ電池２１０に接続されていた保護抵抗器Ｒ２１およびＲ０を取り除き、ＰＶ電池２１０を測定機器２４０に完全に接続する。これにより、ＰＶ電池２１０の１またはそれ以上の特性の測定を行うための測定装置２００が構成される。前述したように、試験光源２５０は、ＰＶ電池２１０に入射する規定の光を生成するように配置されている。規定の光に応答して、ＰＶ電池２１０は、電流および電圧を生成する。測定機器２４０は、ＰＶ電池２１０による生成される電流および／または電圧に基づいて、１またはそれ以上の測定（例えば、ＩＱＥ、ＥＱＥなど）を実行することができる。

選択されていないチャネル１に関しては、試験ルーティング回路２２０は、ＰＶ電池２６０の正と負の端子間に保護抵抗器Ｒ１１を維持して、ＰＶ電池２６０に入射する周囲光による悪影響からＰＶ電池を保護する。このため、ＰＶ電池２６０が入射した周囲光により電荷を生成する場合、電荷は抵抗器Ｒ１１を介して接地に放電される。これは、前述したように、ＰＶ電池２６０が保護されなかった場合の過電圧状態、電流サージ、温度上昇および変動を防止するのに役立つ。

図３Ａは、本開示の別の態様に係る例示的なデュアルチャネル測定装置３００の概略図を示している。デュアルチャネル測定装置３００は、少なくとも１つの追加された特徴（例えば、電圧検知回路）を有する、前述したデュアルチャネル測定装置２００のより詳細な実装であってもよい。測定装置３００は、測定装置２００と同様に、（１）非アクティブな選択ＢＮＣチャネル構成、（２）アクティブな選択ＢＮＣチャネル構成、（３）非アクティブな選択４線チャネル構成、および（４）アクティブな選択４線チャネル構成で構成することができる。

特に、測定装置３００は、ＰＶ電池３６０に接続するためのＢａｙｏｎｅｔ Ｎｅｉｌｌ−Ｃｏｎｃｅｌｍａｎ（以下「ＢＮＣ」と称する）コネクタ３０２を含む。ＢＮＣは一例として機能するが、ＢＮＣコネクタの代わりにその他のタイプのコネクタを使用することができることを理解されたい。さらに、この例によれば、ＰＶ電池３６０は、ＤＵＴ電池の１またはそれ以上の特性の測定値を較正するために使用することができる。

同様に、測定装置３００は、ＰＶ電池３７０に接続するための４線コネクタ（4-Wire connector）を含む。４線コネクタは一例として機能するが、４線コネクタの代わりにその他のタイプのコネクタを使用することができることを理解されたい。さらに、この例によれば、ＰＶ電池３７０を被試験デバイス（ＤＵＴ）とすることができる。図示のように、４線コネクタ３４０は、ＰＶ電池３７０の正および負の端子（例えば、中間端子）の第１セットにそれぞれ接続される第１組のポートを含む。中間の正および負の端子は、（例えば、広範な配線によって接続することなく）ＰＶ電池３７０に対するより直接的な接続であってもよい。また、４線コネクタ３４０は、ＰＶ電池３７０の正および負の端子（例えば、外側端子）の第２セットにそれぞれ接続される第２組のポートも含む。外側の正および負の端子は、（例えば、広範な配線によって）ＰＶ電池３７０に対するより直接的ではない接続であってもよい。

測定装置３００は、リレー３１０を備える。リレー３１０は、測定装置２００のスイッチＳＷ０と同様の機能を有することができる。特に、リレー３１０は、スロー端子（throw terminal）３および極端子（pole terminals）２，４を有する第１の二極単投（ＳＴＤＰ）スイッチを含む。さらに、リレー３１０は、スロー端子６および極端子７，５を有する第２のＳＴＤＰスイッチも含む。リレー３１０は、端子１，８の電圧レベルに基づいて第１および第２のスイッチの状態を制御するアクチュエータを含む。

リレー３１０に関連して、測定装置３００は、第１および第２のＳＴＤＰスイッチの状態を制御するためにリレー３１０の端子１，８の電圧レベルを選択的に設定する回路を含む。そのような回路は、供給電圧レールＶ＋と接地との間に直列に接続されたダイオードＤ１および電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｍ１を含む。ダイオードＤ１のカソードは、供給電圧レールＶ＋およびリレー３１０の端子１に接続されている。ダイオードＤ１のアノードは、ＦＥＴ Ｍ１のドレインとリレー３１０の端子８に接続されている。ＦＥＴ Ｍ１のソースは接地されている。そして、ＦＥＴ Ｍ１のゲートは、入力イネーブル（「ＩＮＰＵＴ ＥＮ」）信号を受信するように構成される。相補的な入力イネーブル（「ＩＮＰＵＴ ＥＮ−」）信号は、モニタリング目的のために、ＦＥＴ Ｍ１のドレインで生成されるものであってもよい。

リレー３１０は、次のように動作する。ＩＮＰＵＴ ＥＮ信号が（例えば、高論理電圧（例えば、＋５Ｖ）で）アサートされることに応答して、ＦＥＴ Ｍ１がオンになり、ＦＥＴ Ｍ１のドレインにおける電圧（すなわち、相補的ＩＮＰＵＴ ＥＮ−信号）を低論理電圧（例えば、接地）にする。端子１における高論理電圧および端子８における低論理電圧に応答して、アクチュエータは、端子３，４が互いに接続されるとともに、端子６，５が互いに接続されるように、リレー３１０の第１および第２のＳＴＤＰスイッチを構成する。

ＩＮＰＵＴ ＥＮ信号が（例えば、低論理電圧（例えば、接地）で）デアサートされることに応答して、ＦＥＴ Ｍ１はオフになり、ＦＥＴ Ｍ１のドレインの電圧（すなわち、相補的なＩＮＰＵＴ ＥＮ−信号）を高論理電圧（例えば、〜Ｖ＋または＋５Ｖ）にする。端子１，８における高論理電圧に応答して、アクチュエータは、端子３，２が互いに接続されるとともに、端子６，７が互いに接続されるように、リレー３１０の第１および第２のＳＴＤＰスイッチを構成する。

リレー３１０の端子３，６は、互いに接続され、ノードＤ−でＢＮＣコネクタ３０２の負のポートに接続されている。抵抗器Ｒ３０は、ノードＤ−と接地との間に接続されている。抵抗器Ｒ３０は、測定装置２００の抵抗器Ｒ０と同様の機能を果たすことができる。リレー３１０の端子２，７は互いに接続されている。抵抗器Ｒ１０は、リレー３１０の端子２，７とノードＤ＋との間に接続されている。抵抗器Ｒ１０は、測定装置２００の抵抗器Ｒ１１（幾つかの構成において）または抵抗器Ｒ２１（その他の構成において）と同様の機能を果たすことができる。リレー３１０の端子４，５はともに接地に接続されている。

また、測定装置３００は、リレー３２０も備える。リレー３２０は、測定装置２００のＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２と同様の機能を有することができる。特に、リレー３２０は、スロー端子３および極端子２，４を有する第１のＳＴＤＰスイッチを含む。さらに、リレー３２０は、スロー端子６および極端子７，５を有する第２のＳＴＤＰスイッチも含む。リレー３２０は、端子１，８の電圧レベルに基づいて第１および第２のＳＴＤＰスイッチの状態を制御するためのアクチュエータを含む。

リレー３２０に関連して、測定装置３００は、第１および第２のＳＴＤＰスイッチの状態を制御するために、リレー３２０の端子１，８の電圧レベルを選択的に設定する回路を含む。そのような回路は、供給電圧レールＶ＋と接地との間に直列に接続されたダイオードＤ２およびＦＥＴ Ｍ２を含む。ダイオードＤ２のカソードは、供給電圧レールＶ＋およびリレー３２０の端子１に接続されている。ダイオードＤ２のアノードは、ＦＥＴ Ｍ２のドレインおよびリレー３２０の端子８に接続されている。ＦＥＴ Ｍ２のソースは接地されている。そして、ＦＥＴ Ｍ２のゲートは、ポート選択（「ＰＯＲＴ＿ＳＥＬ」）信号を受信するように構成されている。相補的なポート選択（「ＰＯＲＴ＿ＳＥＬ−」）信号は、モニタリング目的のためにＦＥＴ Ｍ２のドレインで生成されるものであってもよい。

リレー３２０は、次のように動作する。ＰＯＲＴ＿ＳＥＬ信号が（例えば、高論理電圧（例えば＋５Ｖ）で）アサートされることに応答して、ＦＥＴ Ｍ２がオンになり、ＦＥＴ Ｍ２のドレインの電圧（すなわち、相補的ＰＯＲＴ＿ＳＥＬ−信号）を低論理電圧（例えば、接地）にする。端子１の高論理電圧および端子８の低論理電圧に応答して、アクチュエータは、端子３，４が互いに接続されるとともに、端子６，５が互いに接続されるように、リレー３２０の第１および第２のＳＴＤＰスイッチを構成する。

ＰＯＲＴ＿ＳＥＬ信号が（例えば、低論理電圧（例えば、接地）で）デアサートされることに応答して、ＦＥＴ Ｍ２がオフになり、ＦＥＴ Ｍ２のドレインの電圧（すなわち相補的ＰＯＲＴ＿ＳＥＬ−信号）が高論理電圧（例えば、〜Ｖ＋または＋５Ｖ）となる。端子１，８の高論理電圧に応答して、アクチュエータは、端子３，２が互いに接続されるとともに、端子６，７が互いに接続されるように、リレー３２０の第１及び第２のＳＴＤＰスイッチを構成する。

リレー３２０の端子６は、ノードＤ＋を介して測定機器３８０の正の端子に接続されている。リレー３２０の端子３は、抵抗器Ｒ２０を介してノードＤ−に接続されている。抵抗器Ｒ２０は、測定装置２００の抵抗器Ｒ２１（幾つかの構成において）または抵抗器Ｒ１１（その他の構成において）と同様の機能を果たすことができる。リレー３２０の位相を異にする端子４，７はともに、ＢＮＣ３０２の正のポートに接続されたノードＢ＋に接続されている。端子４，７は、対応するスローが同時にこれらの端子に接続されないため、位相がずれている。同様に、リレー３２０の位相を異にする端子２，５はともにノードＴ＋に接続されている。ここでも、端子２，５は、対応するスローがこれらの端子に同時に接続されないため、位相がずれている。

また、測定装置３００はリレー３３０も備える。リレー３３０は、測定装置２００によって提供される特徴を超える付加的な特徴を提供する。特に、リレー３３０は、ＰＶ電池３６０またはＰＶ電池３７０を電圧検知回路３５０に選択的に接続するように構成されている。電圧検知回路３５０は、ＰＶ電池３６０またはＰＶ電池３７０のうちの選択された一方によって生成される電圧に関連する検知電圧を生成するように構成されている。

特に、リレー３３０は、スロー端子３および極端子２，４を有する第１のＳＴＤＰスイッチを含む。さらに、リレー３３０は、スロー端子６および極端子７，５を有する第２のＳＴＤＰスイッチを含む。リレー３３０は、端子１，８の電圧レベルに基づいて第１および第２のＳＴＤＰスイッチの状態を制御するためのアクチュエータを含む。

リレー３３０に関連して、測定装置３００は、第１および第２のＳＴＤＰスイッチの状態を制御するために、リレー３３０の端子１，８の電圧レベルを選択的に設定する回路を含む。このような回路は、供給電圧レールＶ＋と接地との間に直列に接続されたダイオードＤ３およびＦＥＴ Ｍ３を含む。ダイオードＤ３のカソードは、供給電圧レールＶ＋およびリレー３３０の端子１に接続されている。ダイオードＤ３のアノードは、ＦＥＴ Ｍ３のドレインおよびリレー３３０の端子８に接続されている。ＦＥＴ Ｍ３のソースは接地されている。そして、ＦＥＴ Ｍ３のゲートは、検知電圧選択（「ＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ」）信号を受け取るように構成されている。モニタリング目的のために、相補的な検知電圧選択信号（「ＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ−」）をＦＥＴ Ｍ３のドレインで発生させることができる。

リレー３３０は、次のように動作する。ＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ信号が（例えば、高論理電圧（例えば、＋５Ｖ）で）アサートされることに応答して、ＦＥＴ Ｍ３がオンになり、ＦＥＴ Ｍ３のドレインの電圧（すなわち、相補的ＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ−信号）を低論理電圧（例えば、接地）にする。端子１の高論理電圧および端子８の低論理電圧に応答して、アクチュエータは、端子３，４が互いに接続されるとともに、端子６，５が互いに接続されるように、リレー３３０の第１および第２のＳＴＤＰスイッチを構成する。

ＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ信号が（例えば、低論理電圧（例えば、接地）で）デアサートされることに応答して、ＦＥＴ Ｍ３がオフになり、ＦＥＴ Ｍ３のドレインの電圧（すなわち、相補的ＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ−信号）を高論理電圧（例えば、〜Ｖ＋または＋５Ｖ）にする。端子１，８の高論理電圧に応答して、アクチュエータは、端子３，２が互いに接続されるとともに、端子６，７が互いに接続されるように、リレー３３０の第１および第２のＳＴＤＰスイッチを構成する。

リレー３３０の端子６，３は、電圧検知回路３５０の正および負の入力にそれぞれ接続されている。リレー３３０の端子７は、ＢＮＣコネクタ３０２の正の入力に接続されたノードＢ＋に接続されている。端子２は、ＢＮＣコネクタ３０２の負の入力に接続されたノードＤ−に接続されている。リレー３３０の端子５は、ＰＶ電池３７０の中間端子セットの正の端子と、抵抗器Ｒ４１を介してＰＶ電池３７０の外側端子セットの正の端子に（ノードＴ＋で）接続されている。同様に、リレー３３０の端子４は、ＰＶ電池３７０の中間端子セットの負の端子と、抵抗器Ｒ４２を介してＰＶ電池３７０の外側端子セットの負の端子に（ノードＴ−およびＤ−で）接続されている。

電圧検知回路３５０は、リレー３３０の端子６に接続された正の入力と、その出力に接続された負の入力とを含む第１の緩衝増幅器３５２を含む。同様に、電圧検出回路３５０は、リレー３３０の端子３に接続された正の入力と、その出力に接続された負の入力とを含む第２の緩衝増幅器３５４を含む。電圧検知回路３５０は、差動積分増幅器３５６を含み、緩衝器３５２の出力と増幅器３５６の正の入力との間に接続された抵抗器Ｒ５１と、緩衝器３５４の出力と増幅器３５６の負の入力との間に接続された抵抗器Ｒ５２と、増幅器３５６の正の入力と接地との間に並列に接続された抵抗器Ｒ５３およびコンデンサＣ５１と、増幅器３５６の負の入力と出力との間に並列に接続された抵抗器Ｒ５４とコンデンサＣ５２とを含む。

電圧検出回路３５０の動作は次のようになる。ＰＶ電池３６０またはＰＶ電池３７０のうちの選択された一方の正および負の端子で生成された電圧が、緩衝増幅器３５２，３５４の正の入力にそれぞれ印加される。緩衝増幅器３５２，３５４は、選択されたＰＶ電池によって生成された電圧をその出力に実質的に再現する。差動積分増幅器３５６は、緩衝器３５２，３５４の出力における差動電圧を増幅および低域フィルタリングし、測定および／またはモニタリングの目的で増幅器３５６の出力に検知電圧（「ＳＥＮＳ＿ＢＵＦ」）を生成する。

図３Ａに示すように、測定装置３００は、非アクティブな選択ＢＮＣチャネル構成にある。この構成の概要は図３Ａの左上部分に示されている。すなわち、非アクティブな選択ＢＮＣ構成では、ＰＶ電池３６０の正の端子が、測定機器３８０および電圧検知回路３５０の正の入力に接続されている。ＰＶ電池３６０，３７０の負の端子は、電圧検知回路３５０の負の入力に接続されている。抵抗器Ｒ３０は、ＰＶ電池３６０，３７０の負の端子と接地との間に接続されている。そして、抵抗器Ｒ２０は、ＰＶ電池３７０の正と負の端子間に接続されている。この構成では、抵抗器Ｒ１０、Ｒ２０およびＲ３０は、電池に入射する周囲光に起因する悪影響からＰＶ電池３６０，３７０を保護する。また、この構成では、ＰＶ電池３６０の正の端子が測定機器３８０に接続されている。

非アクティブな選択ＢＮＣ構成をもたらすために、ＩＮＰＵＴ ＥＮ、ＰＯＲＴ＿ＳＥＬおよびＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ制御信号はすべて、（例えば、低論理電圧で）デアサート状態にある。このため、ノードＢ＋に接続されたＰＶ電池３６０の正の端子は、リレー３２０の端子６，７を介してノードＤ＋に接続されている。ノードＤ＋は測定機器３８０に接続されており、よってＰＶ電池３６０の正の端子は測定機器３８０に接続されている。また、ＰＶ電池３６０の負の端子は、ノードＤ−に接続されている。抵抗器Ｒ１０は、リレー３１０の端子６，７を介してノードＤ＋とＤ−の間に接続されている。このため、抵抗器Ｒ１０は、ＰＶ電池３６０の正と負の端子間に接続されている。

ノードＴ＋に（または抵抗器Ｒ４１を介して）接続されたＰＶ電池３７０の正の端子は、リレー３２０の端子２，３および抵抗器Ｒ２０を介してノードＤ−に接続されている。ノードＴ−（または抵抗器Ｒ４２を介して）に接続されたＰＶ電池３７０の負の端子は、ノードＤ−に直接接続されている。このため、抵抗器Ｒ２０は、ＰＶ電池３７０の正と負の端子間に接続されている。

抵抗器Ｒ３０は、ノードＤ−と接地との間に接続されており、よって両ＰＶ電池３６０，３７０の放電経路を提供する。ノードＢ＋に接続されたＰＶ電池３６０の正の端子は、リレー３３０の端子７，６を介して電圧検知回路３５０の正の入力に接続されている。同様に、ノードＤ−に接続されたＰＶ電池３６０の負の端子は、リレー３３０の端子２，３を介して電圧検知回路３５０の負の入力に接続されている。

図３Ｂは、本開示の別の態様に係るアクティブな選択ＢＮＣチャネル構成における例示的なデュアルチャネル測定装置３００の概略図を示している。この構成の概要は図３Ｂの左上部分に示されている。すなわち、アクティブな選択ＢＮＣ構成では、ＰＶ電池３６０の正の端子が、測定機器３８０および電圧検知回路３５０の正の入力に接続されている。ＰＶ電池３６０，３７０の負の端子は、電圧検知回路３５０の負の入力にも接続されている接地に接続されている。抵抗器Ｒ２０は、ＰＶ電池３７０の正と負の端子間に接続されている。

この構成では、ＰＶ電池３６０は、ＰＶ電池３６０の１またはそれ以上の特性の測定のために、測定機器３８０および電圧検知回路３５０に完全に接続されている。また、この構成では、ＰＶ電池３７０の端子間に接続された抵抗器Ｒ２０が、電池３７０に入射する周囲光による悪影響からこの電池を保護する。

アクティブな選択ＢＮＣ構成をもたらすために、ＩＮＰＵＴ ＥＮ信号が（例えば、高論理電圧で）アサート状態にあり、ＰＯＲＴ＿ＳＥＬ信号およびＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ信号が（例えば、低論理電圧で）デアサート状態にある。このため、ノードＢ＋に接続されたＰＶ電池３６０の正の端子が、リレー３２０の端子７，６を介してノードＤ＋に接続されている。ノードＤ＋は測定機器３８０に接続されており、よってＰＶ電池３６０の正の端子は測定機器３８０に接続されている。また、ＰＶ電池３６０の負の端子は、リレー３１０の端子６，５および端子３，４を介して接地されたノードＤ−に接続されている。測定機器３８０の負の端子は接地されているため、ＰＶ電池３６０は測定機器３８０に完全に接続されている。

ノードＴ＋に（または抵抗器Ｒ４１を介して）接続されたＰＶ電池３７０の正の端子は、リレー３２０の端子２，３および抵抗器Ｒ２０を介してノードＤ−に接続されている。ノードＴ−に（または抵抗器Ｒ４２を介して）接続されたＰＶ電池３７０の負の端子は、ノードＤ−に直接接続されている。このため、抵抗器Ｒ２０は、ＰＶ電池３７０の正と負の端子間に接続されている。

ノードＢ＋に接続されたＰＶ電池３６０の正の端子は、リレー３３０の端子７，６を介して電圧検知回路３５０の正の入力に接続されている。同様に、ノードＤ−に接続されたＰＶ電池３６０の負の端子は、リレー３３０の端子２，３を介して電圧検知回路３５０の負の入力に接続されている。

図３Ｃは、本開示の別の態様に係る非アクティブな選択４線チャネル構成の例示的なデュアルチャネル測定装置３００の概略図を示している。この構成の概要は図３Ｃの左上部分に示されている。すなわち、非アクティブな選択４線チャネル構成では、ＰＶ電池３７０の正の端子が、測定機器３８０および電圧検出回路３５０の正の入力に接続されている。ＰＶ電池３６０，３７０の負の端子は、電圧検知回路３５０の負の入力に接続されている。抵抗器Ｒ３０は、ＰＶ電池３６０，３７０の負の端子と接地との間に接続されている。そして、抵抗器Ｒ２０は、ＰＶ電池３６０の正と負の端子間に接続されている。この構成では、抵抗器Ｒ１０、Ｒ２０およびＲ３０が、電池に入射する周囲光に起因する悪影響からＰＶ電池３７０，３６０を保護する。さらに、この構成では、ＰＶ電池３７０の正の端子が測定機器３８０に接続されている。

非アクティブな選択４線チャネル構成をもたらすために、ＩＮＰＵＴ ＥＮ信号は（例えば、低論理電圧で）デアサート状態にあり、ＰＯＲＴ＿ＳＥＬおよびＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ信号は（例えば、高論理電圧で）アサート状態にある。このため、ノードＴ＋に（または抵抗器Ｒ４１を介して）接続されたＰＶ電池３７０の正の端子は、リレー３２０の端子５，６を介してノードＤ＋に接続されている。ノードＤ＋は測定機器３８０に接続されており、よってＰＶ電池３７０の正の端子は測定機器３８０に接続されている。また、ＰＶ電池３７０の負の端子はノードＤ−に（または抵抗器Ｒ４２を介して）接続されている。抵抗器Ｒ１０は、リレー３１０の端子７，６を介してノードＤ＋とＤ−の間に接続されている。このため、抵抗器Ｒ１０は、ＰＶ電池３７０の正と負の端子間に接続されている。

ノードＢ＋に接続されたＰＶ電池３６０の正の端子は、リレー３２０の端子４，３および抵抗器Ｒ２０を介してノードＤ−に接続されている。ＰＶ電池３６０の負の端子はノードＤ−に直接接続されている。このため、抵抗器Ｒ２０は、ＰＶ電池３６０の正と負の端子間に接続されている。

抵抗器Ｒ３０はノードＤ−と接地との間に接続されており、よって両ＰＶ電池３６０，３７０の放電経路を提供する。ＰＶ電池３７０の正の端子は、リレー３３０の端子５，６を介して電圧検知回路３５０の正の入力に接続されている。同様に、ＰＶ電池３７０の負の端子は、リレー３３０の端子４，３を介して電圧検知回路３５０の負の入力に接続されている。

図３Ｄは、本開示の別の態様に係るアクティブな選択４線チャネル構成における例示的なデュアルチャネル測定装置３００の概略図を示している。この構成の概要は図３Ｄの左上部分に示されている。すなわち、アクティブな選択４線チャネル構成では、ＰＶ電池３７０の正の端子が、測定機器３８０および電圧検知回路３５０の正の入力に接続されている。ＰＶ電池３６０，３７０の負の端子は、電圧検知回路３５０の負の入力にも接続されている接地に接続されている。抵抗器Ｒ２０は、ＰＶ電池３６０の正と負の端子間に接続されている。

この構成では、ＰＶ電池３７０は、ＰＶ電池３７０の１またはそれ以上の特性の測定のために、測定機器３８０および電圧検知回路３５０に完全に接続されている。また、この構成では、ＰＶ電池３６０の端子間に接続された抵抗器Ｒ２０が、電池３６０に入射する周囲光に起因する悪影響からこの電池を保護する。

アクティブな選択４線チャネル構成をもたらすために、ＩＮＰＵＴ ＥＮ、ＰＯＲＴ＿ＳＥＬおよびＶＳＥＮＳ＿ＳＥＬ信号はすべて（例えば、高論理電圧で）アサート状態にある。このため、ノードＴ＋に（または抵抗器Ｒ４１を介して）接続されたＰＶ電池３７０の正の端子は、リレー３２０の端子５，６を介してノードＤ＋に接続されている。ノードＤ＋は測定機器３８０に接続されており、よってＰＶ電池３７０の正の端子は、測定機器３８０に接続されている。また、ＰＶ電池３７０の負の端子は、リレー３１０の端子６，５および端子３，４を介して接地されたノードＤ−に（または抵抗器Ｒ４２を介して）接続されている。測定機器３８０の負の端子は接地されているため、ＰＶ電池３７０は測定機器３８０に完全に接続されている。

ノードＢ＋に接続されたＰＶ電池３６０の正の端子は、リレー３２０の端子４，３および抵抗器Ｒ２０を介してノードＤ−に接続されている。ＰＶ電池３６０の負の端子はノードＤ−に直接接続されている。このため、抵抗器Ｒ２０は、ＰＶ電池３６０の正と負の端子間に接続されている。

ＰＶ電池３７０の正の端子は、リレー３３０の端子５，６を介して電圧検知回路３５０の正の入力に接続されている。同様に、ＰＶ電池３７０の負の端子は、リレー３３０の端子４，３を介して電圧検知回路３５０の負の入力に接続されている。

図４は、本開示の別の態様に係るデュアルチャネル測定装置３００を動作させる例示的な方法４００のフロー図を示している。この方法４００によれば、１またはそれ以上の特性の測定の対象となるＰＶ電池に接続されるポートまたはチャネル（例えば、ＢＮＣまたは４線）が選択される（ブロック４０２）。そのＰＶ電池がＢＮＣポートまたはチャネルに接続されている場合、測定装置３００は、４線ポートの正と負の入力間に抵抗器Ｒ２０を接続することによって、４線ポートまたはチャネルを非選択とする（ブロック４１０）。

次に、方法４００においては、選択されたＢＮＣポートまたはチャネルをアクティブにするか否かが決定される（ブロック４１２）。選択されたＢＮＣポートまたはチャネルをアクティブにしないと決定された場合、測定装置３００が、図３Ａに示すように、非アクティブな選択ＢＮＣ構成に構成される（ブロック４１４）。一方、選択されたＢＮＣポートまたはチャネルをアクティブにすることが決定された場合、測定装置３００は、図３Ｂに示すように、アクティブな選択ＢＮＣ構成に構成される（ブロック４１６）。

ブロック４０２において、４線ポートに接続されたＰＶ電池の１またはそれ以上の特性の測定を行うことが望ましいことにより、４線ポートまたはチャネルが選択された場合、測定装置３００は、ＢＮＣポートの正と負の端子間に抵抗器Ｒ２０を接続することによって、ＢＮＣポートまたはチャネルを非選択とする（ブロック４２０）。

次に、方法４００では、選択された４線ポートまたはチャネルをアクティブにするか否かが決定される（ブロック４２２）。選択された４線ポートまたはチャネルをアクティブにしないと決定した場合、測定装置３００は、図３Ｃに示すように、非アクティブな選択４線構成に構成される（ブロック４２４）。一方、選択された４線ポートまたはチャネルをアクティブにすると決定した場合、測定装置３００は、図３Ｄに示すように、アクティブな選択４線チャネル構成に構成される（ブロック４２６）。

図５は、本開示の別の態様に係る例示的なＮチャネル測定装置５００の概略図を示している。Ｎチャネル測定装置５００は、前述した測定装置１００，２００，３００のより一般的な例である。例えば、測定装置１００は、整数Ｎが１である測定装置５００の特殊なケースである。測定装置２００，３００は、整数Ｎが２である測定装置５００の特殊なケースである。整数Ｎは任意の数とすることができることを理解されたい。

具体的には、測定装置５００は、試験ルーティング回路５２０と、試験ルーティング回路５２０の様々な構成を設定するコントローラ５３０とを含む。前述したように、測定装置５００は、測定目的のために、（Ｎ個のチャネルに関連する）ＰＶ電池を測定機器５４０に選択的に接続するためのＮ個のチャネルを含む。この例では、例示および説明のために、３つのチャネル（たとえば、チャネル１、ｊおよびＮ）が示されているが、Ｎは１または２であってもよいことを理解されたい。

チャネル１に関して、試験ルーティング回路５２０は、正の入力ポートＰ１ｉ＋および負の入力ポートＰ１ｉ−、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２、抵抗器Ｒ１および正の出力ポートＰ１ｏ＋を含む。正の入力ポートＰ１ｉ＋および負の入力ポートＰ１ｉ−は、ＰＶ電池５１０−１の正および負の端子にそれぞれ接続されている。スイッチＳＷ１１および抵抗器Ｒ１は、正の入力ポートＰ１ｉ＋と負の入力ポートＰ１ｉ−の間に直列に接続されている。スイッチＳＷ１２は、正の入力ポートＰ１ｉ＋と正の出力ポートＰ１ｏ＋との間に接続されるとともに、直列に接続されたスイッチＳＷ１１と抵抗器Ｒ１の出力側（右側）に配置されている。

同様に、チャネルｊに関して、試験ルーティング回路５２０は、正の入力ポートＰｊｉ＋および負の入力ポートＰｊｉ−、スイッチＳＷｊ１、ＳＷｊ２、抵抗器Ｒｊおよび正の出力ポートＰｊｏ＋を含む。正入力ポートＰｊｉ＋および負の入力ポートＰｊｉ−は、ＰＶ電池５１０−ｊの正および負の端子にそれぞれ接続されている。スイッチＳＷｊ１および抵抗器Ｒｊは、正の入力ポートＰｊｉ＋と負の入力ポートＰｊｉ−の間に直列に接続されている。スイッチＳＷｊ２は、正の入力ポートＰｊｉ＋と正の出力ポートＰｊｏ＋との間に接続されるとともに、直列に接続されたスイッチＳＷｊ１と抵抗器Ｒｊの出力側（右側）に配置されている。

同様に、チャネルＮに関して、試験ルーティング回路５２０は、正の入力ポートＰＮｉ＋および負の入力ポートＰＮｉ−、スイッチＳＷＮ１、ＳＷＮ２、抵抗器ＲＮおよび正の出力ポートＰＮｏ＋を含む。正の入力ポートＰＮｉ＋および負の入力ポートＰＮｉ−は、ＰＶ電池５１０−Ｎの正および負の端子にそれぞれ接続されている。スイッチＳＷＮ１および抵抗器ＲＮは、正の入力ポートＰＮｉ＋と負の入力ポートＰＮｉ−の間に直列に接続されている。スイッチＳＷＮ２は、正の入力ポートＰＮｉ＋と正の出力ポートＰＮｏ＋との間に接続されるとともに、直列に接続されたスイッチＳＷＮ１と抵抗器ＲＮの出力側（右側）に配置されている。

試験ルーティング回路５２０は、ノードＡと接地との間に並列に接続された抵抗器Ｒ０およびスイッチＳＷ０を含む起動回路をさらに含む。ノードＡは、Ｎ個のチャネルすべてに関連する負の入力ポートＰ１ｉ−〜ＰＮｉ−に接続されている。コントローラ５３０は、モード選択（「ＭＯＤＥ ＳＥＬ」）信号に基づいて、スイッチＳＷ１１／ＳＷ１２〜ＳＷｊ１／ＳＷｊ２〜ＳＷＮ１／ＳＷＮ２、ＳＷ０の開閉状態を制御する制御信号ＣＳ１１／ＣＳ１２〜ＣＳｊ１／ＣＳｊ２〜ＣＳＮ１／ＣＳＮ２、ＣＳ０を生成する。

動作中、コントローラ５３０は、チャネルの選択、例えばチャネルｊを示すＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に基づいて、スイッチＳＷｊ１およびＳＷｊ２をそれぞれ開状態および閉状態に設定する制御信号ＣＳｊ１およびＣＳｊ２を生成する。さらに、コントローラ５３０は、対応する制御信号ＣＳ^＊１およびＣＳ^＊２を生成して、対応するスイッチＳＷ^＊１およびＳＷ^＊２（^＊は選択されたｊ番目のチャネルを除くチャネル番号を示す）を閉鎖および開放することによって、残りのチャネルを非選択とする。選択されたチャネルのアクティブ化または非アクティブ化を示すＭＯＤＥ ＳＥＬ信号に基づいて、コントローラ５３０は、スイッチＳＷ０をそれぞれ閉鎖または開放するための制御信号ＣＳ０を生成する。

このため、試験ルーティング回路５００は、すべてのチャネルが非アクティブとされたときに、接続されたＰＶ電池の各々の端子間に第１の抵抗器を維持し、負の端子と接地との間に第２の抵抗器を維持する。これは、周囲光が電池に入射することによる悪影響からＰＶ電池を保護する。選択された電池は、非アクティブではあるが、測定機器５４０に部分的に接続されている。すなわち、選択されたＰＶ電池の正の端子のみが測定機器５４０の正の入力に接続されている。選択されたＰＶ電池の負の端子は、第２の抵抗器を介して接地電位にある測定機器５４０の負の入力に接続されている。

選択されたチャネルがアクティブにされると、試験ルーティング回路５２０は、測定目的のために、選択されたＰＶ電池を測定機器５４０に完全に接続する。すなわち、選択されたＰＶ電池の正および負の端子は、測定機器５４０の正および負の入力に接続されている。選択されなかったＰＶ電池については、試験ルーティング回路５２０は、それぞれの端子間に抵抗器を維持し、それぞれの負の端子も接地する。このため、選択されたＰＶ電池の測定が行われている間に、選択されなかった電池に入射する周囲光による悪影響から、選択されなかったＰＶ電池が保護される。

当業者が本開示を行うこと又は使用することを可能にするために、本開示の前述の説明が提供される。本開示の様々な変更は、当業者には見てすぐに分かるものであり、本明細書で定義される一般的な原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなくその他の変形例にも適用され得る。よって、本開示は、本明細書に記載された実施例に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示される原理および新規な特徴と整合する最も広い範囲が与えられるべきである。

Claims (11)

1. ルーティング回路およびコントローラを備える装置であって、
   前記ルーティング回路は、第１の構成に従って、光電池に接続されるように構成された第１の入力ポートに第１の抵抗器を接続し、第３の構成に従って、前記第１の入力ポートから前記第１の抵抗器を切り離し、前記第３の構成に従って、測定機器に接続されるように構成された出力ポートに前記第１の入力ポートを接続するように構成され、
   前記コントローラは、モード選択信号に基づいて、前記第１または第３の構成で前記ルーティング回路を選択的に構成するために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されており、
   前記第１の抵抗器が、前記第１の構成に従って、前記第１の入力ポートの正と負の入力間に接続され、
   前記ルーティング回路が、前記第１の構成に従って前記第１の入力ポートの負の入力と接地との間に接続された第２の抵抗器をさらに備え、
   前記第１の入力ポートの正および負の入力が、前記光電池の正および負の端子に接続されるように構成されており、
   前記ルーティング回路が、前記第１の入力ポートの正と負の入力間に前記第１の抵抗器と直列に接続された第１のスイッチと、
   前記第１の入力ポートの負の入力と接地との間に第２の抵抗器と並列に接続された第２のスイッチと、
   前記第１の入力ポートの正の入力と前記出力ポートとの間に接続された第３のスイッチとをさらに備えることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   前記コントローラが、
   前記第１の構成に従って、前記第１のスイッチを閉じ、前記第２および第３のスイッチを開くために、少なくとも１の制御信号を生成し、
   前記第３の構成に従って、前記第１のスイッチを開き、前記第２および第３のスイッチを閉じるために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されていることを特徴とする装置。
3. 請求項２に記載の装置において、
   前記コントローラが、第２の構成に従って、前記第１および第３のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチを開くために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されていることを特徴とする装置。
4. ルーティング回路およびコントローラを備える装置であって、
   前記ルーティング回路は、第１の構成に従って、第１の光電池の正および負の端子に接続されるように構成された第１の入力ポートの正と負の入力間に第１の抵抗器を接続し、第２の構成に従って、前記第１の入力ポートから前記第１の抵抗器を切り離し、前記第２の構成に従って、測定機器に接続されるように構成された出力ポートに前記第１の入力ポートを接続するように構成され、
   前記コントローラは、モード選択信号に基づいて、前記第１または第２の構成で前記ルーティング回路を選択的に構成するために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されており、
   前記ルーティング回路が第２の抵抗器を含み、前記ルーティング回路が、
   前記第１の構成に従って、第２の光電池の正および負の端子にそれぞれ接続されるように構成された第２の入力ポートの正と負の入力間に前記第２の抵抗器を接続し、
   前記第２の構成に従って、前記第１の入力ポートの正と負の入力間に接続されている前記第１の抵抗器を切り離し、
   前記第２の構成に従って、前記第２の入力ポートの正と負の入力間に前記第２の抵抗器を接続するように構成されており、
   前記ルーティング回路が第３の抵抗器を備え、前記ルーティング回路が、
   前記第１の構成に従って、前記第１および第２のポートのそれぞれの負の入力と接地との間に前記第３の抵抗器を接続し、
   前記第２の構成に従って、前記第１の入力ポートの正と負の入力間に接続されている前記第１の抵抗器を切り離すように構成されていることを特徴とする装置。
5. 請求項４に記載の装置において、
   前記ルーティング回路が、前記第１の入力ポートの正と負の入力間に前記第１の抵抗器と直列に接続された第１のスイッチと、
   前記第１の入力ポートの正の入力と前記出力ポートとの間に接続された第２のスイッチと、
   前記第２の入力ポートの正と負の入力間に前記第２の抵抗器と直列に接続された第３のスイッチと、
   前記第２の入力ポートの正の入力と前記出力ポートとの間に接続された第４のスイッチと、
   前記第１および第２の入力ポートの負の入力と接地との間に前記第３の抵抗器と並列に接続された第５のスイッチとをさらに備えることを特徴とする装置。
6. 請求項５に記載の装置において、
   前記コントローラが、
   前記第１の構成に従って、前記第１、第２および第３のスイッチを閉じ、前記第４および第５のスイッチを開くために、少なくとも１の制御信号を生成し、
   前記第２の構成に従って、前記第１および第４のスイッチを開き、前記第２、第３および第５のスイッチを閉じるために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されていることを特徴とする装置。
7. 請求項６に記載の装置において、
   前記コントローラが、第３の構成に従って、前記第１、第３および第４のスイッチを閉じ、前記第２及び第５のスイッチを開くために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されていることを特徴とする装置。
8. 請求項７記載の装置において、
   前記コントローラが、第４の構成に従って、前記第１、第４および第５のスイッチを閉じ、前記第２及び第３のスイッチを開くために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されていることを特徴とする装置。
9. 第１の光電池の正および負の端子に接続されるように構成された正および負の入力を含む第１の入力ポートと、
   第２の光電池の正および負の端子に接続されるように構成された正および負の入力を含む第２の入力ポートと、
   測定機器に接続されるように構成された出力ポートと、
   ルーティング回路と、
   コントローラとを備え、前記ルーティング回路は、
   第１および第２の抵抗器が前記第１および第２の入力ポートのそれぞれの正と負の入力間に接続される第１の構成では、第３の抵抗器が第１および第２の入力ポートの負の入力と接地との間に接続され、前記第１の入力ポートの正の入力ポートが前記出力ポートに接続され、
   前記第２の抵抗器が前記第２の入力ポートの正と負の入力間に接続される第２の構成では、前記第１の抵抗器が前記第１の入力ポートの正と負の入力間に接続されず、前記第３の抵抗器が前記第１および第２の入力ポートの負の入力と接地との間で短絡され、前記第１の入力ポートの正の入力ポートが前記出力ポートに接続され、
   前記第１および第２の抵抗器が前記第２および第１の入力ポートのそれぞれの正と負の入力間に接続される第３の構成では、前記第３の抵抗器が、前記第１および第２の入力ポートの負の入力と接地との間に接続され、前記第２の入力ポートの正の入力ポートが前記出力ポートに接続され、
   前記第２の抵抗器が前記第１の入力ポートの正と負の入力間に接続される第４の構成では、前記第１の抵抗器が第２の入力ポートの正と負の入力間に接続されず、前記第３の抵抗器が前記第１および第２の入力ポートの負の入力と接地との間で短絡され、前記第２の入力ポートの正の入力ポートが前記出力ポートに接続されるように構成されており、
   前記コントローラは、モード選択信号に基づいて、前記第１〜第４の構成のいずれかで前記ルーティング回路を選択的に構成するために、少なくとも１の制御信号を生成するように構成されており、
   前記ルーティング回路が、第１および第２の二極単投（ＳＴＤＰ）スイッチを含む第１リレーと、第３および第４のＳＴＤＰスイッチを含む第２のリレーとを備え、
   前記第１および第２のＳＴＤＰスイッチのスロー端子が前記第１および第２の入力ポートの負の入力に接続され、
   前記第３の抵抗器が前記第１および第２のＳＴＤＰスイッチのスロー端子と接地との間に接続され、
   前記第２の抵抗器が前記第１および第２のＳＴＤＰスイッチのスロー端子と前記第３のＳＴＤＰスイッチのスロー端子との間に接続され、
   前記第１及び第２のＳＴＤＰスイッチの同相の極端子の第１セットが接地に接続され、
   前記第１の抵抗器が前記第１および第２のＳＴＤＰの同相の極端子の第２セットと前記第４のＳＴＤＰスイッチのスロー端子との間に接続され、
   前記第３および第４のＳＴＤＰスイッチの位相を異にする極端子の第１セットが前記第１の入力ポートの正の入力に接続され、
   前記第３および第４のＳＴＤＰスイッチの位相を異にする極端子の第２セットが前記第２の入力ポートの正の入力に接続され、
   前記第４のＳＴＤＰスイッチのスロー端子が前記測定機器に接続されていることを特徴とする装置。
10. 請求項９に記載の装置において、
    前記第１および第２の光電池のうちの選択された一方によって生成された電圧に基づいて検知電圧を生成するように構成された電圧検知回路をさらに備えることを特徴とする装置。
11. 請求項１０に記載の装置において、
    第１および第２の二極単投（ＳＴＤＰ）スイッチを含むリレーをさらに備え、
    前記第１および第２のＳＴＤＰスイッチのスロー端子が前記電圧検知回路のそれぞれの入力に接続され、
    同相の極端子の第１セットが前記第１および第２の入力ポートの正の入力に接続され、
    同相の極端子の第２セットが前記第１および第２の入力ポートの負の入力に接続されていることを特徴とする装置。

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