TWI572115B - 太陽能電池串、太陽能電池陣列及太陽能板之輸出的控制方法 - Google Patents

太陽能電池串、太陽能電池陣列及太陽能板之輸出的控制方法 Download PDF

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TWI572115B
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Description

太陽能電池串、太陽能電池陣列及太陽能板之輸出的控制方法
本發明係有關於太陽能電池陣列之系統與方法，特別係有關於一種降低太陽能電池陣列被部分遮蔽時所引起功率減少的系統與方法。
當人們試著去減少對非再生性能源的依賴(例如石油)，再生性能源的來源變得更多更普及。在可再生能源中，太陽能已經大量用於家庭和商業上來提供能源，太陽能係經由使用太陽能電池陣列將太陽能轉換為電能。然而，傳統的太陽能電池陣列當陣列被部分陰影所遮蔽時，會出現明顯的功率消退。
本發明係提供一種太陽能電池串，包括一第一濾波器和一第二濾波器；一第一太陽能電池模組經由一電源傳輸線耦接至第一濾波器和第二濾波器；以及一第二太陽能電池模組經由電源傳輸線耦接至第一濾波器和第二濾波器與第一太陽能電池模組。第二太陽能電池模組包括一太陽能板，其中該太陽能板包括複數個光伏打電池，用以將光能量轉變為電能量；以及一處理器耦接至太陽能板，並且經由電源傳輸線與第 一太陽能電池模組通信，該處理器用以監測太陽能板的輸出，並經由電源傳輸線傳輸一狀態訊號至第一太陽能電池模組，其中該狀態訊號包括第二太陽能電池模組的環境狀態。其中第一濾波器和第二濾波器用以使得電源傳輸到具有太陽能電池串的一太陽能電池陣列中的一中央變換器，並用以防止由第二太陽能電池模組傳輸到第一太陽能電池模組之該狀態訊號被傳輸到中央變換器。
本發明亦提供一種太陽能板之輸出的控制方法，包括監測一太陽能板之輸出，其中太陽能板係耦接至一電源傳輸線；確認該太陽能板之輸出的改變；以及根據確認太陽能板之輸出的改變，傳輸用於確認環境狀態的一第一訊號至耦接於電源傳輸線之太陽能電池模組，其中第一訊號所傳輸之頻率與太陽能板之輸出之頻率不同，使得耦接到電源傳輸線的一濾波器用以防止第一訊號被傳輸到耦接於濾波器的一中央變換器。
本發明亦提供一太陽能電池陣列，包括一中央變換器；以及複數太陽能電池串耦接至中央變換器，該等太陽能電池串之至少一者包括一第一太陽能電池模組經由一電源傳輸線耦接至一第一濾波器和一第二濾波器；以及一第二太陽能電池模組經由電源傳輸線耦接至第一濾波器和第二濾波器以及第一太陽能電池模組，其中第二太陽能電池模組包括一太陽能板包括複數個光伏打電池用以將光能量轉變為電能量；以及一處理器耦接至太陽能板並且經由電源傳輸線與第一太陽能電池模組通信，處理器用以監測太陽能板的輸出，並且經由電源傳輸線傳輸一狀態訊號至第一太陽能電池模組，其中狀態訊 號包括第二太陽能電池模組之環境狀態。其中第一濾波器和第二濾波器用以將電源傳輸至中央變換器，並用以防止由第二太陽能電池模組傳輸到第一太陽能電池模組之狀態訊號被傳輸到中央變換器。
100‧‧‧太陽能電池陣列
102-1~102-n‧‧‧行
104-1~104-m‧‧‧列
108-1~108-p‧‧‧濾波器
106、106-11~106-nm‧‧‧太陽能電池模組
109-1~109-2、107-1~107-n‧‧‧電源傳輸線
110‧‧‧中央變換器
112‧‧‧太陽能板
113‧‧‧光伏打電池
114‧‧‧最大功率點追蹤區塊
116‧‧‧處理器
118‧‧‧記憶體
120‧‧‧通訊模組及/或介面
122‧‧‧直流對直流轉換器
300‧‧‧太陽能板之輸出的控制方法
第1圖為本發明所提供之太陽能電池陣列。
第2圖為本發明所提供之太陽能電池模組。
第3圖為本發明所提供之太陽能板之輸出控制方法流程圖。
當閱讀時實施例所描述的內容試著可以跟圖示產生連結，這些圖示可以認為是所描寫內容的一部分。
本發明揭露一種改良的太陽能電池陣列，此太陽能電池陣列包括數個低通濾波器使得當太陽能電池陣列被部分遮蔽時能有效地減少功率的減弱。這種改良的太陽能電池陣列也可以減少電纜線的數量同時加強了太陽能電池陣列的可靠度。
如第1圖所示，改良的太陽能電池陣列100包括數量為n行m列的太陽能電池模組(“solar modules”)106，其中行以102表示，而列以104表示。舉例來說，在列104上的太陽能電池模組106經由電源傳輸線107-1、107-2…107-n被耦接至個別的一對濾波器108上。舉例來說，設置在行102-1上的每一個太陽能電池模組106(例如，太陽能電池模組106-11、106-12…106-1m)經由單一條電源傳輸線107-1被耦接至濾波器108-1和 108-2，設置在行102-2上的每一個太陽能電池模組106(例如，太陽能電池模組106-21、106-22…106-2m)經由單一條電源傳輸線107-2被耦接至濾波器108-3和108-4，並且設置在行102-n上的每一個太陽能電池模組106(例如太陽能電池模組106-n1、106-n2…106-nm)經由單一條電源傳輸線107-n被耦接至濾波器108-(p-1)和108-p。
濾波器108-1、108-3及108-(p-1)經由電源傳輸線109-1被耦接至中央變換器(center inverter)110，並且濾波器108-2、108-4及108-p經由電源傳輸線109-2被耦接至中央變換器110。如同本領域一般技術人員所了解，中央變換器110用以將濾波器108所接收的直流電源訊號，轉換成交流電輸出電源訊號作為太陽能電池陣列100的輸出功率。雖然第1圖上每一個濾波器108耦接至太陽能電池模組106中一相對的行102，本領域一般技術人員可以得知，太陽能電池陣列100亦可用以將每一對的濾波器108耦接至太陽能電池模組106中一相對的列104。
第2圖為第1圖中的太陽能電池陣列100的太陽能電池模組106之一實施例。如第2圖所示，太陽能電池模組106可包括一太陽能板112，太陽能板112包含複數個光伏打電池(photovoltaic cell)113，用以根據光能量(例如自太陽或其它光子能量源所接收的光子(photons))產生電能量。光伏打電池113可由結晶矽(crystalline silicon)及/或使用碲化鎘(cadmium telluride)或矽(silicon)的薄膜電池(thin-film cells)所製成。如同本領域一般技術人員所了解，二極體(未顯示於圖上)可用以 防止反向電流。
一最大功率點追蹤區塊114耦接至太陽能板112，使得最大功率點追蹤區塊114可以監測太陽能板112的輸出功率，並且提供控制訊號給太陽能板112。在某些實施例中，最大功率點追蹤區塊114可以包括一個或多個處理器116及用以和處理器116溝通的記憶體118。處理器116可以是任何的中央處理單元(CPU)、微處理器、微控制器或是計算機元件或是用來執行指令的電路。
處理器116亦可用以監測/取樣太陽能板112的輸出，並且調整太陽能板112的特性，以便在目前環境的情況下最佳化太陽能板112的輸出。如同本領域一般技術人員所了解，處理器116亦可用以監測太陽能板112的輸出功率(包括電壓及/或電流)，並且施加一電阻值至太陽能板112的輸出，以便產生一電流-電壓曲線。處理器可使用此電流-電壓曲線去決定由太陽能板112所抽取的最大電流，使得個別的太陽能板112能具有最大功率輸出。
記憶體118可以是一隨機存取記憶體(RAM)(例如靜態隨機存取記憶體(SRAM)或動態隨機存取記憶體(DRAM))，或是唯讀記憶體(ROM)。以唯讀記憶體為例，唯讀記憶體包含可程式唯讀記憶體(PROM)、可抹寫可程式唯讀記憶體(EROM)及電性可抹寫可程式唯讀記憶體(EEROM)，但不局限於此。記憶體118用以儲存資料，例如處理器116所產生的電流-電壓曲線和執行本領域所熟知的一些其它功能。
最大功率點追蹤區塊114亦包括一個或多個通信 模組及/或介面120，用以傳輸來自於處理器116的控制訊號到太陽能板112，並由處理器接收用以確認環境狀態的狀態訊號，且傳輸至設置在同一行102或是同一列104中之其它太陽能電池模組106，或是由設置在同一行102或同一列104之其它太陽能電池模組106接收用以確認環境狀態的狀態訊號。用以將控制訊號由處理器116傳輸到太陽能板112的通信介面和通信協定亦可與用以傳輸狀態訊號至位於同一行102或同一列104的其它太陽能電池模組106，或者由位於同一行102或同一列104的其它太陽能電池模組106接收狀態訊號所使用的通信介面和通信協定不相同。舉例而言，在某些實施例中，狀態訊號係藉由實體上相同的電源傳輸線在同一串列上的太陽能電池模組106上傳輸(例如在耦接到同一對的濾波器108的同一行102或是在同一列104之上)，這些電源傳輸線原本係用以從太陽能板112傳輸電源到中央變換器110。
太陽能電池模組106也包括一直流對直流轉換器(DC to DC converter)122。直流對直流轉換器122可為一分離元件，或是與最大功率點追蹤區塊114及/或太陽能板112整合製造。直流對直流轉換器122用以接收來自太陽能板112的一第一直流電壓並且輸出一穩定的第二直流電壓。換言之，第二直流電壓相較於第一直流電壓具有更少的暫態電流(transient)。在某些實施例中，直流對直流轉換器122亦可包括一變壓器用以將第一直流電壓值轉換為第二直流電壓值。
參考第1圖，濾波器108可為一低通濾波器(low-pass filter)用以通過在低頻會振盪的電源訊號，同時阻擋 高頻訊號。在某些實施例中，低頻訊號為低於100赫茲，高頻訊號等於或高於1千赫茲。本領域具有一般技術人員可以理解到低頻和高頻亦可不在上述範圍之內。本領域具有一般技術人員可以理解到其它款式的濾波器(例如帶通濾波器)也可用來當作濾波器108。當以一低通濾波器來實施時，濾波器108可包括一電阻-電容電路，並具有一電阻電容時間常數(RC constant)以產生高於一標稱頻率的一截止頻率(Cutoff frequency)，而直流電源訊號在標稱頻率會發生振盪。仔細而言，濾波器108係用以阻隔一太陽能電池串中之太陽能電池模組彼此傳輸狀態訊號和控制訊號所在的頻率，以避免狀態訊號被傳輸到中央變換器110或是其它太陽能電池串上。
第3圖係揭露一種太陽能板之輸出的控制方法，用以使得太陽能板之輸出在太陽能電池陣列被部份遮蔽時所受的影響最小。第3圖是太陽能板之輸出的控制方法300的流程圖。以下所描述的控制方法300係在個別的太陽能電池串上之一或更多個的太陽能電池模組106所執行。
於步驟302中，建立太陽能電池串(例如耦接到共同一對濾波器108的一行或一列太陽能電池模組106)在全太陽光照或是一般操作時之操作狀態(例如功率、電壓和電流)。舉例而言，在行102-1上的每一太陽能電池模組106可在完全曝曬在太陽光的環境情況下，輸出100伏特的電壓以及1安培的電流。在第1圖中，行102的太陽能電池串的輸出電壓，可以使用下列方程式來計算：V string =N n ×V n +N s ×V s 方程式1
其中：Nn為未被遮蔽的太陽能電池模組數量(例如，完全曝曬太陽光的太陽能電池模組數量)；Vn為未被遮蔽的太陽能電池模組的輸出電壓；Ns為被遮蔽的太陽能電池模組數量；以及Vs為被遮蔽的太陽能電池模組的輸出電壓。
如第1圖所示，假設在每一太陽能電池串(即行102)上有三個太陽能電池模組106，例如m=3，並且每一太陽能電池模組106在完全曝曬太陽光的情況下其輸出電壓為50伏特，所以在完全曝曬太陽光的情況下Vstring為150V(即Ns=0)。如本領域一般技術人員所瞭解的，太陽能電池串在完全曝曬太陽光的情況下其輸出功率Pstring為太陽能電池串電流Istring和Vstring的乘積。上面所述三組太陽能電池模組串在完全曝曬太陽光的情況下其輸出功率為150瓦。
在步驟304中，將太陽能電池串在第一次環境狀態(例如，完全曝曬太陽光的情況)的操作狀態儲存至一記憶體中。在某些實施例中，在太陽能電池串上的每一太陽能電池模組106根據接收到太陽能電池串上的其它太陽能電池模組106完全曝曬太陽光的操作狀態，將太陽能電池串完全曝曬太陽光的操作條件經由通信模組及/或介面120儲存到其相對應的記憶體118。在某些實施例中，在一太陽能電池串上的一單一個太陽能電池模組106(例如直接與濾波器對中的一濾波器108相鄰之一太陽能電池模組106)會計算整個太陽能池串於完全曝曬太陽光的操作狀態，並儲存在其相對應的記憶體118中。
在步驟306，單一或更多太陽能電池模組106經歷環境狀態的改變(例如變成被部分遮蔽或是先前是被遮蔽的變成直接暴露在太陽光下)，並且在太陽能電池串上的一個或多個的太陽能電池模組會傳輸及/或接收到此事件的通知。舉例而言，在太陽能電池串上的太陽能電池模組106(例如在行102-1列104-2上的太陽能電池模組106-12)變成至少一部分被遮蔽時，被遮蔽的太陽能電池模組106-12上的處理器116會量測到太陽能板112上的電壓、電流及/或功率減少。處理器116根據所量測的電壓、電流及/或功率的減少，產生一狀態訊號，並藉由通信模組及/或介面120傳輸到太陽能電池串上的其它太陽能模組106。
狀態訊號會從太陽能電池模組106-12經由(連接太陽能電池串上的每一太陽能電池模組106與濾波器108-1和108-2的)電源傳輸線傳輸到太陽能電池串的其它太陽能電池模組106。經由太陽能電池模組106-12所傳輸的狀態訊號包含環境狀態資料(例如電壓、電流及/或功率)，而此環境狀態資料被調變在位於濾波器108-1和108-2之通帶(pass band)外的載波頻率上，使得狀態訊號只會在一太陽能電池串(例如行102-1)上傳輸，不會被傳輸到其它太陽能電池串(例如行102-2及/或102-n)。由被遮蔽的太陽能電池模組106-2所傳輸的狀態訊號被在同一太陽能電池串上的其它太陽能電池模組106所接收。
在步驟308，在具有被遮蔽的太陽能電池模組106之太陽能電池串上的一個或多個太陽能電池模組會根據所接收到之遮蔽事件的通知去調整其操作狀態。
在某些實施例中，為了被遮蔽的太陽能電池模組106-12，接收到被遮蔽的太陽能電池106-12所傳輸之狀態訊號的每一太陽能電池模組106會使用方程式1去決定合適的操作係數用來加以調整。舉例而言，若由太陽能電池模組106-12所接收的狀態訊號顯示被遮蔽的太陽能電池106-12所輸出電壓為7.14伏特及0.7安培，位於同一太陽能電池串上的其它太陽能電池模組106則會計算出他們必須個別地輸出電壓將增加為71.43伏特(150V=2*Vn+7.14V)來補償被遮蔽太陽能電池模組106-12所減少的輸出電壓，使得行102的輸出電壓可以維持150伏特。
太陽能電池模組106上的處理器116經由通信模組及/或介面120傳輸控制訊號到其所對應的太陽能板112上，用以調整太陽能板112的效能特性。如本領域一般技術人員所瞭解的，太陽能板112亦會根據由處理器116所接收的控制訊號，改變其內部操作以調整其效能。
在某些實施例中，在行102(或是列104，取決於太陽能電池串的配置)上的太陽能電池模組106其中之一亦可如操作所有太陽能電池串的控制器。舉例來說，太陽能電池模組106-11亦可接收設置在同一太陽能電池串上的其它每一太陽能電池模組106所輸出的狀態訊號。太陽能電池模組106-11的處理器116會使用方程式1並根據狀態訊號，決定同一太陽能電池串上每一太陽能電池模組106合適的操作係數(例如電壓、電流及/或功率)。所計算出的操作係數可接著由位於同一太陽能電池串上的太陽能電池模組106-11，藉由通信模組及/或介面 120及用以連接位於同一太陽能電池串上太陽能電池模組106的電源傳輸線，傳輸到位於同一太陽能電池串上的其它太陽能電池模組106。
位於同一太陽能電池串上的每一太陽能電池模組106接收來自於控制太陽能電池模組106-11的狀態訊號及/或控制訊號，並且它們所對應的處理器116會從訊號裡面取得資料。接著，太陽能電池模組106內的處理器116會經由通信模組及/或介面120傳輸控制訊號到所對應的太陽能板112，以調整太陽能板112的效能特性。如同本領域一般技術人員所瞭解的，太陽能電池板112亦可根據由處理器所接收的控制訊號，改變其內部操作去調整其效能。
位於同一太陽能電池串上的太陽能電池模組106彼此間的通信亦可週期性的執行。舉例而言，每一太陽能電池模組106會在一預設的時間區間中傳輸其操作狀態到同一太陽能電池串上的其它太陽能電池模組106，此一預設時間區間與其它太陽能電池模組106傳輸其狀態的時間區間不同。本領域一般技術人員所瞭解的，這種週期性的通信協定不管在太陽能電池串上是否有一太陽能電池模組106被配置操作為太陽能電池串上的控制器都可以被執行。
在某些實施例中，在太陽能電池串上的一太陽能電池模組106會被配置為控制器，可由作為控制器的太陽能電池模組106輪詢在位於同一太陽能電池串上的其它太陽能電池模組106用以進行週期性的通信。舉例而言，作為控制器的太陽能電池模組106會週期性的傳輸一狀態要求訊號至位於同一 太陽能電池串上的每一個太陽能電池模組。每一個太陽能電池模組106根據狀態要求訊號，傳輸其各別的狀態至做為控制器的太陽能電池模組106。
每一太陽能電池模組106會在初始化或是開機操作期間傳輸各自的狀態，亦會根據其它事件(例如太陽能電池模組106之一者變成被遮蔽或變成暴露在直射太陽光下)傳輸各自的狀態。本領域一般技術人員亦可瞭解在同一太陽能電池串上的太陽能電池模組106間的通信方式有多種不同的實現方式。
在某些實施例中，一太陽能電池串包括經由電源傳輸線耦接到第一和第二濾波器的第一和第二太陽能電池模組。第二太陽能電池模組包括一太陽能板，該太陽能板包括複數個用以將光能量(photon energy)轉變為電能量(electrical energy)的光伏打電池(photovoltaic cells)。處理器係耦接到太陽能板並且與第一太陽能電池模組通信。處理器用以監測太陽能板的輸出，並且經由一電源傳輸線傳輸一狀態訊號至第一太陽能電池模組。狀態訊號包括第二太陽能電池模組之一環境狀態。第一和第二濾波器用以將電源傳輸至具有太陽能電池串之太陽能電池陣列的中央變換器，並用以防止由第二太陽能電池模組傳輸到第一太陽能電池模組的狀態訊號被傳輸到中央變換器。
在某些實施例中，一種太陽能板之輸出的控制方法，包括監測一太陽能板之輸出，其中該太陽能板係耦接至一電源傳輸線；確認太陽能板之輸出的改變；以及根據確認太陽 能板之輸出的改變，傳輸用於確認環境狀態的一第一訊號至耦接於電源傳輸線之太陽能電池模組，其中該第一訊號所傳輸之頻率與太陽能板之輸出之頻率不同，使得耦接到電源傳輸線的一濾波器用以防止第一訊號被傳輸到耦接於濾波器的一中央變換器。
在某些實施例中，一太陽能電池陣列包括一中央變換器；以及複數太陽能電池串耦接至該中央變換器。該等太陽能電池串之至少一者包括一第一太陽能電池模組經由一電源傳輸線耦接至一第一濾波器和一第二濾波器；以及一第二太陽能電池模組經由該電源傳輸線耦接至該第一濾波器和該第二濾波器以及該第一太陽能電池模組。其中該第二太陽能電池模組包括一太陽能板，其中該太陽能板包括複數個光伏打電池用以將光能量轉變為電能量；以及一處理器耦接至該太陽能板並且經由該電源傳輸線與該第一太陽能電池模組通信，該處理器用以監測該太陽能板的輸出，並且經由該電源傳輸線傳輸一狀態訊號至該第一太陽能電池模組。其中該狀態訊號包括該第二太陽能電池模組之環境狀態。其中該第一濾波器和該第二濾波器用以將電源傳輸至該中央變換器，並用以防止由該第二太陽能電池模組傳輸到該第一太陽能電池模組之狀態訊號被傳輸到該中央變換器。
如上所述，在改良的太陽能電池串及太陽能電池陣列中，特定的太陽能電池串上之太陽能電池模組可以彼此通信，同時防止與其它太陽能電池串產生串音(cross-talk)。在同一太陽能電池串上太陽能電池模組彼此間的通信，使得這些太 陽能電池模組可調整其輸出，用以補償位於同一太陽能電池串上的一個或多個太陽能電池模組之環境狀態的改變。用於補償同一太陽能電池串上不同的太陽能電池模組之環境狀態改變的能力，可減少太陽能電池串因為遮蔽或是部分遮蔽而影響其效能。再者，本案所揭露的架構可以使用最少的線材來實現，因此可以減低太陽能電池陣列的花費。
用來實施本發明這些方法可以在裝置和方法實施。本發明也可以在實體媒題上以程式碼的形式來實施，例如軟碟片、光碟片(CD-ROMs)、數位影音光碟(DVD-ROMs)、藍光光碟(Blu-ray disks)、硬碟或是任何其它機器可讀取的儲存媒介，其中，當程式碼被機器(例如電腦)載入並且執行，則此機器成為實施本發明的裝置。目前本發明也可以程式碼的行式來實施，舉例而言，不管是儲存在儲存媒介、被機器載入及/或執行或由某些傳輸媒介所傳輸(例如經由電線或是電纜纜線，經由光纖或是經由電磁波)，其中，當機器(例如電腦)載入程式碼並且執行，則此機器成為實施本發明的裝置。當在一般用途的處理器上實施時，程式段落與處理器結合用以提供其操作近似特定邏輯電路的特別元件。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟知技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧太陽能電池陣列
102-1~102-n‧‧‧行
104-1~104-m‧‧‧列
106-11~106-nm‧‧‧太陽能電池模組
108-1~108-p‧‧‧濾波器
109-1~109-2，107-1~107-n‧‧‧電源傳輸線
110‧‧‧中央變換器

Claims (10)

  1. 一種太陽能電池串，包括：一第一濾波器和一第二濾波器；一第一太陽能電池模組，設置在該第一濾波器與該第二濾波器間，且經由一電源傳輸線耦接至該第一濾波器與該第二濾波器，以及一第二太陽能電池模組，設置在該第一濾波器與該第二濾波器間，且耦接至該第一濾波器和該第二濾波器，該第二太陽能電池模組包括：一太陽能板，包括複數個光伏打電池，用以將光能量轉變為電能量；以及一處理器，耦接至該太陽能板，並且經由該電源傳輸線與該第一太陽能電池模組通信，該處理器用以監測該太陽能板的輸出，並經由該電源傳輸線傳輸一第一狀態訊號至該第一太陽能電池模組，該第一狀態訊號包括該第二太陽能電池模組的環境狀態；其中該第一濾波器和該第二濾波器用以使得電源傳輸到具有該太陽能電池串的一太陽能電池陣列中的一中央變換器，並用以防止由該第二太陽能電池模組傳輸到該第一太陽能電池模組之該第一狀態訊號被傳輸到該中央變換器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池串，其中該第二太陽能電池模組之環境狀態係用以確認是否被遮蔽，其中該處理器根據該第二太陽能電池模組之環境狀態的改變，輸出複數控制訊號至該太陽能板，藉以調整該太陽能板之輸出，其 中該太陽能板的輸出包括一電壓準位。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池串，其中該第二太陽能電池模組用以接收由該第一太陽能電池模組所傳輸的一第二狀態訊號，用以確認該第一太陽能電池模組的環境狀態，其中該處理器根據接收來自該第一太陽能電池模組之該第二狀態訊號，輸出複數控制訊號至該太陽能板，藉以調整該太陽能板之輸出，其中該太陽能板的輸出包括一電壓準位。
  4. 一種太陽能板之輸出的控制方法，包括：監測位於一第一太陽能電池模組上之一太陽能板之輸出，其中該第一太陽能電池模組係設置於一第一濾波器與一第二濾波器之間，並且耦接至一電源傳輸線；確認該太陽能板之該輸出的改變；以及根據確認該太陽能板之該輸出的改變，傳輸用於確認環境狀態的一第一訊號至一第二太陽能電池模組，其中該第二太陽能電池模組係設置於該第一濾波器與該第二濾波器之間，並且耦接至該電源傳輸線，該第一訊號所傳輸之頻率與該太陽能板之該輸出之頻率不同，使得耦接到該電源傳輸線的該第一濾波器與該第二濾波器用以防止該第一訊號被傳輸到耦接於該第一濾波器與該第二濾波器的一中央變換器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之太陽能板之輸出的控制方法，更包括：接收來自該第二太陽能電池模組的一第二訊號，用於確認該第二太陽能電池模組之環境狀態的改變；以及 根據該第二訊號，傳輸一控制訊號至該太陽能板，調整該太陽能板之該輸出。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能板之輸出的控制方法，其中調整該太陽能板之該輸出包括增加或減少該太陽能板之該輸出之功率。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之太陽能板之輸出的控制方法，其中該太陽能板之該輸出的改變包括電壓及電流之至少一者之減少或增加。
  8. 一種太陽能電池陣列，包括：一中央變換器；以及複數太陽能電池串，耦接至該中央變換器，該等太陽能電池串之至少一者包括：一第一太陽能電池模組，設置於一第一濾波器和一第二濾波器之間，並經由一電源傳輸線耦接至該第一濾波器和該第二濾波器；以及一第二太陽能電池模組，設置於該第一濾波器和該第二濾波器之間，其中該第二太陽能電池模組包括：一太陽能板包括複數個光伏打電池用以將光能量轉變為電能量；以及一處理器，耦接至該太陽能板並且經由該電源傳輸線與該第一太陽能電池模組通信，該處理器用以監測該太陽能板的輸出，並且經由該電源傳輸線傳輸一第一狀態訊號至該第一太陽能電池模組，其中該第一狀態訊號包括該第二太陽能電池模組之環境狀態； 其中該第一濾波器和該第二濾波器用以將電源傳輸至該中央變換器，並用以防止由該第二太陽能電池模組傳輸到該第一太陽能電池模組之該第一狀態訊號被傳輸到該中央變換器。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之太陽能電池陣列，其中該處理器根據該第二太陽能電池模組之環境狀態的改變，輸出複數控制訊號至該太陽能板用以調整該太陽能板的輸出。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之太陽能電池陣列，其中該第二太陽能電池模組用以接收經由該第一太陽能電池模組所傳輸且用以確認該第一太陽能電池模組之環境狀態的一第二狀態訊號。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160241036A1 (en) * 2012-09-27 2016-08-18 James F. Wolter Energy apparatuses, energy systems, and energy management methods including energy storage
US9480106B2 (en) * 2012-11-28 2016-10-25 T-Mobile Usa, Inc. Inter-base station logical interface communication using relay devices
US10439401B2 (en) 2015-11-23 2019-10-08 Doosan Gridtech, Inc. Managing the outflow of a solar inverter
JP6536552B2 (ja) * 2016-12-12 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 太陽光発電システム
US10439554B2 (en) 2017-06-08 2019-10-08 Jeff Kotowski Method and apparatus for solar panel protection and control system
US10587120B1 (en) * 2017-07-24 2020-03-10 Manhal Aboudi Solar energy harvest
TWI708476B (zh) * 2019-08-26 2020-10-21 中國鋼鐵股份有限公司 光伏系統與光伏陣列的量測方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080238195A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Shaver Argil E Distributed maximum power point tracking system, structure and process
US20090102618A1 (en) * 2007-03-15 2009-04-23 Kazuhiro Iwai Uninterruptible Power Supply Unit
CN101227090B (zh) * 2007-12-03 2011-05-04 天津理工大学 基于数字信号处理器的光伏发电最大功率跟踪控制装置
CN101714763B (zh) * 2009-09-03 2011-12-21 周德佳 一种高效率稳定多功能的单级式光伏单相并网控制方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60156270A (ja) * 1984-01-25 1985-08-16 Hitachi Ltd 電力変換装置の駆動制御装置
JP3405035B2 (ja) * 1995-12-28 2003-05-12 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ装置
US8040235B2 (en) * 2005-04-08 2011-10-18 Panasonic Corporation Relay apparatus and electric appliance
US7456588B2 (en) * 2006-06-05 2008-11-25 Osram Sylvania Inc. Arrangement and method for providing power line communication from an AC power source to a circuit for powering a load, and electronic ballasts therefor
US20080077336A1 (en) * 2006-09-25 2008-03-27 Roosevelt Fernandes Power line universal monitor
US8013474B2 (en) * 2006-11-27 2011-09-06 Xslent Energy Technologies, Llc System and apparatuses with multiple power extractors coupled to different power sources
DE102009004679B3 (de) * 2009-01-12 2010-06-17 Schott Solar Ag Stromversorgungssystem und Photovoltaik-Einrichtung dafür
IT1395530B1 (it) * 2009-05-27 2012-09-28 Carletti Metodo, e relativo apparato, per la gestione ed il condizionamento della produzione di energia da impianti fotovoltaici
US8548391B2 (en) * 2010-12-15 2013-10-01 National Semiconductor Corporation Use of photovoltaic array string wiring as antenna and transmission line for wired and wireless data communications
US9397499B2 (en) * 2011-09-29 2016-07-19 Sunlight Photonics Inc. Methods and apparatus for high-frequency electrical power collection and transfer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090102618A1 (en) * 2007-03-15 2009-04-23 Kazuhiro Iwai Uninterruptible Power Supply Unit
US20080238195A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Shaver Argil E Distributed maximum power point tracking system, structure and process
CN101227090B (zh) * 2007-12-03 2011-05-04 天津理工大学 基于数字信号处理器的光伏发电最大功率跟踪控制装置
CN101714763B (zh) * 2009-09-03 2011-12-21 周德佳 一种高效率稳定多功能的单级式光伏单相并网控制方法

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