光伏旁路和輸出開關的製作方法

2024-04-11 12:47:05

光伏旁路和輸出開關的製作方法
【專利摘要】一種光伏（PV）板開關裝置，包括第一開關和第二開關，其中在一些實施方式中該第一開關和第二開關在DC轉換器中。該第一開關被耦合在電力系統和PV板的電路路徑的第一端之間，並且第二開關被耦合在（i）在所述第一開關和所述電力系統之間的點與（ii）在所述電路路徑的第二端和所述電力系統之間的點之間。當PV板的電路路徑將不被旁路時針對PV板的輸出的DC轉換來控制開關，並且根據對PV板的電路路徑將被旁路的確定，將電路路徑的第一端從電力系統斷開以及閉合將電路路徑旁路的旁路電路路徑。
【專利說明】光伏旁路和輸出開關

【技術領域】
[0001]本發明一般涉及光伏(PV)板，並且尤其涉及改善其對遮蔽或對減少的日照的容差。

【背景技術】
[0002]對於電網來說光伏(PV)太陽能板是重要的電源。具有幾萬PV板的龐大的兆瓦特PV設施變得越來越普遍。PV板陣列典型地被組織在板「列(string)」內，其中每個列由10至20個串聯連接的PV板構成。在直流(DC) PV板系統中，PV板列的輸出可以連接至將PV板的DC電力轉換成適合於電網的AC電力的中央逆變器。逆變器輸出的典型PV板列電壓的範圍從500V至1000V。
[0003]典型的PV板被組織為串聯連接的單獨的PV電池(cell)。普通的配置是每個板72個PV電池。典型的在照射下的PV電池工作電壓大約是0.7V。因此被照射的72個PV電池板將具有大約50伏特DC的輸出電壓。
[0004]眾所周知的串聯連接PV板和PV電池的問題是由單獨PV電池產生的不平均光電流。造成不平均光電流的原因可以是以下一個或多個:在PV板中的特別PV電池或PV電池組的遮蔽，在多板系統中的整個PV板的遮蔽，PV板的一部分或在多板系統中的整個PV板的汙蝕，PV板相對於照明源的方向的不同，以及PV電池/板的製造的不同。由於在PV板中的所有PV電池是串聯連接的，因此PV板的電流輸出被具有最低光電流的PV電池限制。在PV電池被嚴重遮蔽的情況中，其他未被遮蔽的PV電池在該被遮蔽的PV電池上生成大的逆向偏壓，迫使電流通過該被遮蔽的PV電池。這種逆向偏壓會變得足夠大以導致PV電池的災難性的故障並且造成永久的損壞。
[0005]這種問題的通常解決方法是增加與PV電池組並聯的反並聯旁路二極體。對於72個PV電池板的普通裝置是具有三個各自有24個電池的「子列(sub-string)」,每個子列具有一個旁路二極體。旁路二極體預防了高逆向偏壓的形成。旁路二極體通常是逆向偏壓的。然而，當子列中的PV電池的一部分變得足夠被遮蔽時，例如，旁路二極體將變得正向偏壓並且導通其餘的未被遮蔽的子列的光電流，防止對遮蔽的PV電池或部分地被遮蔽的子列的損壞。
[0006]旁路二極體具有一些缺點。例如，它們易於故障。如果故障是開路故障，則偏壓二極體的PV電池的子列不再受到保護並且PV板將受到災難性的故障。如果偏壓二極體故障是短路故障，則故障的二極體連接的PV電池子列將不會產生有用的電力。偏壓二極體的另一個缺點是其電力浪費。由於每當偏壓二極體變得正向偏壓時消耗電力而降低了 PV板的效率。偏壓二極體具有大約0.7V的正向偏壓。在典型PV板電流是8A時，每個正向偏壓的二極體浪費5.6W。如果包括三個PV電池子列和三個偏壓二極體的PV板被嚴重地遮蔽並且其三個偏壓二極體變為正向偏壓，則被完全旁路的PV板將實際會表現為消耗16.8W的負載。當一個或兩個PV電池子列被旁路，正向偏壓；旁路二極體會分別減少這種示例的PV板的5.6W和11.2W的電力輸出。


【發明內容】

[0007]—種PV板旁路開關裝置(arrangement)包括:第一開關,該第一開關被稱合在電力系統和PV板的電路路徑的第一端之間，其中所述PV板的多個PV電池被連接，所述第一開關可控地將所述PV板的電路路徑的第一端連接至所述電力系統並且將所述PV板的電路路徑的第一端從所述電力系統斷開；第二開關，該第二開關被耦合在(i)在所述第一開關和所述電力系統之間的點與(ii)在所述PV板的電路路徑的第二端和所述電力系統之間的點之間，所述第二開關可控地斷開和閉合將所述PV板電路路徑旁路的旁路電路路徑；控制器，該控制器可操作地耦合至所述第一開關以及所述第二開關，以確定所述PV板的電路路徑是否將被旁路，並且根據該確定控制所述第一和第二開關。
[0008]在一種實施方式中，所述第一開關和第二開關包括DC轉換器，並且所述控制器還被配置為根據確定所述PV板的電路路徑將不被旁路來為所述PV板的輸出的DC轉換控制所述第一和第二開關。
[0009]在一種實施方式中，開關裝置還包括電壓傳感器，該電壓傳感器被耦合來測量所述PV板的電路路徑中的PV電池兩端的電壓差，並且所述控制器被耦合至所述電壓傳感器來根據由所述電壓傳感器測得的電壓差確定所述PV板的電路路徑是否將被旁路。
[0010]開關裝置可以包括電壓傳感器，該電壓傳感器被可開關地耦合在PV板的電路路徑中的各自的電壓測量點對之間，其中多個所述PV電池中的各自子列被連接在各自的測量點對之間，用於測量在各自的電壓測量點之間的各自的電壓差。而所述控制器可以被耦合至所述電壓傳感器來根據由所述電壓傳感器測得的電壓差確定所述PV板的電路路徑是否將被芳路。
[0011 ] 開關裝置還可以包括:各自的PV電池子列開關，該各自的PV電池子列開關被耦合在多個PV電池中的各自的PV電池子列。所述控制器則可操作地耦合至所述PV電池子列開關，以確定PV板的電路路徑中的每個各自的PV電池子列是否將被旁路，並且根據對PV板的電路路徑中的每個PV電池子列是否將被旁路的確定來控制所述PV電池子列開關。
[0012]在一種實施方式中，開關裝置包括在所述控制器和所述PV板之間的電連接，用於從所述PV板向所述控制器提供電力，並且所述電連接包括穩壓電路。所述穩壓電路可以包括:二極體，該二極體的陽極被耦合至所述PV板並且所述二極體的陰極被耦合至所述控制器的電力輸入；電容，該電容將所述二極體的陰極耦合至所述PV板的電路路徑的第二端。
[0013]所述控制器可以被配置為在確定所述PV板的電路路徑將被旁路之後，進一步確定所述PV板是否可以被重新連接至所述電力系統，並且根據該進一步的確定進一步控制所述第一和第二開關。在一種實施方式中，通過DC轉換器，所述控制器可以被配置為根據所述PV板將被重新連接至所述電力系統的進一步確定為DC轉換控制所述第一和第二開關。
[0014]例如，所述控制器可以被配置為響應於確定所述PV板的電路路徑將被旁路而斷開所述第一開關並且閉合所述第二開關。所述控制器則還可以被配置為在隨後閉合所述第一開關並且斷開所述第二開關，以及根據由所述電壓傳感器在所述第一開關被閉合併且所述第二開關被斷開時測得的電壓差來進一步確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統，並且根據該進一步的確定來控制所述第一和第二開關。這種根據進一步確定的控制可以包括根據PV板將被重新連接至電力系統的進一步確定為DC轉換控制第一和第二開關。
[0015]在另一種實施方式中，所述控制器還被配置為在隨後根據當所述第二開關被閉合時所述第二開關兩端的電壓差來確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統，並且根據所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統的確定來控制所述第一和第二開關。再次地，這種根據關於重新連接的確定的控制可以包括根據PV板將被重新連接至電力系統的確定為DC轉換控制第一和第二開關。
[0016]對於PV電池子列，所述控制器可以根據由所述電壓傳感器測得的電壓差確定所述PV板的電路路徑中的PV電池子列是否將被旁路。所述控制器還可以或替代地被配置為，響應於確定所述PV板的電路路徑中的PV電池子列將被旁路而閉合跨該PV電池子列耦合的PV電池子列開關。所述控制器則還可以被配置為在確定所述PV電池子列將被旁路之後，根據當所述PV電池子列開關被閉合時所述PV電池子列開關兩端的電壓差來確定所述PV電池子列是否將被重新連接，並且根據所述PV電池子列是否將被重新連接的確定來控制所述PV電池子列的PV電池子列開關。所述控制器可以替代地還被配置為隨後斷開所述PV電池子列開關，並且根據由所述電壓傳感器在所述PV電池子列開關被斷開時測得的所述PV電池子列兩端的電壓差來進一步確定所述PV電池子列是否將被重新連接，並且根據所述PV電池子列是否將被重新連接的確定來控制所述PV電池子列開關。
[0017]PV板系統可以包括這種開關裝置和PV板，該PV板包括多個連接在所述電路路徑中的PV電池。
[0018]電力系統可以包括多個這種PV板系統。
[0019]在一種實施方式中具有DC轉換器，該DC轉換器可以例如是降壓(buck)轉換器。
[0020]在具有DC轉換器的開關裝置中的控制器可以被配置為為DC轉換控制所述第一和第二開關來將PV板維持在其最大功率點，例如針對DC轉換通過控制切換所述第一開關的佔空比。
[0021]所述DC轉換器還可以包括:電感，該電感耦合在所述第一開關和第一端子之間，其中所述DC轉換器通過所述第一端子耦合至所述電力系統；電容，所述電容耦合在所述第一端子和第二端子之間，其中所述DC轉換器通過所述第二端子耦合至所述電力系統。
[0022]一種方法，包括:確定光伏(PV)板的電路路徑是否將被旁路，其中所述PV板的多個PV電池被連接在所述PV板的電路路徑中；控制在電力系統和所述PV板的電路路徑的第一端之間的第一開關以根據該確定將所述PV板的電路路徑的第一端連接至所述電力系統或將所述PV板的電路路徑的第一端從所述電力系統斷開；控制被耦合在(i)在所述第一開關和所述電力系統之間的點與(ii)在所述PV板的電路路徑的第二端和所述電力系統之間的點之間的第二開關以根據所述確定斷開或閉合將所述PV板電路路徑旁路的旁路電路路徑。
[0023]所述方法還可以包括根據確定所述PV板的電路路徑將不被旁路來針對所述PV板的輸出的DC轉換控制所述第一和第二開關。
[0024]方法還可以包括測量所述PV板的電路路徑中的PV電池兩端的電壓差；在這種情況中，所述確定可以包括根據測得的電壓差確定所述PV板的電路路徑是否將被旁路。
[0025]在一種實施方式中，方法還包括測量PV板電路路徑中的多個PV電池中的各自子列兩端的各自電壓差。則所述確定可以包括根據測得的電壓差確定所述PV板的電路路徑是否將被旁路。
[0026]方法可以包括確定所述PV板的電路路徑中的每個各自PV電池子列是否將被旁路；根據所述PV板的電路路徑中的每個PV電池子列是否將被旁路的確定控制跨所述各自的PV電池子列耦合的各自的PV電池子列開關。
[0027]可以從所述PV板為所述控制器提供電力，其中方法可以包括穩定被提供用於給所述控制器供電的電壓。
[0028]該穩壓可以包括提供穩壓電路，該穩壓電路包括:二極體，該二極體的陽極被耦合至所述PV板並且所述二極體的陰極被耦合至所述控制器的電力輸入；電容，該電容將所述二極體的陰極耦合至所述PV板的電路路徑的第二端；當所述電容放電至第一電壓時斷開所述第一開關並且閉合所述第二開關；當所述電容充電至高於所述第一電壓的第二電壓時閉合所述第一開關並且斷開所述第二開關。
[0029]方法還可以包括:在確定所述PV板的電路路徑將被旁路之後，確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統；根據所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統的確定進一步控制所述第一和第二開關。這種對開關的進一步的控制可以包括根據確定所述PV板將被重新連接至所述電力系統來針對針對DC轉換控制所述第一和第二開關。
[0030]在對第一開關的控制包括響應於確定所述PV板的電路路徑將被旁路而斷開第一開關以及對第二開關的控制包括響應於確定所述PV板的電路路徑將被旁路而閉合第二開關的情況下，該方法還可以包括隨後閉合所述第一開關並且斷開所述第二開關；根據當所述第一開關被閉合併且所述第二開關被斷開時測得的電壓差來確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統；根據所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統的確定來控制所述第一和第二開關。在這種情況中，根據重新連接的確定對開關的控制可以包括根據確定所述PV板將被重新連接至所述電力系統針對DC轉換控制所述第一和第二開關。
[0031]在重新連接的又一種實施方式中，該方法包括:隨後根據當所述第二開關被閉合時所述第二開關兩端的電壓差來確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統；根據所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統的確定來控制所述第一和第二開關。
[0032]對於PV電池子列，可以根據測得的電壓差來確定所述PV板的電路路徑中的PV電池子列是否將被旁路。對各自的PV電池子列開關的控制可以包括:響應於確定所述PV板的電路路徑中的PV電池子列將被旁路來閉合跨該PV電池子列耦合的PV電池子列開關。該方法還可以包括:隨後根據當所述PV電池子列開關被閉合時所述PV電池子列開關兩端的電壓差來確定所述PV電池子列是否將被重新連接；根據所述PV電池子列是否將被重新連接的確定來控制所述PV電池子列的PV電池子列開關。在又一種實施方式中，該方法包括:隨後斷開所述PV電池子列開關；根據當所述PV電池子列開關被斷開時所述PV電池子列兩端測得的電壓差來確定所述PV電池子列是否將被重新連接至電力系統；根據所述PV電池子列是否將被重新連接的確定來控制所述PV電池子列開關。
[0033]另一種方法包括提供包括連接有多個PV電池的電路路徑的PV板；提供第一開關來可開關地將所述PV板的電路路徑的第一端連接至所述電力系統；提供第二開關，該第二開關可開關地連接(i)在所述第一開關和所述電力系統之間的點與(ii)在所述PV板的電路路徑的第二端和所述電力系統之間的點；提供控制器以確定所述PV板的電路路徑是否將被旁路，並且根據該確定控制所述第一和第二開關。
[0034]根據又一種實施方式，方法包括:提供包括連接有多個PV電池的電路路徑的PV板；提供DC轉換器，該DC轉換器包括第一開關來可開關地將所述PV板的電路路徑的第一端連接至電力系統，以及第二開關來可開關地連接(i)在所述第一開關和所述電力系統之間的點與(ii)在所述PV板的電路路徑的第二端和所述電力系統之間的點；提供控制器以確定所述PV板的電路路徑是否將被旁路，根據所述PV板的電路路徑將不被旁路的確定針對PV板的輸出的DC轉換控制所述第一和第二開關，以及根據所述PV板的電路路徑將被旁路的確定控制所述第一開關來將所述PV板的電路路徑的第一端從所述電力系統斷開以及控制第二開關來閉合將所述PV板的電路路徑旁路的旁路電路路徑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是示例PV裝置的框圖；
[0036]圖2是示例PV板的原理圖；
[0037]圖3是示出了具有一個被旁路的PV電池子列的示例PV板中的電流的原理圖；
[0038]圖4A是示例PV板系統的原理圖；
[0039]圖4B是示出了示例PV板系統中流動的列電流和子列電流的原理圖；
[0040]圖4C是示出了示例電力系統中的PV板的旁路的原理圖；
[0041]圖4D是示出了示例電力系統中的PV板中流動的列電流和板電流的原理圖；
[0042]圖4E是包括PV板和另一芳路開關裝直的不例PV板系統的原理圖；
[0043]圖5A是進一步的不例PV板系統的原理圖；
[0044]圖5B是示出了具有一個子列被旁路的示例PV板中流動的列電流和最大功率點(MPP)電流的原理圖；
[0045]圖5C是示出了 PV板相對於列被DC功率優化器和旁路開關裝置(DC-POB)全部旁路的原理圖；
[0046]圖是包含另一種DC-POB實施方式的不例PV板系統的原理圖；
[0047]圖6是具有DC-POB的示例PV裝置的框圖；
[0048]圖6A是示例控制器的框圖；
[0049]圖6B和6C是示例可控開關的原理圖；
[0050]圖7A是另一種示例PV板系統的原理圖；
[0051]圖7B是另一種不例PV板系統的原理圖；
[0052]圖7C是電源電容電壓-時間的示例圖；
[0053]圖8是示例方法的流程圖；以及
[0054]圖9是另一種示例方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0055]圖1是連接至電網的示例性PV設備的框圖。示例設備100包括串聯地連接在中央逆變器120的DC輸入之間的DC PV板111，112，113。逆變器120的輸出通過斷開開關140連接至電網150。
[0056]圖2是示例PV板的原理圖。示例PV板200包括PV電池子列211、212、213。每個PV電池子列包括N個PV電池的串聯連接。與每個PV電池子列並聯的是旁路二極體231、232,2330子列211包括光電池，在此也稱為PV電池，221^2212，..'221^,22^並且與旁路二極體231並聯(或跨(across))。PV電池子列211、212、213彼此串聯。雖然該示例PV板200具有三個子列211、212、213，但具有更少或更多數量的子列的PV板也是可行的。
[0057]如圖2所示,在沒有遮蔽(shading)、汙蝕(soiling)或巨大製造變化的普通操作中，所有旁路二極體231、232、233被逆向偏壓(bias)並且電流「I」流經PV電池。
[0058]圖3是示意了具有一個被旁路(bypass)的子列311 (例如由於汙蝕)的示例PV板中的電流的原理圖。示例PV板300具有與圖2中的示例PV板200相同的結構，具有PV電池的三個子列311、312、313以及三個旁路二極體331、332、333。然而，圖3示出了與圖2不同的電流。
[0059]在圖3中，例如由於遮蔽，子列311具有更低的光電流，並且旁路二極體331被正向偏壓。PV板光電流I』經過子列312和313以及旁路二極體331。
[0060]如上所述，旁路二極體具有缺點。圖4A是包括PV板410和旁路開關裝置440的示例PV板系統400的原理圖。旁路開關裝置440結合了旁路二極體功能並且被針對示例PV板410而設計，其在示出的示例中具有三個PV電池子列411、412、413。每個子列411、412、413具有N個PV電池，針對子列411被標記為421p4212，...，421^321^其他數量的子列可以被考慮。
[0061 ] 子列旁路開關441、442、443被耦合在其各自的子列411、412、413的端點之間或跨端點I禹合(即並聯)。子列電壓Vs；u,vss，2,和Vss，3由各自的電壓傳感器461、462、463(不出的電壓表)測量，且控制器接收該測量到的電壓值。控制器450控制子列旁路開關441、442、443以及PV板芳路開關480和PV板串聯開關470的操作。子列芳路開關441、442、443以及旁路開關480和PV板串聯開關470可以通過使用任何多樣的方法被實施，例如包括功率金屬氧化物半導體場效應電晶體(M0SFETS)、絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)、晶體閘流管和/或繼電器。
[0062]圖4A中的482、484表示端子，PV板410的電路路徑可以通過該端子被連接至電力系統，PV電池被連接在PV板410中。這種電力系統可以包括諸如示例PV板系統400的多PV板系統。
[0063]在正常操作中，當在列中的所有PV板產生大體相同的電流時，子列旁路開關441、442,443斷開，板旁路開關480斷開，並且板串聯開關470閉合。列電流流通PV電池子列411、412、413以及板串聯開關470。PV板410與在板列中的其他PV板串聯並且貢獻列電壓和電流。
[0064]控制器450監控從電壓傳感器461、462、463接收到的測得的子列電壓值。當檢測到例如由於遮蔽導致的子列上的低電壓，控制器450閉合該子列的旁路開關441、442、443。例如在圖4A中，如果子列411兩端的電壓差低，則控制器450閉合旁路開關441，分路(shunt)子列周圍的電流並且防止產生有害的逆向電壓。MOSFET開關的導通電阻(on-resistance)，例如可以是在一個毫歐姆(ι?Ω )範圍內。因此，作為旁路開關441的MOSFET開關的功率消耗可以明顯地低於常規旁路二極體的功率消耗。例如，相比較於上述的旁路二極體在8Α列電流情況中的功率消耗是5.6W，當列電流同樣是8Α並且MOSFET開關導通電阻是ΙπιΩ時，開關的功率消耗僅為64mW。
[0065]在一種實施方式中，當子列旁路開關441、442、443連接的子列411、412、413兩端的子列電壓降到低於某子列旁路閾值(Vsub by)時，控制器450閉合子列旁路開關441、442、443。在一種實施方式中，Vsib by的值是零伏。在又一種實施方式中，當子列電壓長於指定時間間隔的時間仍然低於閾值時，控制器450閉合子列旁路開關441、442、443。
[0066]子歹"耳又消旁路(unbypass)
[0067]在子列411、412、413已經通過閉合其旁路開關441、442、443被旁路之後，控制器450可以周期地檢查以確定子列是否應該通過重新斷開其旁路開關來取消旁路。例如，被旁路的子列的照明可以改變得足夠來未其取消旁路，這可以由控制器450從由電壓傳感器461、462、463測量的一個或多個電壓來確定。在子列取消旁路的一個實施方式中，控制器450周期地斷開之前閉合的子列旁路開關441、442、443，並且從電壓傳感器461、462、463接收測得的子列電壓。在一種實施方式中，如果測得的電壓已經升至高於Vsub BY，則控制器450保持子列旁路開關441、442、443斷開，並且否則其重新閉合旁路開關。
[0068]在又一種子列取消旁路的一個實施方式中，控制器450確定閉合的子列旁路開關
441、442、443兩端的電壓。如果電壓大於閾值，則控制器450通過斷開子列旁路開關441、
442、443來將子列取消旁路。
[0069]圖4B是示出了流經示例PV板系統的列電流和子列電流的原理圖。PV板410通過端子482、484連接至電力系統(未示出)。PV板旁路開關480被斷開並且板串聯開關470被閉合，允許列電流Istkiic流經PV板。子列旁路開關441被閉合，將子列411旁路。其餘的子列旁路開關442、443被斷開並且其各自的子列412、413不被旁路。圖4B關於子列411被旁路的示例，並且因此出於該特定示例的目的只有電壓傳感器461被示出。
[0070]流經閉合的子列旁路開關441的電流是列電流ISTKIN(；和子列411的子列電流ISUB-SmNe之差。開關441兩端的電壓被電壓傳感器461測量。電壓測量的極性由在電壓傳感器461上的標記「 + 」和表示。當子列旁路開關441兩端的電壓小於零時，這表明了列電流大於子列電流。當子列旁路開關441兩端的電壓等於零時，這表明了列電流和子列電流相等。當子列旁路開關441兩端的電壓為正值時，這表明了子列電流大於列電流。若子列旁路開關441被閉合，子列411的子列電流基本等於其短路電流。在短路電流的對應的子列電壓是零。因此，在一種實施方式中，當子列旁路開關441兩端的電壓大於零時，控制器450斷開子列旁路開關441並且取消PV子列411的旁路。在這些情況下，取消旁路的PV子列411兩端的子列電壓將大於零並且子列將對電力系統貢獻電力。
[0071]全PV板旁路
[0072]上述的子列旁路操作適於將示例PV板410中三個子列411、412、413中的多至兩個進行旁路。當控制器450為其工作從PV板410接收電力時，通過使用子列旁路開關來將在PV板內的所有子列旁路會成為問題。如果檢測到在示例PV板410中的所有三個子列411、412、413兩端的低電壓並且旁路開關441、442、443都被閉合，板410的輸出電壓不足以給控制器450供電並且控制器450不能夠提供足夠的驅動電壓以操作任何開關441、442、
443、471、480。
[0073]在一種實施方式中，如果如電壓傳感器461、462、463測得的子列電壓之和低於閾值(Vp BY)，則控制器450閉合板旁路開關480並且斷開板串聯開關470和子列旁路開關441、442,443來完全地旁路PV板410。在一種實施方式中，Vp BY對應於控制器450的最小工作電壓。
[0074]圖4C是示出了示例性電力系統中的PV板的完全旁路的原理圖。在這種實施方式中，示例PV板410從端子482、484斷開並且因此由斷開的板串聯開關470從電力系統PV板列中的其他PV板490、492分開。由PV板490、492產生的列電流流經閉合的板旁路開關480並且不通過PV板410。子列旁路開關441、442、443全部斷開。連接有PV電池的PV板410電路路徑兩端的電壓可以上升至足夠給控制器450為其工作供電，即使當PV板被微弱地照明。
[0075]在這種類型的旁路開關架構和控制中，列電流僅流經一個旁路開關(圖4C中的開關480)而不是串聯連接的子旁路開關441、442、443。這可以降低電力消耗。
[0076]PV板取消旁路
[0077]在PV板被完全旁路之後，控制器450可以周期地檢查以確定PV板是否由於例如照明的改變應該被取消旁路。在這種類型的「喚醒」操作的一種實施方式中，控制器450周期地斷開板旁路開關480，閉合板串聯開關470並且從電壓傳感器461、462、463接收子列電壓測量來確定PV板410是否應該仍然被旁路。
[0078]如果子列電壓的和低於PV板旁路閾值(Vp BY)，則控制器450重新閉合板旁路開關480並且重新斷開板串聯開關470。如果子列電壓之和高於旁路閾值(Vp BY)，則板旁路開關480仍然斷開並且板串聯開關470仍然閉合。接下來控制器450確定(如果有的話)子列411、412、413中的哪一個應該由子列旁路開關441、442、443旁路。
[0079]在喚醒操作的又一個實施方式中，控制器450閉合板串聯開關470並且使用電壓傳感器461、462、463或集成電壓傳感器或測量能力來確定板旁路開關480兩端的電壓。如果電壓大於閾值，控制器450斷開板旁路開關480。圖4D是示出了流經在示例性電力系統的PV板的列電流和板電流的原理圖。流經板旁路開關480的電流是列電流Istkiic和板電流IPAm之差。當板旁路開關480兩端的電壓小於零時，這意味著列電流大於板電流。當板旁路開關480兩端的電壓等於零時，這意味著列電流和板電流相等。當板旁路開關480兩端的電壓是正值時，這意味著板電流大於列電流。電壓測量的極性由在電壓傳感器461、462、463上的標記「 + 」和表示。當板旁路開關480被閉合，板電流基本上等於PV板410的短路電流。在短路電流的對應PV板電壓是零。因此，在一種實施方式中，當板旁路開關480兩端的電壓大於零時，控制器450斷開板旁路開關480並且將PV板410取消旁路。在這些情況下，被取消旁路的PV板410的板電壓將大於零並且PV板將向電力系統貢獻電力。
[0080]可開關(switchable)電壓傳感
[0081]圖4E是包括PV板410和另一種旁路開關裝置445的示例PV板系統400的原理圖。在該實施方式中沒有電壓表461、462和463 (圖4A、4B、4C、4D)並且電壓傳感器或電壓測量功能被合併在控制器450內。在該實施方式中，控制器450通過對電壓測量點464、465、466和467的連接測量子列電壓。在該實施方式中，單子列兩端的電壓、串聯的兩個子列兩端的電壓、和/或所有子列兩端的電壓可以通過連接至適合的電壓感測點，使用諸如在控制器450內的多可控開關的開關裝置或其至電壓測量點464、465、466和467的連接來測量。例如，子列411和412兩端的組合的電壓可以在測量點464和466之間被測得，或者所有子列的組合電壓可以在電壓感測點464和467之間被測得。類似的裝置可以被用於測量板旁路開關480兩端的電壓以確定PV板410是否應該被取消旁路。因此，電壓感測或測量可以如圖4A-4D中所示，由單獨的電壓傳感器464、462、463來執行，或者如圖4E中所示由控制器450本身來執行。因此控制器450可以通過從電壓傳感器接收到測得的電壓或通過測量電壓來確定該電壓。
[0082]DC電力優化
[0083]圖5A是包括PV板510和DC電優化器以及旁路開關裝置(DC-POB) 540的可替換PV板系統500的原理圖。DC-P0B540合併了 DC優化器和旁路二極體的功能，並且針對示例中所示的具有三個PV電池子列511、512、513的示例PV板510被設計。每個子列511、512、513具有N個PV電池，針對子列511被標記為521p5212、...，521N_1; 521N。其他數量的子列可以被考慮。
[0084]子列旁路開關541、542、543跨其各自子列511、512、513的端被耦合或耦合在端之間(例如並聯)。子列電壓vss,PVss,2以及Vss,3由各自的電壓傳感器561、562、563 (例如電壓表)測量，並且測得的電壓值由控制器550接收。控制器550控制子列旁路開關541、542、543的操作。
[0085]圖5A中的582、584表示端子，PV板510的電路路徑可以通過該端子連接至電力系統，其中PV電池被連接在PV板510中。這種電力系統可以包括多PV板系統，例如圖5A中的示例PV板系統500。
[0086]DC電優化器使用DC-DC轉換器來最大化PV板的能量輸出。DC電優化器也將其電流輸出與列電流匹配。雖然在此使用了優化器、優化、最大化等術語，這些術語並不意在推斷出絕對的優或者最大。例如，功率優化功能可以改善性能，但是不應該必定地得到理論最大值或最優功率產出或輸出。
[0087]在示例中所示的DC-DC轉換器590包括開關570和580、電感586以及電容588。轉換器590是「降壓」型轉換器並且將在一個級別的DC輸入電壓轉換至在另一個更低級別的DC輸出電壓。其他類型的DC-DC轉換器拓撲是可行的。轉換器590的操作由控制器550控制。開關570和580以頻率「F」來切換並且通常以互補的方式工作，從而當一個開關斷開(0N)，另一個開關將閉合(OFF)。
[0088]當開關570被閉合併且開關580被斷開時，來自板510的電流流進電感586，將能量儲存進去。當開關570被斷開並且開關580被閉合，電感586兩端的電壓逆向並且將電流輸入電感588和端子582。轉換器590的佔空比「D」被定義為開關570的ON時間和開關周期T的比，並且通常被表達為百分比。佔空比的範圍可以從O到100%。例如，如果開關570在開關周期的70%是0N，則佔空比是70%。轉換器590的輸出電壓Vqut與其輸入電壓Vin的關係取決於佔空比並且由公式給出:
[0089]Vout = DXVin
[0090]Vqut被定義為電容588兩端的電壓並且Vin被定義為開關570和580的串聯組合兩端的電壓。
[0091]輸出電流1t與輸入電流Iin的關係也取決於佔空比由公式給出:
[0092]1m =
[0093]在一種實施方式中控制器550操作轉換器590來維持PV板510在其最大功率點(MPP)。板510的MPP是其輸出電壓和導致最大輸出功率的電流的組合。在一種實施方式中控制器550還操作轉換器590從而其輸出電流匹配列電流。列電流從其他PV板系統流進端子584並且從端子582流出至其他PV板系統。
[0094]圖6是具有DC-POB和多PV板系統的示例性電力系統的框圖。電力系統600包括PV板611、612、613、DC-P0B621、622、623、列逆變器620以及斷電裝置640，示意性為一組斷開開關。列逆變器620的輸出通過斷電裝置640連接至電網650。DC_P0B621、622、623的串聯連接構成了一列。列電流Istk將由列逆變器640設置。在一種實施方式中，單獨的DC-POB將其板的電流設置為最大功率點電流IMPP。則轉換器的佔空比為.._ IMPP
[0095]D ---1 STRING
[0096]對於在MPP的操作，對DC-POB的輸入電壓將是最大功率點電壓VMPP。因此轉換器的輸出電壓為
[0097]Vout = D X Vin = D X Vmpp
[0098]因此DC-POB能夠將PV板維持在最大功率點並且通過改變其輸出電壓將其輸出電流匹配於列電流。
[0099]再次參照圖5A，子列旁路開關541、542、543以及轉換器開關570、580可以使用任何各種裝置來被實施，例如包括功率金屬氧化物半導體場效應電晶體(M0SFETS)、絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)、晶體閘流管和/或繼電器。
[0100]DC-P0B540執行旁路功能以及功率最優化功能。控制器550監控從電壓傳感器561、562、563接收到的子列電壓的測量值。當檢測到例如由於遮蔽導致的子列上的低電壓，控制器550閉合子列的旁路開關541、542、543。例如在圖5A中，如果子列511兩端的電壓差低，則控制器550閉合旁路開關541，分路圍繞子列的電流並且防止產生有害的逆向電壓。MOSFET開關的導通電阻，例如可以是在一個毫歐姆(m Ω )範圍內。因此，作為旁路開關541的MOSFET開關的功率消耗可以明顯地低於常規旁路二極體的功率消耗。例如，相比較於上述的旁路二極體在8A列電流情況中的功率消耗是5.6W，當列電流同樣是8A並且MOSFET開關導通電阻是ΙπιΩ時，開關的功率消耗僅為64mW。
[0101]在一種實施方式中，當子列旁路開關541、542、543連接的子列511、512、513兩端的子列電壓降到低於特定的子列旁路閾值(Vsib by)時，控制器550閉合子列旁路開關541、542、543。在一種實施方式中,Vsubjsy的值是零伏。在又一種實施方式中，當子列電壓在長於指定時間間隔的時間仍然低於閾值時，控制器550閉合子列旁路開關541、542、543。
[0102]使用DC-POB的子列取消旁路
[0103]在子列511、512、513已經通過閉合其旁路開關541、542、543被旁路之後，控制器550可以周期地檢查以確定子列是否應該通過重新斷開其旁路開關來取消旁路。例如，被旁路的子列的照明可以改變得足夠來未其取消旁路，這可以由控制器550從一個或多個由電壓傳感器561、562、563測量的電壓來確定。在子列取消旁路的一個實施方式中，控制器550周期地斷開之前閉合的子列旁路開關541、542、543，並且從電壓傳感器561、562、563接收測得的子列電壓。在一種實施方式中，如果測得的電壓已經升至高於Vsub BY，則控制器550保持子列旁路開關541、542、543斷開，並且否則其重新閉合旁路開關。
[0104]在又一種子列取消旁路的一個實施方式中，控制器550確定閉合的子列旁路開關
541、542、543兩端的電壓。如果該電壓大於閾值，則控制器550通過斷開子列旁路開關541、542、543來將子列取消旁路。
[0105]圖5B是示出了列電流和流入具有一個子列被旁路的示例PV板系統的MPP電流的原理圖。PV板510通過DC-P0B540耦合至電力系統(未示出)。列電流ISTKIN(；流入端子584並且流出端子582。子列旁路開關541被閉合，分流子列511。其餘的子列旁路開關542、543斷開並且其各自的子列512、513不被旁路。圖5B關於子列511被旁路的示例，並且因此為了該特定示例的目的只有電壓傳感器561被示出。
[0106]旁路開關541不是理想開關，並且因此具有小但有限的電阻。因此當其閉合併且導通電流時有可測量到的其兩端的電壓。這種電壓可以有益地被用於確定何時對子列511取消旁路。流進閉合的子列旁路開關541的電流是MPP電流Impp和子列511的子列電流ISUB-SmNe之差。開關541兩端的電壓可以由電壓傳感器561來測量。當子列旁路開關541兩端的電壓小於零時，這意味著MPP電流大於子列電流。當子列旁路開關541兩端的電壓為零時，這意味著MPP電流和子列電流相等。當子列旁路開關541兩端的電壓為正值時，這意味著子列電流大於MPP電流。當子列旁路開關541被閉合，子列511的子列電流基本上等於其短路電流。在短路電流對應的子列電壓為零。因此，在一種實施方式中，當子列旁路開關541兩端的電壓大於零時，控制器550斷開子列旁路開關541並且將PV子列511取消旁路。在這些情況下，被取消旁路的PV子列511兩端的子列電壓將大於零並且子列將為電力系統貢獻電力。
[0107]俥用DC-POB的全PV板旁路
[0108]參照圖5A，上述的子列旁路操作適於將示例PV板510中三個子列511、512、513中的多至兩個旁路。當控制器550為其工作從PV板510接收電力時，通過使用子列旁路開關來將在PV板內的所有子列旁路會有問題。如果檢測到在示例PV板510中的所有三個子列511、512、513兩端的低電壓並且旁路開關541、542、543都被閉合，板510的輸出電壓不足以為控制器550供電並且控制器550可能不能夠提供足夠的驅動電壓以操作任何開關541、
542、543、570、580。
[0109]在一種實施方式中，如果電壓傳感器561、562、563測得的子列電壓之和(板電壓)低於閾值(Vp BY)，則控制器550閉合開關580並且斷開開關570和子列旁路開關541、542、543來將板從列斷開。PV電池所連接的PV板電路路徑兩端的電壓則可以上升至足夠向控制器550為其工作供電的等級，即使在PV板被微弱地照明的時候。在一種實施方式中，VpBY對應於控制器550的最小工作電壓。在這種實施方式中轉換器590的佔空比基本上為零並且轉換器本質上被關閉。
[0110]圖5C是示出了板510由DC-P0B540全部從列斷開的原理圖。在該實施方式中，示例PV板510從端子582、584斷開並且因此通過斷開的開關570從電力系統PV板列中的其他PV板斷開。板510對於列被旁路並且由列中其它板產生的列電流流經閉合的開關580和電感586。電感586的寄生電阻優選地被選擇為足夠小來將功率損耗最小化。子列旁路開關541、542、543全部斷開。
[0111]使用DC-POB的PV板重新連接
[0112]在PV板已經完全被旁路並且從列斷開之後，控制器550可以周期地檢查以確定PV板是否應該被重新連接(例如由於照明的改變)。在這種類型的「喚醒」操作的一種實施方式中，控制器550監控板電壓並且當板電壓達到或超過閾值時重啟轉換器590。開關570和580重新以非零佔空比切換。
[0113]可開關電壓感測
[0114]圖是包含另一種DC-POB的實施方式的示例PV板系統的原理圖。PV板系統504包括PV板510和DC-P0B545。在該實施方式中沒有電壓表561、562和563 (圖5A、5B、5C)並且電壓傳感器或電壓測量功能被合併在控制器550內。在該實施方式中，控制器550通過對電壓測量點564、565、566和567的連接來測量子列電壓。在該實施方式中，單子列兩端的電壓、串聯的兩個子列兩端的電壓、和/或所有子列兩端的電壓可以通過連接至適合的電壓感測點，使用諸如在控制器550內的多可控開關的開關裝置或其連接至電壓測量點564、565、566和567來被測量。例如，子列511和512的組合兩端的電壓可以在測量點564和566之間被測得，或者所有子列的組合電壓可以在電壓感測點564和567之間被測得。類似的結構可以被用於測量開關580和/或端子582和584兩端的電壓。因此，電壓感測或測量可以如圖5A-5C中所示，由單獨的電壓傳感器564、562、563來執行，或者如圖中所示由控制器550本身來執行。因此控制器550可以通過從電壓傳感器接收到測得的電壓或通過測量電壓來確定電壓。
[0115]控制器/開關示例
[0116]圖6A是可以作為控制器450、550被實施的示例性控制器660的框圖。在一種實施方式中穩壓器670將各種PV板輸出電壓轉換至恆定的控制器電源電壓。開關驅動器62為子列旁路開關441、442、443以及圖4A至4E中的開關470和480或者為子列旁路開關541、542、543以及圖5A至中的開關570和580提供驅動信號來控制它們的斷開和閉合。用於示例性控制器660的操作的固件被存儲在存儲器664中。在一種實施方式中，存儲器664是諸如快閃記憶體的非易失性存儲器、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、EPROM、ROM。該固件在示例中所示的中央處理單元(CPU) 672中被執行。時鐘668控制控制器操作的內部定時。用戶界面(UI) 674被提供來例如，向用戶傳輸旁路開關結構的工作狀態。在一個實施方式中，這些組件通過所示的控制和數據總線676彼此連接。
[0117]在一種實施方式中，UI674由發光二極體(LED)組成,其中發光二極體通過其顏色和照明來指示開關441、442、443 (圖4A至4E)的狀態(斷開或閉合)或者開關541、542、543(圖5A至5D)的狀態。在又一種實施方式中，LED指示子列511、512、513或PV板510 (圖5A至OT)內，或者子列411、412、413或PV板410 (圖4A至4E)內的故障，例如在子列中的開路。在又一種實施方式中，LED指示板410、510的旁路開關狀態(沒有子列被旁路、一個子列被旁路、兩個子列被旁路、PV板完全被旁路以及開關480、580閉合)。
[0118]上文描述了 PV板旁路開關結構的基本操作。附加的特徵可以在一些實施方式中被提供以適合特定的操作條件。
[0119]在極弱或沒有照明的一些情況下，示例PV板410、510可能不能夠生成足夠的電能來操作控制器540、550。為了提供這種可能性，在一種實施方式中，開關480、580通過使用功率MOSFET來被實施。功率MOSFET具有形成在MOSFET的主體和漏極之間的自然出現的「內置(built-1n)」二極體。圖6B是功率MOSFET作為示例可控開關的原理圖。圖6B中的示例是N型M0SFET682，並且其內置二極體被單獨地在684示出。內置二極體684在MOSFET源和漏極兩端(即與M0SFET682的主導路徑並聯)。在控制器450、550不具有足夠的電能來將M0SFET682驅動導通的情況中，內置二極體684將變得正向偏壓。當圖6B的示例MOSFET被實施為開關480 (圖4A至4E)或開關580 (圖5A至5D)時，內置二極體684將導通列電流。在另一種實施方式中，獨立二極體被布置為與開關480、580並聯並且以類似的方式執行。圖6C是這種可控開關的原理圖，包括具有並聯的二極體688的開關686。
[0120]控制器電源電壓穩定和電力採集
[0121]如果PV板410、510被嚴重地遮蔽和/或在其他非理想情況下工作，或者在被旁路的過程中，被提供給控制器450、550的電壓將明顯地波動。例如，在圖4C中，當板串聯開關470斷開並且板旁路開關480閉合，PV板410本質上是開路的並且即使其被嚴重地遮蔽或者遭受相對低的照明時，其電壓會是幾十伏。當板串聯開關470閉合併且板旁路開關480斷開來取消板的旁路，列電流被驅使通過PV板410。例如，如果PV板410仍然被嚴重地遮蔽，則板電壓將迅速下降，也許降至低於控制器450的最小工作電壓。在一種實施方式中，被提供給控制器的電壓針對來自取消板旁路的波動而被穩定。
[0122]圖7A是另一種示例PV板系統700的原理圖，該系統在其旁路開關結構740中合併了控制器電壓供給穩壓的實施方式。圖7A中沒有示出電壓傳感器461、462、463 (圖4A至4D)以避免附圖的擁擠。二極體710和電容720被連接在連接有PV電池的PV板的電路路徑兩端的電路路徑中。控制器450從電容720接收電源電壓。當PV板410被旁路時，電容720通過二極體710充電至PV板輸出電壓。如果當板旁路開關480被斷開並且板串聯開關470被閉合時由於列電流被驅使通過子列411、412、413而PV板輸出電壓下降，則二極體710將逆向偏壓並且防止電容720放電。被提供給控制器450的電壓將因此相對地保持恆定並且僅隨著控制器從電容720提取電流而下降。電容720被控制尺寸從而其可以為控制器向控制器450提供足夠的電能來完成喚醒操作。
[0123]圖7B是另一種在其旁路開關結構742中也合併了控制器電源電壓穩壓的實施方式的示例PV板系統702的原理圖。圖7B中沒有示出DC-P0B540電壓傳感器561、562、563(圖5A至OT)以避免附圖的擁擠。二極體712和電容722被連接在PV板510兩端的電路路徑。控制器550從電容720接收電源電壓。電容720通過二極體710充電至小於二極體壓降的PV板輸出電壓。在板突然遮蔽的情況中，板電壓可能突降至小於控制器550的最小工作電壓的低值。在這種情況下二極體710將變為逆向偏壓並且電容720將為控制器供電以防止其立即關閉。例如，這將使得控制器550有足夠的時間來為被遮蔽的狀況發現新的板MPP點。
[0124]在另一種實施方式中，穩壓電路被用於從PV板410、510獲取額外電能。導通列電流的PV板只要電力系統的電壓保持正的就繼續向電力系統提供電力。在一些情況中，PV板電壓會仍是正的但小於向控制器450、550提供的所需電壓。為了確保控制器450、550被提供有其最小工作電壓而在PV板410、510電壓仍是正的時旁路PV板410、510會導致功率損失。
[0125]在一種實施方式中，參照圖7B，控制器550監控在電容722上的電壓值。圖7C是電源電容720、722的電壓對時間的示例圖。在時間h電容電壓變得與最小電壓Vmin相等，並且控制器550通過斷開開關570並且閉合開關580以及停止任何進一步的切換來關閉DC-DC轉換器590。這將PV板510從列斷開並且導致PV板電壓上升。即使是在嚴重遮蔽或降低照明的情況下，PV板510的開路電壓可以容易地達到幾十伏並且足以為控制器550供電。PV板電壓將正向偏壓二極體712並且電容722將充電至小於二極體712兩端的二極體壓降的PV板電壓。在圖7C中，在時間t2電壓上升至足夠的級別從而控制器550重啟轉換器590。
[0126]PV板電壓則將會隨著轉換器590從其得到電能而降低。接下來二極體712變得逆向偏壓，然而電容722仍然在之前的電壓。在時間〖2之後電容722的電壓隨著控制器550繼續工作和提取電流而緩慢地下降。在圖7C中在時間t3電容722的電壓再次降至Vmin並且該循環重複。圖7C中所示的圖僅以說明為目的。類似或不同的電壓/時間特性可以在其它實施方式或實施中被觀測到。
[0127]類似的獲取方案可以被採取至在低照明的周期期間從板410 (圖4A至4E)獲取額外電能。在一種實施方式中，參照圖7A，控制器450監控電容720的電壓值。在時間I1，參照圖7C，電容電壓變得等於最小電壓Vmin並且控制器450斷開開關470、441、442以及443並且閉合開關480。這將PV板410從列斷開並且PV板電壓將升至PV板的開路電壓。即使在嚴重地被遮蔽或降低照明的情況下，PV板410的開路電壓很容易地達到幾十伏，足以為控制器450供電。PV板電壓將正向偏壓二極體710並且電容720將充電至小於二極體710兩端的二極體壓降的PV板電壓。一旦電容720被充電至足夠的電壓，控制器450斷開板旁路開關480並且閉合板串聯開關470。在圖7C中這發生在時間t2。在一種實施方式中，這基本為PV板開路電壓。PV板電壓將隨著列電流經過而下降，然而只要電力系統電壓持續為正，其將繼續為電力系統供電。二極體710變得反向偏壓，但是電容720仍然被充電為開路板電壓。在時間t2之後，電容720的電壓緩慢地隨著控制器450繼續工作以及提取電流而下降。在圖7C中，在時間〖3電容720的電壓已經再次降至Vmin並且該循環重複。圖7C中示出的圖僅僅用於示例的目的。類似的或不同的電壓/時間特性可以在其他實施方式或實施中看到。
[0128]鐘述
[0129]PV板旁路開關特徵在上文中被公開。再次參照圖4A至4E以及7A，但是以多少更普遍的觀念，諸如440、445、740的旁路開關結構可以包括第一開關470和第二開關480。第一開關470將被耦合在電力系統和PV板的PV電池連接於其中的PV板410的電路路徑的第一端之間，並且第一開關可控地將PV板的電路路徑的第一端連接至電力系統以及將PV板的電路路徑的第一端從電力系統斷開。第二開關480將被耦合在(i )在第一開關470和電力系統之間的點和(ii)在PV板410的電路路徑的第二端和電力系統之間的點之間。第二開關480可控地斷開和閉合將PV板410的電路路徑旁路的旁路電路路徑。
[0130]控制器450可操作地耦合至第一開關470和第二開關480以確定PV板410的電路路徑是否將被旁路，並且根據該確定來控制第一和第二開關。
[0131]一種PV板旁路開關裝置還可以包括電壓傳感器461、462、463來被耦合以測量在PV板410的電路路徑中的PV電池的電壓差。在圖4A、4C和4D中所示的示例中有多個電壓傳感器461、462、463，但是在其它實施方式中可以有更多或更少的電壓傳感器。控制器450被率禹合至電壓傳感器461、462、463來根據由電壓傳感器測得的電壓差確定PV板410的電路路徑是否將被旁路。
[0132]在一種實施方式中，單個的電壓傳感器將被可開關地耦合在PV板510的電路路徑中的各自電壓測量點464、465、466、467 (圖4E)之間。
[0133]如在此詳細描述的，控制器450可以確定PV板的電路路徑中的每個各自PV電池子列411、412、413是否將被旁路，並且根據該確定來控制耦合在各自PV電池子列的兩端的PV電池子列開關441、442、443。
[0134]在一些實施方式中，在控制器450和第一開關470之間的電力連接從PV板410向控制器提供電力。電力連接可以包括穩壓電路，其在圖7A所述的示例中包括二極體710，其陽極耦合至第一開關470並且其陰極耦合至控制器450的電力輸入，以及電容720將二極體的陰極耦合至PV板410的電路路徑的第二端。
[0135]當PV板或子列被旁路，控制器450可以隨後確定PV板或子列是否應該被重新連接。例如，當控制器450被配置為響應於確定PV板410的電路路徑將被旁路，斷開板串聯開關470並且閉合板旁路開關480，其可以隨後閉合板串聯開關並斷開板旁路開關，並且根據由電壓傳感器在第一開關閉合併且第二開關斷開時測得的一個或多個電壓差來確定PV板410是否將被重新連接至電力系統，以及根據進一步的確定來控制第一和第二開關。
[0136]在一種實施方式中，如上文中所詳細描述的，控制器450根據當板旁路開關480閉合時板旁路開關480兩端的電壓差來確定PV板是否將被重新連接至電力系統。對於PV電池子列，在子列開關441、442、443被閉合後，控制器450可以根據當PV電池子列開關閉合時PV電池子列開關兩端的電壓差來確定PV電池子列是否將被重新連接。在又一種實施方式中，在PV電池子列被旁路之後，控制器450隨後斷開PV電池子列開關並且根據當PV電池子列開關斷開時由電壓傳感器測得的PV電池子列兩端的電壓差來進一步確定PV電池子列是否將被重新連接，並且根據PV電池子列是否將被重新連接的確定控制PV電池子列的PV電池子列開關。
[0137]PV板DC功率優化和旁路開關特徵也在上文中被公開。再次參照圖5A至以及7B，但是以多少更普遍的觀念，DC功率優化和旁路開關結構可以包括第一開關570和第二開關580。第一開關570將被耦合在電力系統和PV板的PV電池被連接於其中的PV板510的電路路徑的第一端之間，並且第一開關可控地將PV板的電路路徑的第一端連接至電力系統以及將PV板的電路路徑的弟一端從電力系統斷開。弟二開關580將被稱合在(i)在第一開關570和電力系統之間的點和(ii)在PV板510的電路路徑的第二端和電力系統之間的點之間。第二開關580可控地斷開和閉合將PV板510的電路路徑旁路的旁路電路路徑。控制器550可操作地耦合至第一開關570和第二開關580以確定PV板510的電路路徑是否將被旁路，並且根據該確定來控制第一和第二開關。
[0138]在圖5A至以及7B中的示例PV板開關結構540、545、742包括DC轉換器590，該DC轉換器590可以被耦合在電力系統和PV板的多個PV電池被連接於其中的PV板510的電路路徑之間。DC轉換器590包括第一開關570和第二開關580。示例PV板開關結構540、545、742還包括可操作地耦合至第一開關570和第二開關580的控制器550，以確定PV板510的電路路徑是否將被旁路，並且根據對PV板的電路路徑不會被旁路的確定來為PV板輸出的DC轉換控制第一和第二開關。在一種實施方式中，控制器550還被配置為根據對PV板的電路路徑將被芳路的確定控制弟一開關將PV板的電路路徑的弟一端從電力系統斷開，以及控制第二開關閉合將PV板的電路路徑旁路的旁路電路路徑。
[0139]—種開關結構還可以包括電壓傳感器561、562、563，用於被f禹合以測量在PV板510的電路路徑中的PV電池兩端的電壓差。在圖5A中所示的示例中有多個電壓傳感器561、562、563，但在其它實施方式中可以有更多或更少的電壓傳感器。控制器550被耦合至電壓傳感器561、562、563來根據由電壓傳感器測得的電壓差確定PV板510的電路路徑是否將被芳路。
[0140]在一種實施方式中，單個的電壓傳感器將被可開關地耦合在PV板510的電路路徑中的各自電壓測量點564、565、566、567 (圖5D)之間。
[0141]如在此詳細描述的，控制器550可以確定PV板510的電路路徑中的每個各自PV電池子列511、512、513是否將被旁路，並且根據該確定來控制耦合在各自PV電池子列兩端的PV電池子列開關541、542、543。
[0142]在一些實施方式中，在控制器550和PV板510之間的電力連接從PV板510向控制器提供電力。電力連接可以包括穩壓電路，其在圖7B所述的示例中包括二極體710，其陽極耦合至第一開關570並且其陰極耦合至控制器550的電力輸入，並且電容720將二極體的陰極耦合至PV板510的電路路徑的第二端。
[0143]當PV板或子列已經被旁路，控制器550可以隨後確定PV板或子列是否應該被重新連接。例如，當控制器550被配置為響應於確定PV板510將被旁路而斷開開關570並且閉合開關580，其可以隨後根據由電壓傳感器在第一開關閉合併且第二開關斷開時測得的一個或多個電壓差確定PV板是否將通過DC-DC轉換器590被重新連接至電力系統，以及根據該進一步確定來控制第一和第二開關。
[0144]在一種實施方式中，控制器550根據PV板兩端的電壓差來確定PV板是否將被重新連接至電力系統。對於PV電池子列，在子列開關541、542、543被閉合後，控制器550可以根據當PV電池子列開關被閉合時PV電池子列開關兩端的電壓差來確定PV電池子列是否將被重新連接。在另一種實施方式中，在PV電池子列被旁路之後，控制器550隨後斷開PV電池子列開關並且根據當PV電池子列開關被閉合時由電壓傳感器測得的PV電池子列兩端的電壓差來進一步確定PV電池子列是否將被重新連接，並且根據對PV電池子列是否將被重新連接的確定控制PV電池子列的PV電池子列開關。
[0145]在包括DC轉換器590的實施方式中，響應於PV板510將被重新連接至電力系統的確定，控制器550為DC轉換控制開關570、580。
[0146]在圖5A至以及7B中所示的示例中，DC轉換器590是降壓轉換器，並且包括耦合在第一開關570和第一端子582之間的電感586以及稱合在第一端子582和第二端子584之間的電容588，其中DC轉換器通過第一端子582和第二端子584被耦合至電力系統。其它DC轉換器類型是可行的。
[0147]如上所述，針對DC轉換的開關570、580的控制可以將PV板510維持在其最大功率點。這種類型的MPP跟蹤可以通過控制DC轉換中切換第一開關570的佔空比來實現。
[0148]圖4A至4E、5A至?、7Α和7Β將PV板410、510和PV板旁路開關結構440、445、540、545、740、742示為分開的部件。PV板系統400、401、500、501、700、702可以包括所有這些部件。在一些實施方式中，旁路開關結構440、445、540、545、740、742可以被整合至PV板。在一些實施方式中，旁路開關結構可以被整合至PV板的接線盒。如本文中所描述的，如果PV板410、510以及PV板旁路開關結構440、445、540、545、740、742被分別地製造或者被分別的提供，則PV板旁路開關結構的組件將被連接至或耦合至PV板以及電力系統。在整合的封裝或產品中，或者在安裝被單獨提供的組件之後，例如這些連接可以已經在適當的位置。
[0149]示例方法
[0150] 上述的實施方式主要在示例PV板系統的情況中被描述。其它的實施方式，例如包括方法也是被考慮的。圖8是示例方法的流程圖。
[0151 ] 示例方法800包括在802確定PV電池連接於其中的PV板的電路路徑是否將被旁路。在804, f禹合在電力系統和PV板電路路徑的第一端之間的第一開關(例如圖4A至4E以及7A中的470或者圖5A至以及7B中的570)被控制，以根據在802所述的確定，將PV板電路路徑的第一端耦合至電力系統或者將PV板電路路徑的第一端從電力系統斷開。在804的控制還包括根據在802的確定控制耦合在(i)在第一開關470和電力系統之間的點和(ii)在PV板的電路路徑的第二端和電力系統之間的點之間的第二開關(例如圖4A至4E以及7A中的480或者圖5A至以及7B中的580)來斷開或閉合將PV板的電路路徑旁路的旁路電路路徑。在804對開關的控制可以包括將開關的一個或兩個維持在其當前的斷開或閉合狀態，和/或改變開關的一個或兩個的狀態。應該理解的是，在本文中連接和斷開以及斷開和閉合的含義將區別於DC-DC轉換器的普通的開關操作，其中在DC-DC轉換器中，圖5A至以及圖7B中的開關570和580以轉換器的工作頻率交替地斷開和閉合。
[0152]示例方法800是一種示例性實施方式。可以被執行的附加操作的示例，例如測量電壓、旁路PV電池子列和/或重新連接被旁路的PV板或PV電池子列將從說明和關於裝置和系統實施的附圖中變得清晰。進一步的變形將會或變得明顯。
[0153]在這裡參照圖7A至7C描述的一種該變形關於電壓穩定。在PV板旁路開關結構440,445,740的情況中，穩壓可以包括當電容720 (圖7A)放電至被示出為控制器450的最小工作電壓的第一電壓時斷開板串聯開關470並且閉合板旁路開關480，然後對電容充電。二極體710變為正向偏壓，並且電容720被充電至高於第一電壓的第二電壓。該第二電壓可以與PV板410開路電壓一樣高，該開路電壓小於二極體710兩端的壓降。穩壓的下一個步驟包括當電容720充電至第二電壓時閉合板串聯開關470並且斷開板旁路開關480。PV板410可以因此被周期性地旁路，接下來其電壓上升並且為電容720充電，PV板410被重新連接並且電容具有足夠的存儲電量來在一段時間內為控制器450供電，並且接下來該循環再次重複。這種機制是很有用的，因為即使在低輸出電壓的條件下能夠在保持控制器450被供電的同時「收穫」能量。
[0154]在圖5A至以及7B中的PV板旁路開關結構540、545、742的情況中，穩壓可以包括當電容720 (圖7B)放電至被示出為控制器550的最小工作電壓的第一電壓時停止開關570和580的切換，並且接下來對電容充電。二極體712變為正向偏壓，並且電容722充電至高於第一電壓的第二電壓。該第二電壓可以與PV板510的開路電壓一樣高，該開路電壓小於二極體712兩端的降壓。穩壓的下一個步驟包括當電容722充電至第二電壓時恢復開關570和580的切換。
[0155]在這種實施方式中DC - DC轉換器590被關閉，導致PV板電壓上升並且為電容722充電，DC-DC轉換器590然後被重啟並且電容具有足夠的存儲電能來在一段時間內為控制器550供電，接下來該循環再次重複。這種機制是很有用的，因為即使在低輸出電壓的條件下能夠在保持控制器550被供電的同時「收穫」能量。
[0156]另一種變形涉及提供DC轉換的實施方式。這種方法可以包括在802確定PV板的多個PV電池連接其中的PV板的電路路徑是否將被旁路。在804的開關控制可以包括根據確定PV板的電路路徑將不被旁路，針對PV板輸出的DC轉換控制DC轉換器的第一和第二開關。第一開關被耦合在電力系統和PV板的電路路徑的第一端之間，並且第二開關被耦合在(i)在第一開關和電力系統之間的點與(ii)在PV板的電路路徑的第二端和電力系統之間的點之間。在804的開關控制還可以包括根據確定PV板的電路路徑將被旁路來控制第一開關將PV板的電路路徑的第一端從電力系統斷開，並且根據確定PV板的電路路徑將被旁路來控制第二開關閉合將PV板的電路路徑旁路的旁路電路路徑。
[0157]圖9是另一個示例方法900的流程圖，該方法涉及製造、建造和/或安裝PV板系統。示例方法900包括在902提供PV板。該PV板包括連接有PV電池的電路路徑。在904提供開關和控制器。開關包括第一開關(例如圖4A至4E以及7A中的470)，用於可開關地將PV板的電路路徑的第一端連接至電力系統，以及第二開關(例如圖4A至4E以及7A中的480)，用於可開關地連接(i)在第一開關和電力系統之間的點與(ii)在電路路徑的第二端和電力系統之間的點。在904提供控制器以確定PV板的電路路徑是否將被旁路並且根據該確定控制第一和第二開關。這些示例性操作涉及製造或建立PV板系統。
[0158]這種PV板系統的安裝可以在隨後在906被執行。在安裝中，第一開關和PV板的電路路徑的第二端被連接至電力系統。
[0159]如同示例方法800，示例方法900是示例的目的，並且其他實施方式可以包括變形。
[0160]在一種變形中，在902提供PV板，並且在904提供開關和控制器，包括:提供DC轉換器，該DC轉換器包括第一開關(例如圖5A至以及7B中的570)，用於可開關地將PV板的電路路徑的第一端連接至電力系統，以及第二開關(例如圖5A至以及7B中的580)，用於可開關地連接(i)在第一開關和電力系統之間的點與(ii)在PV板的電路路徑的第二端和電力系統之間的點；以及提供控制器以確定PV板的電路路徑是否將被旁路並且根據PV板的電路路徑將不被旁路的確定針對PV板輸出的DC轉換控制第一和第二開關。控制器還可以根據PV板的電路路徑將被旁路的確定來控制第一開關來將PV板的電路路徑的第一端從電力系統斷開並且控制第二開關來閉合將PV板的電路路徑旁路的旁路電路路徑。如上所述，這種PV板系統的安裝可以在隨後在906通過將第一開關和PV板的電路路徑的第二端連接至電力系統來被執行。
[0161]
[0162]已經被描述的僅僅是本發明公開的實施方式的原理的應用的說明。其他結構和方法可以被本領域技術人員實施。
[0163]例如，雖然在本文的環境中主要以方法和系統來描述，其他的實施也是可以被考慮的。至少例如控制特徵可以被實施為存儲在永久計算機可讀介質中的指令。
[0164]應該理解的是，DC-POB的實施不被僅限於如圖7B以及5A至中所示的基於降壓轉換器的設計。在此描述的示例DC-POB是DC-DC轉換器功能可以被整合在旁路開關內而不需要任何附加開關部件的實施方式的示例。在圖7B以及5A至中所示的實施方式中，開關570、580是兩用開關，並且針對DC-DC轉換器和板旁路開關而被切換。
【權利要求】
1.一種光伏(PV)板旁路開關裝置，包括: 第一開關，該第一開關被耦合在電力系統和所述PV板的電路路徑的第一端之間，所述PV板的多個PV電池被連接在所述PV板的電路路徑中，所述第一開關可控地將所述PV板的所述電路路徑的所述第一端連接至電力系統以及將所述PV板的所述電路路徑的所述第一端從所述電力系統斷開； 第二開關，該第二開關被耦合在(i)在所述第一開關和所述電力系統之間的點與(ii)在所述PV板的所述電路路徑的第二端和所述電力系統之間的點之間，所述第二開關可控地斷開和閉合將所述PV板的所述電路路徑進行旁路的旁路電路路徑；以及 控制器，該控制器可操作地耦合至所述第一開關和所述第二開關，以確定所述PV板的所述電路路徑是否將被旁路，以及根據該確定控制所述第一開關和所述第二開關。
2.根據權利要求1所述的PV板開關裝置， 所述第一開關和所述第二開關包括DC轉換器， 所述控制器還被配置為根據對所述PV板的所述電路路徑將不被旁路的確定來控制所述第一開關和所述第二開關以進行所述PV板輸出的DC轉換。
3.根據權利要求1或2所述的PV板開關裝置，還包括: 電壓傳感器，該電壓傳感器被耦合來測量所述PV板的所述電路路徑中的PV電池兩端的電壓差； 所述控制器被耦合至所述電壓傳感器來根據由所述電壓傳感器測得的電壓差確定所述PV板的所述電路路徑是否將被旁路。
4.根據權利要求1或2所述的PV板開關裝置，還包括: 各自的PV電池子列開關，該各自的PV電池子列開關被耦合在多個PV電池的各自的子列兩端， 所述控制器可操作地耦合至所述PV電池子列開關，以確定所述PV板的所述電路路徑中的每個各自的PV電池子列是否將被旁路，以及根據對所述PV板的所述電路路徑中的每個PV電池子列是否將被旁路的確定來控制所述PV電池子列開關。
5.根據權利要求1或2所述的PV板開關裝置，還包括: 在所述控制器和所述PV板之間的電連接，用於從所述PV板向所述控制器提供電力，所述電連接包括穩壓電路。
6.根據權利要求5所述的PV板開關裝置，所述穩壓電路包括: 二極體，該二極體的陽極被耦合至所述PV板並且所述二極體的陰極被耦合至所述控制器的電力輸入； 電容，該電容用於將所述二極體的陰極耦合至所述PV板的所述電路路徑的第二端。
7.根據權利要求根據權利要求1或2所述的PV板開關裝置，所述控制器還被配置為在確定所述PV板的所述電路路徑將被旁路之後，進一步確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統，並且根據該進一步確定控制所述第一開關和所述第二開關。
8.根根據權利要求1或2所述的PV板開關裝置，還包括: 電壓傳感器，用於測量在所述PV板的所述電路路徑中的PV電池兩端的電壓差， 所述控制器被耦合至所述電壓傳感器來根據由所述電壓傳感器測得的電壓差來確定所述PV板的所述電路路徑是否將被旁路，所述控制器被配置為響應於確定所述PV板的所述電路路徑將被旁路，斷開所述第一開關並且閉合所述第二開關， 所述控制器還被配置為隨後閉合所述第一開關並且斷開所述第二開關，以及根據由所述電壓傳感器在所述第一開關閉合併且所述第二開關斷開時測得的電壓差來進一步確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統， 所述控制器還被配置為根據所述進一步確定來控制所述第一開關和所述第二開關。
9.根據權利要求1或2所述的PV板開關裝置，還包括: 電壓傳感器，用於測量在所述PV板的所述電路路徑中的PV電池的兩端的電壓，所述控制器被耦合至所述電壓傳感器來根據由所述電壓傳感器測得的電壓差來確定所述PV板的所述電路路徑是否將被旁路， 所述控制器被配置為響應於確定所述PV板的所述電路路徑將被旁路，斷開所述第一開關並且閉合所述第二開關， 所述控制器還被配置為隨後根據在所述第二開關閉合時所述第二開關兩端的電壓差來確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統，以及根據對所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統的確定來控制所述第一開關和所述第二開關。
10.根據權利要求4所述的PV板開關裝置，還包括: 電壓傳感器，該電壓傳感器可開關地耦合在所述PV板的所述電路路徑中的各自的電壓測量點對之間，用於測量在各自的電壓測量點之間的各自的電壓差，各自的子列被連接在該各自的電壓測量點對之間， 所述控制器被耦合至所述電壓傳感器來根據由所述電壓傳感器測得的電壓差確定所述PV板的所述電路路徑中的PV電池子列是否將被旁路， 所述控制器被配置為響應於確定所述PV板的所述電路路徑中的PV電池子列將被旁路，閉合耦合在該PV電池子列兩端的PV電池子列開關， 所述控制器還被配置為在確定所述PV電池子列將被旁路之後，根據當所述PV電池子列開關閉合時所述PV電池子列開關兩端的電壓差來確定所述PV電池子列是否將被重新連接，以及根據對所述PV電池子列是否將被重新連接的確定來控制所述PV電池子列的所述PV電池子列開關。
11.根據權利要求4所述的PV板開關裝置，還包括: 電壓傳感器，該電壓傳感器可開關地耦合在所述PV板的所述電路路徑中的各自的電壓測量點對之間，用於測量在各自的電壓測量點之間的各自的電壓差，各自的子列被連接在該各自的電壓測量點對之間， 所述控制器被耦合至所述電壓傳感器來根據由所述電壓傳感器測得的電壓差確定所述PV板的所述電路路徑中的PV電池子列是否將被旁路， 所述控制器被配置為響應於確定所述PV板的所述電路路徑中的PV電池子列將被旁路，閉合耦合在該PV電池子列兩端的PV電池子列開關， 所述控制器還被配置為隨後斷開所述PV電池子列開關並且根據由所述電壓傳感器在所述PV電池子列開關斷開時測得的所述PV電池子列兩端的電壓差來進一步確定所述PV電池子列是否將被重新連接，以及根據對所述PV電池子列是否將被重新連接的確定來控制所述PV電池子列的所述PV電池子列開關。
12.根據權利要求2所述的PV板開關裝置，所述DC轉換器包括降壓轉換器。
13.根根據權利要求2所述的PV板開關裝置，所述DC轉換器還包括: 電感，該電感耦合在所述第一開關和第一端子之間，其中所述DC轉換器將通過所述第一端子耦合至所述電力系統； 電容，所述電容耦合在所述第一端子和第二端子之間，其中所述DC轉換器將通過所述第二端子耦合至所述電力系統。
14.根據權利要求2所述的PV板開關裝置，所述控制器被配置為針對DC轉換控制所述第一開關和所述 第二開關來將所述PV板維持在該PV板的最大功率點。
15.根根據權利要求14所述的PV板開關裝置，所述控制器被配置為通過針對所述DC轉換控制切換所述第一開關的佔空比來將所述PV板維持在該PV板的最大功率點。
16.—種光伏(PV)板系統,包括: 權利要求1或2中所述的PV板開關裝置； 包括連接在所述電路路徑中的所述多個PV電池的PV板。
17.一種電力系統,包括: 多個根據權利要求16所述的PV板系統。
18.—種方法,包括: 確定光伏(PV)板的電路路徑是否將被旁路，所述PV板的多個PV電池被連接在該PV板的電路路徑中； 控制耦合在電力系統和所述PV板的所述電路路徑的第一端之間的第一開關以根據所述確定將所述PV板的所述電路路徑的所述第一端連接至電力系統或者將所述PV板的所述電路路徑的所述第一端從所述電力系統斷開； 控制耦合在(i)在所述第一開關和所述電力系統之間的點與(ii)在所述PV板的所述電路路徑的第二端和所述電力系統之間的點之間的第二開關以根據所述確定斷開或閉合將所述PV板的所述電路路徑進行旁路的旁路電路路徑。
19.根據權利要求18所述的方法，還包括: 根據確定所述PV板的所述電路路徑將不被旁路，控制所述第一開關和所述第二開關以進行所述PV板輸出的DC轉換。
20.根據權利要求18或19所述的方法，還包括: 測量所述PV板的所述電路路徑中的PV電池兩端的電壓差； 所述確定包括根據測得的電壓差確定所述PV板的所述電路路徑是否將被旁路。
21.根據權利要求18或19所述的方法，還包括: 從所述PV板向控制器提供電力； 穩定被提供給所述控制器供電的電壓， 所述穩壓包括: 提供穩壓電路，該穩壓電路包括:二極體，該二極體的陽極被耦合至所述PV板並且所述二極體的陰極被耦合至所述控制器的電力輸入；以及電容，該電容用於將所述二極體的陰極耦合至所述PV板的所述電路路徑的第二端； 當所述電容放電至第一電壓時，斷開所述第一開關並且閉合所述第二開關； 當所述電容放電至高於所述第一電壓的第二電壓時，閉合所述第一開關並且斷開所述第二開關。
22.根據權利要求18或19所述的方法，還包括:在確定所述PV板的電路路徑將被旁路之後，確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統； 根據對所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統的確定，進一步控制所述第一開關和所述第二開關。
23.根據權利要求18或19所述的方法，還包括: 測量在所述PV板的所述電路路徑中的PV電池的兩端的電壓； 所述確定包括根據測得的電壓差確定所述PV板的所述電路路徑是否將被旁路； 對所述第一開關的控制包括響應於確定所述PV板的所述電路路徑將被旁路，斷開所述第一開關； 對所述第二開關的控制包括響應於確定所述PV板的所述電路路徑將被旁路，閉合所述第二開關， 該方法還包括: 隨後閉合所述第一開關並且斷開所述第二開關； 根據當所述第一開關閉合併且所述第二開關斷開時測得的電壓差來確定所述PV板是否將被重新連接至所述電 力系統； 根據對所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統的確定來控制所述第一開關和所述第二開關。
24.根據權利要求18或19所述的方法，還包括: 測量在所述PV板的所述電路路徑中的PV電池兩端的電壓差； 所述確定包括根據測得的電壓差確定所述PV板的所述電路路徑是否將被旁路； 對所述第一開關的控制包括響應於確定所述PV板的所述電路路徑將被旁路，斷開所述第一開關； 對所述第二開關的控制包括響應於確定所述PV板的所述電路路徑將被旁路，閉合所述第二開關， 該方法還包括: 隨後根據當所述第二開關閉合時所述第二開關兩端的電壓差來確定所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統； 根據對所述PV板是否將被重新連接至所述電力系統的確定來控制所述第一開關和所述第二開關。
25.根據權利要求18或19所述的方法，還包括: 測量在所述PV板的所述電路路徑中的多個PV電池的各自的子列兩端的各自的電壓差， 根據測得的電壓差確定所述PV板的所述電路路徑中的每個各自PV電池子列是否將被芳路， 根據對所述PV板的所述電路路徑中的每個PV電池子列是否將被旁路的確定，控制耦合在所述各自的PV電池子列兩端的各自的PV電池子列開關； 對各自的PV電池子列開關的控制包括:響應於確定所述PV板的所述電路路徑中的PV電池子列將被旁路，閉合耦合在該PV電池子列兩端的PV電池子列開關，該方法還包括: 隨後根據當所述PV電池子列開關閉合時所述PV電池子列開關兩端的電壓差來確定所述PV電池子列是否將被重新連接； 根據對所述PV電池子列是否將被重新連接的確定來控制所述PV電池子列的PV電池子列開關。
26.根據權利要求18或19所述的方法，還包括: 測量在所述PV板的所述電路路徑中的多個PV電池的各自的子列兩端的各自電壓差， 根據測得的電壓差確定所述PV板的所述電路路徑中的每個各自PV電池子列是否將被芳路； 根據對所述PV板的所述電路路徑中的每個PV電池子列是否將被旁路的確定，控制耦合在所述各自的PV電池子列兩端的各自的PV電池子列開關； 對各自的PV電池子列開關的控制包括:響應於確定所述PV板的所述電路路徑中的PV電池子列將被旁路，閉合耦合在該PV電池子列兩端的PV電池子列開關， 該方法還包括: 隨後斷開所述PV電池子列開關； 根據當所述PV電池子列開關斷開時在所述PV電池子列兩端測得的電壓差來確定所述PV電池子列是否將被重新連接至所述電力系統； 根據對所述PV電池子列是否將被重新連接的確定來控制所述PV電池子列開關。
【文檔編號】H02S40/30GK104052391SQ201410099109
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2013年3月15日
【發明者】R·K·奧爾, A·M·J·R·帕坎 申請人:索蘭託半導體公司