專利名稱：光電電池器件以及故障確定方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及光電器件以及故障確定方法。
背景技術(shù)：
近年來，對于電源來說，光電電池器件已經(jīng)變得越來越重要，這是因為與人們一直以來依賴的礦物燃料相比，光電電池器件較少涉及資源的消耗，也不涉及對全球環(huán)境的影 響。通過使用光電效應，光電電池器件可以將入射光直接轉(zhuǎn)換為電，從而其能夠比礦物燃料 提供更清潔的能量。例如，光電電池器件產(chǎn)生功率，其中包括有并聯(lián)布置在地線和電源線之間的多個 電源單元。每一電源單元包括電源模塊，每一電源模塊包括光電電池模塊，用于從入射光產(chǎn) 生光電動勢。在每一電源單元中，可以將多個電源模塊布置為一些組，以便在這些組內(nèi)相互 串聯(lián)連接多個電源模塊。如此布置的電源單元被認為是以串聯(lián)形式布置。例如，光電電池 模塊包括用于基于入射光產(chǎn)生光電動勢的多個電池。這些電池可以以串聯(lián)或/和并聯(lián)的方 式相互連接。當光電電池器件的電源單元中包括的電源模塊損壞時，例如通過所得到的功率的 衰減，可以相對容易地發(fā)現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)了故障。然而，檢測光電電池器件中的哪個電源模塊被 損壞并不容易，這是因為(例如)其可能需要針對每一電源模塊測量開路電壓、短路電流 等。由于光電電池器件的電源單元可能被置于(例如)屋頂上以便從太陽光產(chǎn)生光電動勢， 因此該測量可能是難以實現(xiàn)的。在這種境況下，已經(jīng)開發(fā)了用于有助于光電電池器件的光電模塊的故障檢測的技 術(shù)。例如，在JP 2000-269531 (A)中描述了這樣的技術(shù)其基于檢測在向每一電源模塊唯一 分配的頻率上的信號的結(jié)果，調(diào)查和確認每一電源模塊的故障。在JP 2000-269531 (A)中， 還描述了這樣的技術(shù)其通過與每一電源模塊連接的專用線，通知用于指示光電電池器件 中包括的每一電源模塊的狀態(tài)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)基于檢測在向每一電源模塊唯一分配的頻率上的信號的結(jié)果來確定每一電 源模塊是否被損壞的常規(guī)技術(shù)(在下文中稱為“常規(guī)技術(shù)1”)中，基于檢測在對于電源模 塊唯一的頻率上的信號的結(jié)果，調(diào)查和確認電源模塊的故障。根據(jù)常規(guī)技術(shù)1，振蕩器電路 將在對于每一電源模塊唯一的頻率上的信號(在下文中稱作“唯一頻率信號”)施加到針 對每一電源模塊配給(issue)的電源線。根據(jù)利用了這種振蕩器電路(在向其供電被中斷 時，停止唯一頻率信號的振蕩)的常規(guī)技術(shù)1，調(diào)查和確認故障。如常規(guī)技術(shù)1中那樣，如果將唯一頻率分別分配給光電電池器件中包括的電源模 塊以分別確定電源模塊是否被損壞，那么不應將每一頻率分配給多個電源模塊。因此，根據(jù) 常規(guī)技術(shù)1，至少應當提供與電源模塊數(shù)量同樣多的頻率。此外，電源模塊的數(shù)量變得越大， 則變得越難以確定哪個電源模塊被損壞。另外，根據(jù)常規(guī)技術(shù)1，由于僅基于檢測電源模塊的唯一頻率信號的結(jié)果而確定電源被損壞，因此可能難以檢測在被確定為損壞的電源模塊 中已出現(xiàn)了什么故障(例如，短路/開路的故障)。根據(jù)用于通過與每一電源模塊連接的專用線來發(fā)送每一電源模塊的狀態(tài)的信息 的常規(guī)技術(shù)(在下文稱為“常規(guī)技術(shù)2”)，為每一電源模塊收集狀態(tài)信息。因此，根據(jù)常規(guī) 技術(shù)2，仍然可以檢測在被確定為故障的電源模塊中已出現(xiàn)了什么故障。然而，根據(jù)常規(guī)技術(shù)2，為了針對每一電源模塊檢測故障，從每一電源模塊相繼發(fā) 送的狀態(tài)信息應當被其對應的電源模塊識別。例如，根據(jù)常規(guī)技術(shù)2，由針對電源模塊唯一 提供的唯一頻率信號或者由針對電源模塊唯一提供的某種模式(pattern)的脈沖信號來 識別與特定狀態(tài)信息對應的電源模塊。根據(jù)常規(guī)技術(shù)2，在通過使用不同的頻率進行識別的 情況下，應當至少提供與電源模塊數(shù)量同樣多的頻率。因此，電源模塊的數(shù)量越多，則變得 越難以確定哪個電源模塊被損壞。根據(jù)常規(guī)技術(shù)2，在通過使用針對不同電源模塊提供的不 同模式的脈沖信號進行識別的情況下，電源模塊的數(shù)量變得越大，則應當提供越多的模式。 然而，模式的數(shù)量是受限的。因此，在根據(jù)常規(guī)技術(shù)2通過使用針對不同電源模塊提供的 不同模式的脈沖信號進行識別的情況下，光電電池器件可以包括的電源模塊的數(shù)量將會受 限。此外，在根據(jù)常規(guī)技術(shù)2通過使用為不同電源模塊提供的不同模式的脈沖信號進行識 別的情況下，電源模塊的數(shù)量變得越大，則變得越難以確定哪個電源模塊被損壞。如上所述，根據(jù)常規(guī)技術(shù)1和2(在下文中稱為“常規(guī)技術(shù)”)，在基于從光電電池器件中包括的每一電源相繼發(fā)送的信息來檢測故障時，可發(fā)現(xiàn)各種問題。因此，不確保可以 用常規(guī)技術(shù)來針對每一電源模塊進行故障檢測。鑒于上述情況，期望提供新穎的和改進的、并且可以容易地實現(xiàn)電源模塊故障檢 測的光電電池器件和故障確定方法。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供了如下這樣的光電電池器件，其包括電源單元，其 布置在地線和電源線之間，用于從入射光產(chǎn)生光電動勢，并且將指示狀態(tài)的狀態(tài)信息施加 到所述電源線；以及還包括逆變器，用于將從電源線施加的直流電源轉(zhuǎn)換為預定電源，并且 經(jīng)由所述電源線而與所述電源單元進行通信。所述電源單元包括一個或多個電源模塊，每 個電源模塊包括光電電池模塊，其包含電池，其以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式布置，用于從入射 光產(chǎn)生光電動勢；第一端子，其在地線一側(cè)；以及第二端子，其在電源線一側(cè)。所述一個或 多個電源模塊中的每一個還包括旁路二極管，其具有陽極和陰極。所述陽極與所述光電電 池模塊的所述第一端子連接，所述陰極與所述光電電池模塊的所述第二端子連接。所述一 個或多個電源模塊中的每一個還包括狀態(tài)檢測器，其用于檢測每一電源模塊的狀態(tài)，并且 將檢測到的狀態(tài)作為檢測結(jié)果進行輸出；通信單元，其用于從所述逆變器接收信息請求，并 且將基于檢測結(jié)果的狀態(tài)信息施加到電源線；以及通信控制器，其基于所述通信單元接收 到的信息請求，控制所述通信單元選擇性地施加狀態(tài)信息。根據(jù)該布置，可以方便電源模塊的故障檢測。所述通信控制器可以具有存儲在其中的、用于唯一地表示一個或多個電源模塊中 的每一個的第一標識信息，并且如果所述第一標識信息與如下的第二標識信息匹配，則所 述通信控制器控制所述通信單元傳送所述狀態(tài)信息，其中，所述第二標識信息用于指定被 請求傳送所述狀態(tài)信息的一個或多個電源模塊中的一個或多個。所述第二標識信息可以包 含在所述信息請求中。
如果所述第一標識信息與所述第二標識信息不匹配，則所述通信控制器可以控制 所述通信單元不傳送所述狀態(tài)信息。所述通信單元可以包括變壓器，其具有初級線圈，其布置為與所述通信控制器連 接；以及次級線圈，其布置在所述第二端子與所述電源線之間或者所述第一端子和所述地線之間。所述通信單元可以包括變壓器，其具有初級線圈，其布置為與所述通信控制器連 接；以及次級線圈，其布置為與所述地線和所述電源線連接?？梢杂伤龉怆婋姵啬K向所述通信控制器供電?？梢杂砂ㄔ谒龉怆婋姵啬K中的一個或多個電池中的每一個向所述通信控 制器供電。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了故障確定方法，其包括以下步驟將信息請求傳 送到電源單元以便獲取用于指示狀態(tài)的狀態(tài)信息。所述電源單元布置在地線和電源線之 間，用于從入射光產(chǎn)生光電動勢。所述電源單元包括一個或多個電源模塊，每一電源模塊基 于所述信息請求而將所述狀態(tài)信息選擇性地施加到所述電源線。所述故障確定方法還包括 以下步驟基于選擇性地施加到所述電源線的狀態(tài)信息，確定所述一個或多個電源模塊中 每一個的狀態(tài)。通過使用這種方法，可以方便電源模塊的故障檢測。根據(jù)上述本發(fā)明的實施例，可以有助于電源模塊的故障檢測。


圖1是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的狀態(tài)的第一圖示。圖2是示出在根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的光電電池模塊中包括的電池的特 性的示例的圖示。圖3是示出旁路二極管的特性的示例的圖示。圖4是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的狀態(tài)的第二圖示。圖5是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的狀態(tài)的第三圖示。圖6是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的狀態(tài)的第四圖示。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件的布置的示例的圖示。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電源模塊的第一示例性布置的圖示。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的狀態(tài)檢測器的示例性布置的圖示。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊中包括的通信控制器的示例性布置的 圖示。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電源模塊的第二示例性布置的圖示。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電源模塊的第三示例性布置的圖示。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件的故障確定方法的示例的圖示。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。注意，在本說明書和附圖 中，用相同的附圖標記表示基本上具有相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性要素，并且省略了這些結(jié)構(gòu)性要素的重復描述。在下文中，將以如下的順序給出描述。1.根據(jù)本發(fā)明實施例的方法；2.根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件；以及3.根據(jù)本發(fā)明實施例的故障確定方法。(根據(jù)本發(fā)明實施例的方法)在說明根據(jù)本發(fā)明第一 第三實施例的光電電池器件(在下文中可將其稱為“光電電池器件100”)之前，描述本發(fā)明實施例的故障檢測方法。下面將根據(jù)本發(fā)明的實施例 描述為光電電池器件，但是光電電池系統(tǒng)也可以作為根據(jù)本發(fā)明的實施例。[1]根據(jù)本發(fā)明實施例的故障檢測方法的概述如上所述，由于總是基于從每一電源模塊相繼發(fā)送的信息來調(diào)查和確認故障，因 此可以在應用了常規(guī)技術(shù)的光電單位器件(在下文中將其稱為“常規(guī)光電單位器件”)中發(fā) 現(xiàn)各種缺點。為此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，光電電池器件100中包括的電源模塊選擇性地發(fā) 送模塊的狀態(tài)信息。根據(jù)本發(fā)明的實施例，光電電池器件100進一步包括逆變器(其也稱 為功率調(diào)節(jié)器)，用于將經(jīng)由電源線施加的直流電源轉(zhuǎn)換為預定電源，然后，逆變器嘗試通 過收集每一狀態(tài)信息來檢測每一電源模塊的故障。根據(jù)本發(fā)明實施例的狀態(tài)信息是指示電源模塊的狀態(tài)的信息。例如使用每一狀態(tài) 信息，光電電池器件100可以檢測每一電源模塊是否正常，并且可以進一步檢測在被檢測 為不正常的電源模塊中發(fā)生了什么故障。例如，可以通過光電電池器件中包括的逆變器或 者通過外部設備，來執(zhí)行通過使用根據(jù)本發(fā)明實施例的狀態(tài)信息的故障檢測。在外部設備 通過使用狀態(tài)信息檢測故障的情況下，根據(jù)本發(fā)明實施例的逆變器(例如)承擔了如下的 作用收集狀態(tài)信息，并且將收集到的狀態(tài)信息發(fā)送到外部設備。光電電池器件100中包括 的逆變器可以是DC(直流)/AC(交流)逆變器，其用于將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源；或者 DC/DC逆變器，其用于將直流電源轉(zhuǎn)換為另一直流電源，但是其不限于此。下面主要描述根 據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件100中包括的逆變器基于狀態(tài)信息來檢測故障的情況。更具體而言，在光電電池器件100中，逆變器發(fā)送用于傳送狀態(tài)信息的請求，并且 每一電源模塊基于檢測到的信息請求，選擇性地傳送其狀態(tài)信息。在光電電池器件100中， 在電源模塊中存儲對于每一電源模塊來說唯一的標識信息(在下文中將其稱為“第一標識 信息”)，并且逆變器將發(fā)送包含有用于指定要請求哪個模塊傳送其狀態(tài)信息的標識信息 (在下文將其稱為“第二標識信息”)的請求。然后，每一電源模塊基于所存儲的第一標識 信息和包含在接收到的信息請求中的第二標識信息來確定是否要傳送其狀態(tài)信息。根據(jù)其 確定，每一電源模塊傳送其狀態(tài)信息。因此，在光電電池器件100中，不同于電源模塊相繼發(fā)送其信息的常規(guī)技術(shù)，通過 信息請求而被請求發(fā)送其狀態(tài)信息的特定電源模塊將發(fā)送其狀態(tài)信息。換言之，在光電電 池器件100中，由于光電電池器件100可基于根據(jù)信息請求而從特定電源模塊發(fā)送的狀態(tài) 信息來檢測故障，因此不同于常規(guī)技術(shù)，不必唯一地為每一電源模塊設置頻率信號或者脈 沖信號。因此，即使光電電池器件100中包括的電源模塊的數(shù)量增加，光電電池器件100中 也不會發(fā)現(xiàn)常規(guī)技術(shù)的上述缺點。此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件100中，電源模塊將其狀態(tài)信息施加到電源線(輸電線)以嘗試基于狀態(tài)信息檢測故障。各個電流依據(jù)光電電池器件100的電源模塊所產(chǎn)生的光電動勢而流經(jīng)電源線。更具體而言，例如，在光電電池器件100中，電源 模塊將其狀態(tài)信息施加到各個電源模塊內(nèi)的電源線。然后，在光電電池器件100中，連接到 電源線的逆變器收集狀態(tài)信息以嘗試檢測每一電源模塊的故障。因此，例如，如果在所得到 的功率中發(fā)現(xiàn)衰減，則光電電池器件100可分別檢測每一電源模塊的故障，而無需任何額 外的測量(諸如，電源模塊中開路電壓的測量、電源模塊中短路電流的測量等)來指定損壞 的電源模塊。另外，在光電電池器件100中，逆變器經(jīng)由電源線將信息請求發(fā)送到電源模塊。因 此，基于各個電源模塊所產(chǎn)生的光電動勢的電流流經(jīng)的各電源線分別起光電電池器件100 中的逆變器和各電源模塊之間的通信路徑的作用。如上所述，在光電電池器件100中，經(jīng)由作為通信路徑的電源線，將信息請求從逆 變器發(fā)送到電源模塊，而將狀態(tài)信息從電源模塊發(fā)送到逆變器。因此，因為可以在沒有用于 每一電源模塊的任何專用線的情況下發(fā)送和接收信息請求和狀態(tài)信息，所以與上述專用線 的情況相比，即使電源模塊的數(shù)量增大，也可以降低光電電池器件100中布線的復雜性。雖然在以下示例性說明中，根據(jù)本發(fā)明的光電電池器件100具有作為通信路徑的 電源線，但是光電電池器件中的通信路徑不一定是電源線。例如，即使針對各個電源模塊都 將專用線包括在其中，由于電源模塊可以基于信息請求來選擇性地發(fā)送其狀態(tài)信息，因此 光電電池器件100也可以方便檢測電源模塊的故障。[2]根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的示例性狀態(tài)和其檢測方法接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的示例性狀態(tài)和其檢測方法。[2-1]電源模塊的示例性狀態(tài)圖1是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的狀態(tài)的第一圖示。為了使以下描 述簡單起見，在圖1中示出了以不同于光電電池器件100(將在稍后進行描述)的方式布置 的、更普通的光電電池器件10。對于圖1所示的圖示性的光電電池器件10，下面描述可由 光電電池器件100檢測到電源模塊的狀態(tài)的示例。在圖1中，光電電池器件10包括位于電源線VLl (輸電線)和地線VL2之間的電 源單元12A和12B。光電電池器件10還包括分別與電源線VLl和地線VL2連接的逆變器 14。在圖1中，兩個電源單元12A和12B(在下文中可將其稱為“電源單元12”)并聯(lián)地連 接在電源線VLl和地線VL2之間，但是其不一定以此方式連接。電源單元12包括一個或多個電源模塊。例如，在圖1中，電源單元12A包括以串 聯(lián)方式連接的兩個電源模塊16A和16B，電源單元12B包括以串聯(lián)方式連接的兩個電源模塊 16C和16D;S卩，圖1所示的電源單元12落入串聯(lián)形成(direct formation)范圍內(nèi)。電源單元12中包括的每一電源模塊16A_16D(在下文中可將其統(tǒng)稱為“電源模塊 16”)包括光電電池模塊(圖1所示的18A-18D)和旁路二極管(圖1所示的D10A-D10D)。每一光電電池模塊18A-18D(在下文中可將其統(tǒng)稱為“光電電池模塊18”)包括用 于從入射光產(chǎn)生光電動勢的電池，并且各電池以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。圖2是示出根 據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊16的光電電池模塊18中包括的電池的特性的示例的圖示。如 圖2所示，光電電池模塊18A中包括的電池依據(jù)入射光的強度而產(chǎn)生光電動勢。旁路二極管D10A_D10D(在下文中將其統(tǒng)稱為“旁路二極管D10”)的陽極與光電電池模塊18中地線一側(cè)的端子連接，旁路二極管DlO的陰極與光電電池模塊18中電源線 一側(cè)的端子連接。例如，當已經(jīng)在光電電池模塊18中出現(xiàn)開路故障時，旁路二極管10起用 于使電流(依據(jù)以串聯(lián)方式連接的電源模塊16的光電動勢而流動的電流)流動的旁路的 作用。圖3是顯示旁路二極管的特征的示例的圖示。例如，電源模塊16包括光電電池模塊18和旁路二極管D10。接下來，下面描述電 源模塊16中可能出現(xiàn)的狀態(tài)。在根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件100中包括的電源模 塊中，可能發(fā)現(xiàn)以下所示的電源模塊16的狀態(tài)。⑴正常狀態(tài)首先，示出電源模塊未損壞的正常狀態(tài)。圖4是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電 源模塊的狀態(tài)的第二圖示。圖4示出了光電電池器件10中包括的電源模塊16處于正常狀 態(tài)這樣的一種情形。如果電源模塊16是正常的，那么基于電源模塊的光電動勢的電流不流入旁路二 極管，而是流經(jīng)光電電池模塊(圖4中的Il和12)。這是因為由于電源模塊16的電動勢而 將負電壓施加到旁路二極管。如圖3中所示，如果將負電壓施加到旁路二極管，則沒有電流
過旁路二極管。(ii)第一故障狀態(tài)光電電池模塊18的開路故障圖5是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的狀態(tài)的第三圖示。圖5示出發(fā)現(xiàn) 光電電池器件10中包括的電源模塊16A的光電電池模塊18A處于開路故障的情形。光電電池模塊18A處于開路故障下的電阻將為無限大，然后圖5的電流13將避開 電源模塊16A并流入旁路二極管D10A。(iii)第二故障狀態(tài)光電電池模塊18的短路故障當發(fā)現(xiàn)電源模塊16中包括的光電電池模塊18處于短路故障時，流入電源模塊16 的電流如圖4所示那樣流入光電電池模塊18。這是因為當光電電池模塊18處于短路故障 時，沒有電流流入被施加了負電壓的旁路二極管D10。(iv)其它狀態(tài)在某些電源模塊上沒有入射光圖6是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊的狀態(tài)的第四圖示。圖6示出了沒 有入射光照射在某些電源模塊16上的這樣一種情形。在圖6中，只有電源模塊16A未暴露 于任何入射光，并且光電電池模塊18A未產(chǎn)生光電動勢。當一個電源模塊(電源模塊16A)未暴露于任何入射光時，盡管流入光電電池模塊 18A的電流將會降低，但是電源模塊16A兩端的電壓不會顯著地變化。因此，如果從電源模 塊16B施加到電源模塊16A(其與電源模塊16B串聯(lián)連接)的電流大于流入光電電池模塊 18A的電流，那么與這些電流之間的差值對應的電流(圖6中的15)將流入旁路二極管。例如，在電源模塊16中將會發(fā)現(xiàn)如上所述的狀態(tài)⑴ (iv)。此外，在根據(jù)本發(fā) 明實施例的光電電池器件100中包括的電源模塊中也將發(fā)現(xiàn)上述狀態(tài)(i) (iv)。[2-2]根據(jù)本發(fā)明實施例的狀態(tài)檢測方法在根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件100中，例如可以為每一電源模塊檢測下列值-光電電池模塊兩端的電壓；-流入光電電池模塊的電流；
-旁路二極管光兩端的電壓；-流入旁路二極管的電流；以及-光電電池模塊的地線與電源線一側(cè)端子之間的電壓。然后，可以存儲基于檢測結(jié)果的狀態(tài)信息。光電電池器件100可以基于從每一電 源模塊選擇性發(fā)送的狀態(tài)信息，對每一電源模塊檢測以上狀態(tài)(i) (iv)。簡而言之，針對 光電電池器件100中的電源模塊檢測到的狀態(tài)(ii)或(iii)意味著檢測到電源模塊的故 障。此外，應該理解，也可以針對根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊檢測除了以上列出的值之外 的其它測量值(measurement)。例如，可以通過檢測流入旁路二極管的電流來確認電流流入旁路二極管，以檢測 狀態(tài)(ii)(開路故障的狀態(tài))。例如，可以通過檢測光電電池模塊兩端的電壓以及處于光電 電池模塊的地線與電源線一側(cè)的端子(第二端子)之間的電壓，以檢測狀態(tài)(iii)(短路故 障的狀態(tài))。例如，可以基于檢測流入光電電池單元的電流的結(jié)果以及檢測流入相應旁路二 極管的電流的結(jié)果，檢測狀態(tài)(iv)(電源模塊上沒有入射光的狀態(tài))。如上所述，在光電電池器件100中，例如由每一電源模塊檢測上述值，然后存儲狀 態(tài)信息，所述狀態(tài)信息用于指示每一電源模塊所處的以上狀態(tài)(i) (iv)之一?，F(xiàn)在，如 上所述，光電電池器件100將信息請求發(fā)送到電源模塊，并且電源模塊基于信息請求而選 擇性地發(fā)送其狀態(tài)信息。然后，光電電池器件100基于選擇性地發(fā)送自每一電源模塊的狀 態(tài)信息，為每一電源模塊檢測故障。因此，即使例如在所得到的功率中發(fā)現(xiàn)衰減，光電電池 器件100也可以單獨地檢測每一電源模塊的故障，而無需任何額外的測量值來指定損壞的 電源模塊。因此，光電電池器件100可以有助于檢測電源模塊的故障。此外，即使光電電池器件100中包括的電源模塊的數(shù)量增大，在可以基于狀態(tài)信 息檢測電源模塊的故障的光電電池器件100中也不會發(fā)現(xiàn)常規(guī)技術(shù)的上述缺點。因此，與 應用了常規(guī)技術(shù)的光電電池器件相比，光電電池器件100可以實現(xiàn)電源模塊故障的更靈活 檢測。接下來描述根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件100的布置，該器件可以實現(xiàn)根據(jù) 本發(fā)明實施例的故障檢測方法。(根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件)圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件100的布置的示例的圖示。在圖7中，類似于圖1，光電電池器件100包括并聯(lián)連接在電源線VLl (電源線)和 地線VL2之間的兩個電源單元102A和102B，但是可以以不同的方式來布置光電電池器件 100。例如，光電電池器件100可以具有處于電源線VLl和地線VL2之間的一個電源單元 102，或者其可以具有以并聯(lián)方式連接的多于兩個的電源單元102。電源單元102A包括一個或多個電源模塊。如電源單元102A那樣，電源單元102B包括一個或多個電源模塊。在圖7中，電源單元102A包括以串聯(lián)方式連接的兩個電源模塊 106A和106B，電源單元102B包括以串聯(lián)方式連接的兩個電源模塊106C和106D，但是可以 以不同的方式來布置電源單元102。圖7所示的電源單元102A和102B落入串聯(lián)形成的范 圍。此外，在下文中可以將電源單元102中包括的電源模塊106A 106B統(tǒng)稱為電源模塊 106。
電源模塊106從入射光產(chǎn)生光電動勢。此外，電源模塊106將用于指示電源模塊 106的狀態(tài)的狀態(tài)信息施加到電源線VLl。在此上下文中，電源模塊106將狀態(tài)信息施加到 電源線VLl對應于狀態(tài)信息的傳送。[電源模塊106的示例性布置] [1]第一示例性布置圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電源模塊106的第一示例性布置的圖示。電源模塊106包括光電電池模塊110、旁路二極管D1、狀態(tài)檢測器112、通信控制器 114和通信單元116。光電電池模塊110包括用于從入射光產(chǎn)生光電動勢的電池。這些電池以串聯(lián)和/ 或并聯(lián)方式連接。在此上下文中，電池是光電電池器件100中用于從入射光產(chǎn)生光電動勢 的最小單元的器件。晶狀型電池用作具有大約0. 55-0. 60 [V]的開路電壓和大約25-30 [mA/ cm2]的短路電流的器件。光電電池模塊110中包括的電池例如根據(jù)如圖2所示的特性，產(chǎn) 生基于入射光的強度的光電動勢。旁路二極管Dl的陽極連接到光電電池模塊110的地線一側(cè)的第一端子Tl，旁路二 極管Dl的陰極連接到光電電池模塊110的電源線一側(cè)的第二端子T2。例如當已經(jīng)在光電電池模塊110中出現(xiàn)開路故障時，旁路二極管Dl起用于形成使 電流(依據(jù)串聯(lián)連接的其它電源模塊106的光電動勢而流動的電流)流動的旁路的作用。 例如，如果光電電池模塊110產(chǎn)生電動勢，或者如果光電電池模塊110已經(jīng)導致了短路故 障，那么由于將負電壓施加到旁路二極管D1，因此沒有電流流入旁路二極管Dl (圖4)。相 反，例如，如果光電電池模塊110已導致開路故障，那么電流流入旁路二極管Dl (圖5)。此 夕卜，如參考圖6所述那樣，如果電源單元102中包括的某些電源模塊未暴露于入射光，那么 電流也流入旁路二極管Dl。狀態(tài)檢測器112檢測電源模塊106的狀態(tài)，并且將檢測結(jié)果發(fā)送到通信控制器 114。在此上下文中，狀態(tài)檢測器檢測到的電源模塊106的狀態(tài)指示電源模塊106是否正常 地用作電源。狀態(tài)檢測器112例如可以為電源模塊106檢測下列值-光電電池模塊110兩端的電壓；-流入光電電池模塊110的電流；-旁路二極管Dl兩端的電壓；-流入旁路二極管Dl的電流；以及-地線VL2與第二端子T2之間的電壓。然后，狀態(tài)檢測器112將它們中的每一個作為檢測結(jié)果進行發(fā)送。此外，應該理 解，根據(jù)本發(fā)明實施例的狀態(tài)檢測器112也可以檢測除了以上列出的值之外的其它測量值。[狀態(tài)檢測器112的示例性配置]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的狀態(tài)檢測器112的示例性配置的圖示。圖9示出 了電源模塊106的一部分。在圖9中，狀態(tài)檢測器112包括第一檢測器112A、第二檢測器112B、第三檢測器 112C、第四檢測器112D和第五檢測器112E。
第一檢測器112A包括電壓檢測器，用于(例如)檢測光電電池模塊110兩端的電 壓。第二檢測器112B包括電流檢測器，用于(例如)檢測流入光電電池模塊110的電流。 第三檢測器112C包括電壓檢測器，用于(例如)檢測旁路二極管Dl兩端的電壓。第四檢測 器112D包括電流檢測器，用于(例如)檢測流入旁路二極管Dl的電流。第五檢測器112E 包括電壓檢測器，用于(例如)檢測地線VL2和第二端子T2之間的電壓。狀態(tài)檢測器112可包括如圖9所示的第一至第五檢測器112A 112E來例如檢測 以上列出的值，并且將這些值中的每一個作為檢測結(jié)果發(fā)送到通信控制器114。根據(jù)本發(fā)明實施例的狀態(tài)檢測器112的布置不限于圖9中所示的布置。例如，根 據(jù)本發(fā)明實施例的狀態(tài)檢測器可以被布置為沒有狀態(tài)檢測器112E。即使對于如此布置的狀 態(tài)檢測器112，光電電池器件100也可以檢測上述狀態(tài)(i) (iv)。再次參考圖8，這里描述電源模塊106的第一示例性布置?；趶臓顟B(tài)檢測器112 發(fā)送的檢測結(jié)果的狀態(tài)信息被存儲在通信控制器114中。通信控制器114基于通信單元 116所接收到的信息請求，控制通信單元116以選擇 性地傳送狀態(tài)信息。[通信控制器114的示例性布置]圖10是示出在根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊106中包括的通信控制器114的示 例性布置的圖示。圖10同樣示出了通信單元116。通信控制器114包括A-D (模數(shù))轉(zhuǎn)換器120、處理器122、D_A (數(shù)模)轉(zhuǎn)換器124、 PA (功率放大器)126、驅(qū)動電路128、PA 130和A-D轉(zhuǎn)換器132。A-D轉(zhuǎn)換器120將從狀態(tài)檢測器112發(fā)送的檢測結(jié)果(模擬信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號。此外，如果處理器122可以處理模擬信號，那么在通信控制器114中可以不包括A-D轉(zhuǎn) 換器120。處理器122包括MPU (微處理單元)、各種處理電路、存儲器等，用于基于從A-D轉(zhuǎn) 換器120發(fā)送的檢測結(jié)果來確定電源模塊106的狀態(tài)。例如，如果處理器122確定已經(jīng)發(fā) 生了故障，那么將狀態(tài)信息存儲在處理器122中。如果檢測到傳送狀態(tài)信息的請求，那么處理器122基于包含在信息請求中的第二 標識以及存儲在處理器122中的第一標識，確定是否傳送狀態(tài)信息。經(jīng)由通信單元116從 逆變器104發(fā)送請求。然后，如果處理器122確定傳送該狀態(tài)信息，那么其對所存儲的狀態(tài) 信息進行調(diào)制，并且控制通信單元116傳送調(diào)制后的狀態(tài)信息。另外，處理器122包括故障確定器134、存儲器136、傳送確定器138和傳送處理 器140。在圖10中，處理器122被布置為包括存儲器136，但是可以以不同方式布置處理器 122。例如，通信控制器114可以分離地包括處理器122和存儲器136。故障確定器134基于從A-D轉(zhuǎn)換器120發(fā)送的檢測結(jié)果，確定是否存在故障。例 如，如果其確定已經(jīng)出現(xiàn)了故障，那么其將狀態(tài)信息選擇性地存儲在存儲器136中。故障確 定器134通過使用從狀態(tài)檢測器112發(fā)送的各種檢測結(jié)果以及與各種檢測結(jié)果對應的確定 數(shù)據(jù)，通過閾值處理來確定是否發(fā)生了故障；但是確定的方式不限于此。例如，可以將故障 確定器134在閾值處理中使用的確定數(shù)據(jù)存儲在處理器122中包括的存儲器136內(nèi)，但是 可以以不同方式來管理數(shù)據(jù)。故障確定器134以使得信息可以包含多種類型的故障(如，開路故障和短路故障) 的數(shù)據(jù)格式，將狀態(tài)信息存儲在存儲器136中，但是狀態(tài)信息的格式不限于此。例如，故障確定器134可以針對不同類型的故障，將不同的多份狀態(tài)信息存儲在存儲器136中。另外，如果確定已經(jīng)出現(xiàn)了故障，那么故障確定器134不一定將狀態(tài)信息選擇性地存儲在存儲器136中。例如，無論基于從A-D轉(zhuǎn)換器120發(fā)送的檢測結(jié)果的確定如何，根 據(jù)本發(fā)明實施例的故障確定器134都可以將狀態(tài)信息存儲在存儲器136中。在此情況下， 例如，可以將指示以上(i) (iv)中的一個或多個狀態(tài)的狀態(tài)信息存儲在存儲器136中。存儲器136是包括在處理器122中的存儲部件，其用于存儲狀態(tài)信息；用于確定 的數(shù)據(jù)；通信控制器114用于識別各個電源模塊的ID信息(第一標識信息)等。在圖10 中，將ID信息142 (第一標識信息)和一份狀態(tài)信息144存儲在存儲器136中，但是要存儲 的信息不限于此。存儲器136例如可以是非易失性存儲器(諸如EEPR0M(電可擦除可編程 只讀存儲器)或閃存)。然而，其不限于此。傳送確定器138基于從A-D轉(zhuǎn)換器132發(fā)送的數(shù)字信號，確定是否已經(jīng)從逆變器 104接收到信息請求。如果A-D轉(zhuǎn)換器132確定已經(jīng)接收到信息請求，那么其將包含在信息 請求中的第二標識信息與存儲在存儲器136中的ID信息142 (第一標識信息)進行比較。 依據(jù)將第二標識和ID信息142進行比較的結(jié)果，傳送確定器138將傳送狀態(tài)信息的指令選 擇性地傳送到傳送處理器140。如果包括在信息請求中的第二標識和ID信息142不匹配，那么傳送確定器138不 將傳送狀態(tài)信息的指令傳送到傳送處理器140。因此，在此情況下，將不會從電源模塊106 傳送狀態(tài)信息。如果包含在信息請求中的第二信息和ID信息142確實匹配，那么傳送確定 器138將傳送狀態(tài)信息的指令傳送到傳送處理器140。因此，在此情況下，將從電源模塊106 傳送狀態(tài)信息。當通過傳送確定發(fā)出了傳送指令時，傳送處理器140將存儲在存儲器136中的狀 態(tài)信息發(fā)送到D-A轉(zhuǎn)換器124。否則，傳送處理器140此時可以將添加了第一標識信息的狀 態(tài)信息發(fā)送到D-A轉(zhuǎn)換器124。傳送處理器140可以對存儲在存儲器136中的狀態(tài)信息進 行調(diào)制(數(shù)字調(diào)制)，并且將調(diào)制后的狀態(tài)信息發(fā)送到D-A轉(zhuǎn)換器124，但是可以以不同方 式發(fā)送狀態(tài)信息。如果在傳送指令被發(fā)出的情況下沒有將狀態(tài)信息存儲在存儲器136中，那么傳送 處理器140例如可以產(chǎn)生用于指示電源模塊106未損壞的狀態(tài)信息，并且將其發(fā)送到D-A 轉(zhuǎn)換器124，但是傳送處理器140可以以不同方式進行反應?，F(xiàn)在，在以上說明中，傳送確定器138將傳送指令選擇性地發(fā)送到傳送處理器 140，然后傳送處理器140響應于傳送指令來發(fā)送狀態(tài)信息，但是傳送狀態(tài)信息的機制不限 于上述示例。例如，在根據(jù)本發(fā)明實施例的通信控制器114的處理器122中，傳送確定器 138可以將第二標識和I D信息142進行比較的結(jié)果發(fā)送到傳送處理器140，然后傳送處理 器140可以基于比較結(jié)果選擇性地發(fā)送狀態(tài)信息。例如，按照圖10所示那樣布置的處理器122可以基于來自狀態(tài)檢測器112的檢測 結(jié)果，確定電源模塊106的狀態(tài)。然后，可以將用于指示狀態(tài)的狀態(tài)信息存儲在處理器122 中。例如，按照圖10所示那樣布置的處理器122也可以基于在通信單元116上接收到的信 息請求，使通信單元116選擇性地傳送狀態(tài)信息。D-A轉(zhuǎn)換器124將從處理器122發(fā)送的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為模擬信號。PA 126將從 D-A轉(zhuǎn)換器124發(fā)送的狀態(tài)信息進行放大。然后，驅(qū)動器電路128將從PA 126發(fā)送的、經(jīng)放大的狀態(tài)信息施加到通信單元116中包括的變壓器的初級線圈Li，以便傳送狀態(tài)信息。PA 130對從通信單元116中包括的變壓器的初級線圈Ll發(fā)送的信號進行放大。A-D轉(zhuǎn)換器132將從PA 130發(fā)送的信號(模擬信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且將該信號發(fā)送 到處理器122。此外，如果處理器122可以處理模擬信號，那么通信控制器114中可以不包 括A-D轉(zhuǎn)換器132。按照例如圖10所示那樣布置的通信控制器114可以基于從逆變器104發(fā)送的信 息請求，根據(jù)發(fā)送自狀態(tài)檢測器112的檢測結(jié)果來選擇性地傳送狀態(tài)信息。此外，應該理 解，可以以不同于圖10所示布置的方式來布置根據(jù)本發(fā)明實施例的通信控制器114。通信控制器114由電源模塊106中包括的光電電池模塊110 (作為其電源)來驅(qū) 動。現(xiàn)在，光電電池模塊110具有以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接的電池。因此，通信控制器 114由光電電池模塊110中包括的一個或每一個電池(作為其電源)來驅(qū)動。即使這些電 池中的一個碰巧處于開路故障，由多個電池提供電源的通信控制器114也可以享有更高的 概率來配有足夠的驅(qū)動電源。此外，應該理解，可以由另一電源模塊、分離地提供的內(nèi)部電源或外部電源所供給 的任何電源來驅(qū)動通信控制器114。這種內(nèi)部電源例如可以是蓄電池(secondary battery) (諸如鋰離子蓄電池、鋰離子聚合物蓄電池等)，但是本發(fā)明不限于此。再次參考圖8，這里描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊106的第一示例性布置。通 信單元116包括變壓器，其用于將狀態(tài)信息施加到電源線VL1。利用通信單元116，電源模 塊106可以通過將狀態(tài)信息置于基于電源單元102的光電動勢的電流來傳送狀態(tài)信息。變壓器中包括的初級線圈Ll連接到通信控制器114。然后，變壓器中包括的次級 線圈L2例如連接到電源線VLl和地線VL2。按照例如圖8所示那樣布置的電源模塊106可以從入射光來產(chǎn)生光電動勢，并且 基于信息請求而選擇性地將狀態(tài)信息施加(如，將狀態(tài)信息傳送)到電源線VL1。[2]第二示例性布置如上所述，在電源模塊106的第一示例性布置中，通信單元116中包括的變壓器的 次級線圈L2連接到電源線VLl和地線VL2。然而，可以以不同于圖8所示布置的方式來布 置根據(jù)本發(fā)明實施例的電源模塊106。圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電源模塊106的第二示例性布置的圖示。與圖8所示的電源模塊106類似地布置根據(jù)第二示例性布置的電源模塊106 ’然 而，在第二示例性布置中，由通信單元116施加狀態(tài)信息。如根據(jù)第一示例性布置的通信單元116中那樣，根據(jù)第二示例性布置的通信單元 116包括變壓器，其用于將狀態(tài)信息施加到電源線VLl (更具體而言，施加到用于將基于電 源單元102的電動勢的電流傳遞到電源線VLl的、電源模塊中包括的電源線)。變壓器中包括的初級線圈Ll連接到通信控制器114。并且，例如，變壓器中包括的 次級線圈L2連接到從第二端子T2引至電源線VLl的布線)。因此，將被控制來由通信控制 器114選擇性發(fā)送的狀態(tài)信息置于流經(jīng)電源模塊(其電源線被布置為將基于電源單元102 的電動勢的電流傳遞到電源線VLl)內(nèi)的電源線的電流。結(jié)果，可以將狀態(tài)信息相應地施加 到電源線VLl。如根據(jù)第一示例性布置的通信單元116中那樣，利用根據(jù)第二示例性布置的通信單元116，電源模塊106可以通過將狀態(tài)信息置于基于電源單元102的電動勢的電流來傳送 狀態(tài)信息。[3]第三示例性布置圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電源模塊106的第三示例性布置的圖示。與圖8所示的電源模塊106類似地布置根據(jù)第三示例性布置的電源模塊106 ’然 而，在第三示例性布置中，由通信單元116施加狀態(tài)信息。如根據(jù)第一示例性布置的通信單元中那樣，根據(jù)第三示例性布置的通信單元116 包括變壓器，其用于將狀態(tài)信息施加到電源線VLl (更具體而言，施加到用于將基于電源單 元102的電動勢的電流傳遞帶電源線VLl的、電源模塊中包括的電源線)。變壓器中包括的初級線圈Ll連接到通信控制器114。并且，例如，變壓器中包括的 次級線圈L2連接到從第一端子Tl引至地線VL2的布線。因此，將被控制來由通信控制器 114選擇性發(fā)送的狀態(tài)信息置于流經(jīng)電源模塊(其電源線被布置為將基于電源單元102的 電動勢的電流傳遞到電源線VLl)內(nèi)的電源線的電流。結(jié)果，可以將狀態(tài)信息相應地施加到 電源線VLl。如根據(jù)第一示例性布置的通信單元116中那樣，利用根據(jù)第三示例性布置的通信 單元116，電源模塊106可以通過將狀態(tài)信息置于基于電源單元102的電動勢的電流上來傳 送狀態(tài)信息。按照例如圖8、圖11或圖12所示那樣布置的電源模塊106可以從入射光來產(chǎn)生光 電動勢。此外，按照例如圖8、圖11或圖12所示那樣布置的電源模塊106可以基于從逆變 器104發(fā)送的信息請求，將用于指示電源模塊106的狀態(tài)的狀態(tài)信息選擇性地施加到電源 線VL1。此外，應該理解，可以以不同于圖8、圖11或圖12所示布置的方式來布置根據(jù)本發(fā) 明實施例的電源模塊106。再次參考圖7，這里描述根據(jù)光電電池器件100的組件。逆變器104連接到電源線 VLl和地線VL2，并且起如下的作用將從電源線VLl施加的直流電源轉(zhuǎn)換為預定電源，以便 將轉(zhuǎn)換后的電源提供給外部設備。另外，逆變器104經(jīng)由電源線VL1，把傳送其狀態(tài)信息的請求(數(shù)據(jù))選擇性地發(fā) 送到每一電源模塊106。[用于傳送信息請求的逆變器104的示例性布置]例如，利用包括在其中的存儲器(未示出)、傳送調(diào)度器(未示出)和傳送處理器 (未示出)，逆變器104選擇性地傳送信息請求(經(jīng)調(diào)度的傳送)。在逆變器104中，用于各 種處理的集成電路(諸如MPU、調(diào)制器電路等)可以起傳送調(diào)度器(未示出)和信息請求傳 送處理器(未示出)的作用，但是可以由其它一些裝置起上述作用。在存儲器(未示出)中，存儲與包括在光電電池器件100中的每個電源模塊106 對應的第二標識信息、用于傳送信息請求的處理程序等。存儲器(未示出)可以是非易失 性存儲器(諸如EEPR0M、閃存等)，但是其不限于此。傳送調(diào)度器(未示出)設置用于傳送信息請求的調(diào)度(獲取的計劃)，以便從每一 電源模塊中獲得狀態(tài)信息。例如，傳送調(diào)度器(未示出)可以基于與關于106上的入射光 的各種條件有關的信息(諸如日期和時間信息、天氣信息等)，為每一電源模塊106設置傳 送調(diào)度，但是其基礎不限于這些信息?？梢詮哪孀兤?04中包括的時鐘、經(jīng)由網(wǎng)絡從外部設備或其它地方獲取與關于電源模塊106上的入射光的各種條件有關的信息。傳送處理器(未示出)基于傳送調(diào)度器(未示出)設置的傳送調(diào)度，確定是否要 傳送信息請求。如果傳送處理器(未示出)確定要傳送信息請求，那么其從存儲器(未示 出)讀取與要響應于信息請求來發(fā)送其狀態(tài)信息的電源模塊對應的第二標識信息，并且利 用包含在其中的第二標識信息產(chǎn)生信息請求。傳送處理器(未示出)通過將所產(chǎn)生的信息 請求施加到電源線VLl來傳送該信息請求。利用包括在其中的存儲器(未示出)、傳送調(diào)度器(未示出)和傳送處理器(未示 出)，逆變器104可以實現(xiàn)信息請求的選擇性傳送(調(diào)度傳送)。此外，應該理解，可以由根 據(jù)本發(fā)明實施例的、以不同方式布置的逆變器104來以不同方式傳送信息請求。然后，逆變器104經(jīng)由電源線VLl接收狀態(tài)信息。逆變器104可以用于基于接收 到的狀態(tài)信息來檢測每一電源模塊的故障，但是可以在不同的基礎上檢測故障。[用于基于狀態(tài)信息檢測故障的逆變器104的示例性布置]逆變器104可以用于檢測故障，例如，其包括濾波電路(未示出)，用于檢測狀態(tài) 信息；處理器電路(未示出)，用于處理針對來自濾波電路的輸出的確定以確定發(fā)生了故障 等。逆變器104可以進一步包括通信電路(未示出)，用于以有線/無線通信的方式，將檢 測到的故障的信息傳送到外部設備。因此，基于傳送調(diào)度來發(fā)送信息請求，并且響應于所發(fā)送的信息請求，從電源模塊 106傳送狀態(tài)信息。處理器電路(未示出)通過狀態(tài)信息來檢測和確定電源模塊的狀態(tài)以 檢測故障，但是其可以以不同的方式檢測故障。例如，如果在基于傳送調(diào)度已經(jīng)發(fā)送了信息 請求之后的給定時間段內(nèi)尚未檢測到來自所期望電源模塊106的狀態(tài)信息，那么處理器電 路(未示出)可以確定電源模塊106損壞?？梢灶A設上述的給定時間段，或者否則可以由 光電電池器件100的用戶或管理者來隨意地設置。該給定的時間段存儲在(例如)存儲器 中，以由處理器電路(未示出)在任何合適情況下進行參考，但是可以以不同的方式對其進 行管理。因此，即使由于電源模塊106的光電電池模塊110的故障而使通信控制器114未 配備有電源，光電電池器件100也可以檢測電源模塊106的故障。利用包括在其中的濾波電路(未示出)、處理器電路(未示出)等，逆變器104可 以用于基于所接收到的狀態(tài)信息，檢測每一電源模塊的故障。此外，應該理解，可以由根據(jù) 本發(fā)明實施例的、以不同方式布置的逆變器104來以不同方式檢測故障?？商娲?，逆變器104可以起將所接收到的狀態(tài)信息發(fā)送到可檢測故障的外部設 備的作用(即，逆變器104中繼狀態(tài)信息)。利用包括在其中的濾波電路(未示出)和通信 電路(未示出)，逆變器104可以中繼狀態(tài)信息。按照例如圖7所示那樣布置的光電電池器件100可以實現(xiàn)上述的根據(jù)本發(fā)明實施 例的故障檢測方法。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件100中，每一電源模塊106檢測其 狀態(tài)，并且其狀態(tài)信息(其用于指示電源模塊106的上述可能狀態(tài)(i) (iv)中的一個) 被存儲在電源模塊106中。此外，在光電電池器件100中，根據(jù)逆變器104所設置的傳送調(diào) 度，將信息請求發(fā)送到電源模塊106。然后，每一電源模塊106基于信息請求來選擇性地傳 送其狀態(tài)信息。然后，光電電池器件100基于從每一電源模塊106選擇性地傳送的狀態(tài)信 息，對每一電源模塊檢測故障。因此，例如如果在所得到的功率中發(fā)現(xiàn)衰減，那么光電電池器件100可以對每一電源模塊檢測故障，而無需額外的測量來指定損壞的電源模塊(諸如， 電源模塊106中開路電壓的測量、電源模塊106中短路電流的測量等)。因此，光電電池器 件100可以方便檢測電源模塊的故障。光電電池器件100基于從對應于信息請求的特定電源模塊106傳送的狀態(tài)信息來檢測電源模塊106的故障。因此，即使光電電池器件100中包括的電源模塊106的數(shù)量增 大，在光電電池器件100中也不會發(fā)現(xiàn)常規(guī)技術(shù)的上述缺點。因此，相比于應用了常規(guī)技術(shù) 的常規(guī)光電電池器件，光電電池器件100可以實現(xiàn)電源模塊故障的更靈活檢測。此外，光電電池器件100可以通過施加到電源線VLl的狀態(tài)信息，為每一電源模塊 收集各方面故障的信息。因此，光電電池器件100可以降低用于管理光電電池器件100(或 光電電池系統(tǒng))的成本。雖然已經(jīng)將光電電池器件100描述為本發(fā)明實施例的示例，但是本發(fā)明的實施例 不限于此?？梢詫⒈景l(fā)明實施例應用于能夠根據(jù)入射光來產(chǎn)生光電動勢的各種系統(tǒng)和裝 置，諸如能夠根據(jù)太陽光產(chǎn)生功率的太陽能電池系統(tǒng)(太陽能電池設備)。(根據(jù)本發(fā)明實施例的故障確定方法)如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的光電電池器件100可以用于基于狀態(tài)信息檢測電 源模塊106的故障?，F(xiàn)在，接下來在假設光電電池器件100用于檢測電源模塊的故障的情 況下，描述檢測故障的方法。圖13是圖示根據(jù)本方面實施例的光電電池器件100的故障確定方法的示例的圖 示。在圖13中，逆變器104基于在逆變器104和電源模塊106之間的通信，檢測并確定光 電電池器件100中包括的電源模塊106的故障。此外，由于可以由根據(jù)本發(fā)明實施例的光 電電池器件100以與確定上述電源模塊106的故障類似的方式來確定電源模塊106的其余 故障，因此這里將不詳細描述電源模塊106的其余故障。圖13所示的逆變器104和電源模塊106經(jīng)由電源線VLl相互通信，但是它們可以 以不同方式相互通信。例如，逆變器104和電源模塊106可以經(jīng)由用于將逆變器104連接 到每一電源模塊106的專用線來相互通信。逆變器104確定是否要將信息請求傳送到電源模塊106以便傳送其狀態(tài)信息 (S100 傳送調(diào)度確定處理)。如果在步驟SlOO中確定不傳送信息請求，那么逆變器104不 傳送信息請求。如果逆變器在步驟SlOO中確定要傳送信息請求，那么其傳送信息請求(S102)。在 此上下文中，在步驟S102中傳送信息請求對應于輪詢(polling)。電源模塊106接收在步驟S102中從逆變器104傳送的信息請求，然后基于接收到 的信息請求來確定是否要傳送其狀態(tài)信息(S104 傳送確定處理)。此時，電源模塊106 (或 者更具體而言，電源模塊106中包括的通信控制器114)例如通過將包含在信息請求中的第 二標識信息與存儲在電源模塊106中的第一標識信息進行比較，來進行步驟S104中的確 定。此外，例如，如果在電源模塊106中包括的光電電池模塊110中例如已經(jīng)發(fā)生了開 路或短路故障，那么電源模塊106可能不能進行步驟S104中的檢測。即使在這樣情況下， 在稍后描述的步驟S108中，逆變器104也可以確定在電源模塊106中是否已發(fā)生了任何故障。
如果在步驟S104中確定不傳送狀態(tài)信息，那么電源模塊106將不會傳送其狀態(tài) 信息。否則，如果電源模塊106在步驟S104中確定要發(fā)送狀態(tài)信息，那么其傳送狀態(tài)信息 (S106)。因此，可以將步驟S106中狀態(tài)信息的傳送認為是基于信息請求的選擇性傳送。逆變器104基于在步驟S106中從電源模塊106傳送的狀態(tài)信息，確定在電源模塊 106中是否已經(jīng)發(fā)生了故障(S108 故障確定處理)。從電源模塊106傳送的狀態(tài)信息例如 指示上述狀態(tài)⑴ (iv)中的一個。因此，逆變器104可以基于狀態(tài)信息來識別電源模塊 106的狀態(tài)，因此，逆變器可以確定電源模塊中故障的發(fā)生以及其類型。另外，當已在步驟S102中傳送了信息請求之后的給定時間段內(nèi)沒有檢測到來自 所期望的電源模塊106的狀態(tài)信息，那么逆變器104可以確定電源模塊損壞(處于開路故 障、短路故障等)。因此，即使例如由于電源模塊106的光電電池模塊110的故障而尚未從 電源模塊106傳送狀態(tài)信息，逆變器104也可以檢測電源模塊的故障。通過逆變器104和每一電源模塊106相互通信來進行如圖13所示的處理，光電電 池器件100可以檢測和確定每一電源模塊106的故障。此外，應該理解，根據(jù)本發(fā)明實施例 的光電電池器件100的故障確定方法不限于上述處理。
本領域技術(shù)人員應該理解，取決于設計要求和其它因素，可以出現(xiàn)各種修改、組 合、單元組合和變更，只要其在所附權(quán)利要求或其等價物的范圍內(nèi)即可。本申請包括與2009年2月10日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-028434中公開的主題有關的主題，其全部內(nèi)容通過引用的方式合并于此。
權(quán)利要求
一種光電電池器件，包括電源單元，其布置在地線和電源線之間，用于從入射光產(chǎn)生光電動勢，并且將指示狀態(tài)的狀態(tài)信息施加到所述電源線；以及逆變器，用于將從電源線施加的直流電源轉(zhuǎn)換為預定電源，并且經(jīng)由所述電源線與所述電源單元通信，其中，所述電源單元包括一個或多個電源模塊，每個電源模塊包含光電電池模塊，包含電池，其以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式布置，用于從入射光產(chǎn)生光電動勢，第一端子，其在地線一側(cè)，以及第二端子，其在電源線一側(cè)，旁路二極管，其具有陽極和陰極，所述陽極與所述光電電池模塊的所述第一端子連接，所述陰極與所述光電電池模塊的所述第二端子連接，狀態(tài)檢測器，其用于檢測每一電源模塊的狀態(tài)，并且將檢測到的狀態(tài)作為檢測結(jié)果輸出，通信單元，其用于從所述逆變器接收信息請求，并且將基于檢測結(jié)果的狀態(tài)信息施加到電源線，以及通信控制器，其基于所述通信單元接收到的信息請求，控制所述通信單元選擇性地施加狀態(tài)信息。
2.如權(quán)利要求1所述的光電電池器件，其中，所述通信控制器具有存儲在其中用于唯 一地表示一個或多個電源模塊中的每一個的第一標識信息，并且如果所述第一標識信息與 第二標識信息匹配，則所述通信控制器控制所述通信單元傳送所述狀態(tài)信息，其中，所述第 二標識信息用于指定被請求傳送所述狀態(tài)信息的一個或多個電源模塊中的一個或多個，所 述第二標識信息包含在所述信息請求中。
3.如權(quán)利要求2所述的光電轉(zhuǎn)換器件，如果所述第一標識信息與所述第二標識信息不 匹配，則所述通信控制器控制所述通信單元不傳送所述狀態(tài)信息。
4.如權(quán)利要求1所述的光電電池器件， 其中，所述通信單元包括變壓器，其具有初級線圈，其布置為與所述通信控制器連接，以及次級線圈，其布置在所述第二端子與所述電源線之間或者所述第一端子和所述地線之間。
5.如權(quán)利要求1所述的光電電池器件， 其中，所述通信單元包括變壓器，其具有初級線圈，其布置為與所述通信控制器連接，以及 次級線圈，其布置為與所述地線和所述電源線連接。
6.如權(quán)利要求1所述的光電電池器件，其中，由所述光電電池模塊向所述通信控制器{共 ο
7.如權(quán)利要求6所述的光電電池器件，其中，由包括在所述光電電池模塊中的一個或 多個電池中的每一個向所述通信控制器供電。
8. 一種故障確定方法，其包括以下步驟將信息請求傳送到電源單元以便獲取用于指示狀態(tài)的狀態(tài)信息，所述電源單元布置在 地線和電源線之間，用于從入射光產(chǎn)生光電動勢，所述電源單元包括一個或多個電源模塊， 每一電源模塊基于所述信息請求而將所述狀態(tài)信息選擇性地施加到所述電源線；以及 基于選擇性地施加到所述電源線的狀態(tài)信息，確定所述一個或多個電源模塊中每一個的狀態(tài)。
全文摘要
提供了光電電池器件以及故障確定方法。所述光電電池器件包括電源單元，其布置在地線和電源線之間，用于產(chǎn)生光電動勢，并且將狀態(tài)信息施加到所述電源線；還包括逆變器，用于將直流電源轉(zhuǎn)換為預定電源，并且經(jīng)由所述電源線而與所述單元進行通信。所述單元的電源模塊包括光電電池模塊、旁路二極管、狀態(tài)檢測器、通信單元和通信控制器。所述光電電池模塊包含電池，其用于產(chǎn)生光電動勢；第一/第二端子，其分別在地線/電源線一側(cè)。所述二極管的陽極與所述第一端子連接，陰極與所述第二端子連接。所述檢測器檢測每一電源模塊的狀態(tài)。通信單元將所述信息施加到電源線。所述通信控制器基于來自逆變器的信息請求，控制所述通信單元選擇性地施加所述信息。
文檔編號H02N6/00GK101800490SQ201010109499
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者高野裕昭 申請人:索尼公司