(57)【要約】      （修正有）【課題】直列ストリングで接続する電力デバイスの順序を判定するための方法を提供する。【解決手段】以下の方法を実施するハードウェアプロセッサを備える発電システム。（ｉ）複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つに、電気出力パラメータを調整するように命令し、（ｉｉ）少なくとも一つの送信電力デバイスに、電気信号を送信するように命令し、（ｉｉｉ）少なくとも一つの受信電力デバイスに、電気信号を受信し、受信した電気信号のうちの少なくとも一つの値を記録し、受信した電気信号のうちの少なくとも一つの値を送るように命令し、（ｉｖ）受信した電気信号のうちの少なくとも一つの値を受信し、（ｖ）複数の電力デバイスのうちの少なくとも一部の順序を判定するように、受信した電気信号のうちの少なくとも一つの値を分析するように構成される。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列ストリングで接続する複数の電力デバイスの順序を判定するための方法であって、
前記複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つの第一の電力デバイスへ、出力電気パラメータを変更するコマンドを送信することと、
少なくとも一つの電気信号を、前記複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つの第二の電力デバイスから送信させることと、
前記少なくとも一つの電気信号に応答して、前記複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つから、少なくとも一つの測定値を受信することと、
前記少なくとも一つの測定値を分析することによって、前記少なくとも一つの第一の電力デバイスと、前記少なくとも一つの第二の電力デバイスとの間に、前記直列ストリングで、前記複数の電力デバイスのうちのどれを順序付けるか判定することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記少なくとも一つの第一の電力デバイスの前記出力電気パラメータを、前の出力電気パラメータに戻すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記出力電気パラメータは、インピーダンスである、請求項１から２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記インピーダンスは、５，０００オーム未満である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記コマンドを前記送信することと、前記少なくとも一つの電気信号を前記送信させることと、前記少なくとも一つの測定値を前記受信することとは、前記複数の電力デバイスの前記順序を判定するまで反復して行われ、各反復の間、前記コマンドを前記送信することは、前記複数の電力デバイスのうちの異なる一つに対して行われる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つの電気信号は、１キロヘルツと１０メガヘルツとの間の周波数を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
（ｉ）前記コマンドを前記送信することは、前記複数の電力デバイスに対して行われ、
（ｉｉ）前記少なくとも一つの測定値は、前記複数の電力デバイス用に受信され、
（ｉｉｉ）前記分析によって、前記少なくとも一つの測定値をソートすることによって、前記複数の電力デバイスの前記順序を判定する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の電力デバイスは、直流（ＤＣ）から交流（ＡＣ）への電力インバータ、ＤＣからＤＣへの電力コンバータ、ジャンクションボックス、バイパスダイオード回路、マイクロインバータ、太陽光発電パネル回路、またはコネクタ内蔵回路を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
電力デバイスであって、
コマンドを受信するように構成される、通信インターフェースと、
少なくとも一つのハードウェアコントローラと、
少なくとも二つの出力導体と、
前記少なくとも二つの出力導体のうちの少なくとも一つの出力電気パラメータを調整するように構成される、調整回路と、を備え、前記調整は、前記受信したコマンドに応答し、前記少なくとも一つのハードウェアコントローラは、（ｉ）前記受信したコマンドに基づいて前記調整を行い、（ｉｉ）前記少なくとも二つの出力導体のうちの少なくとも一つの上を送信される、電気信号を測定するように構成される、電力デバイス。
【請求項１０】
送信機、受信機、または送受信機を備える、少なくとも一つの回路をさらに備え、前記少なくとも一つの回路は、前記電気信号を送信または受信するように構成される、請求項９に記載の電力デバイス。
【請求項１１】
前記少なくとも一つのハードウェアコントローラはさらに、
前記電気信号の送信または受信を開始し、
前記少なくとも一つのハードウェアコントローラによって受信される、前記電気信号の値を記録するように構成される、請求項９から１０のいずれか一項に記載の電力デバイス。
【請求項１２】
前記出力電気パラメータは、インピーダンスである、請求項９から１１のいずれか一項に記載の電力デバイス。
【請求項１３】
前記インピーダンスは、５，０００オーム未満である、請求項１２に記載の電力デバイス。
【請求項１４】
前記電力デバイスは、ＤＣからＡＣへの電力インバータ、ＤＣからＤＣへの電力コンバータ、バイパスダイオード回路、マイクロインバータ、ジャンクションボックス、太陽光発電パネル回路、またはコネクタ内蔵回路を備える、請求項９から１３のいずれか一項に記載の電力デバイス。
【請求項１５】
複数の電気出力導体を各々備える、複数の電力デバイスであって、前記複数の電力デバイスの各々は、前記複数の電気出力導体の電気出力パラメータを調整するように構成され、前記複数の電力デバイスは、直列ストリングで接続する、複数の電力デバイスと、
電気信号を送信するように構成される、前記複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つの送信電力デバイスと、
前記電気信号を受信し、前記受信した電気信号のうちの少なくとも一つの値を記録するように構成される、前記複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つの受信電力デバイスであって、前記少なくとも一つの受信電力デバイスは、前記受信した電気信号の前記少なくとも一つの値を送るための通信インターフェースを備える、少なくとも一つの受信電力デバイスと、
（ｉ）  前記複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つに、前記電気出力パラメータを調整するように命令し、
（ｉｉ）  前記少なくとも一つの送信電力デバイスに、前記電気信号を送信するように命令し、
（ｉｉｉ）  前記少なくとも一つの受信電力デバイスに、前記電気信号を受信し、前記受信した電気信号のうちの前記少なくとも一つの値を記録し、前記受信した電気信号のうちの前記少なくとも一つの値を送るように命令し、
（ｉｖ）  前記受信した電気信号のうちの前記少なくとも一つの値を受信し、
（ｖ）  前記複数の電力デバイスのうちの少なくとも一部の順序を判定するように、前記受信した電気信号のうちの前記少なくとも一つの値を分析するように構成される、少なくとも一つのハードウェアプロセッサと、を備える、発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ａｎ  Ｏｒｄｅｒ  ｏｆ  Ｐｏｗｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｉｎ  Ｐｏｗｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題する米国非仮出願番号第１６／２１７，６７９号（２０１８年１２月１２日出願）に対する優先権を主張するものであり、これは、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓ」と題する米国仮特許出願第６２／３０３，０１７号（２０１６年３月３日出願）、および  「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓ」と題する米国仮特許出願第６２／３８１，２９８号（２０１６年８月３０日出願）に対する優先権を主張する、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓ」と題する米国非仮特許出願第１５／４４７，９８１号（２０１７年３月２日出願）の一部継続出願であり、これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電（ＰＶ）設備には、多数の構成要素および多種多様なデバイスを含み得る。ＰＶ設備には、ＰＶ発電機（太陽モジュール、太陽電池、ソーラーパネル）の一つ以上のアレイ、一つ以上のインバータ、通信デバイス、ならびにＤＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ−ＡＣマイクロインバータ、コンバイナボックス、および最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ−Ｐｏｗｅｒ−Ｐｏｉｎｔ−Ｔｒａｃｋｉｎｇ）デバイスなどのＰＶ電力デバイスを含み得る。一部の設備にはさらに、バッテリを含み得る。電子モジュールの一部は、ＰＶモジュールと統合されていてもよく、性能の監視および／または窃盗からの防御など、他の機能を提供し得る。システムが電力を損失している場合、または潜在的に安全でない状態の場合、システム保守オペレータが、電力損失または潜在的に安全でない状態の原因に潜在的になり得る、ある特定のデバイス（ソーラーパネル、ＤＣ−ＤＣコンバータ、またはマイクロインバータなど）を物理的に見つけるのが望ましい場合がある。
【０００３】
ＰＶ設備のオペレータおよび監視組織は、シリアル番号によって識別される、各ＰＶモジュールの場所を示すマップへのアクセスを、常には有さない可能性がある。こうした場合、正常に動作していないモジュールなど、特定のモジュールを見つけるのは困難であり得るため、問題の解決には時間がかかり得る。他の例では、設備のマップは、保守作業員が、設備を歩いてモジュールからＩＤ番号を写し、マップ上にそれらの場所を表すなど、著しい人手による労力によって取得され得る。手動で行う際には、ヒューマンエラーによっても、不正確な情報をマップに記録させ得る。
【０００４】
システム保守人員が、ＰＶモジュールの場所およびＩＤ番号を示すマップを有する恩恵を受けることを可能にしながら、作業を節約し誤差を減少するように、ＰＶ設備の物理的マップを生成する、自動または半自動の方法へのニーズがある。
【発明の概要】
【０００５】
以下の発明の概要は、説明のためのみの発明概念の一部についての短い概要であり、発明を実施するための形態における発明および例を、限定または制限することを意図していない。当業者は、発明を実施するための形態から、他の新規の組み合わせおよび特徴を認識するであろう。
【０００６】
本明細書の実施形態では、ＰＶ設備のマップを生成するための方法を用い得る。例示的実施形態には、完全に自動であり得るものもあれば、手動のステップが必要となり得るものもある。
【０００７】
例示的方法では、適切な位置確認アルゴリズムを利用して、太陽光発電（ＰＶ）デバイスのグローバル座標、および／もしくは異なるデバイス間の距離および／もしくは角度、ならびに／またはデバイスと既知の場所との間の距離および／もしくは角度を、測定または推定し得る。一部の実施形態には、デバイスのグローバル座標を取得することが含まれ得る。一部の実施形態では、識別情報（ＩＤまたはシリアル番号など）と共に、デバイスの物理的な配置および場所を表示するマップを生み出し得る。一部の実施形態では、高精度の全地球測位システム（ＧＰＳ）技術を利用して、設備をマッピングしてもよい。例えば、一部の例示的方法には、ＰＶデバイス上の識別バーコードをスキャンしながら、ＧＰＳを使用して、スキャンした各場所のグローバル座標を取得することを含み得る。一部の実施形態では、さらに識別モジュール情報を含まないマップを利用して、特定のモジュールを測定されたＧＰＳ座標と照合してもよい。一部の実施形態には、互いに無線信号を送信および受信し、モジュール間の相対距離および／または角度を推定するように、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）、到来角（ＡＯＡ、または到来方向もしくはＤＯＡとしても知られる）、および／もしくは到達時間差（ＴＤＯＡ）などの測定または推定数量を使用する、ＰＶデバイスを含み得る。一部の実施形態では、電力線通信（ＰＬＣ）法を、時間領域反射（ＴＤＲ）技法と共に使用して、ＰＶ設備内におけるＰＶデバイスセットの場所を推定し得る。推定値のセットは、どこで各ＰＶモジュールおよび／またはＰＶデバイスが物理的に見つかるかの識別を含め、設備の正確な物理的マップを取得するように処理されてもよい。
【０００８】
他の例示的方法では、太陽光発電モジュールを操作して、太陽光発電モジュールによって生み出される電力を増減させてもよく、その結果、太陽光発電モジュールの温度が変化し得る。熱撮像デバイスを使用して、異なる電力生産および温度条件下における、太陽光発電モジュール群の熱画像を取り込んでもよく、適切な方法によって、設備の正確な物理的マップを取得するように、熱画像を分析および集約してもよい。
【０００９】
他の例示的方法では、電子システムの態様を使用して、直列ストリングで接続する太陽光発電（ＰＶ）パネルの順序を判定し得る。各ＰＶパネルは、ＰＶパネルと直列ストリングとの間の中間デバイスとして、電子デバイス（電力コンバータなど）に接続してもよい。デバイスによって、ＰＶパネルと直列に接続する導電体にて測定または反射される、インピーダンス、電圧、および／または同種のものなどの、電気パラメータを設定または変更してもよい。ストリングの最後、ストリングの中間、ストリングの始まり、および／または同種のものにて接続するデバイスなど、ストリングの一部として接続するデバイスが、導体に沿って信号を送信するとき、電力デバイス（コンバータを含むデバイスなど）は各々、各電力コンバータで受信信号を測定し、記録した信号を同じまたは異なるデバイスへ送信して、ストリングのデバイスの順序を分析してもよい。
【００１０】
他の例示的方法では、直列ストリングで接続する電力デバイスの順序を判定し得る。出力電気パラメータを変更するように、複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つの第一の電力デバイスへコマンドを送信する。少なくとも一つの電気信号を、複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つの第二の電力デバイスから送信させる。電気信号に応答する少なくとも一つの測定値を、複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つから受信する。少なくとも一つの測定値を分析することによって、少なくとも一つの第一の電力デバイスと、少なくとも一つの第二の電力デバイスとの間に、直列ストリングで、複数の電力デバイスのうちのどれを順序付けるかの判定が成される。
【００１１】
他の例示的実施形態では、電力デバイスには、コマンドを受信するように構成される通信インターフェース、少なくとも一つのハードウェアコントローラ、少なくとも二つの出力導体、および少なくとも二つの出力導体のうちの少なくとも一つの出力電気パラメータを調整するように構成される調整回路を含む。調整は受信したコマンドに応答し、少なくとも一つのハードウェアコントローラは、（ｉ）受信したコマンドに基づいて調整を行い、（ｉｉ）少なくとも二つの出力導体のうちの少なくとも一つの上を送信される、電気信号を測定するように構成される。
【００１２】
他の例示的実施形態では、発電システムの電力デバイスの順序付けが提供され、電力デバイスは直列ストリングで接続する。発電システムは、複数の電気出力導体を各々備える、複数の電力デバイスを含み、複数の電力デバイスの各々は、複数の電気出力導体の電気出力パラメータを調整するように構成される。発電システムはまた、電気信号を送信するように構成される、複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つの送信電力デバイスも含む。発電システムはさらに、電気信号を受信および記録するように構成される、複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つの受信電力デバイスを含み、少なくとも一つの受信電力デバイスは、記録した電気信号を送るための通信インターフェースを備える。また発電には、少なくとも一つのハードウェアプロセッサを含む。ハードウェアプロセッサは、複数の電力デバイスのうちの少なくとも一つに、電気出力パラメータを調整するよう命令するように構成される。ハードウェアプロセッサはまた、少なくとも一つの送信電力デバイスに、電気信号を送信するよう命令するようにも構成される。ハードウェアプロセッサはさらに、電気信号を受信し、電気信号の少なくとも一つの値を記録し、記録した電気信号値を送るように構成される、少なくとも一つの受信電力デバイスに命令するように構成される。ハードウェアプロセッサはまた、記録した電気信号値を受信するようにも構成される。ハードウェアプロセッサはなおもさらに、記録した電気信号値を分析して、複数の電力デバイスの少なくとも一部の順序を判定するように構成される。
【００１３】
上述のように、本発明の概要は、本明細書に記載する特徴の一部の単なる概要である。包括的ではなく、請求項への制限とすべきではない。
【００１４】
本開示のこれらおよび他の特徴、態様、ならびに利点は、以下の記載、請求項、および図面と関連してより良く理解されるであろう。本開示は例として図示し、添付の図によって限定されない。本開示およびその利点についてのより完全な理解は、添付の図面を考慮して、以下の記載を参照することによって獲得することができ、図面中、類似の参照番号は類似の特徴を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、開示の一つ以上の例示的態様による、太陽光発電（ＰＶ）設備マップを生成するための方法の流れ図である。
【図２Ａ】図２Ａは、開示の一つ以上の例示的態様による、測定した場所をマップに当てはめるための方法の流れ図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、開示の一つ以上の例示的態様による、非識別マップ（ＮＩＭ：ｎｏｎ−ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ  ｍａｐ）を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、開示の一つ以上の例示的態様による、推定レイアウトマップ（ＥＬＭ：ｅｓｔｉｍａｔｅｄ  ｌａｙｏｕｔ  ｍａｐ）を示す。
【図２Ｄ】図２Ｄは、開示の一つ以上の例示的態様により、例示的方法がどのようにＰＶシステムへ適用され得るかを示す。
【図３Ａ】図３Ａは、開示の一つ以上の例示的態様による、時間および場所に基づいて設備マップを生成するための方法の流れ図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、開示の一つ以上の例示的態様による、サンプルをストリングへマッピングするための方法の流れ図である。
【図４】図４は、開示の一つ以上の例示的態様による、非識別マップを表し記憶する実例を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、開示の一つ以上の例示的態様による、非識別マップを生成するための方法の流れ図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、開示の一つ以上の例示的態様による、ＰＶ設備マッピング用のユーザインターフェースを示す。
【図６】図６は、開示の一つ以上の例示的態様による、ＰＶデバイスからの識別情報を読み取り、デバイスの場所を推定する例示的実施形態を示す。
【図７】図７は、開示の一つ以上の例示的態様による、識別情報を読み取り、および／またはデバイスの場所を推定するために使用され得る、例示的デバイスを示す。
【図８Ａ】図８Ａは、開示の一つ以上の例示的態様による、設備マッピングのための方法の流れ図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、開示の一つ以上の例示的態様による、設備マッピングの様々な段階の結果を示す。
【図９】図９は、開示の一つ以上の例示的態様による、マッピングされ得る例示的なＰＶ設備の、一部概略的な部分ブロック図である。
【図１０】図１０は、開示の一つ以上の例示的態様による、電力デバイスを複数にグループ化するための方法の流れ図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本明細書に記載の方法と併せて使用してもよい、ＰＶシステムの構成要素の一部概略的な部分ブロック図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、開示の一つ以上の例示的態様による、例示的可変インピーダンス回路の概略図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、開示の一つ以上の例示的態様による、例示的導線網の概略図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、開示の一つ以上の例示的態様による、例示的導線網の概略図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、開示の一つ以上の例示的態様による、伝送線に反射した波動の例示的形態を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、開示の一つ以上の例示的態様による、伝送線に沿ってデバイスで受信される、第一の波動の例示的形態を示す。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、開示の一つ以上の例示的態様による、伝送線に沿ってデバイスで受信される、第二の波動の例示的形態を示す。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、開示の一つ以上の例示的態様による、伝送線に沿ってデバイスで受信される、第三の波動の例示的形態を示す。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、開示の一つ以上の例示的態様による、伝送線に沿ってデバイスで受信される、信号の例示的形態を示す。
【図１３】図１３は、開示の一つ以上の例示的態様による、電力デバイスを試験するための方法の流れ図である。
【図１４】図１４は、本明細書に記載の方法と併せて使用してもよい、ＰＶシステムの構成要素を備える、ＰＶ配列の一部概略的な部分ブロック図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、本明細書に記載の方法と併せて使用してもよい、ＰＶパネルおよびＰＶシステムの構成要素の一部概略的な部分ブロック図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、本明細書に記載の方法と併せて使用してもよい、ＰＶシステムの構成要素の一部概略的な部分ブロック図である。
【図１６】図１６は、開示の一つ以上の例示的態様による、電力デバイスをストリングにグループ化するための方法の流れ図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、開示の一つ以上の例示的態様による、ＰＶデバイスの例示的ＰＶストリングを示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、開示の一つ以上の例示的態様による、例示的リーク電流回路を示す。
【図１８】図１８は、開示の一つ以上の例示的態様による、ＰＶストリング内における電力デバイスの順序を判定するための、方法の流れ図である。
【図１９】図１９は、開示の一つ以上の例示的態様により、識別情報を読み取り、および／またはデバイスの場所を推定するために使用され得る、例示的デバイスを示す。
【図２０】図２０は、開示の一つ以上の例示的態様による、太陽光発電モジュール群の熱画像を示す。
【図２１】図２１は、開示の一つ以上の例示的態様による、ＰＶモジュール群内における、一つ以上のＰＶモジュールの相対的な場所を判定するための方法の流れ図である。
【図２２】図２２は、ＰＶ順序検出構成要素を伴う、ＰＶストリングの回路図の例を示す。
【図２３】図２３は、ＤＣ＋およびＤＣ−での信号注入からの信号減衰のグラフ例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
様々な例示的実施形態に関する以下の記載では、本明細書の一部を形成する、添付の図面への参照が成され、その一部は、説明として、開示の態様を実践し得る様々な実施形態として示される。本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用してもよく、構造的および機能的改変を成し得ることは理解されるものとする。
【００１７】
ＰＶ設備の監視には、ＰＶ設備により出力される電力を監視し、潜在的に問題のある動作状態または安全上の問題を識別する、中央制御システムによって収集されるデータを含み得る。設備が電力損失を経験する場合、それが環境条件のためであるのか、またはＰＶ設備の構成要素の不調および／もしくは保守不良によるのかを確認するのが望ましい場合がある。その上、電力損失の原因になり得る、ある特定のモジュール（ソーラーパネル、ＤＣ−ＤＣコンバータまたはマイクロインバータ、コンバイナボックスなど）を物理的に容易に見つけることが望ましい場合がある。設備を備える様々なＰＶモジュールまたはデバイス（例えば、ＩＤ番号によって識別される）の物理的な場所を表示する、ＰＶ設備のマップによって、望ましいモジュールの場所の迅速な探索および問題の素早い解決を補助し得る。例えば、ＰＶパネルにより出力される電力が減少する場合、パネルに連結する電力デバイスは、集中制御ユニットへ情報を送り、電力損失を報告してもよい。情報は、電力線通信、無線通信、音響通信、または他のプロトコルを使用して送信されてもよく、ＰＶデバイスのＩＤ番号を含んでもよい。低電力出力が持続するとき、保守作業員は、不採算パネルまで物理的に足を運び、低電力の理由を調査する必要があり得る。
【００１８】
物理識別マップ（ＰＩＭ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｍａｐ）は、マップ中に表示されるモジュールの一部またはすべてに、シリアル番号またはＩＤ番号などの識別情報を取り付けるなど、太陽光発電（ＰＶ）設備内におけるモジュールの場所を示す、物理的マップを指し得る。非識別マップ（ＮＩＭ）は、モジュールの場所を記述するマップを指し得るが、各場所で特定のモジュールを識別はしない。
【００１９】
図１は、開示の一つ以上の例示的態様による、ＰＶ設備マップを生成するための方法の流れ図である。一つ以上の実施形態では、図１の方法、またはその一つ以上のステップは、一つ以上のコンピューティングデバイスまたはエンティティによって行われてもよい。例えば、図１の方法の複数部分は、コンピュータシステムの構成要素によって行われてもよい。図１の方法またはその一つ以上のステップは、非一時的コンピュータ可読媒体など、コンピュータ可読媒体に記憶される、コンピュータ実行可能命令の中に具体化されてもよい。図１の方法のステップは、指定される順序ですべて行われるとは限らない可能性があり、一部のステップは省略されても、または順序が変更されてもよい。
【００２０】
ステップ１００で、ＰＶ設備レイアウトの初期マップが作成され得る。初期マップは物理的マップであってもよい。例えば、ステップ１００で、測定される全地球測位システム（ＧＰＳ）座標を使用して、モジュールをＰＩＭ上の物理的な場所と照合してもよい。初期マップは、様々な手段で作成され表され得る。一つの実施では、初期マップは、デバイスの数、列の数、デバイス間の距離、列間の距離に関する情報、または設備の物理的レイアウトに関連するいかなる他の情報を含む、テキストファイルとして表され得る。別の実施では、基本マップは、設備設計ソフトウェアによって自動で生成されてもよく、レイアウト情報は、設備設計ソフトウェアによって生成されるデジタルファイルにコード化されてもよい。
【００２１】
一部の実施形態では、ステップ１００を行わない可能性がある。例えば、ステップ１００は、方法の他のステップに、初期マップの欠如を補うのに十分なほどの高い正確性があるときは、行わない可能性がある。
【００２２】
ステップ１１０〜１３では、ＰＶ設備中の電力モジュールをスキャンし得る。例えば、電力モジュールは列単位でスキャンされ得る。ステップ１１０で、ＰＶ設備の一列中の各デバイスをスキャンし得る。スキャンは、スキャン能力をＧＰＳ受信機と組み合わせる、場所探索デバイスを使用して遂行し得る。場所探索デバイスはさらに、クロック、メモリ、通信手段、および処理ユニットのうちの一つ以上を含んでもよい。スキャンには、バーコードリーダーを利用して、スキャンされているモジュールに取り付けられているバーコード（モジュールに貼り付けられているステッカー上のバーコードなど）を読み取ること、カメラを利用してシリアル番号を識別すること、ＲＦＩＤタグから識別情報を取得すること、またはそれらのいかなる組み合わせを含み得る。場所探索デバイスは、バーコード読み取りまたはシリアル番号識別を、ＧＰＳによる位置確認と組み合わせるアプリケーションを実行する、スマートフォンであってもよい。スキャンには、モジュールの識別要素（識別ステッカーなど）の写真を撮ることを含んでもよく、識別要素は後に、写真に基づいてモジュールを識別するように処理され得る。一部の実施形態では、ステップ１１１において、ユーザがデバイスを、各列の始まりで設備の列のログを取り始めるように構成してもよい（ボタンを押すことによってなど）。一部の実施形態では、場所探索デバイスは、各スキャンの時間的または空間的差異を使用して、新しい列がスキャンされているときを判定し得る。例えば、スキャンとスキャンとの間の時間が特定の閾値を上回るとき、場所探索デバイスは、新しい列をスキャン中であると判定し得る。
【００２３】
ステップ１１２で、進行中の列中の各ＰＶデバイスがスキャンされ得る。デバイスがスキャンされるたびに、スキャン時における場所探索デバイスのＧＰＳ座標だけでなく、モジュールの識別情報（バーコード、ＩＤ番号、写真、ＲＦＩＤタグなど）も、ログが取られメモリ中に記憶され得る。デバイスに対応する識別情報は一意であってもよい。スキャン時間のタイムスタンプもまた、ログが取られるか、または記憶され得る。
【００２４】
ステップ１１３で、設備の全列がスキャンされたときを判定し得る。例えば、指定領域内の全列がスキャンされたときを判定し得る。全列がスキャンされると、方法はステップ１２０へ進み得る。そうでない場合、ステップ１１０〜１３を繰り返し得る。ステップ１１０〜１３は、設備の全列または設備内の全デバイスがスキャンされるまで繰り返されてもよい。
【００２５】
ステップ１２０で、ステップ１１０〜１３の間に収集されるデータ（座標、タイムスタンプなど）が収集され、照合アルゴリズムへ入力され得る。ステップ１００で作成されたマップもまた、照合アルゴリズムへ入力され得る。
【００２６】
ステップ１３０で、照合アルゴリズムは、コンピュータ、サーバ、ＤＳＰ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなど、適切なコンピューティングデバイスによって実行されてもよい。アルゴリズムは、入力されたデータおよび／またはマップを使用して、マップ上に示される場所の各々で、どのＰＶモジュールが見つかるかを判定し得る。さらに以下に記載する図２Ａは、ステップ１３０で照合アルゴリズムが使用してもよい、方法の例である。
【００２７】
ステップ１４０で、照合アルゴリズムによって、ステップ１２０で受信された入力に基づいて、ＰＶ設備のマップが生成され得る。マップは、一つ以上のモジュール識別子を含み得る。モジュール識別子は、マップの中の場所と関連付けられ得る。例えば、アルゴリズムは、モジュール識別情報を各モジュールの場所に表示している、マップを出力してもよい。マップは、一枚の紙上に物理的に印刷されてもよく、またはコンピュータモニター、タブレット、もしくはスマートフォンなど、適切な電子デバイス上で見てもよい。
【００２８】
図２Ａは、開示の一つ以上の例示的態様による、測定した場所をマップに当てはめるための方法の流れ図である。一つ以上の実施形態では、図２Ａの方法、またはその一つ以上のステップは、一つ以上のコンピューティングデバイスまたはエンティティによって行われてもよい。例えば、図２Ａの方法の複数部分は、コンピュータシステムの構成要素によって行われてもよい。図２Ａの方法またはその一つ以上のステップは、非一時的コンピュータ可読媒体など、コンピュータ可読媒体に記憶される、コンピュータ実行可能命令の中に具体化されてもよい。図２Ａの方法のステップは、指定される順序ですべて行われるとは限らない可能性があり、一部のステップは省略されても、または順序が変更されてもよい。
【００２９】
ステップ１３１で、マップおよび／またはＧＰＳ座標が受信され得る。例えば、マップおよび／またはＧＰＳ座標は、メモリからロードされてもよい。マップおよび／またはＧＰＳ座標は、ＰＶモジュールのスキャン時に測定されていてもよい。受信したマップは、識別モジュール情報を含まない場合がある、非識別マップ（ＮＩＭ）を含み得る。
【００３０】
ステップ１３２で、ＧＰＳ測定値は列にグループ化され得る。一部の実施形態では、列ごとのグループ化は、一つ以上のモジュールをスキャンする間に行い得る。例えば、スキャンオペレータは、各列のスキャンの開始時に、または各列をスキャンする前に、リセットボタンを押してもよい。一部の実施形態では、測定値の列ごとのグループ化は、本明細書にさらに記載する方法を使用して、コンピュータアルゴリズムによって遂行され得る。測定値の列ごとのグループ化は、例えば、列の数および各列の長さを既に示すＮＩＭを使用して、ＰＩＭを生成するときに助けになり得る。前から存在するＮＩＭの恩恵なしにＰＩＭを生成する実施形態では、列ごとのグループ化によって、測定ノイズのフィルタリングが可能になり得る。例えば、測定ノイズのフィルタリング、すなわち低減は、同じ列の隣接するパネル間の標準的な距離および角度を判定することによって行い得る。スキャンしたサンプルの第一列が、設備の各列を表す候補とみなされるまで、ステップ１３３〜３７を反復してもよい。ステップ１３３で、列がＮＩＭより選択される。ステップ１３４で、場所測定値の第一列を、選択した列に当てはめ得る。ステップ１３５で、場所測定値の第一列を選択した列に当てはめた後、「グリッドにスナップ」または類似の方法を使用して、測定したサンプルのその他の列を、ＮＩＭのその他の列に当てはめてもよい。一部の実施形態では、測定したサンプルのその他の列をその他のＮＩＭ列に当てはめる試みは、最適な適合（最小二乗などの適切な基準による）が選択される前に、複数列の配向を使用して複数回遂行され得る。
【００３１】
ステップ１３６で、適合誤差の総計が計算され得る。適合誤差の総計は、各デバイスの推定される場所および／またはＮＩＭによって示される場所に基づいてもよい。平方和などの適切な基準によって、各デバイスの推定される個々の誤差を合計してもよい。選択された適合および結果として得られる誤差の合計を、記憶し得る。例えば、選択された適合および結果として得られる誤差の合計は、適切なメモリデバイスに記憶され得る。
【００３２】
ステップ１３７で、方法によって、全ＮＩＭ列が、測定値の第一列によって表される列とみなされたときを判定し得る。検討していないＮＩＭ列がある場合、方法はステップ１３４に戻り得る。例えば、検討されていないＮＩＭ列は、後の反復で検討する候補としてもよい。ステップ１３７で、全ＮＩＭ列が検討されたと判定されると、方法はステップ１３８へ進み得る。
【００３３】
ステップ１３８で、ステップ１３６にて計算し記憶した、一つ以上の合計誤差を、互いに比較して適合を選択し得る。一つの実施では、最小合計誤差に対応する適合が選択され得る。他の要因は、ステップ１３８で検討され得る。
【００３４】
ステップ１３９で、ステップ１３８にて選択された適合を出力し、ステップ１３８で選択された適合を含むＰＩＭへ、ＮＩＭを変換し得る。一部の実施形態では、ステップ１３４〜３７は、測定値の第一列をＮＩＭの各列へ当てはめる代わりに、測定値の各列をＮＩＭの特定の列（例えば、ＮＩＭの第一列）に当てはめるように改変されてもよい。
【００３５】
ここで、例示的実施形態によりマッピングされ得る、ＰＶ設備の説明に役立つ例を描写する、図２Ｂおよび２Ｃを参照する。図２Ｂは、ＰＶ設備のレイアウトを反映するように、本明細書に記載の方法を使用して生成され得る、非識別マップ（ＮＩＭ）２１５を示す。図２Ｃは、ＰＶデバイスの絶対的な場所、または互いに対する場所を推定するように、本明細書に記載の方法を使用して取得され得る、設備の推定レイアウトマップ（ＥＬＭ）２１７を示す。図２Ｂおよび２Ｃは、同じＰＶ設備に相当し得る。
【００３６】
図２Ｂ〜Ｄでは、図示する正方形は、ＮＩＭによるデバイスの場所に対応してもよく、円は、デバイスに対応する測定データによる、デバイスの場所に対応してもよい。特定の例では、ＰＶシステムは非対称のレイアウトであってもよい。例えば、ＮＩＭ２１５では、一列はその他の二列よりも二つ少ないデバイスを有する。特定の例では、測定の誤りおよび／または測定ノイズのために、ＥＬＭ２１７などのＥＬＭは誤りを包含し得る。
【００３７】
ここで、図２Ｂ〜Ｃに示すＰＶシステムに適用するような、図２Ａで上に記載したステップ１３４〜３６の態様を示す、図２Ｄを参照する。適合Ａでは、ステップ１３３にてＮＩＭの第一列を選択する。ステップ１３４で、場所測定値の第一列は、ＮＩＭの選択された第一列に当てはめられ、ステップ１３５で、ＮＩＭデバイス（正方形として描写）とＥＬＭデバイス（円として描写）との間の不一致の総計を最小化するやり方で、残りの二列をＮＩＭに当てはめる。ステップ１３６で、適合誤差の総計が計算される。異なる誤差対策が検討されてもよい。例えば、二乗和誤差対策が検討され得る。例えば、三つのデバイスがＸＹ平面に沿って次の場所（０，０）、（１，０）、および（２，０）にあると推定され、一方ＮＩＭによると、三つのデバイスが実際には（０，０．５）、（１，１．５）、および（２，０）に見つかる場合、第一のデバイスに対する推定誤差の二乗は、（０−０）２＋（０−０．５）２＝０．２５となり得る。同様に、第二のデバイスに対する二乗の推定誤差は、（１−１）２＋（０−１．５）２＝２．２５となり得る。第三のデバイスの場所は、誤差ゼロで完璧に推定されており、誤差の総計は２．５となる。絶対誤差和、または他の検討事項を考慮してもよい、および／もしくはペナルティ係数を特定タイプの誤差に追加してもよい重み付きの偏差など、他の誤差測定も検討され得る。
【００３８】
ステップ１３７で、測定値の第一列が第１のＮＩＭに当てはまり、他のマップ列が当てはまっていないとき、方法はステップ１３３に戻り得る。適合Ｂに示すように、ステップ１３４で、測定値の第一列が第２のＮＩＭ列に当てはめられ、ステップ１３５で、その他のＥＬ列がＮＩＭへ「スナップ」され、その他のＮＩＭ列に当てはめられる。適合Ｂに図示する照合は、適合Ａに示すものほど成功しておらず、ステップ１３６で計算する適合誤差は、より高くなり得る。ステップ１３７で、方法によって、測定値の第一列が、ＮＩＭ列のうちの一つ（第三）にまだ当てはまっていないと判定してもよく、方法は、ステップ１３３に戻り、第３のＮＩＭ列を選択し得る。ステップ１３４で、測定値の第一列が第３のＮＩＭ列に当てはまってもよく、ステップ１３５で、その他のＥＬ列がＮＩＭへ「スナップ」され、その他のＮＩＭ列に当てはまってもよい。適合Ｃおよび適合Ｄが図示するように、いくつかの適合が可能であり、様々な方法によって、アルゴリズムは複数の適合を検討し、例えば、最小推定誤差または最少推定誤差での適合といった、適合のうちの一つを選択するように構成されてもよい。ステップ１３６で、適合誤差が計算されてもよく、ステップ１３７で、アルゴリズムによって、測定値の第一列が、ＮＩＭ列のすべてにここで当てはまったと判定してもよく、ステップ１３８へ進み得る。ステップ１３８で、アルゴリズムによって、検討した適合すべての中で、適合Ａが最も低い推定誤差を有すると判定でき、ステップ１３９で適合Ａを出力し得る。
【００３９】
図３Ａは、開示の一つ以上の例示的態様による、時間および場所に基づいて設備マップを生成するための方法の流れ図である。一つ以上の実施形態では、図３Ａの方法、またはその一つ以上のステップは、一つ以上のコンピューティングデバイスまたはエンティティによって行われてもよい。例えば、図３Ａの方法の複数部分は、コンピュータシステムの構成要素によって行われてもよい。図３Ａの方法またはその一つ以上のステップは、非一時的コンピュータ可読媒体など、コンピュータ可読媒体に記憶される、コンピュータ実行可能命令の中に具体化されてもよい。図３Ａの方法のステップは、指定される順序ですべて行われるとは限らない可能性があり、一部のステップは省略されても、または順序が変更されてもよい。
【００４０】
図３Ａの方法は、デバイス測定値を列にグループ化するために使用され得る。例えば、図３Ａの方法は図２Ａのステップ１３２で行われ得る。この例示的実施形態によると、設備の各列は、列中のデバイスと列中の隣接するデバイスとをスキャンする間に経過する時間が、例えば１０秒など、特定の閾値よりも小さくなるように処理され得る。設置者に、列中の各デバイスを迅速にスキャンし、列の間で小休止を取るように指示してもよい。スキャンデバイスは、各デバイスがスキャンされた時間を記録するように構成され得る。
【００４１】
ステップ３１０で、連続スキャンの各対間の時間差が計算され得る。ステップ３２０で、計算された時間差は時間の閾値と比較され得る。一部の実施形態では、閾値は事前に設定または事前に定義されていてもよく、一部の実施形態では、閾値は計算された時間差に由来してもよい（例えば、閾値は、連続スキャンの平均時間差よりも２０％長くてもよい）。ステップ３３０で、二つの連続するデバイスをスキャンしたタイムスタンプの時間差が、閾値を上回るとき、二つのデバイスは、異なる列にあると判定されてもよく、ステップ３４０で異なる列にマッピングされ得る。時間差が閾値を下回るとき、二つのデバイスは、同じ列にあると判定され、ステップ３５０で同じ列にマッピングされ得る。上に記載した方法の代替として、またはそれに加えて、設置者に、列の間で、自身のデバイス上にある「新しい列」ボタンを押すよう指示してもよく、これは、一列のスキャン完了、および別の列の始まりを示し得る。「新しい列」ボタンを使用して、タイミングの検討事項をオーバーライドし、および／または一貫性のないスキャン速度を補ってもよい。
【００４２】
図３Ｂは、開示の一つ以上の例示的態様による、サンプルをストリングへマッピングするための方法の流れ図である。一つ以上の実施形態では、図３Ｂの方法、またはその一つ以上のステップは、一つ以上のコンピューティングデバイスまたはエンティティによって行われてもよい。例えば、図３Ｂの方法の複数部分は、コンピュータシステムの構成要素によって行われてもよい。図３Ｂの方法またはその一つ以上のステップは、非一時的コンピュータ可読媒体など、コンピュータ可読媒体に記憶される、コンピュータ実行可能命令の中に具体化されてもよい。図３Ｂの方法のステップは、指定される順序ですべて行われるとは限らない可能性があり、一部のステップは省略されても、または順序が変更されてもよい。
【００４３】
ここで、デバイス測定値を列にグループ化するための例示的実施を示す、図３Ｂを参照する。例えば、図３Ｂに記載するステップは、図２Ａについて上に記載した、ステップ１３２で行われ得る。この例示的実施形態によると、設備の各列は、スキャンされたデバイス間の距離および／または角度を、基準距離および／または角度と比較し得るように処理されてもよい。スキャンデバイスは、全地球測位システム（ＧＰＳ）など、位置確認システムを利用することによって、各スキャンの時点でのグローバル位置を判定および／または推定するように構成されてもよい。ステップ３１５で、スキャンされたデバイスの各対間の推定距離および／または角度を計算し得る。ステップ３２５で、スキャンされたデバイス間の推定距離および／または角度は、基準および／または閾値と比較され得る。一部の実施形態では、基準は事前に定義されてもよく、一方、他の実施形態では、基準は計算される距離に由来してもよい（例えば、基準は連続スキャンの平均距離で、閾値は基準よりも２０パーセント長くてもよく、または基準は、適切な閾値を伴い、連続スキャンの間の角度に由来してもよい）。
【００４４】
ステップ３３５で、連続的にスキャンされていてもよい、二つのデバイス間の距離および／または角度は、基準距離および／または角度と比較される。ステップ３３５で、距離および／または角度が閾値を上回ると判定される場合、二つのデバイスは、ステップ３４５で、異なる列またはストリングへマッピングされ得る。ステップ３３５で、距離および／または角度が閾値を下回ると判定される場合、二つのデバイスは、ステップ３５５で、同じ列またはストリングへマッピングされ得る。上に記載した方法の代替として、またはそれに加えて、設置者に、列の間で、自身のデバイス上にある「新しい列」ボタンを押すよう指示してもよく、これは、設置者が一列のスキャンを完了し、別の列を始めたことを示し得る。「新しい列」ボタンを使用して、距離および／もしくは角度の検討事項をオーバーライドし、ならびに／または同じ列にあるデバイス間の一貫性のない距離および／もしくは角度を補ってもよい。
【００４５】
ここで、非識別マップ（ＮＩＭ）を表す一つの例示的実施形態を描写する、図４を参照する。ＮＩＭの表示の生成は、上に記載する図１のステップ１００などのステップを含む、設備マッピング方法に含まれ得る。ＰＶ設備は、設備に関する情報を包含するテキストファイルとして、表されてもよい。例えば、ＮＩＭは、設備中の列、各列のデバイスの数、および／またはデバイスの各対間の距離をリストする、テキストファイルによって表され得る。一部デバイスの絶対的な場所、列の配向、列間の距離および角度、または他の情報などの追加情報が、ＮＩＭに含まれ得る。マッピング方法は、テキストファイルを解析し、ＮＩＭから情報を抽出して、スキャンされた情報をＮＩＭレイアウトと比較するように、適切なパーサを含み得る。
【００４６】
図５Ａは、非識別マップを生成する流れ図である。一つ以上の実施形態では、図５Ａの方法、またはその一つ以上のステップは、一つ以上のコンピューティングデバイスまたはエンティティによって行われてもよい。例えば、図５Ａの方法の複数部分は、コンピュータシステムの構成要素によって行われてもよい。図５Ａの方法またはその一つ以上のステップは、非一時的コンピュータ可読媒体など、コンピュータ可読媒体に記憶される、コンピュータ実行可能命令の中に具体化されてもよい。図５の方法のステップは、指定される順序ですべて行われるとは限らない可能性があり、一部のステップは省略されても、または順序が変更されてもよい。
【００４７】
図５Ａは、非識別マップ（ＮＩＭ）の生成および表示の例示的実施形態を描写する。例えば、図５Ａに記載するステップは、図１に記載する方法の最中に行われ得る。プログラムまたはアプリケーションを使用して、ＰＶ設備を設計および計画してもよい。プログラムは、適切なプラットフォーム（ＰＣ、タブレット、スマートフォン、サーバ、および／または同種のもの）上で実行されてもよく、設置者および／またはシステム設計者が利用できるようにしてもよい。プログラムには、敷地計画を容易にするように、グラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）を含み得る。ステップ１０１で、敷地計画者または設計者は、アプリケーションが利用できるツールを使用して、ＰＶ設備を設計するようにプログラムまたはアプリケーションを使用してもよい。例えば、図５Ｂは、図５Ａのステップ１０１で使用してＰＶ設備を設計し得る、ＰＶ設備マッピング用のユーザインターフェースの例を示す。ユーザは、複数の太陽光発電機５０１（ＰＶパネル、ＰＶモジュール、ＰＶ電池、ＰＶパネルのストリングまたはサブストリングなど）を特徴とし、一つ以上の電力コンバータ（ＰＶインバータ５０２など）を特徴とする、ＰＶ設備を設計してもよい。
【００４８】
図５Ａのステップ１０２で、バイナリファイルは、システムの一部分または完全なレイアウトを記述する情報を含んで生成され得る。バイナリファイルは、ＰＶ設備のレイアウトが、プログラムＧＵＩを使用して設計された後、ステップ１０２で生成されてもよい。本明細書に記載のＰＶ設備マッピング方法の実施形態には、ステップ１０２で生成されるバイナリファイルの読み取り、およびバイナリファイルからの敷地レイアウト情報の抽出を含み得る。
【００４９】
ここで、ＰＶデバイスをスキャンし、スキャン時にスキャナの時間および／または場所のログを取るための構成要素を示す、図６を参照する。ＰＶデバイス６０２（ＰＶパネル、最適化デバイス、ＤＣ／ＤＣコンバータ、インバータ、監視デバイス、通信デバイス、および／または同種のものなど）は、スキャンまたは処理され得るＩＤマーカー６００で、印を付けられ得る。ＩＤマーカー６００は、スキャンデバイスによってスキャンされ得る、バーコードであってもよい。ＩＤマーカー６００は、数字識別能力を伴うカメラなど、カメラによって識別可能なシリアル番号であってもよい。ＩＤマーカー６００は、ＲＦＩＤタグ、または電子回路によって読み取り可能なメモリデバイスであってもよい。いかなる他の種のマーカーを、リストに挙げた例に加えて、または例の代わりに使用してもよいことは理解されるべきである。
【００５０】
スキャンおよび位置確認デバイス６０１は、ＩＤマーカー６００によって提供されるデータを取り込んでもよく、または記録してもよい。例えば、デバイス６０１は、ＩＤマーカー６００が記憶するデータをスキャンすること、データの写真を撮ること、またはデータを読み出すことによって、ＰＶデバイス６０２から識別情報を取得するように構成されてもよい。デバイス６０１には、クロックおよびメモリデバイスを含んでもよく、各スキャンのタイムスタンプを、その時スキャンされるデバイスの識別情報と共に記憶するように構成されてもよい。デバイス６０１は、衛星６０３と通信し、スキャン時にデバイスの場所を推定するように構成される、ＧＰＳデバイスなどの位置確認デバイスを含んでもよい。一つの実施では、用いるＧＰＳ方法によって、同じ設備中に配備される隣接するＰＶデバイス間の区別を提供するのに、十分な正確性を伴う推定が可能になり得る。
【００５１】
ここで、本明細書に記載する例示的実施形態と併せて使用してもよい、スキャンおよび場所探索デバイスの例を示す、図７を参照する。複合デバイス７００は、図示する構成要素のうちの一つ以上を含み得る。ＩＤリーダー２０３は、ＰＶデバイスから識別情報を読み取るように構成されてもよい。一部の実施形態では、ＩＤリーダー２０３は、カメラを備えてもよく、ＰＶデバイス上のシリアル番号または他の識別情報の写真を撮るように構成されてもよい。一部の実施形態では、ＩＤリーダー２０３は、バーコードスキャナを備え、ＰＶデバイス上のバーコードをスキャンするように構成されてもよい。一部の実施形態では、ＩＤリーダー２０３は、ＲＦＩＤタグ、または識別情報を記憶するメモリデバイスを読み取るように構成される、電子回路を備えてもよい。
【００５２】
一部の実施形態では、デバイス７００は、例えば、ＰＶデバイスをスキャンするときに、ＧＰＳによる場所を受信または判定するように構成される、ＧＰＳデバイス２０１を含んでもよい。デバイス７００は、ＩＤ情報およびＧＰＳ座標を、データロギングデバイス２０２へ書き込み（記録し、記憶し、送信し、および／または同種を行うなど）得る。データロギングデバイス２０２は、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、または他のメモリデバイスを備えてもよい。
【００５３】
コントローラ２０５は、デバイス７００を備える様々な構成要素を同期させてもよい。コントローラ２０５は、ＤＳＰ、ＭＣＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、および／または異なる制御ユニットを備えてもよい。コントローラは、いくつかの制御ユニットに分割されてもよく、各々が異なる構成要素を担当する。デバイス７００は通信デバイス２０６を含んでもよい。通信デバイス２０６は、ＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、セルラープロトコル、および／または他の通信プロトコルなど、無線技術を使用して通信するように構成されてもよい。一部の実施形態では、測定値、タイムスタンプ、および／またはＩＤ情報は、例えば、通信デバイス２０６によって、リモートサーバへ送信、および／または遠隔の場所にあるメモリへ記憶されてもよい。デバイス７００は、時間をサンプリング、記憶、および／または伝達する（メモリデバイスおよび／または通信デバイスと併せて）ように構成される、クロック２０４を含み得る。例えば、クロック２０４を使用して、ＩＤリーダー２０３がデバイスＩＤを判定する（取得する、測定する、および／または同種を行うなど）たびに、タイムスタンプを記録してもよい。
【００５４】
デバイス７００はさらに、デバイス７００の傾斜を測定し、測定値をメモリへ記憶し、および／または測定値を伝達するように構成される、傾斜センサ２０７を含み得る。傾斜センサを使用して、ＰＶパネルなど、ＰＶデバイスの傾斜を測定し得る。スキャンデバイス７００はまた、コンパス２０８を含んでもよい。コンパス２０８は、ＰＶモジュールが面している方向を測定または判定するように構成され得る。例えば、傾斜測定を遂行するとき、コンパス２０８を使用して、ＰＶモジュールの方向を測定し得る。一つ以上のＰＶパネルの傾斜、および／または一つ以上のＰＶパネルが面する方向の判定は、監視用途またはマッピング用途など、様々な用途に有用であり得る。ＰＶパネルの傾斜が配備中に固定されている場合、設置者が、マッピングプロセスのためにＰＶデバイスをスキャンしながら、傾斜および角度を測定することを望む場合がある。スキャンされたデータは、遠隔の監視デバイスへアップロードされてもよい。
【００５５】
一部の実施形態では、携帯電話／タブレット７１０などのデバイスは、複合デバイス７００に関して記載する機能性の一部またはすべてを含み得る。複合デバイス７００はまた、デバイスによって生成される情報を表示するように構成される、画面も含み得る。一つの実装では、画面はリアルタイムで情報を表示してもよく、これによって、設置者が進捗を監視することが可能になってもよく、スキャンの正確性が向上し得る。多くのモバイルデバイスには、バーコードスキャナまたはカメラなどのＩＤリーダー、ＧＰＳデバイス、コントローラ、通信方法、クロック、コンパス、および傾斜センサが含まれる。アプリケーションソフトウェアが、モバイルデバイスへダウンロードされて、異なる構成要素が、ＰＶ設備のマッピングに関連して本明細書に記載する、望ましい機能を達成するやり方で、相互作用することが可能になってもよい。モバイルデバイスによって、設置者が、正確かつ明確に情報が処理されていることを判定するのを助けるように、設備マップが、スキャン中にデバイスの画面上に表示され、各ＰＶデバイスに取り付けられた情報のリアルタイム更新を現場で示すことが可能になり得る。
【００５６】
図８Ａは、開示の一つ以上の例示的態様による、設備マッピングのための方法の流れ図である。一つ以上の実施形態では、図８Ａの方法、またはその一つ以上のステップは、一つ以上のコンピューティングデバイスまたはエンティティによって行われてもよい。例えば、図８Ａの方法の複数部分は、コンピュータシステムの構成要素によって行われてもよい。図８Ａの方法またはその一つ以上のステップは、非一時的コンピュータ可読媒体など、コンピュータ可読媒体に記憶される、コンピュータ実行可能命令の中に具体化されてもよい。図８Ａの方法のステップは、指定される順序ですべて行われるとは限らない可能性があり、一部のステップは省略されても、または順序が変更されてもよい。
【００５７】
ここで、複数のＰＶデバイスの互いに対する相対位置を推定するための例示的方法を示す、図８Ａを参照する。一つの実施では、位置は、衛星などの位置確認デバイスを使用することなく、推定または判定され得る。ＰＶ設備中のＰＶデバイスのすべてまたは一部分は、適切な無線プロトコル（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＬＴＥ、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ、および／または同種のものなど）を実行する無線送受信機、またはＰＶ設備のケーブルへ連結し、ケーブル上で互いにメッセージを送ることによって通信するように構成されてもよい、電力線通信（ＰＬＣ）送受信機などの通信デバイスを装備してもよい。
【００５８】
ステップ８００で、マッピングされるべきＰＶデバイスの各々に、無作為な場所を割り当てることによって、マッピングアルゴリズムを初期化し得る。一つの実施では、デバイスのうちの一つ以上は、ＩＤ番号、進行中のタイムスタンプ、および／または通信媒体（電力ケーブル、無線チャネルなど）を介する他の情報をブロードキャストすることによって、通信を開始してもよい。例えば、ＩＤ番号、タイムスタンプ、または他の情報は、所定の振幅で送信されてもよい。デバイスのすべてまたは一部分は、他のデバイスによってブロードキャストされるＩＤ信号を検出できる場合がある。受信信号強度、および／または信号が一つのデバイスから次のデバイスへ伝搬するのにかかる時間は、デバイス間の距離および信号減衰に依存し得る。一部の実施形態では、デバイスは、一方向通信のみに携わってもよく、例えば、各デバイスは、いずれのある特定のデバイスからも応答を受信するように構成されることなく、その他のデバイスの一部またはすべてへメッセージを送るのみである可能性がある。一部の実施形態では、二つ以上のデバイスが双方向通信に携わってもよい（例えば、デバイスＡが、デバイスＢへ応答を要求するメッセージを送り、メッセージを送ってから、応答を受信するまでの経過時間を測定する）。
【００５９】
ステップ８０５で、各デバイスにより受信される各信号の信号強度、および／またはメッセージの送受信の間の時間遅延が測定され得る。ステップ８１０で、ステップ８０５にて測定された信号強度および／または時間遅延を使用して、デバイス間におけるペアワイズ距離の一つ以上の初期推定値を生成し得る。初期推定値は、確率的な減衰要因、ノイズのあるチャネル、および／または信号伝搬の予想外の遅延による誤差などの、誤差を含み得る。一つの実施では、複数回測定して、その後平均化されてもよく、またはある他の関数が測定値に適用され得る。この実施では、測定値の初期の正確性は、複数回測定することによって改善され得る。
【００６０】
ステップ８１５で、ステップ８１０にて生成される初期の距離推定値を、アルゴリズムへ入力してもよく、アルゴリズムは、初期のペアワイズ距離推定値を分析し、それらを使用して推定レイアウトマップ（ＥＬＭ）を生成し得る。このステップに対して多くのアルゴリズムが検討されてもよく、一部の実施形態では、アルゴリズムを組み合わせることによって、正確な結果を提供し得る。例えば、最小二乗（ＬＳ）問題は、様々なデバイス間のペアワイズ推定距離の相違を最小化する、ＥＬＭを作成するように公式化され得る。シミュレーテッドアニーリング、凸最適化、半定値計画法、または多次元尺度構成法など、無数の他の方法を、書き直しおよび／または三角形分割技法と組み合わせて、測定値に基づいて推定レイアウトを取得してもよい。
【００６１】
ステップ８２０で、非識別マップ（ＮＩＭ）が利用可能かを判定し得る。ＮＩＭが利用可能な場合、方法はステップ８４０に進み得る。ステップ８４０で、ＮＩＭおよびＥＬＭは、図２Ａに示し、図２Ｂ〜Ｄでさらに論じた方法の要素を組み込み得る、照合アルゴリズムへ入力されて、ＥＬＭに組み込まれた識別情報を、ＮＩＭにより記述されるデバイスの場所と照合し得る。ステップ８４５で、照合アルゴリズムは実行などで動いてもよく、ステップ８５０で、各デバイスのＩＤ情報と共に、デバイスの場所の概要を述べる、設備のマップを出力してもよい。マップは、コンピュータモニター、携帯電話、タブレット、および／または同種のものなど、適切なデバイス上で視認できる形式であってもよい。マップは、デジタルで、またはテキスト形式で表され得る。
【００６２】
代替的に、ステップ８２０でＮＩＭが利用できない場合、アルゴリズムはステップ８２５へ進み得る。ステップ８２５で、方法によって、既知の場所を有する一つ以上の特定のデバイスのセットなど、「アンカーデバイス」を探してもよい。こうしたアンカーが存在する（または設置者によって容易に取得され得る）とき、ステップ８３５で、ＥＬＭからの特定のデバイスＩＤを、既知の場所と照合してもよく、デバイスの残りをその周りに配列し、その後、最終的な配列をステップ８５０で出力してもよい。アンカーデバイスが存在しない、または取得されえないとき、アルゴリズムは、さらなる修正なしにステップ８３０で進行中の解決策を使用し、ステップからステップ８５０まで進め、各デバイスのＩＤ情報を伴い、設備の最終マップとしてＥＬＭの「現状（ａｓ  ｉｓ）」を出力してもよい。図８Ａの方法は、ＰＶデバイスの一部またはすべてにより取られる測定値へのアクセスを有する、集中処理デバイス（デバイスが測定値をシステムインバータへ伝達し得るように、ＰＶデバイスへ通信連結される、処理ユニットを含む、システムインバータなど）によって遂行され得る。
【００６３】
ここで、特定の例示的実施形態による、図８Ａに描写するマッピングアルゴリズム異なる段階を示す、図８Ｂを参照する。この例示的実施形態では、例示のため、ステップ８１５は二つの段階を含む。第一段階は、例えば、Ａ．  Ｈｏｗａｒｄ、Ｍ．Ｊ．  Ｍａｔａｒｉｃ、およびＧ．  Ｓｕｋｈａｔｍｅによる「Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ  ｏｎ  ａ  Ｍｅｓｈ：ａ  Ｆｏｒｍａｌｉｓｍ  ｆｏｒ  Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ」（ＩＥＥＥ／ＲＳＪ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｒｏｂｏｔｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＲＯＳ  ２００１）の討議内容）に記載される、メッシュ緩和技法の利用を含んでもよく、第一段階の結果を最小二乗問題として公式化し、最小二乗解法（多くが、Ｐｙｔｈｏｎプログラミング言語向けのＳｃｉＰｙライブラリにパッケージ化される「ｌｅａｓｔｓｑ」方法など、オンラインで見つけ得る）へ入力する。８７０は、ＰＶ設備の実際のレイアウトを描写し、各デバイスを番号付けし（０〜１１９）、「実際の」場所に位置する。８７０に描写する実際のレイアウトは、実行時にアルゴリズムに知られておらず、例示のために図中に提供している。８８０は、マッピングアルゴリズムによって、各デバイスに対して無作為な場所の推定値が生成された、ステップ８００の結果例を描写している。この例示的実施形態では、ＲＳＳＩインジケータを使用して（推定される不規則信号減衰要因と併せて）、デバイスの各対の間のペアワイズ距離を推定し、推定値は、ステップ８１５の第一段階で、上で言及した「Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ  ｏｎ  ａ  Ｍｅｓｈ（メッシュ上での緩和）」方法の実施に対して入力される。結果として得られるＥＬＭを、一部整列していない列と、８７０に図示する「実際の」場所から逸脱するいくつかのデバイスとを含む、８９０に描写する。８９０に描写する推定は、その後、ＳｃｉＰｙ「ｌｅａｓｔｓｑ」関数へ入力されてもよく、８９５に描写する出力など、円滑で正確な最終ＥＬＭが出力され得る。ＥＬＭ８９５のダイヤモンド様形状は、不均等な縮尺のＸ軸およびＹ軸によって得られることに留意されたい。例えば、Ｌ４の軸が均等に縮尺されていた場合には、形状は、Ｌ１に図示するような、実際の設備に類似し得る長方形であり得る。一つの実施では、ＥＬＭ８９５は、ステップ８１５の終了時の推定を図示する。図８Ｂに示す例では、設備に存在する対称度によって、推定されるレイアウトの正確性が低減し得る。特定の例では、ＰＶ設備は、ＥＬＭ要素をＮＩＭ要素と照合するときに正確性を向上し得る、非対称要素（例えば、図２Ｂに描写するシステム中など、他よりも短い一部の列）を含んでもよい。特定の例では、非対称要素によって、結果としてアルゴリズムの収束および正確性の向上をもたらし得る。
【００６４】
ここで、設備のマップ上に記述され得るＰＶデバイスを備える、例示的ＰＶ設備を示す図９を参照する。設備は、複数のＰＶストリング９１６ａ、９１６ｂから９１６ｎを含み得る。ＰＶストリングは並列に接続してもよい。各ＰＶストリング９１６ａ〜ｎは、複数のＰＶデバイス９０３を含み得る。ＰＶデバイス９０３は、ＰＶパネル、監視デバイス、センサ、安全デバイス（ヒューズボックス、ＲＣＤなど）、リレー、および同種のもの、もしくはそれらのいかなる組み合わせへ連結するか、もしくは埋め込まれる、ＰＶ電池またはＰＶパネル、電力コンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータまたはＤＣ／ＡＣコンバータなど）であってもよい。個々のＰＶデバイス９０３は、同一であってもよく、または異なる可能性もある。ＰＶデバイス９０３は、直列または並列に連結してもよい。例えば、各ＰＶデバイス９０３は、ＰＶパネルへ連結し、最大電力点など、設定または判定された電力点でパネルを操作するように構成される、ＤＣ／ＤＣコンバータまたはＤＣ／ＡＣインバータを備え得る。各ＤＣ／ＤＣまたはＤＣ／ＡＣコンバータは、入力ＰＶ電力を低電圧高電流出力に変換でき、複数のコンバータは、高電圧を有するストリングを形成するように直列接続され得る。一部の実施形態では、各ＰＶデバイス９０３は、入力ＰＶ電力を高電圧低電流出力に変換する、ＤＣ／ＤＣまたはＤＣ／ＡＣコンバータを含んでもよく、複数のコンバータは、高電流を有するストリングを形成するように並列接続され得る。
【００６５】
並列に接続し得る複数のＰＶストリング９１６ａ〜ｎは、ＰＶシステムグループ化デバイス９０４の入力部へ連結し得る。一部の実施形態では、ＰＶシステムグループ化デバイス９０４は、ＤＣ入力をＡＣ出力へ変換するように構成される、中央インバータを備え得る。ＡＣ出力はパワーグリッドへ連結されてもよい。一部の実施形態では、ＰＶシステムグループ化デバイス９０４は、一つ以上の安全デバイス、監視デバイス、および／または通信デバイスを備え得る。ＰＶデバイス９０３の各々および／またはグループ化デバイス９０４は、バーコード、シリアル番号、および／もしくはメモリなどのＩＤタグ、または識別情報を含むＲＦＩＤカードを含み得る。
【００６６】
例示的実施形態では、本明細書に記載の様々な方法を利用することによって、デバイスＩＤをマップ上の物理的な場所と照合することが可能であり得る。一部の実施形態では、どのデバイスが互いに直列連結しているか（例えば、どのデバイスが各ストリングを含むか）を判定し、様々なストリングの順序を判定し、その後、各ストリング内におけるデバイスの順序を判定することによって、デバイスＩＤをマップ上の物理的な場所と照合することが可能であり得る。
【００６７】
図１０は、開示の一つ以上の例示的態様による、電力デバイスを複数にグループ化するための方法の流れ図である。一つ以上の実施形態では、図１０の方法、またはその一つ以上のステップは、一つ以上のコンピューティングデバイスまたはエンティティによって行われてもよい。例えば、図１０の方法の複数部分は、コンピュータシステムの構成要素によって行われてもよい。図１０の方法またはその一つ以上のステップは、非一時的コンピュータ可読媒体など、コンピュータ可読媒体に記憶される、コンピュータ実行可能命令の中に具体化されてもよい。図１０の方法のステップは、指定される順序ですべて行われるとは限らない可能性があり、一部のステップは省略されても、または順序が変更されてもよい。
【００６８】
ここで、ＰＶデバイスをストリングにグループ化するための方法を描写する、図１０を参照する。方法を使用して、図９に描写するシステムなどのシステムの中で、どのデバイスが互いに直列接続するかを判定し得る。図１０の方法またはその一つ以上のステップを使用して、図２Ａのステップ１３２でなど、デバイスをマップの列にグループ化し得る。方法は、ＤＣ／ＤＣコンバータなど、出力電圧を変更し、出力パラメータ（電圧、電流など）を、一部またはすべてのＰＶデバイスへ通信連結されるシステム管理ユニットへ報告できる、複数のＰＶデバイスに適用されてもよい。
【００６９】
ステップ９００で、一つ以上の電力デバイスがグループ化されていないと判定され得る。例えば、最初すべての電力デバイスがグループ化されていなくてもよい。ステップ９１０で、電力デバイスは、グループ化されていない電力デバイスより選択され得る。電力デバイスは無作為に選択され得る。例えば、発電源に連結されるオプティマイザなど、オプティマイザを選択してもよい。一つの実施では、ステップ９１０のすべてまたは一部分は、インバータによって行われてもよい。ステップ９２０で、９１０にて選択された電力デバイスに、電力デバイスの出力電圧を減少または増加するように指示し得る。例えば、ＰＬＣを介して無線で、または他の通信方法によって、電力デバイスへメッセージを送り、電力デバイスの出力電圧を増加または減少させてもよい。
【００７０】
ステップ９３０で、方法は、グループ化されていない電力デバイスなどの電力デバイスを待って、動作点を報告し得る。例えば、電力デバイスは、スケジュールに基づいて、または様々な間隔で、遠隔測定値を送ってもよい。ステップ９４０で、グループ化されていない電力デバイスなどの、電力デバイスから受信される動作点を記録し得る。動作点は、ステップ９２０で要求した、出力電圧の増加または減少に応答し得る。
【００７１】
ステップ９５０で、電圧の変化を報告しない一つ以上のデバイスを、ステップ９１０で選択した電力デバイスとグループ化し得る。例えば、電圧閾値の変化よりも大きい、電圧の変化を報告しないデバイスは、選択した電力デバイスとグループ化され得る。閾値は、事前に設定もしくは事前に判定されてもよく、または受信する動作点に基づいて判定されてもよい。
【００７２】
ステップ９６０で、一つ以上のグループ化されていないデバイスがあるかが判定され得る。一つ以上のグループ化されていないデバイスがある場合、方法はステップ９１０に戻り、一つ以上のグループ化されていないデバイスのうちの一つを選択してもよい。そうでない場合には、ステップ９６０で、すべてのデバイスがグループ化されたと判定して、方法はステップ９７０へ進み得る。ステップ９７０で、グループ化が完成したとみなしてもよく、デバイスのグループへの分割を出力し得る。
【００７３】
図１０に記載する方法の例として、ＰＶシステムグループ化デバイス９０４は、電力線通信（ＰＬＣ）または無線送受信機、およびプロセッサを含む、インバータであり、各ＰＶデバイスは、ＤＣ／ＤＣコンバータ、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）回路、およびＰＬＣまたは無線送受信機を含む、オプティマイザであると想定する。各オプティマイザは、ＰＶパネル、バッテリ、および／または風力タービンなど、一つ以上の発電源へ連結し得る。グループ化プロセスが始まる前に、各オプティマイザは、１Ｖなど、特定の低く安全な電圧を出力するように構成され得る。オプティマイザのストリング（３１６ａ、３１６ｂなど）は、並列に連結するため、各ストリングの二つの端部間で、共通の電圧を維持し得る。オプティマイザは、ＰＬＣを使用して、遠隔測定値をＰＶシステムグループ化デバイス９０４へ定期的に送ってもよく、進行中の出力電圧を報告する。ステップ９００で、電力デバイス（この例では、オプティマイザ）はグループ化されていない。インバータは、ステップ９１０で、第一のオプティマイザ（ストリングＦに属するオプティマイザＡなど）を無作為に選び、ステップ９２０で、オプティマイザＡに出力ＤＣ電圧を増加させるように指示する、メッセージを送る（ＰＬＣを介してまたは無線で）。この電圧の増加によって、選んだオプティマイザを含むストリング、すなわち、ストリングＦの対応する電圧が、結果として増加する。共通のストリング電圧を維持するために、その他のストリングすべてに属するオプティマイザも、電圧を増加し得る。しかしながら、ストリングＦの一部であるオプティマイザ（オプティマイザＢ〜Ｋなど）は、オプティマイザＡが既に電圧を上げたため、出力電圧を増加させない可能性がある。次にステップ９３０で、オプティマイザが、ＰＬＣを介してまたは無線で、遠隔測定値をインバータへ送ると、オプティマイザＡは高電圧を報告してもよく、オプティマイザＢ〜Ｋは前と同じ電圧を報告してもよく、すべての他のオプティマイザは電圧の増加を報告してもよい。ステップ９４０で、インバータプロセッサは、すべてのオプティマイザからの報告を記録してもよい。ステップ９５０で、インバータは、電圧の著しい変化を報告していないすべてのオプティマイザ（Ｂ〜Ｋ）が、元来選択されたオプティマイザ（Ａ）と同じストリングに属すると判定し、それらのオプティマイザをストリングとしてグループ化し、「グループ化されていない電力デバイスプール」から除去し得る。アルゴリズムはその後、全オプティマイザがグループ化されるまで、ステップ９１０〜５０を繰り返し、グループ化された段階でアルゴリズムは終了し、ステップ９７０で、オプティマイザのグループへの分割を出力する。
【００７４】
ここで、ストリング内におけるデバイスの順序を判定することが可能であり得る、ＰＶデバイスのＰＶストリングの例示的実施形態を示す、図１１Ａを参照する。時間領域反射率測定法（ＴＤＲ：Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）を使用して、ＰＶストリング内におけるＰＶデバイスの順序付けを判定してもよい。ストリング３１７は、ＰＶデバイス１０４ａ、１０４ｂから１０４ｋなど、複数の直列に接続するＰＶデバイス１０４を備え得る。ストリング３１７は、いかなる数のＰＶデバイス１０４ａ〜ｋをも備え得る。デバイス１０４ａ〜ｋは、ＰＶデバイス１０３に関連して前に論じた要素と、類似の要素を備え得る。デバイス１０４ａ〜ｋは各々、ＰＶパネル、バッテリ、または他の形態のエネルギー生成からの入力を受信し、出力を生み出す、電力コンバータ２１０（ＤＣ／ＤＣまたはＤＣ／ＡＣコンバータなど）を含み得る。コンバータ２１０の一つの出力は、可変インピーダンスＺ２７０へ連結してもよく、その他の出力が、ストリング３１７中の隣接するＰＶデバイスへ連結するように、デバイス出力として機能してもよい。このように、ストリング３１７は、ＰＶデバイスを互いに連結するケーブルへ連結される、複数の可変インピーダンスを含み、直列ストリングを形成し得る。各ＰＶデバイス１０４ａ〜ｋは、可変インピーダンスＺ２７０の値を制御するように構成される、コントローラ２２０を含み得る。コントローラ２２０は、ＰＶデバイス１０４ａ〜ｋのその他の構成要素（電力コンバータ２１０、通信モジュール２３０、安全デバイス２４０、補助電力２５０、および／または同種のものなど）を制御するように使用される、同じコントローラであってもよく、または異なるコントローラであってもよい。送受信機１１５は、ストリング３１７へ連結してもよく、ストリングにわたって電圧または電流パルスを注入し、反射波を測定するように構成されてもよい。送受信機は、ストリングの端の一つへ連結してもよく、または二つのデバイス間の中間点へ連結してもよい。ＴＤＲ理論によると、送受信機へ戻って反射する波形は、ＰＶストリング線の特性インピーダンスに依存する。ＰＶストリングの特性インピーダンスは、ＰＶストリングへ連結する可変インピーダンス２７０の各々から影響を受け得るため、直列接続するＰＶデバイスのうちの一つで、可変インピーダンスＺ２７０を急速に変化させることによって、急速に変化する反射波形が形成され得る。
【００７５】
ＰＶデバイスは、各デバイスの中に統合された受信機、送信機、または送受信機２６０を有してもよく、これによって、ＰＶ導体上でＲＦ信号を送信または受信することが可能になり、ＰＶパネルのストリング内におけるＰＣデバイスの順序を判定してもよい。送受信機信号は、ＰＬＣ通信の解釈、信号パラメータの測定、および／または同種のもののために、通信モジュール２３０へ供給され得る。信号の波長は、ＰＶシステムの導体の長さより短くてもよく、途中のインピーダンス構成要素は、導体およびノードにわたって、一部の周波数での送信を限定することによって応答し得る。ストリングに沿うストリングに沿った様々なノードで接続するデバイス（ノードデバイス）は、ＰＶデバイス、ＰＶ電力デバイス、インバータ、オプティマイザ、ジャンクションボックス、コンバイナボックス、バイパスダイオード回路、直流（ＤＣ）から交流（ＡＣ）への電力インバータ、ＤＣからＤＣへの電力コンバータ、マイクロインバータ、太陽光発電パネル回路、コネクタ内蔵回路、または他のエネルギー管理デバイスなどの電力デバイスであってもよく、デバイスは、図面中のように、信号の受信機および／または送信機、ならびに直列インピーダンス修正回路を備えてもよい。例えば、上の電力デバイスのうちのいずれか一つ以上が、電力デバイスの出力コネクタのうちの一つ以上に、インピーダンス修正回路を備えてもよい。
【００７６】
ＰＶデバイス１０４など、デバイス１０４ａ〜ｋはさらに、ＰＬＣフィルタ２８０、接地（ＧＮＤ）スイッチ２９０、および／または同種のものを組み込み得る。ＰＬＣフィルタ２８０は、波捕捉フィルタ、バンドストップフィルタ、ノッチフィルタ、および／または同種のものであり、電力デバイスのストリング上を伝搬中に、ＰＬＣ通信信号を減衰させてもよい。ＰＬＣフィルタを起動すると、ＧＮＤスイッチ２９０は、接地スイッチを通る帰還ループを作成するように閉じられ得る。このように、直列の第一の電力デバイスを識別してもよく、その後、ＰＬＣフィルタ２８０との接続を切断し、第一の電力デバイスに対してＧＮＤスイッチ２９０を開き、次いで、ストリング中の電力デバイスの順序を判定するまで、プロセスはストリングの先へと続いた。
【００７７】
電気信号はまた、一つの電力デバイスから隣接する電力デバイスへ送られてもよく、位相が測定されてもよい。例えば、波長を４×ストリング長である値に設定し、信号の位相を、第一の電力デバイスが零相にあるように調整および参照すると、その後、ストリングの中にあるその他の電力デバイスは、単調に増加および減少する位相値を有してもよく、そのため、ストリングに沿う電力デバイスの順序は、位相値によって判定され得る。例えば、２０個の電力デバイスを、電力デバイス間を２メートルの導線で接続し（総計４０メートル）、電気信号は、５０メートルの波長（１．５ＭＨｚ）で第一の電力デバイスによって開始され、それによって、各電力デバイスは１４．４度の位相の増加を経験し得る。例えば、第一の電力デバイスが、１４．４度の位相シフトを測定してもよく、第二の電力デバイスが、２８．８度の位相シフトを測定してもよく、以下同様であってもよい。例えば、ｎ個の電力デバイスのストリングに対して、各々、電力デバイス間の距離ｘｉ（ｉはＰＶデバイスのインデックスを表す）および信号波長λｉを伴い、デバイスｉ−１とデバイスｉとの間で発達するであろう信号位相は、３６０×ｘｉ／λｉ度である。そのため、各デバイスの位相に対する式は、
【数１】
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である。
【００７８】
ノードデバイスのうちの一つが、直列接続するデバイスのストリングに沿って、電気信号を送信するとき、各ノードでの信号強度を測定してもよく、測定値を分析して、ストリングに沿ったデバイスの順序を判定してもよい。例えば、ノードデバイスのうちの一つを、その他と異なるインピーダンスを比較するように設定することによって、ノードのうちのどれが、異なるインピーダンスを伴うノードの近位にあるか、およびどれが遠位にあるかを判定し得る。次々にノードデバイスのインピーダンスの変更を反復する（インピーダンスを変更して戻すなど）ことによって、測定値を分析して、デバイスの順序を判定し得る。したがって、判定されるデバイスの順序に基づいて、デバイスのうちの一つに不調がある場合、または保守が必要な場合、通知には、ストリングに沿ったデバイスの場所が含まれてもよく、それによって、デバイスのうちの一つ以上の修理／保守を補助する。
【００７９】
例えば、ストリングの端部にある電力デバイスは、信号を送信してもよく、ストリングのさらに先の電力デバイスは、信号の測定値を記録してもよい。別の例として、ストリングの中間にある電力デバイスは、その電力デバイスの出力コネクタのうちの一つ以上に信号を送り、その電力デバイスへ接続するストリングの一部分上にあるその他のデバイスは、信号の測定値を記録する。測定値は、ストリング上の電力デバイスの順序を判定するように分析するための、デバイスのうちの一つのプロセッサなど、中央処理装置へ送られてもよい。
【００８０】
二つ以上の並列ストリングのストリングを、インバータなど、共通の電力デバイスへ接続し、端部の電力デバイスが出力コネクタへ信号を送ると、並列ストリングすべてのデバイスが応答して、測定値を送り返し得る。各ストリングから測定値を選別するために、プロセッサは、本明細書に記載の方法を使用してストリングによって分類された、電力デバイスのグループを使用してもよい。例えば、インバータは、属するストリングに従って測定値を分離することによって、複数の並列ストリング上にある電力デバイスの順序を同時に検出してもよい。
【００８１】
ここで、可変インピーダンス構成のいくつかの例を示す、図１１Ｂを参照する。可変インピーダンス１１１０は、導線Ｌ１、抵抗器Ｒ１、コンデンサＣ１、およびスイッチＱ１（ＭＯＳＦＥＴなど）を含み、すべてが並列で接続されてもよい。導線Ｌ１、抵抗器Ｒ１、コンデンサＣ１、および／または他の構成要素は、可変インピーダンス、コンピュータで判定されるインピーダンス、および／または同種のものを含み得る。例えば、インピーダンスは、スペクトル拡散反射率測定法または反射率測定法の検出方法の間に変化する。例えば、耐熱性技法では、各電力デバイスは伝送線の電気信号を減衰してもよく、そのため、信号振幅を使用して、電力デバイスの相対的な順序を判定し得る。スイッチＱ１がオン（コントローラが適切な電圧をＭＯＳＦＥＴのゲートへ印加することによってなど）のとき、スイッチがそれ以外のインピーダンス要素を迂回するため、インピーダンス１１１０の総インピーダンスはゼロであり得る。スイッチＱ１がオフのとき、１１１０のインピーダンスは、ゼロ以外であってもよく、並列に接続するその他の三つの構成要素のインピーダンスとして計算されてもよい。可変インピーダンス１１２０は、導線Ｌ２、抵抗器Ｒ２、並列に接続するコンデンサＣ２、これらに直列で連結する導線Ｌ２２、および配列全体に並列接続するスイッチＱ２を備え得る。図中、Ｑ２がオンのとき、１１２０と同等のインピーダンスはゼロであってもよく、Ｑ２がオフのとき、１１２０のインピーダンスはゼロ以外であり、Ｌ２２のインピーダンスへ並行に追加されるＲ２、Ｃ２、およびＬ２のインピーダンスとして計算され得る。可変インピーダンス１１３０は、二つのスイッチＱ３およびＱ３３と、二つより多いインピーダンスレベルとを特徴とする。Ｑ３がオンのとき、１１３０のインピーダンスはゼロである。Ｑ３およびＱ３３の両方がオフのとき、１１３０のインピーダンスは単純に導線Ｌ３のインピーダンスである。Ｑ３がオフで、Ｑ３３がオンのとき、１１３０のインピーダンスは、すべて並列連結する導線Ｌ３、抵抗器Ｒ３、およびコンデンサＣ３と同等のインピーダンスである。明らかに、構成要素のさらに多くの配列が、異なる（または追加の）インピーダンスレベルに対して利用され得る。スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ３３）の切り替えは、関連するＰＶデバイス内の適切なコントローラ（ＤＳＰ、ＭＣＵ、ＦＰＧＡ、および／または同種のものなど）によって制御されてもよい。
【００８２】
ここで、開示の一つ以上の例示的態様による、例示的導線網の概略図を示す、図１１Ｃを参照する。ＲＦパルスまたはＲＦ波は、伝送線の直列網の一つの場所から送信され、直列に沿って他の場所で受信されてもよい。波長が導線長に近いか、または導線長よりも小さい場合、導線に沿ったインピーダンスは、伝送線効果など、波動伝搬に影響を与え得る。例えば、信号または波動は、ネットワークを通って伝搬し、ＯＰＴ  Ａ、ＯＰＴ  Ｂ、ＯＰＴ  Ｃ、および／または同種のものなど、ネットワークに沿った電力デバイスで検出可能であってもよい。電力デバイスは、ネットワークの各ノードでインピーダンスを設定または調整するように構成されてもよく、電力デバイスの設定インピーダンスは、Ｌｃａｂｌｅとして表す、ケーブルインピーダンスに応答してもよい。例えば、各電力デバイスは、インピーダンス切り替え回路、インピーダンス設定回路、インピーダンス回路、インピーダンスマスク回路、および／または同種のものを含み得る。各電力デバイスは、ＲＦパルスまたはＲＦ波を受信し、デバイスで受信した波動を記録するように構成される、受信機を含んでもよい。各デバイス（またはノード）で記録される波動の強さは、異なる電力デバイスが、インピーダンスの異なる組み合わせに設定されるときに記録される波動の比較を含む処理のために、中央デバイスへ転送され得る。波動の分析、および／またはインピーダンス値を設定するコマンドを使用して、ネットワークの長さに沿って電力デバイスの順序を判定し得る。
【００８３】
ここで、開示の一つ以上の例示的態様による、例示的な第二の導線網の概略図を示す、図１１Ｄを参照する。ＡＣ出力電力を生み出すインバータは、ＤＣ＋端子およびＤＣ−端子を使用して、ＤＣ電源へ接続する。各電力デバイスＯｐｔ＿１、Ｏｐｔ＿２、およびＯｐｔ＿ｎは、Ｃｏｕｔ、Ｃｃｏｍｍ、Ｌｃｏｍｍ、および／または同種のものなど、インピーダンスを含み得る。寄生リークコンデンサＬｌｋ１、Ｌｌｋ２、Ｌｌｋｎ、および同種のものを、デバイスのインピーダンスと共に使用して、インバータによって生成されるＲＦパルスまたはＲＦ波を測定してもよく、信号振幅を使用して、各電力デバイスで記録されたＲＦ波またはＲＦパルスに基づいて、電力デバイスの順序付けを判定してもよい。要素の位相、タイミング、および既知の場所を使用して、ストリングに沿ったデバイスの順序付けを判定または分析してもよい。例えば、寄生コンデンサから接地へのリーク電流１１１７を使用して、記録された波動を分析し得る。Ｒｍａｔｃｈｅｄと表す抵抗器は、ＤＣ＋から接地へ、すなわち、直列または並列のいずれかでコンデンサへ接続してもよい。
【００８４】
電力デバイスのインピーダンス調整回路は、ピアツーピア型のハンドシェイク技法を使用して、近隣の電力デバイスを識別するように使用されてもよい。例えば、電気信号は一つの電力デバイスから送信され、送信デバイスの近隣にある、その他の電力デバイスのうちのどれかを判定するまで、その他の電力デバイスは、インピーダンスを動的に変更する（インピーダンスを変更して戻すなど）。例えば、ＰＬＣ通信モジュールが、電力デバイスのうちの二つの間で電気信号を伝達するように使用され、その他の電力デバイスが、高インピーダンスなど、インピーダンス調整回路を使用して、インピーダンスの変更を連続的におよび／または交互に実施し、二つの通信電力デバイス間に通信エラーを引き起こした電力デバイスが、二つの通信電力デバイス間にある直列ストリングの中に順序付けられるように判定される。選択された二つの通信電力デバイスを変更し、それらの間の中間にある電力デバイスの判定を繰り返すことにより、複数の並列ストリングの各々の中の、複数の電力デバイスの順序を判定し得る。
【００８５】
電気信号の送信は、わずかに異なる周波数（１０Ｈｚから１００ＭＨｚの周波数差の間など）で送信する各デバイスなど、複数のデバイス間で同時に行われてもよく、結果生じる各電力デバイスで記録された信号値を使用して（フーリエ変換を適用した後など）、各電力デバイスで受信した相対信号強度と、それによる電力デバイスの順序とを同時に判定し得る。一部の態様では、電力デバイスのすべてが信号を記録する必要はなく、信号を記録する電力デバイスのサブセットから、全電力デバイスの順序を判定することで十分であり得る。
【００８６】
ＰＬＣ通信に使用されるインピーダンスは、電力デバイス間の有効なＰＬＣ通信を妨げ、それによって、電力デバイスの順序、並列ストリングにおける電力デバイスのストリング、および／または同種のものを判定するように調整され得る。例えば、一つのストリング中の電力デバイスが、そのストリングにおけるＰＬＣ通信がもはや不可能となるように、インピーダンスを変更する（電力デバイスが、大きな直列インピーダンスを作成し、大きな直列インピーダンスによる著しい信号減衰によって、ＰＬＣ通信を無効にするなど）と、そのストリングのその他の電力デバイスは、中央電力デバイスと効果的に通信できなくなってもよく、そのストリングに属する電力デバイスが判定される。例えば、別の電力デバイスに、第一のストリングからではないインピーダンスを調整するように命令するのは、第二のストリング中の電力デバイスが、中央電力デバイスと有効に通信していないことに起因し得る。例えば、この技法を繰り返すことによって、電力デバイスをストリングに分類してもよい。
【００８７】
各電力デバイス中のスイッチによって、ＰＬＣ通信ループを接地に接続してもよく、各電力デバイス中のインピーダンスフィルタによって、電気ＰＬＣ信号が、ストリング中の次の電力デバイスに移動するのを妨げ得る。インピーダンスフィルタのすべてを適用し、一つの電力デバイスにおいて、電力デバイスのＰＬＣ通信ループを接地に接続するように、スイッチを設定し、別の電力デバイスにおいて、電力デバイスのＰＬＣ通信ループを接地に接続するように、スイッチを選択的に設定することによって、ストリング中で隣接する電力デバイスを見つけ得る。
【００８８】
例えば、太陽発電システムにおける通常の動作条件下で、ＰＬＣ通信は、インバータなどの中央電力デバイスへ、両端で接続する電力デバイスのストリングなどのループを形成する、太陽発電コネクタを使用して、電力デバイス間を通過してもよい。通常の動作モードでは、ループは接地に接続しない。システムの設置中、電力デバイスが直列ストリングで互いに接続しているが、システムによって電力が生み出されていないとき、中央電力デバイスによって、電力デバイスに、ＰＬＣ通信がループに沿って通過するのを妨げるフィルタを設定するように命令してもよい。その後、中央電力デバイスによって、順に各電力デバイスに、接地に接続するよう連続的に命令してもよく、ＰＬＣ通信信号が中央電力デバイスで受信されると、信号を送った電力デバイスが、ストリング中の第一の電力デバイスとなり得る。次いで、中央電力デバイスは、別の電力デバイスに接地へ接続するよう連続的に命令し、通信リンクが確立されると、最後に接続した電力デバイスが、ストリング中の第二の電力デバイスであると判定してもよい。同様に、中央電力デバイスは、それに応じてストリング中の電力デバイスの順序を、反復して判定し得る。
【００８９】
ここで、本明細書に記載する例示的実施形態による、可変インピーダンスを含む、ＰＶストリングから反射される波形を示す、図１２Ａを参照する。例示的可変インピーダンスが、数百キロヘルツ（ｋＨｚ）、数メガヘルツ（ＭＨｚ）、数十もしくは数百メガヘルツ、または数ギガヘルツ（ＧＨｚ）など、例えば、１００ｋＨｚを上回る周波数といった超短波で切り替わるとき、送受信機へ戻って反射する波動上に、リップルを検出し得る。いくつかの可変インピーダンスを、同じストリング上で変化させると、各インピーダンスが引き起こすリップルが、インピーダンス間の距離の差が原因で、異なるときに現れる場合がある。例えば、可変負荷を含む二つのＰＶデバイスが、１．５メートル（ｍ）の間隔を介し、ＰＶデバイスのうちの一つが、他方よりも送受信機に１．５メートル近い場合、送受信機により送信される波形は、より遠いＰＶデバイスに到達するために、追加の１．５メートルを移動する場合があり、反射波は、帰路でも追加の１．５メートルを移動してもよく、経路において総計３メートルの差となる。波形が光の速度ｃ＝３・１０８ｍ／ｓｅｃで移動すると仮定すると、より遠い可変インピーダンスにより引き起こされるリップルは、より近い可変インピーダンスにより引き起こされるリップルよりも、
【数２】
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ナノ秒（ｎｓ）遅く現れ得る。
【００９０】
他の距離では、タイミングが変わってもよく、例えば、１メートルから１００メートルでは、およそ３から３００ｎｓの移動時間に相当する。信号周波数、導線長、ノードインピーダンス、および／または同種のものによって、電力デバイス網の信号応答特性を（少なくとも一部）判定し得る。複数の送受信機および／または受信機が、ネットワーク上の信号を監視する場合、直列ネットワーク上のデバイスの順序付けだけでなく、ノードインピーダンス、導電体の長さ、および／または同種のものなど、他のパラメータも判定され得る。高品質のデジタルまたはアナログセンサは、この分解能で時間差を検出でき得る。例えば、送受信機１１５は、デバイス１０４ｂにインピーダンスを変えるように命令すると、２００ｎｓ後に反射波形上に現れるリップルを検出してもよい。送受信機１１５は、デバイス１０４ａにインピーダンスを変えるように命令し、２１０ｎｓ後に反射波形上に現れるリップルを検出すると、デバイス１０４ａが、デバイス１０４ｂよりも１．５ｍ遠くにあると判定し得る。システム中の各デバイスへ類似のコマンドを反復して送ることによって、送受信機ユニットは、各ＰＶデバイスの相対距離を判定できてもよく、デバイスをストリングおよび／または列にグループ化すること（図１０に示す例示的実施形態などの方法を使用して）と併せて、各デバイスの場所を判定し得る。
【００９１】
ＰＶストリングへ電気的に接続するデバイスの、信号送受信機または送信機は、高周波（ＲＦ）パルスなどの信号を送信してもよい。信号が、伝送線に沿ってなど、ＰＶストリングに沿って移動するにつれて、信号は、ＰＶストリングに沿って、各電力デバイスまたは電力コンバータによって（各デバイスのインピーダンスにしたがってなど）減衰し得る。電力デバイスが、到達する信号を測定し、信号値を中央処理装置へ送信すると、記録された信号を比較して、ＰＶストリングに沿って電力コンバータの順序を判定し得る。例えば、各電力コンバータは、信号を１０％減衰させる、小さなインピーダンスを有してもよく、各電力コンバータで記録される信号を比較して、ＰＶストリングに沿って各コンバータの場所を判定してもよい。
【００９２】
各ＰＶ電力デバイスで送信された信号を検出するために、各電力デバイスに到達する信号は、電力デバイスの中に位置する受信機によって記録される。電力デバイスは、一定のインピーダンス、または低インピーダンス状態、高インピーダンス状態、短絡状態、開路状態、中インピーダンス、および／または同種のものなど、異なるインピーダンス状態に、電力デバイスの一つ以上の出力導体を構成し得る、複数インピーダンス切り替え回路を有してもよい。例えば、インピーダンス切り替え回路によって、出力導体のうちの一つを、ゼロオーム（短絡）、１オーム、２オーム、５オーム、７オーム、１０オーム、１５オーム、０．００１オームと５，０００オームとの間、１０オームと１０００オームとの間、５０オームと５００オームとの間、５，０００オーム未満、および／または同種のもののインピーダンスに構成してもよい。ここでは、記載の他の場所のように、範囲を組み合わせて、より大きな範囲を形成し得る。
【００９３】
各電力デバイスで信号の送信を行い、信号を記録することで、デバイスのインピーダンス構成が変更されるときに、電力デバイスの順序を検出（判定など）することが可能になる。例えば、全インピーダンスが同じとき、各パネルから接地へのリークインピーダンスによって、信号強度、信号電力、信号周波数、および／または同種のもので、電力デバイスを順序付けることが可能になる。例えば、シャーシおよび寄生コンデンサを通るリーク経路によって、信号経路の流れを変更してもよく、そのため、各電力デバイスで記録される信号振幅は、ストリング中の電力デバイスの順序に比例する。
【００９４】
例えば、第一の電力デバイスが低インピーダンス（短絡など）を提供していて、その他が高インピーダンスを提供しているとき、低インピーダンスを提供するデバイスを、他方が判定されるまで、一つのデバイスから別のデバイスへ切り替える。例えば、一つの電力デバイスが高インピーダンスを提供していて、その他が低インピーダンスを提供しているとき、短絡を伴うデバイスを、他方が判定されるまで、ストリング中のデバイス間で切り替える。
【００９５】
受信機は送受信機の一部であってもよく、各電力デバイスは、送信される信号の送信および記録を行う。例えば、各電力デバイスは、位相、周波数、信号形状、信号高調波成分、および／または同種のものが異なるなど、わずかに異なる信号を送信する。直列導体の信号伝搬は、二つのノード間にある導体の長さに応じて、一つの電力デバイスから次の電力デバイスへ、または送受信機から電力デバイスへ、５から５０ナノ秒（ｎｓ）であってもよい。例えば、距離は４．５メートルで、信号は、二つのノードのうちの一つから、二つのノードのうちの他方へ、１５ｎｓ以内で伝搬する。このように、ストリング中における電力デバイスの順序が検出され得る。
【００９６】
信号の変化は、二つ以上の状態間の信号減衰を比較することによってなど、特異的に検出され得る。例えば、電力デバイス間における第一のインピーダンス構成中に、信号が各電力デバイスで測定され、一つ以上のデバイスがインピーダンスを変更した後、信号が再び測定され、測定値間の差によって、少なくとも一部のデバイスの順序を判定することが可能になる。
【００９７】
例えば、一つの電力コンバータが高インピーダンスを有し、他方のコンバータが低インピーダンスを有し、送受信機と高インピーダンスコンバータとの間の電力コンバータが高信号を記録してもよく、他方のコンバータが低信号を有してもよい。各電力コンバータのインピーダンスを、一つずつ変更することによって、電力コンバータの順序を判定することが可能となり得る。同様に、一つを除く全電力コンバータが、中から高インピーダンスを有するとき、信号は各コンバータに記録され、電力コンバータの順序が、記録された信号を比較することによって判定されるまで、低インピーダンスコンバータを変更する（前のインピーダンスへ戻すなど）。
【００９８】
ここで、開示の一つ以上の例示的態様による、伝送線に沿ってデバイスで受信される、第一の波動の例示的形態を示す、図１２Ｂを参照する。図１２Ｂは、６つの電力コンバータの各々で受信するような、送受信機１１５から生成される信号を示し、第４の電力コンバータは高インピーダンスを有する。第１、第２、および第３のデバイスなど、送受信機１１５と第４の電力デバイスとの間の電力コンバータは、高い信号強度を記録してもよく、第４の電力デバイス、ならびに第５および第６のデバイスなど、後の電力デバイスは、低信号を記録してもよい。高インピーダンス回路は、各デバイス上の信号レコーダの後に位置してもよく、かかる構成では、高インピーダンスを有する電力コンバータは、高信号を記録してもよい。
【００９９】
ここで、開示の一つ以上の例示的態様による、伝送線に沿ってデバイスで受信される、第二の波動の例示的形態を示す、図１２Ｃを参照する。例えば、リークによる信号減衰は、オプティマイザなど、各電力デバイスで受信および検出される、ＲＦ信号の信号減衰で検出され得る。リーク回路に起因する自然インピーダンスは、特定の伝送線周波数で検出可能であってもよい。
【０１００】
ここで、開示の一つ以上の例示的態様による、伝送線に沿ってデバイスで受信される、第三の波動の例示的形態を示す、図１２Ｄを参照する。例えば、低インピーダンス（短絡など）に基づくＰＶパネルを見つける方法によって、ＰＶパネルへ接続する電力デバイスのインピーダンスを低下させてもよく、結果として得られる信号の変化は、低インピーダンスを伴う電力デバイスに、そのＰＶパネルノードで検出される、より低い信号があることを示し得る。例えば、インピーダンスの第一の構成は、インダクタンスＬ＝１０マイクロヘンリー、および静電容量Ｃ＝２５ピコファラッドを有するため、共振周波数はおよそ
【数３】
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である。第二の構成は、短絡または抵抗ゼロに近い。電力デバイスのうちの一つのみを、低インピーダンスへ連続的に修正することによって、その他の電力デバイスを高インピーダンスで維持することで、ストリング中の各ＰＶパネルの場所を検出することが可能になり得る。
【０１０１】
送信される信号の周波数、および各デバイスでのインピーダンスの変化は、各ノードでの信号測定値の結果を使用して、ストリング中の電力デバイスの順序を判定してもよいように設定され得る。例えば、スペクトル拡散周波数のスイープ信号は、ＰＶパネルの直列順序の態様を検出し得る。例えば、１ｋＨｚと１０ＭＨｚとの間の周波数を伴う信号を使用し得る。例えば、５０ｋＨｚと５０ＭＨｚとの間の周波数を伴う信号を使用し得る。例えば、周波数５ＫＨ、１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２０ｋＨｚ、２５ｋＨｚ、４０ｋＨｚ、５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、５０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、２００ＭＨｚ、または同種のものを有する信号を使用する。例えば、超長波（ＶＬＦ）、長波（ＬＦ）、中波（ＭＦ）、短波（ＨＦ）、または超短波（ＶＨＦ）を有する信号を使用する。
【０１０２】
ここで、開示の一つ以上の例示的態様による、伝送線に沿ってデバイスで受信される、信号の例示的プロットを示す、図１２Ｅを参照する。第一のプロット１２０１は、信号が勢ぞろいする短絡インピーダンスなど、各々でインピーダンスがゼロに設定されるときの、異なるノードで記録される信号を示す。第二および第三のプロット１２０２および１２０３は、開路からのわずかに減衰する信号、およびゼロ信号をそれぞれ示す。第四および第五のプロット１２０４および１２０５は、中間インピーダンスを伴う電力デバイスからのわずかに減衰する信号、およびわずかに上昇する信号をそれぞれ示す。
【０１０３】
ここで、開示の一つ以上の例示的態様による、電力デバイスを試験するための方法の流れ図を示す、図１３を参照する。一つ以上の実施形態では、図１３の方法、またはその一つ以上のステップは、一つ以上のコンピューティングデバイスまたはエンティティによって行われてもよい。例えば、図１３の方法の複数部分は、コンピュータシステムの構成要素によって行われてもよい。図１３の方法またはその一つ以上のステップは、非一時的コンピュータ可読媒体など、コンピュータ可読媒体に記憶される、コンピュータ実行可能命令の中に具体化されてもよい。図１３の方法のステップは、指定される順序ですべて行われるとは限らない可能性があり、一部のステップは省略されても、または順序が変更されてもよい。
【０１０４】
図１３の方法を使用して、図１１Ａに示すシステムに類似して配列され得るシステムにおいて、波形生成送受信機からの、直列接続するＰＶデバイスの相対距離を判定し得る。ステップ１３２０で、一つ以上の電力デバイスは、例えば、インピーダンスを変えるように命令されたことがない、「未試験」として定義され得る。例えば、最初に全電力デバイスを未試験であると判定してもよい。
【０１０５】
ステップ１３２５で、未試験デバイスのうちの一つが選択される。例えば、未試験デバイスはステップ１３２５で無作為に選択され得る。ステップ１３３０で、ステップ１３２５にて選択されたデバイスは、その可変インピーダンスを変えるように命令され得る。例えば、デバイスは、短波など判定される周波数で、その可変インピーダンスを変えるように命令され得る。ステップ１３３５で、送受信機は、ＰＶストリング上に電圧パルスを送信し得る。ステップ１３４０で、送受信機は、反射波を受信し、応答を記録および／または応答の時間を測定し、ステップ１３４５にて受信または判定したデータをメモリへ保存し得る。ステップ１３５０で、選択されたデバイスは、「未試験」デバイスのプールから除去されてもよく、例えば、送受信機によって、その出力を変えるのを停止するように命令され得る。ステップ１３５５で、送受信機は、ストリング中にデバイスがあるとき、どれが未試験かを確認または判定し得る。未試験デバイスがあるとき、方法はステップ１３２５へ戻ってもよく、別の電力デバイスを選択し得る。ステップ１３５５で、全電力デバイスが試験された（すなわち、未試験デバイスは残っていない）と判定されると、方法はステップ１３６０へ進み得る。ステップ１３６０で、送受信機（もしくはマスター制御ユニット、または送受信機からデータを受信する他のシステム）は、保存した反射波形および時間サンプルを分析し、どのデバイスが他よりも近いかを判定し（前に説明したように）、デバイス間の距離を推定してもよい。
【０１０６】
ここで、例示的ＰＶ配列を示す、図１４を参照する。ＰＶ配列３０９では、ＰＶデバイス１０５ａ、１０５ｂから１０５ｋが、互いに並列連結する。図１４に示さないが、デバイス１０５ａ〜ｋは、インバータ、管理ユニットおよび／もしくは通信ユニット、安全デバイス、または他のデバイスなど、システム電力デバイスに並列連結し得る。各ＰＶデバイス１０５ａ〜ｋは、電源（ＰＶパネル、バッテリ、風力タービン、および／または同種のものなど）へ連結してもよく、並列に連結する全ＰＶデバイス１０５ａ〜ｋに共通する、高電圧ＤＣもしくはＡＣ電圧を出力するように構成される、ＤＣ／ＤＣまたはＤＣ／ＡＣコンバータを含んでもよい。この例示的システムでは、デバイス１０５ａ〜ｋは、互いに直列連結しない可能性がある。送受信機１１６は、ＰＶデバイス１０５ａ〜ｋに連結してもよく、デバイス１０５ａ〜ｋと通信するように構成されてもよい。システム設置者が、様々なデバイスと送受信機との間の距離を知っているか、または距離の順序付け（デバイス１０５ａ〜ｋのどれが最も近いか、どれが最も遠いか、および／または同種のものなど）を知っているかであるのが望ましい場合がある。並列接続する実施形態では、図１１Ａ〜１４に関連して上で説明したように、電圧または電流パルスが送信され、ＰＶデバイス１０５ａ〜ｋは、送受信機１１６によって指示される通り、順番にインピーダンスを変え得る。この実施形態では、送受信機１１６は、変化するインピーダンス回路により引き起こされる擾乱に対する電流反射波を分析し、各ＰＶデバイスにより引き起こされる、記録の時間遅延に基づいて、デバイス１０５ａ〜ｋを送受信機１１６からの距離の順に判定および／またはリストし得る。
【０１０７】
ここで、例示的実施形態によるＰＶデバイスを描写する、図１５Ａを参照する。ＰＶパネル１０６は、一側面に一つ以上の太陽電池（明示せず）と、第二の側面にジャンクションボックス１５２の下部分とを含み得る。リボンワイヤなど、複数のパネル導体１５３は、パネルの一側面上でＰＶ電池へ連結してもよく、他方の側面上にある下部ジャンクションボックス部分１５２の溝を通って突出してもよい。下部ジャンクションボックス部分１５２は、製造時にＰＶパネル１０６へ留められ得る。識別ラベル（ＩＤラベル）１５１は、製造時またはその後のいずれかに、パネル１０６または下部ジャンクションボックス部分１５２へ取り付けられてもよい。ＩＤラベル１５１は、バーコード、シリアル番号、ＲＦＩＤタグ、メモリデバイス、または外部デバイスにより読み取られ得る情報を包含するための、いかなる他の媒体であってもよい。上部ジャンクションボックス部分１５０は、下部ジャンクションボックス部分へ機械的に取り付け可能であってもよく、導体１５３からＰＶ電力を受信するように構成される電子回路を含んでもよく、上部分を隣接するＰＶデバイスへ連結するためのストリング導線１５４を含んでもよい。一部の実施形態では、上部ジャンクションボックス部分１５０は、ＰＶ設備での配備中に、複数の上部分１５０を複数の下部ジャンクションボックス部分へ取り付けることが可能になる、適切な長さの導体を使用して、製造時に他の上部ボックス部分へ連結され得る。上部ジャンクションボックス部分１５０は、パネルまたは下部ジャンクションボックス部分からＩＤラベル１５１を読み取るための、適切なデバイスを含み得る。例えば、ＩＤラベル１５１がバーコードを含む場合、上部分１５０はバーコードスキャナを含み得る。ＩＤラベル１５１がシリアル番号を含む場合、上部分１５０は、カメラを含み、数字および／または文字を識別するように構成されるデバイスへ連結してもよい。上部分１５０は、ＲＦＩＤタグリーダー、またはメモリデバイスから識別情報を読み取るように構成されるデバイスを含み得る。上部分１５０は、下部ジャンクションボックス部分１５２へ取り付けられているとき、自動でＩＤ情報を読み取り、処理し、および／または伝達してもよい。上部ジャンクションボックス部分１５０はまた、それ自体のＩＤ情報を伴い構成され、それ自体のＩＤタグ、および連結するＰＶパネルのＩＤラベルの両方を、管理デバイスへ伝達でき得る。
【０１０８】
ＰＶデバイスのＩＤタグは、いくつかの目的で使用され得る。一部の実施形態では、ＩＤタグを使用して、設備の中における特定のデバイスの場所を含む、ＰＶ設備のマップを作成し得る。一部の実施形態では、タグを使用して、ＰＶデバイスを認証し、例えば、認証プロトコルを使用することによって、承認されたデバイスを設備で使用することを保証してもよい。一部の実施形態では、プロトコルは、ジャンクションボックスの上部に備える回路および／またはデバイスによって遂行されてもよい。一部の実施形態では、ＩＤタグは外部管理デバイスへ伝達されてもよく、認証プロトコルは、下部分、上部分、および外部デバイスまたは管理ユニットに含まれる構成要素間で遂行されてもよい。
【０１０９】
ここで、図１５Ａに描写する配列に使用され得るものなど、ジャンクションボックスの上部分の例示的実施形態を示す、図１５Ｂを参照する。上部ジャンクションボックス部分１５０は、ＰＶパネルからＤＣ電力を受信し、それをコンバータ出力部でＤＣまたはＡＣ電力へ変換するように構成されてもよい、電力コンバータ２４５を備え得る。上部ジャンクションボックス部分１５０は、可変負荷２７５を含み得る。上部ジャンクションボックス部分１５０は、ＩＤリーダー２８５を備え得る。上部ジャンクションボックス部分１５０はさらに、その他の機能ブロックの一部またはすべてを制御するよう構成される、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、および／またはＦＰＧＡなどのコントローラ２７０を備え得る。一部の実施形態では、コントローラは、複数の制御ユニットに分割され、各々が、上部分１５０の機能ブロックのうちの一つ以上を制御するように構成されてもよい。上部ジャンクションボックス部分１５０は、最大化された電力などの電力を、上部分１５０が連結するＰＶモジュールから抽出するように構成され得る、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）回路２９５を備え得る。一部の実施形態では、コントローラ２７０はＭＰＰＴ機能性を含んでもよく、そのため、ＭＰＰＴ回路２９５が上部分１５０に含まれなくてもよい。コントローラ２７０は、共通バス２９０上で他の要素を制御し、および／または他の要素と通信してもよい。一部の実施形態では、上部ジャンクションボックス部分は、電圧、電流、電力、放射照度、および／または温度など、ＰＶモジュールもしくはジャンクションボックス上またはその近くのパラメータを測定するように構成される、回路および／またはセンサ２８０を含み得る。一部の実施形態では、上部ジャンクションボックスは、他のデバイスからデータおよび／もしくはコマンドを、送信ならびに／または受信するように構成される、通信デバイス２５５を含み得る。通信デバイス２５５は、電力線通信（ＰＬＣ）技術、またはＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、セルラー通信、もしくは他の無線方法などの無線技術を使用して通信し得る。一部の実施形態では、上部ジャンクションボックス部分は、安全デバイス２６０（ヒューズ、ブレーカー、および残留電流検出器など）を含み得る。上部ジャンクションボックス部分１５０に含まれる様々な構成要素は、共通バス２９０上でデータを伝達および／または共有してもよい。
【０１１０】
図１６は、電力デバイスをストリングにグループ化するための方法の流れ図である。方法を使用して、図９に描写するシステムなどのシステムの中で、どのデバイスが互いに直列接続するかを判定し得る。図１６の方法またはその一つ以上のステップを使用して、図２Ａのステップ１３２でなど、デバイスをマップの列にグループ化し得る。方法は、出力パラメータ（電圧、電流など）を、電力デバイスの一部またはすべてへ通信連結されるシステム管理ユニットへ報告できる、複数の電力デバイスに適用されてもよい。キルヒホッフの電流則（ＫＣＬ）によると、直列連結するデバイスは同じ電流を流す。ＫＣＬによると、複数の直列連結する電力デバイスが、実質的に同時に、出力電流をシステム管理ユニットへ繰り返し報告するとき、報告される電流は、実質的に大きさが同じであり得る。一定期間にわたって報告される電流のログを取ることによって、どの電力デバイスが互いに直列連結する可能性が低いかを判定してもよく（例えば、二つのデバイスが、実質的に同時に著しく異なる電流を報告する場合、直列連結する可能性は低い）、適切な停止状態の排除および適用のプロセスによって、ＰＶシステムにおける電力デバイスの配列の正確な推定が得られ得る。
【０１１１】
ステップ１６０で、初期グループ化の可能性が検討され得る。例えば、各電力デバイスが、システム中で互いと「場合により対になる」電力デバイスとみなされ得る。一部の実施形態では、予備知識に基づいて、より限定的な初期の可能性が検討され得る。例えば、二つの電力デバイスが互いに直列連結していないと分かっていてもよく、それらは最初に「対にならない」とみなされ得る。一部の実施形態では、方法が実行した反復の回数を追跡するように、カウンタを随意に設定してもよい。ステップ１６１で、方法によって、実質的に同時に二つ以上の電力デバイスから、電流測定値を受信し得る。
【０１１２】
ステップ１６２で、電流測定値の一部を互いに比較し得る。例えば、方法のステップ１６２で、デバイスＡおよびデバイスＢが、「場合により対になる」とみなされる場合、デバイスＡおよびデバイスＢの電流測定値、ＩＡおよびＩＢはそれぞれ互いに比較され得る。電流測定値が実質的に同じではない場合、デバイスＡとデバイスＢとの推定関係を「対にならない」に変更してもよい。一部の実施形態では、推定関係を「対にならない」に変更するには、実質的に異なる電流の一つより多い例が必要とされ得る。例えば、デバイスＡおよびデバイスＢは、三対の実質的に異なる電流測定値が報告されるまで、「場合により対になる」とみなされ得る。一部の実施形態では、電流が実質的に同じかの判定は、絶対電流差に基づく。例えば、適切なε（１０ｍＡ、もしくは１００ｍＡ、または１Ａなど）に対して
【数４】
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のとき、ＩＡおよびＩＢは「実質的に同じ」とみなされる可能性がある。一部の実施形態では、電流が実質的に同じかの判定は、相対電流差に基づく。例えば、適切なα（０．０１、もしくは０．０３、または０．１など）に対して、
【数５】
2020099190.tif 000007
および
【数６】
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のとき、ＩＡおよびＩＢは実質的に同じとみなされる可能性がある。一部の実施形態では、複数の基準を使用して、二つの電流が実質的に同じであるときを判定し得る。
【０１１３】
上で詳しく述べたように、電流測定値の対を互いに比較することによって、どのデバイスが、相互に直列連結する可能性が低いかを判定し得る。一部の実施形態では、方法によって、「場合により対になる」とみなされた、各対の電力デバイスの電流測定値を比較してもよく、比較の結果に基づいて、方法によって、電力デバイスの対の関係を「対にならない」に変更してもよい。一部の実施形態では、方法によって、電流測定値の一部分のみを互いに比較し得る。一部の実施形態では、比較のために選択される一部またはすべての電流測定値は、無作為に選ばれ得る。
【０１１４】
ステップ１６３で、方法によって停止状態に達したときを判定する。一部の実施形態では、特定の反復回数が完了したとき、停止状態に達し得る。停止状態を誘発する反復の回数は、固定されていてもよく（１０、５０、または１００など）、またはシステム中の電力デバイスの数に依存してもよい（Ｎ個の電力デバイスを包含するシステムに対して、Ｎ／１０、Ｎ／２、または
【数７】
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など）。一部の実施形態では、停止状態は、特定回数の反復によって、いずれの二つの電力デバイス間の関係も変更されなかったときに誘発され得る。例えば、三回の方法の反復によって、いずれの二つのデバイス間の関係も「対にならない」に変更されなかった場合、停止状態に達してもよい。一部の実施形態では、停止状態は、各電力デバイスが、特定数以下の他のデバイスに対して、「場合により対になる」とみなされる場合に達し得る。例えば、停止状態は、各電力デバイスが、２０個以下のデバイス、もしくは４０個以下のデバイス、または６０個以下のデバイスに対して、「場合により対になる」とみなされる場合に達し得る。一部の実施形態では、基準の組み合わせに基づいて、停止状態に達する。例えば、停止状態は、三回の方法の反復によって、いずれの二つのデバイス間の関係も「対にならない」に変更されず、加えて各電力デバイスが、５０個以下のデバイスに対して、「場合により対になる」とみなされる場合にのみ達し得る。
【０１１５】
方法によって、停止状態に達していないと判定されると、ステップ１６５で、反復カウンタをインクリメントしてもよく、方法はステップ１６１へ戻り得る。方法によって停止状態に達したと判定すると、方法はステップ１６４へ続き、各電力デバイスＸに向けて、電力デバイスＸに対して「場合により対になる」とみなされる電力デバイスのグループ（電力デバイスＸの「可能性のあるグループ」など）を出力し得る。
【０１１６】
ここで、ストリング内におけるデバイスの順序を判定することが可能であり得る、ＰＶデバイスのＰＶストリングの例示的実施形態を示す、図１７Ａを参照する。ＰＶデバイスの共通接地への選択的連結はリーク電流をもたらし得、それはＰＶストリング内のＰＶデバイスの順序を決定するのに使用され得る。ストリング３１８は、ＰＶデバイス１０７ａ、１０７ｂから１０７ｋなど、複数の直列に接続するＰＶデバイス１０７を備え得る。ストリング３１８は、いかなる数のＰＶデバイス１０４ａ〜ｋをも備え得る。ストリングは、アース端子と配電バスとの間に連結され得る。各ＰＶデバイスの端子間の電圧は、デバイス毎に変わり得る。例えば、図１７Ａに図示された例示的実施形態において、ＰＶデバイス１０７ａは２５Ｖを出力し、デバイス１０７ｂは３０Ｖを出力し（５５Ｖ−２５Ｖ＝３０Ｖ）、およびＰＶデバイス１０７ｋは３９．３Ｖ（７００−６００．７Ｖ＝３９．３Ｖ）を出力する。ストリング電圧は、ストリング中の各ＰＶデバイスにより出力される電圧の合計であり得、配電バスはストリング電圧とほぼ同等にある  
【０１１７】
デバイス１０４ａ〜ｋは、ＰＶデバイス１０３および／または１０４に関連して前に論じた要素と、類似の要素を備え得る。一部の要素は明示的に説明されていない。デバイス１０４ａ〜ｋは各々、ＰＶパネル、バッテリ、または他の形態のエネルギー生成からの入力を受信し、出力を生み出す、電力コンバータ２１１（ＤＣ／ＤＣまたはＤＣ／ＡＣコンバータなど）を含み得る。コンバータは、ストリング３１８中の隣接したＰＶデバイスに直列連結するための二つの出力端子を含み得る。コンバータ２１１の一つの出力は、リーク端子ＬＴでリーク回路１０８にさらに連結され得る。リーク回路１０８は、多様に構成され得る。図１７Ａに表すように例示的な実施形態では、リーク回路１０８は抵抗器Ｒ、スイッチＱ、および電流センサＡ１を含む直列分岐（ｓｅｒｉａｌ  ｂｒａｎｃｈ）を含み得る。直列分岐は、共通接地に連結され得る。一部のＰＶ設備において、ＰＶパネルを支持するために使用される据付構造は共通接地に連結される必要がある場合があり、そのような実施形態において、リーク分岐は据付構造を介して接地に連結され得る。一部の実施形態において、代替的な接地点が検討され得る。抵抗器Ｒは、１０ｋΩ、１００ｋΩまたは１ＭΩ以上にも上る大きな抵抗であり得る。スイッチＱは、ＭＯＳＦＥＴなどの適切なデバイスを用いて実施され得る。通常の動作条件の間、スイッチＱはＯＦＦ位置にあり、リーク端子ＬＴを接地点から連結解除し得る。スイッチＱは、一時的にＯＮに切り替えられ、電流がリーク端子ＬＴから接地に流れるようにし得る。一部の実施形態において、スイッチＱおよび電流センサＡ１は、無視し得る程度の抵抗を有し得、リーク端子ＬＴでの電圧にほぼ比例する大きさの電流がリーク回路を通って流れ、電流センサＡ１によって検出される。例えば、リーク端子ＬＴの電圧が１００Ｖであり、抵抗器Ｒが抵抗１００ｋΩである場合、電流センサＡ１は
【数８】
2020099190.tif 000010
のリーク電流を検出し得る。一部の実施形態において、ＰＶデバイス１０７は、適切な計算のために電流測定値を使用するように構成された管理デバイスにリーク電流測定値を送信するための通信デバイスを含み得る。コントローラ２１４は図１１Ａに関して記載したコントローラ２２０に類似していてもよく、スイッチＱの切り替えを制御するようにさらに構成され得る。一部の実施形態では、別個のコントローラがスイッチＱの切り替え専用とされ得る。通信デバイス２１２は、命令またはデータを送信または受信するためのその他のシステム電力デバイスと通信するように構成され得る。例えば、通信デバイス２１２は、リーク端子ＬＴでの電圧または電流の測定値を提供するように構成され得る。通信デバイス２１２は、無線（セルラー、ＺｉｇＢｅｅ（商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはその他の無線プロトコル）送受信機、または無線通信デバイス（例えば、電力線通信など）であり得る。
【０１１８】
ストリング３１８に戻ると、一部の実施形態では、各ＰＶデバイス１０７はリーク回路１０８と類似するリーク回路を含み得る。各デバイスはセンサＡ１に対応する電流センサを含み得、各電流センサは、各検出された電流の大きさがシステム配電バスへの近さを示す異なる電流を検出し得る。例えば、図１７Ａに示された数値例をしようすると、各ＰＶデバイス１０７ａ、１０７ｂ．．．１０７ｋは電力コンバータ２１１の「低電圧」出力に連結されたリーク回路を含み、各ＰＶデバイスは同一の抵抗器Ｒ＝１００ｋΩを含み、ＰＶデバイス１０７ａはおよそ
【数９】
2020099190.tif 000011
の電流を検出し得る。ＰＶデバイス１０７ｂはおよそ
【数１０】
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の電流を検出し得る。ＰＶデバイス１０７ｃはおよそ
【数１１】
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の電流を検出し得る。ＰＶデバイス１０７ｊはおよそ
【数１２】
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の電流を検出し得る。ＰＶデバイス１０７ｋはおよそ
【数１３】
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の電流を検出し得る。ＰＶデバイスが配電バスに近いほど、検出された電流が大きいことが観察され得、各ＰＶデバイスによって検出された電流の大きさを比較することにより、配電バスに対するＰＶデバイス１０７ａ．．．１０７ｋの順序を推定することが可能であり得る。
【０１１９】
例示的実施形態によるリーク回路を表示する、図１７ｂをここで参照する。ＰＶデバイス１００７が、図１７ＡのＰＶデバイス１０７の代わりに用いられ得る。例えば、図１７ＡのＰＶデバイス１０７ａ〜１０７ｋは、対応する複数のＰＶデバイス１００７ａ〜ｋに置き換えられ得る。ＰＶデバイス１００７は、図１７Ａのコントローラ２１４、電力コンバータ２１１および通信デバイス２１２と同じであり得る、コントローラ２１４、電力コンバータ２１１および通信デバイス２１２を含み得る。ＰＶデバイス１００７は、ＰＶデバイス１０７のそれと類似したリーク端子（ＬＴ）を特徴とし得る。リーク回路１００８は、電圧センサＶ１および抵抗器Ｒ１およびＲ２を含み得る。抵抗器Ｒ２は、例えば１００ＭΩ、１ＧΩ、２ＧΩまたはさらには１０ＧΩもの、非常に大きな抵抗を有し得る。Ｒ１はＲ２よりも顕著に小さい。例えば、Ｒ１はＲ２の１％を下回る抵抗を有する。高インピーダンス電流パスが、抵抗器Ｒ１およびＲ２を介して、リーク端子ＬＴと設置の間に提供され得る。Ｒ１およびＲ２はリーク電流を小さな値に留めるために十分な抵抗であり得、それがリーク電流によるロスを低減し得る。例えば、Ｒ２は５ＧΩ、Ｒ１は１０ＭΩ、総抵抗５．０１ＧΩであり得る。ＬＴでの電圧が５００Ｖの場合、リーク電流は約１００μＡであり得る。電圧センサＶ１は抵抗器Ｒ１にわたる電圧を測定し得る。Ｒ２はＲ１よりもっと大きくなり得るため、Ｒ２はリーク端子ＬＴの電圧降下の大部分を吸収し得る。例示的な例において、Ｒ２がＲ１の９９倍の大きさであると仮定した場合、ＬＴでの電圧降下の９９％をＲ２が吸収し、ＬＴでの電圧降下の１％をＲ１が吸収する結果となる。一連のＰＶデバイス１００７が直列に連結され、それぞれがリーク端子およびリーク回路１００８を有するとき、それぞれのリーク回路１００８のそれぞれの電圧センサＶ１はそれぞれのリーク端子での電圧の約１％と同等の電圧を測定し得る。それぞれの電圧測定値の大きさの相対的な順序を決定することにより、直列連結されたＰＶデバイス１００７の順序が決定され得る（それぞれの電圧センサによって測定された電圧測定値を受信し得る集中制御装置によってなど）。
【０１２０】
図１８は、図１７Ａに図示されるＰＶストリングに類似し得るＰＶストリング内の電力デバイスの順序を決定するための方法の流れ図である。ステップ１７０では、リーク電流がサンプリングされていない電力デバイスなど、一部の電力デバイスは未サンプリングと考えら得る。ステップ１７１では、一つの電力デバイスが未サンプリングデバイスの群から選択され得る。一部の実施形態では、一つのデバイスが未サンプリングデバイスの群から無作為に選択され得る。一部の実施形態では、一つのデバイスが未サンプリングデバイスの群から、ＰＶストリング内の推定位置によってなど、所定の基準により選択され得る。ステップ１７２では、ステップ１７１で選択された電力デバイスが電力デバイスのリーク回路を有効化するように命令される。電力デバイスの命令は、例えばＰＬＣおよび／または無線通信など、多様な通信方法を介して受信され得、命令はシステム管理ユニットによって送信され得る。ステップ１７３では、リーク回路を有効化する命令を受信すると、電力デバイスのリーク回路は有効化され得る。リーク回路は図１７Ａに図示されたものと類似し得、リーク回路の有効化はスイッチＱをＯＮ位置にセットすることを含み得る。図１７Ａに図示されたセンサＡ１と類似した電流センサは、ＱがＯＮ位置にあるとき得られるリーク電流を測定し得る。ステップ１７４では、リーク電流が測定され得、測定値はデータロギングデバイスに保存され得る。データロギングデバイスは、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、または他のメモリデバイスを備え得る。ステップ１７５では、ステップ１７１で選択された電力デバイスは未サンプリングデバイスのプールから取り除かれ得、命令が電力デバイスに対して発行され、電力デバイスのリーク回路を無効化させ得る。無効化は、スイッチＱをＯＦＦ状態にセットすることを含み得る。ステップ１７６では、方法はいつ追加の電力デバイスがサンプリングされるかを決定し得る。一部の実施形態では、方法はストリング中の各電力デバイスのリーク電流をサンプリングし得、そのリーク回路をまだ有効化していない少なくとも一つの電力デバイスがある限り、方法はステップ１７０に戻り得る。一部の実施形態において、一部の電力デバイスがまだそれらのそれぞれのリーク回路を有効化していない場合にも、方法はステップ１７７に進み得る。ステップ１７７では、ログを取ったリーク電流測定値が比較され得、測定値に基づき、リーク電流測定値に応じた電力デバイスの相対的順序が推定され得る。例えば、電力デバイスＤＡ、ＤＢ、ＤＣに対応する三つの電流測定値とともに、例えばＩＡ、ＩＢ、ＩＣなど、三つのリーク電流が測定された場合、ＩＡ＜ＩＢ＜ＩＣのとき、方法は、Ｄｃが三つのうち配電バスに最も近いデバイスであり得、ＤＡが三つのデバイスのうち配電バスから最も遠くあり得ると決定し得る。ＰＶストリング中の全ての電力デバイスのリーク電流がサンプリングされたとき、一部の実施形態において、ストリング中の全ての電力デバイスの順序を決定することが可能であり得る。
【０１２１】
例示的な実施形態による、太陽光発電設備の一部およびマッピング無人航空機（ＵＡＶ）を図示する、図１９をここで参照する。太陽光発電（ＰＶ）設備１９９はＰＶモジュール１９１を含み得る。一つ以上の無人航空機（ＵＡＶ）１９０が、ＰＶモジュール１９１の相対的な順序および／または位置を決定するなど、ＰＶ設備１９９の推定レイアウトマップ（ＥＬＭ）を取得するために使用され得る。ＰＶモジュール１９１は、太陽光発電電力デバイス（ＰＶオプティマイザ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＡＣインバータなど）に連結された、ＰＶ発電機（一つ以上のＰＶセル、ＰＶストリング、ＰＶサブストリング、ＰＶパネル、ＰＶシングル、および／またはその類）を含み得る。一部の実施形態では、各ＰＶモジュール１９１はＵＡＶ１９０によって読み取ることができる識別ラベル（ＩＤラベル）を含み得る。ＩＤラベルは、ＩＤラベルを読み取るための適切なデバイスを備えるＵＡＶ１９０で、外部デバイスにより読み取られうる情報を包含するための、バーコード、シリアル番号、ＲＦＩＤタグ、メモリデバイス、またはいかなる他の媒体であってもよい。例えば、各ＰＶモジュール１９１はＲＦＩＤタグを有し得る一方、ＵＡＶ１９０はＲＦＩＤリーダーを有し得る。一部の実施形態では、各ＰＶモジュール１９１はバーコードステッカー、タグを有し得る一方、ＵＡＶ１９０はバーコードスキャナを有し得る。ＵＡＶ１９０は、図７の複合デバイス７００を備えるものに似た多様な機能デバイスを有し得る。例えば、ＵＡＶ１９０はコントローラ１９５、通信デバイス１９６、ＧＰＳデバイス１９４、ＩＤリーダー１９３、およびデータロギングデバイス１９２を備え得、それらは図７のＩＤリーダー２０３、ＧＰＳデバイス２０１、データロギングデバイス２０２、コントローラ２０５、および通信デバイス２０６に類似するか、または同じであり得る。
【０１２２】
一部の実施形態では、ＵＡＶ１９０はＰＶモジュール１９１のそれぞれのＩＤタグを自動的に読み取り得る。一部の実施形態では、ＵＡＶ１９０はＰＶモジュールのＩＤタグが読み取られるとき、各ＰＶモジュールの近くにあり、ＧＰＳデバイス１９４を使ってスキャンされているＰＶモジュールの座標を推定し得る。図２Ａの方法は、測定または推定されたＰＶモジュールのＧＰＳ座標を用いてＰＶ設備のＥＬＭを生成するのに使用され得る。
【０１２３】
ＵＡＶ１９０は、多様に実現され得る。例えば、ドローン、ミニチュアヘリコプター、遠隔操作型飛行機または様々な他のＵＡＶが利用され得る。
【０１２４】
一部の実施形態では、ＵＡＶ１９０は熱カメラを備え得る。例えば、カメラ１９７はＰＶ設備１９９の熱画像を取得するための熱カメラであってもよく、経時的にＰＶ設備１９９の複数の熱画像を撮影することにより、本明細書に開示された方法を使用して、ＰＶモジュールの相対的位置が、ＥＬＭを生成するために推定され得る。
【０１２５】
本明細書に開示された方法と装置により特徴付けられ得る、太陽光発電機（太陽光パネルなど）の熱特性を図示する図２０をここで参照する。一部のタイプの太陽光発電パネルは、パネルによって発電された太陽光電力が電気負荷に提供されないとき、より多くの電力を発電し得る。太陽光電力はＰＶパネル上に取り付けられた太陽光セルが太陽光照射を吸収した結果、ＰＶパネルによって発電され得る。電気負荷がＰＶパネルに連結されるとき、一部の吸収された太陽光照射は負荷に供給される電力に変換され得る。ＰＶパネルに連結された電気負荷がないとき（または電気負荷が減少したとき）、吸収された照射の増加部分は熱に変換され得、それによりＰＶパネルの温度の上昇につながり得る。電気負荷がＰＶパネルに連結されるが、パネルにより作り出されたＰＶ電力の小さな部分を引き出すのみである場合、パネルの温度は「負荷なし」の場合と比較したときの温度よりも低くなり得るが、ＰＶパネルからのより多くの量のＰＶ電力を引き出すときに測定される温度よりも高くなり得る。
【０１２６】
再び図２０を参照すると、この図は（図１９のＰＶモジュール１９１として使用され得る）ＰＶ発電機の群の例示的熱画像を示す。ＰＶ発電機２００１ｂは負荷に第一のレベルの電力（３００ワットなど）を提供し得、ＰＶ初で気２００１ｃは電気負荷に第二のレベルの電力（２００ワットなど）を提供し得、ＰＶ発電機２００１は電気負荷に第三の、低いレベルの電力（５０Ｗなど）を提供し得るか、負荷にいかなる電力も提供し得ない。ＰＶ発電機２００１ａ〜２００１ｃの全ては、実質的に同じレベルの太陽光照射により照射され得る。温度表２００２によって示される通り、負荷への電力提供の低下により、熱画像によって視覚的に検出可能で有り得る様式（約４℃など）で関連するＰＶ発電機の温度を上昇させ得る。
【０１２７】
さらに再度、例示的実施形態による太陽光ストリングの熱画像部分を図示する図２０を参照すると、ＰＶパネル２００１ａ〜２００１ｆは直列または並列で連結されてＰＶストリングの部分を形成し得る。熱画像が取得されたとき、ＰＶパネル２００１ａ〜２００１ｅは電気負荷に連結されており、ＰＶパネル２００１ｆは電気負荷に連結されていなかった。ＰＶパネル２００１ｆは、ＰＶパネル２００１ａ〜２００１ｅと比較して視覚的に区別可能であるように観察され得る。
【０１２８】
図１９に戻って参照すると、カメラ１９７は図２０Ａ〜２０Ｃに図示された熱画像と類似した熱画像を取得するために使用され得、コントローラ１９５は、カメラ１９７によって取得された画像からＥＬＭを決定するための方法を実施するように構成される。図２０Ａ〜２０Ｃの画像に類似した一連の熱画像は、取得され、データロギング１９２内に格納され得、コントローラ１９５は処理のためにデータロギングデバイス１９２からの画像を読み取るように構成される。
【０１２９】
本開示の一つ以上の例示的態様による設備マッピングのための方法を図示した図２１をここで参照する。方法２１００は、ＵＡＶ（図１９のコントローラ１９５など）、またはＰＶモジュールと通信するシステムレベルコントローラおよび／もしくはＵＡＶ、またはそれらの組み合わせを含むコントローラによって実行され得る。例示的な目的のために、方法２１００は図１９のコントローラ１９５によって実行され、図１９のＰＶモジュール１９１に適用されることが想定される。各ＰＶモジュール１９１は、ＰＶモジュールから引き出される電力を増大させるまたは低減させることができるＰＶ電力デバイスを含み得る。例えば、一部の実施形態では、各ＰＶモジュール１９１は、ＰＶモジュールを電気負荷に連結されたＰＶモジュールのストリングから切断するように構成された断路器を含み得る。選択されたＰＶモジュールをＰＶモジュールのストリングから切断することにより、選択されたＰＶモジュールは電気負荷に電力を供給するのを休止し、選択されたＰＶモジュールの温度は上昇し得る。一部の実施形態では、各ＰＶモジュール１９１はオプティマイザに連結され得、各オプティマイザは対応するＰＶモジュールから引き出された電力を増大または低減するように構成される。
【０１３０】
ＰＶモジュール１９１に連結されたＰＶ電力デバイスは、方法２１００またはその部分を実施するコントローラと通信し得る。例えば、ＰＶモジュール１９１に連結されたＰＶ電力デバイスはＵＡＶ１９０の通信デバイス１９６と通信するように構成された無線通信デバイスを備え得る。
【０１３１】
方法２１００は、相互接続性に関係なく、ＰＶモジュール群に適用され得る。方法２１００は、電気的に接続されたＰＶモジュール（同じＰＶモジュールストリングの一部であるモジュールなど）を効果的にマッピングし得、電気的に接続されていないＰＶモジュール（異なるＰＶストリングの一部であるモジュールなど）を効果的にマッピングし得る。
【０１３２】
方法２１００の開始時、ステップ１２２０で、群の全てのＰＶモジュールは「未試験」と見なされる。ステップ１２２１で、コントローラ（方法２１００または方法２１００の一部を実施するコントローラなど）は、未試験のＰＶモジュールのプールからＰＶモジュールを選択し得る。ステップ１２２２で、コントローラは選択されたＰＶモジュールから引き出される電力を低減する。例えば、コントローラはＰＶモジュールに連結されたＰＶ電力デバイス（断路器またはオプティマイザなど）に命令してＰＶモジュールから引き出される電力を（ＰＶモジュールを負荷から切断することによって、またはＰＶモジュールから引き出される電力を低減させる操作点でＰＶモジュールを動作させることによって、など）低減させ得る。
【０１３３】
ＰＶモジュールから引き出される電力が低減された後、ＰＶモジュールの温度が実質的に上昇するのに数分かかり得る。コントローラは、ステップ１２２３に進む前、一定の時間（３、５、１０または２０分など）待機し得る。
【０１３４】
ステップ１２２３で、コントローラは熱撮像デバイス（カメラ１９７など）を制御してＰＶモジュール群の熱画像を取得し得る。ステップ１２２４で、コントローラは熱画像を分析し、「ホットスポット」、すなわち、より高い温度を示す画像内の領域、を見つけ得る。一部の実施形態では、熱画像は数値的に比較され得る温度測定値を含み得る。一部の実施形態では、熱画像は多様な色および／またはグレーの色合いのピクセルによって呈示され得、コントローラは画像を処理してより高い温度であることを示し得るピクセル（例えば、赤、またはより暗い色合いのグレー）を含む領域を検出する。
【０１３５】
ステップ１２２５では、コントローラはステップ１２２４で検出されたホットスポットの相対的位置を推定し得る。例えば、コントローラはＰＶモジュール群が隣接して配置された九台のＰＶモジュールを含み（例えば、図２０Ｃの図示に類似）、右から四台目のＰＶモジュール（すなわち、ＰＶモジュール２００１）が他のものより熱いと判定し得る。一部の実施形態では、コントローラはＰＶモジュールのうちの一つの推定物理的座標を有し得、その他のＰＶモジュールの位置を推定するために、推定座標をアンカーノードとして用い得る。一部の実施形態では、コントローラは、群中のＰＶモジュールの相対的順序または関連配置（右、左、前、後など）を決定し、ＥＬＭを生成するために関連配置を集約し得る。
【０１３６】
一実施形態では、方法２１００は、全てのＰＶデバイスが最初は実質的な電力を電気負荷に提供しないように適合され得る。方法は、ステップ１２２２で、選択されたＰＶモジュールから引き出される電力を増大させるように、ステップ１２２４〜１２２５で、「コールドスポット」を検出および推定するように、ステップ１２２６で、選択されたＰＶモジュールから引き出される電力を低減するように、適合され得る。
【０１３７】
ステップ１２２６で、ステップ１２２１で選択されたＰＶモジュールは未試験のＰＶモジュール群から取り除かれ、選択されたＰＶモジュールから引き出された電力は増大する（例えば、断路器に命令してＰＶモジュールを電気負荷に再接続することによって、またはオプティマイザに命令してＰＶモジュールを電力増大動作点で動作させることによって、など）。
【０１３８】
ステップ１２２７で、コントローラは未試験のＰＶモジュールが残っているか、すなわち、ステップ１２２１で選択されなかった群中のＰＶモジュールがあるか、を判定する。未試験のＰＶモジュールが残っている場合、コントローラはステップ１２２１に戻り得る。未試験のＰＶモジュールが残っていない場合、コントローラはステップ１２２８に進む。
【０１３９】
ステップ１２２８で、コントローラは、方法の反復にわたってステップ１２２５で推定されたホットスポット位置を集約し、推定ＥＬＭを生成し得る。
【０１４０】
代替的な実施形態では、ステップ１２２３で取得された熱画像はメモリに保存され、ステップ１２２４〜１２２５はステップ１２２７の最後の反復の後に実施される。換言すれば、熱画像の分析は熱画像のフルセットが取得されるまで（ステップ１２２１〜１２２７の反復ごとに一つ）遅延され得る。好ましい実施形態では、ステップ１２２４〜１２２５は、図２１に示される順序で実施され、コントローラは必要に応じて反復を繰り返すことができる。例えば、方法２１００は、ステップ１２２４で検出された「ホットスポット」を確認する追加ステップを含み得、方法がステップ１２２３で取得された熱画像でホットスポットを特定しなかった場合、方法をステップ１２２１に戻すか、または代替的に、さらに数分待機した後、ステップ１２２３に戻る。
【０１４１】
方法２１００は、本明細書に開示したその他の方法と組み合わされ、例えば、本明細書に開示した方法によって生成されるＥＬＭとＰＩＭの精度を向上させ得る。例えば、方法２１００は、認証のために使用される図１８の方法とともに、初期ＥＬＭを取得するために使用され得る（またその逆も可）。
【０１４２】
一部の実施形態では、「上部（ｕｐｐｅｒ）」および「下部（ｌｏｗｅｒ）」ジャンクションボックス部分を参照する。この表現は分かりやすさのために使用され、限定を意図するものではない。一部の実施形態では、二つの部分は隣接する、および／または機能回路は一方のジャンクションボックス部分から他方へと、互いに連結されたときに電気的通信できるような様式で、伝達され得る。
【０１４３】
本明細書で開示された例示的実施形態では、ＰＶモジュールは、開示された新規の特徴を利用し得るエネルギー源の例として用いられる。一部の実施形態では、ＰＶモジュールへの追加またはその代替として、エネルギー源はバッテリ、風力または水力発電用タービン、燃料電池またはその他のエネルギー源を含み得る。本明細書で開示される現在のルーティング方法およびその他の技術は上で列挙したものなどのような代替的なエネルギー源に適用され得、エネルギー源としてのＰＶモジュールの言及は、説明的な目的のみによるもので、この点において限定を意図するものではない。例えば、任意のその他のエネルギー源または複数のエネルギー源の組み合わせも使用され得る。
【０１４４】
本明細書の要素の間には多様な関連が記載されることが注目される。これらの関連は一般的な意味で記載され、直接または間接的に特に指定のない限り、この明細書はこの点において限定を意図するものではない。さらに、一実施形態の要素は他の実施形態の要素と、適切な組み合わせまたはサブ的組み合わせで、組み合わせ得る。
【０１４５】
本明細書に開示される特定の寸法、特定の材料、特定の範囲、特定の周波数、特定の電圧、特定のインピーダンス、および／または他の特定の特性および値は、性質において例示であり本開示の範囲を限定するものではない。所与のパラメータのための特定の値および特定の範囲の本明細書の開示は、本明細書に開示された例の一つ以上において有用であり得るその他の値および値の範囲を排除するものではない。さらに、本明細書に記載された特定のパラメータについての任意の二つの特定の値は、所与のパラメータに適し得る値の範囲の端点を定義し得ることが想定されている（例えば、所与のパラメータのための第一の値および第二の値の開示は、第一の値と第二の値の間の任意の値もまた所与のパラメータとして採用され得ることを開示していると解釈され得る）。例えば、パラメータＸは、本明細書では値Ａを有するように例示されており、また値Ｚを有するように例示されているが、パラメータＸは約Ａ〜約Ｚまでの値の範囲を有し得ると想定される。同様に、パラメータのための二つ以上の範囲の値の開示は（そのような範囲が入れ子状、重複または個別であろうと）開示された範囲の端点を用いて請求され得る値の範囲のすべて可能性のある組み合わせを包含する。例えば、パラメータＸが本明細書において１〜１０、または２〜９、または３〜８の範囲の値を有するように例示される場合、これはパラメータＸが１〜９、１〜８、１〜３、１〜２、２〜１０、２〜８、２〜３、３〜１０、および３〜９を含むその他の値の範囲を有し得ることが想定されている。
【０１４６】
実験結果
電力デバイスのＤＣ＋および／またはＤＣ−線から接地への寄生リークは、その他の源上の電力デバイスからのリークによって支配され得る。例えば、デバイスのリークは、およそ２５０ｐｆ（例えば、ＭＯＳＦＥＴスプレッダから電力デバイスシャシーまで）およびエンクロージャへの太陽光パネルのリークは、およそ１００ｐｆであり得る。スイッチ本体、インダクタ、コンデンサおよび／またはリーク容量のなどのＰＶストリング電力デバイスのインピーダンスは、直列または並列にコンデンサおよびインダクタを接続するスイッチを使用するなど、マッピング信号周波数に対するインピーダンスを調整するように構成されたスイッチを用いて修正され得る。例えば、スイッチは、同調信号に最も合致するものが見つかるまで、インピーダンスを徐々に調整し得る。信号周波数は、接続されているインピーダンス変更構成要素の固定セットに基づいて最適な周波数を検索する調整可能な周波数送信機など、装置のインピーダンスに対して整調または調整され得る。スペクトラム拡散信号注入が使用され、電力デバイスに複数の信号周波数が送信され得る。各電力デバイスは、周波数が変化する間の減衰を収集および記録し得、記録された信号を中央プロセッサに送信して戻し、中央プロセッサは、ストリングに沿った電力デバイスの正しい順序を決定するために各周波数で信号強度を分析し得る。各電力デバイスでの対応する信号受信機は、複数の周波数で信号を受信するために、固定信号周波数に整調されるかまたはブロードバンド受信機であり得る。
【０１４７】
高周波（ＨＦ）信号（例えば、１４０ｋＨｚ）はＰＶストリング導体の一方の側に注入され得、ＰＶストリングに沿った信号伝搬の間の振幅減少が観察され得る。プロセッサは、ストリングに沿った各デバイスによって徐々に減衰される注入信号に基づいて、ＰＶストリング内の電力デバイスの順序を決定し得る。デバイスのリークは５０〜５００ｐｆであり得、太陽光パネルのリークは２０〜３５０ｐｆであり得る。特定の設備のリーク値に応じて、ＨＦ信号周波数は２０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚであり得、この範囲のより高い周波数が隣接するデバイス間のより大きな減衰を可能にするが、ストリングのさらに先のデバイスが飽和に達し、信号強度が横ばいになり得る。さらに、信号がストリングのＤＣ＋側およびＤＣ−側の両方からＰＶストリングに入り、信号およびリークが接地と関連するため、ＤＣ＋で注入された信号もまたストリングのＤＣ−側に達し得る。これによって、各デバイスでの信号強度をストリングのある点まで単調に低減させる結果となり、その後、信号強度は、ＤＣ−側からデバイスに到着する信号によって増大し得る。信号は、リークインピーダンスがストリング全体に沿って信号強度を最適に減衰し得るように構成され得る。
【０１４８】
図２２は、ＰＶ順序検出構成要素を伴う、ＰＶストリングの回路図の例を示す。中央プロセッサまたは中央電力デバイス（図示せず）は、ｃｘでのコンデンサおよびＣＭでのコモンモードチョークを含み得る。端子ＤＣ＋およびＤＣ−は、電力デバイスＤｅｖ１、Ｄｅｖ２、．．．、ＤｅｖＸ、のストリングに接続され得、各電力デバイスはＰＶパネル（図示せず）に接続される。接地ｃｙ１とｃｙ２への接続により、注入信号がストリングを通して伝搬され、リークコンデンサＬｅａｋ１、Ｌｅａｋ２、．．．Ｌｅａｋ  Ｘを通して接地に対して減衰する。直列インダクタＬ１は、信号がＰＶストリングの逆側に入ることを防止し得るため、各デバイスでの信号減衰の測定を支援するために使用され得る。送信機は、Ｔｒａｎｓでのように、１４０ｋＨｚなどの高周波で信号をＰＶストリングのＤＣ＋側またはＰＶストリングのＤＣ側（図示せず）に注入し得る。ＰＶストリングのケーブルは、Ｌｃａｂｌｅのインピーダンスまたはインダクタンスを有し得る。ストリングに沿った各電力デバイスは、Ｄｅｖ１でのように、平行するインダクタＬｃｏｍｍと直列の直列出力コンデンサＣｏｕｔおよびコンデンサＣｒを含み得る。リークコンデンサＬｅａｋ１、Ｌｅａｋ２、．．．Ｌｅａｋ  Ｘは、いくつかの信号を接地にリークすることよって信号強度の一部を減衰し得る。
【０１４９】
ＰＶストリングの一方の端で信号を注入する前に、ストリングの他方の端が接地され、接地に閉回路を形成し得る。ＰＶストリングに沿ったより良好な信号減衰を得るため、大きなインピーダンスが、ＰＶストリングから反対側、かつ信号注入点および接地接続点を過ぎた、ＤＣ＋またはＤＣ−の間で直列接続され得る。例えば、ＰＶストリングコンダクタのＤＣ＋端には１５０ｋＨｚ信号が注入され得る。信号は、ストリングのＤＣ＋端から注入されてもよく、ストリングのＤＣ−端は接地に短絡されてもよく、またはその逆であってもよい。例えば、各ＰＶパネルに関連付けられたジャンクションボックス、電力コンバータ、オプティマイザ、マイクロインバータ、または同様のものなど、ストリングに沿った電力デバイスでの信号強度など、ストリングに沿った各ＰＶパネルにおける信号強度が測定される。直列インダクタンスは、０．１ｍＨ〜１０ｍＨのインダクタなど、接地接続後、直列にＤＣ−導体に追加され得る。直列インピーダンスは、ストリングの反対端に達する信号の量を制限し、「バスタブ曲線（故障率曲線）」を制限し、マッピングの精度を改善するのに役立ち得る。より高い信号周波数を使用することにより、電力デバイスからのより良好な減衰を提供し得るが、飽和に達するのも早くなり得る。飽和を克服するために、信号注入に使用されるＰＶストリングの側を逆にすることができ、例えば、信号はＤＣ−端から注入され、１ｍＨインダクタはストリングのＤＣ＋端に直列連結され、ＤＣ＋端は接地に短絡される。逆注入は、長いストリングに特に適し得る。
【０１５０】
図２３は、ＤＣ＋およびＤＣ−での信号注入からの信号減衰のグラフ例を示す。グラフ２３００は、信号がＤＣ＋端子から注入された時のＰＶストリングに沿った信号強度の低下を示し、電力デバイス１５から２０の上昇は、ＤＣ−端子からの信号のリークに起因する。グラフ２３１０は、信号がＤＣ−端子から注入された時のＰＶストリングに沿った信号強度の低下を示し、電力デバイス５から１の上昇は、ＤＣ＋端子からの信号のリークに起因する。
【０１５１】
直列インダクタンスは、ストリングを通る発電電流で飽和し得、例えば、１ｍＨの直列インダクタンスは、通常動作の間（例えば、マッピングが完了した後）など、ＰＶストリングを通る０．２Ａより大きな電流で飽和し得る。電力デバイス受信機は、マッピング中に１４０ｋＨｚの同調周波数に切り替えられ得、マッピングが完了後、６０ｋＨｚなどの通常の通信周波数に戻る。電力デバイスのそれぞれは、注入信号からのストリングに沿った電力デバイスの位置に比例して、低減された信号強度を受信し得る。所定の時間制限の後などのマッピングの後、各電力デバイスは、受信した信号強度値を中央プロセッサまたは電力デバイスに送信して戻し得る。
【０１５２】
中央プロセッサは、各ソーラーパネルで受信した信号強度測定値に基づいて順序を決定し得る。マッピングは、わずかに異なる周波数、各デバイスでのインピーダンス値、または両方でマッピングを繰り返すことによって、検証または確認され得る。二つ以上の異なるマッピング測定値の間でマッピング順序を比較することによって、マッピングが正確であるか、またはデバイスの一部から異なるリークがある得ることが判定され得る。スペクトラム拡散信号は、一度に複数の信号周波数を収集することを可能にし、各周波数で決定された順序を比較することにより、ソーラーパネルの順序を確認する助けとなり得る。例えば、固定周波数で信号を送信し、異なるマッピング試験中にインピーダンスを各試験のための異なるインピーダンス値に調整することにより、ソーラーパネルの順序の結果が正しいと確認し得る。異なる周波数または異なるデバイスインピーダンスレベルでの順序が異なる場合、電力デバイスまたはソーラーリークが異なり得、電力デバイスを異なるインピーダンス値に調整することは、ストリングに沿ったパネルの正しい順序を決定し確認する助けとなり得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【外国語明細書】
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