(57)【要約】ソーラー・モジュール（１０１）用の制御可能な切換装置（１００）は、出力端末（１０２）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）、制御可能なスイッチング装置（１０３）および制御装置（１０４）を含む。制御可能なスイッチング装置は、第１のスイッチ位置および第２のスイッチ位置を有し、第１のスイッチの位置において、ソーラー・モジュールの電力出力（１１０）が、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して出力端末に接続され、第２のスイッチ位置において、ソーラー・モジュールの電力出力（１１０）がＤＣ／ＤＣコンバータを迂回して出力端末に接続される。制御装置は、それを第１または第２のスイッチ位置に切り換えるために、動作特性を用いて制御可能なスイッチング装置を切り換える。特に、制御装置は、高い電力損失、すなわち強い日射がある場合、ソーラー・モジュールを直接出力端末に接続し、弱い電力損失、すなわち日陰になった場合、ＤＣ／ＤＣコンバータを介してソーラー・モジュールを出力端末に接続し、それは、ソーラー・モジュールの固定的な接続と比較して、著しく効率を上昇させる。
2011501400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーラー・モジュール（１０１）用の制御可能な切換装置（１００）であって、
出力端末（１０２）、
ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）、
第１のスイッチ位置および第２のスイッチ位置を有し、前記第１のスイッチ位置において前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力（１１０）が前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）を介して前記出力端末（１０２）に接続され、前記第２のスイッチ位置において前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力（１１０）が前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）を迂回して前記出力端末（１０２）に接続される制御可能なスイッチング装置（１０３、１０３'）、および
前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力に示される動作特性または前記出力端末（１０２）に示される動作特性（１１１）を用いて前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第１のスイッチ位置または前記第２のスイッチ位置に切り換えるために前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を制御するための制御器（１０４）を含む、制御可能な切換装置（１００）。
【請求項２】
前記制御器（１０４）が前記ソーラー・モジュールの前記電力出力に示される動作特性（１１０）に基づいて前記ソーラー・モジュールの動作点を設定する、請求項１に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項３】
前記制御器（１０４）は、
基準動作特性（３２０）のための入力、および
前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力に示される動作特性（１１０）と基準動作特性（３２０）とを比較するためのコンパレータ（３００）を含み、
前記コンパレータ（３００）は、前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力に示される動作特性（１１０）が基準動作特性（３２０）と特定の関係にあるときに、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第２のスイッチ位置に切り換え、前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力に示される動作特性（１１０）が基準動作特性（３２０）とこの関係にないときに、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第２のスイッチ位置に切り換える、請求項１または請求項２に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項４】
前記制御可能なスイッチング装置（１０３）は、制御されない場合に、前記第２のスイッチ位置にあるように実行される、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項５】
前記制御器（１０４）は、さらに、
前記制御可能なスイッチング装置（１０３）または前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）のエラーがある場合、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第２のスイッチ位置に切り換える、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）または前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）の異常を検出するためのエラー処理装置（３０１）を含む、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項６】
前記制御可能なスイッチング装置（１０３）は、さらに、
前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力（１１０）が、前記出力端末（１０２）から切り離される第３のスイッチ位置を含む、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項７】
前記制御器（１０４）は、さらに、
前記制御可能な切換装置（１００）、前記ソーラー・モジュール（１０１）または前記出力端末（１０２）の警報を検出するための警報処理装置（３０２）を含み、前記制御可能な切換装置（１００）、前記ソーラー・モジュール（１０１）または前記出力端末（１０２）の警報がある場合に、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第３のスイッチ位置に切り換える、請求項６に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項８】
基準動作特性（３２０）は、基準動作特性のための入力を経て外部から入力され、格納され、堅く結合され、または前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力の動作特性（１１０）から得られる、請求項３に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項９】
前記制御可能なスイッチング装置（１０３'）および前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）が、前記ソーラー・モジュールの電力出力（１１０）と前記出力端末との間に並列に接続される、請求項１に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項１０】
前記制御可能なスイッチング装置（１０３'）は、機械的スイッチまたは半導体スイッチを含む、請求項９に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項１１】
ソーラー・モジュール（１０１）用の制御可能な切換装置（１００）を制御するための方法であって、
出力端末（１０２）、
ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）、および
第１のスイッチ位置と第２のスイッチ位置とを有し、前記第１のスイッチ位置において、前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力（１１０）が前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）を介して前記出力端末（１０２）に接続され、前記第２のスイッチ位置において、前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力（１１０）が前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）を迂回して前記出力端末（１０２）に接続される制御可能なスイッチング装置（１０３）を含み、
前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力に示される動作特性（１１０）または前記出力端末（１０２）に示される動作特性（１１１）を用いて前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第１のスイッチ位置または前記第２のスイッチ位置に切り換えるために前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を制御するステップを含む、方法。
【請求項１２】
コンピュータ・プログラムがコンピュータ上で動作するときに、請求項１１に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有する、コンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソーラー・モジュール用の制御可能な切換装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラー・モジュールは、例えば日光のような電磁放射線を電気エネルギーに変換するものであり、例えば、いくつかの太陽電池を含む。
【０００３】
例えば、太陽光発電プラント、小電力の個々のユーザー、または宇宙船の電力供給用として、ソーラー・モジュールは、個々に、またはグループで接続される。
【０００４】
ソーラー・モジュールを特徴づけているソーラー・モジュールの電力定格は、例えば、開路電圧および短絡回路電流である。それは、個々の太陽電池の特性およびモジュールの範囲内における太陽電池の接続によって決まる。
【０００５】
いくつかのモジュールが連続して動作するときに、それぞれ、還流ダイオードまたはバイパスダイオードは、それぞれ、あらゆるモジュールまたは部分的なストリングに逆並列に接続されることができる。モジュールが電流を供給するときに通常の動作状態において逆バイアスされるように、還流ダイオードはすべてのモジュールの出力ターミナルに接続されることができる。
【０００６】
通常、ソーラー・モジュールには、モジュールにおいてそれぞれの部分的なストリングに逆並列に接続されるバイパスダイオードおよびソーラー・モジュールのための出力端末を収容している接続ボックスが備えられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
モジュールの部分的なストリングが日陰になった場合、モジュールのバイパスダイオードは、日陰になったモジュールのストリングおよび太陽発電をしているストリングの電流の間の差動電流を導通する。バイパスダイオードが導通するという事実のため、日陰になったモジュールのストリングの電圧はほぼ０（ほぼ、−１ボルト）になり、日陰になったモジュールのストリングはもはや電力を発生しない。
【０００８】
これを回避するために、日陰になったモジュールのストリングが電力を消失させるように電流および電圧を適応させるＤＣ／ＤＣコンバータが用いられることができる。しかしながら、日陰にならない場合でもＤＣ／ＤＣコンバータは動作し、電気的損失が発生して、太陽発電機の総合効率を減少させるという不利な点がある。
【０００９】
図７Ａは直接モジュール端末１０２に接続するソーラー・モジュール１０１の場合を示し、図７ＢはＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介してモジュール端末１０２に接続されるソーラー・モジュール１０１の場合を示す。図７Ａの場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５による電力損失は発生しないが、ソーラー・モジュール１０１が日陰になることにより上述の課題の原因となる。反対に、図７Ｂの場合、ソーラー・モジュール１０１が日陰になることによって電力消失という障害には至らないが、ソーラー・モジュール１０１の全面に照明を受けても、太陽発電機の総合効率は影響を受ける。
【００１０】
それ故に、この発明の目的は、ソーラー・モジュールの効率を上昇させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１に記載のソーラー・モジュール用の制御可能な切換装置、または請求項９に記載のソーラー・モジュール用の切換装置を制御する方法によって解決される。
【００１２】
ソーラー・モジュールが、それぞれ、直接出力端末またはモジュール端末に接続されるか、またはＤＣ／ＤＣコンバータを介してモジュール端末に接続されるかについて、切換オプションが設けられるときに、電力増加を得ることができるというのが本発明の根本概念である。最適なエネルギー使用のために２つの結合方式のうちどちらが用いられるかは、ソーラー・モジュールまたはモジュール端末の電力出力で与えられる動作特性を用いることにより、ソーラー・モジュールがＤＣ／ＤＣコンバータを介してモジュール端末に接続される第１の位置、または、ソーラー・モジュールが直接モジュール端末に接続される第２の位置に制御可能なスイッチング装置をセットする制御によって決定される。換言すれば、ソーラー・モジュールの現在生成された電力に関する情報を含むソーラー・モジュールの電力出力の電力特性が、ソーラー・モジュールの効率を上昇させることに関して制御可能なスイッチング装置の効果的な制御をさせるために使われることができる。
本発明の好ましい実施例は、添付図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態によるソーラー・モジュール用の制御可能な切換装置のブロック図である。
【図１Ａ】図１Ａは、図１に示す切換装置の変形例を示すブロック図である。
【図２Ａ】異なる強さの照射（ａ）〜（ｄ）に対するソーラー・モジュールの特性の電圧／電流領域を示すグラフである。
【図２Ｂ】異なる強さの照射（ａ）〜（ｄ）に対するソーラー・モジュールの特性の電圧／電力領域を示すグラフである。
【図３】他の実施形態によるソーラー・モジュール用の制御可能な切換装置のブロック図である。
【図４】さらに他の実施形態によるソーラー・モジュール用の制御可能な切換装置のブロック図である。
【図５】実施形態による制御可能な切換装置の制御のためのブロック図である。
【図６】図５に示す制御の動作モードを示すためのフロー図である。
【図７Ａ】ソーラー・モジュールの従来の端末構造のブロック図である。
【図７Ｂ】ソーラー・モジュールの従来の端末構造のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、ソーラー・モジュール１０１用の制御可能な切換装置１００のブロック図を示す。これは、出力端末１０２、制御可能なスイッチング装置１０３、制御器１０４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を含む。
【００１５】
ソーラー・モジュール１０１は、制御可能なスイッチング装置１０３および制御器１０４の入力に接続される出力を含む。制御可能なスイッチング装置１０３は２つの出力１１３および１１５を有し、出力１１３がＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介して出力端末１０２に接続され、出力１１５が直接出力端末１０２に接続されている。制御器１０４は、ソーラー・モジュールの出力に接続される入力１１０および／または出力端末１０２に接続される第２の入力１１１を有する。換言すれば、図１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５および制御可能なスイッチング装置１０３の第２の出力とともに、出力端末１０２および制御器１０４の第２の入力が接続されるノード１２０が存在する。
【００１６】
制御可能な切換装置１００は、ソーラー・モジュール１０１の高照度および低照度のときに、制御可能なスイッチング装置１０３を介してソーラー・モジュールの直接的な出力端末１０２への接続またはＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介した間接的な接続を選択することを考慮することによって、ソーラー・モジュール１０１の効率を上昇させることができる。
【００１７】
次に、一方において直接的および間接的な接続、他方において高いおよび低い照度に関する４つの場合について、これらの４つの場合における効果および不利な点について論じる。以下の４つのバリエーションに分けることができる。「Ｖ１．ＤＣ／ＤＣコンバータがなくて強い日射がある場合」、「Ｖ２．ＤＣ／ＤＣコンバータがあって強い日射がある場合」「Ｖ３．ＤＣ／ＤＣコンバータがあって弱い日射がある場合」および「Ｖ４．ＤＣ／ＤＣコンバータがなくて弱い日射がある場合」。
【００１８】
強い日射において、ソーラー・モジュール１０１の電力出力１１０の電力動作特性は大きく、ソーラー・モジュール１０１は直接モジュールの出力１０２に接続、すなわち、バリエーションＶ１が使われるべきである。この場合、ソーラー・モジュール１０１がＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介してモジュールの出力１０２に接続されている場合、すなわち、バリエーションＶ２が使われる場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５において、例えば、その非理想的構造のために電力損失が発生し、総合効率が低下する。
【００１９】
弱い日射または日陰の場合において、それぞれ、ソーラー・モジュール１０１の電力出力１１０における動作特性は小さく、ソーラー・モジュール１０１は、バリエーションＶ３に従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介してモジュールの出力１０２に接続されるべきである。この場合、ソーラー・モジュール１０１が直接モジュールの出力１０２に接続されている場合、すなわち、バリエーションＶ４が使われる場合、発生する電力は低下し、極端な場合、ソーラー・モジュール１０１はいかなる電流も供給せず、端末の電圧極性が逆転して、ソーラー・モジュール１０１内の還流ダイオード（図示せず）が導通し、ソーラー・モジュール１０１はこれ以上電力を発生しないことが起こり得る。いずれにせよ、それがＤＣ／ＤＣコンバータ１０５なしで動作したときに、ソーラー・モジュール１０１の効率は低下する。
【００２０】
以下に詳述するように、１１０および／または１１１においてより高い電力特性の場合に１１５を介した直接の接続を制御器１０４が選択し、その逆も同様であるという事実により、２つの良くないバリエーション「Ｖ２．ＤＣ／ＤＣコンバータがあって強い日射がある場合」および「Ｖ４．ＤＣ／ＤＣコンバータがなくて弱い日射がある場合」は、制御可能な切換装置１００によって回避される。制御可能な切換装置１００の動作モードが更に詳述される前に、個々の構成要素が簡単に説明される。
【００２１】
ソーラー・モジュール１０１はいくつかの半導体太陽電池（図示せず）を有することができ、それはエネルギー生成のために接続される。太陽電池は、例えば前後の側において、導電配線で直列に接続されることができ、それによって、個々の太陽電池の電圧は加算され、並列回路と比較してより細い導線が配線のために用いられることができる。例えば、部分的な日陰などのような、個々の上述の場合におけるアバランシェ降伏からの保護として、図示しない保護ダイオードまたはバイパスダイオードが太陽電池に並列に接続され、日陰によって影響を受ける太陽電池を架橋する。
【００２２】
ソーラー・モジュール１０１は、特定の特性、例えば開路電圧、短絡電流、最大電力を伴う動作点電圧、最大電力を伴う動作点電流、最大電力を伴う動作点電力、充填率、太陽電池温度での出力変化率およびモジュール効率などによって規定されることができる。高性能を得るために、ソーラー・モジュール１０１は、最大電力を伴う動作点電流および最大電力を伴う動作点電圧によって示される最大電力を伴う動作点において動作させなければならない。ソーラー・モジュール１０１の出力１１０における電力は、すでに言及されているように、ソーラー・モジュール１０１の照明の程度によって変化する。電力の尺度またはソーラー・モジュール１０１の利用率として、制御器１０４は、制御可能なスイッチング装置１０３を制御するための出力１１０における電流および／または電圧を含むことができるソーラー・モジュール１０１の出力信号１１０の動作特性を使用する。あるいは、または、さらに、制御器１０４は、制御可能なスイッチング装置１０３を制御するための電流および／または電圧に依存することができる出力端末１０２での信号１１１の動作特性を使用する。
【００２３】
さらに、制御器１０４は、ソーラー・モジュール１０１の電力出力１１０における動作特性に基づいてソーラー・モジュールの動作点を設定することができ、対応する矢印は、明快さの理由のために図１に示されない。あるいは、動作点は、例えばソーラー・モジュール１０１自体の内部などのように、制御可能な切換装置１００とは別の制御（図示せず）によって調整または制御されることもできる。この場合、制御器１０４は、動作特性として動作点制御の動作点設定を使用することができる。
【００２４】
制御可能なスイッチング装置１０３は、２つのスイッチ位置を有するスイッチング装置であり、第１のスイッチ位置において、ソーラー・モジュール１０１の電力出力１１０はＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介して出力端末１０２に接続され、第２のスイッチ位置において、ソーラー・モジュール１０１の電力出力１１０はＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を迂回して出力端末１０２に接続されている。制御可能なスイッチング装置１０３のスイッチは、制御信号１１２を提供してスイッチを第１あるいは第２の位置に切り換える制御器１０４によって切り換えられる。制御器１０４は、ソーラー・モジュール１０１の電力出力に示される動作特性および／または出力端末１０２に示される動作特性１１１を用いて、制御可能なスイッチング装置１０３を制御し、制御可能なスイッチング装置１０３は、第１あるいは第２のスイッチ位置に切り換えられる。制御器１０４の可能な実施形態のより詳細な説明は、図５および図６において行われる。
【００２５】
制御可能なスイッチング装置１０３は、アナログ回路技術またはデジタル回路技術で実現することができるスイッチを含み、アナログ回路技術においては、例えば、印加電圧によって１つまたは他の入力を出力に接続するオペアンプ接続により実現することができ、デジタル回路技術においては、トランジスタが個別素子として働くトランジスタ回路として実現することができる。
【００２６】
制御器１０４は、アナログまたはデジタル回路技術で実施することができる。例えば、制御器１０４は、アナログ回路技術でオペアンプとして実施されることができるコンパレータを介して実現されることができる。この実施において、コンパレータは、正および負の電圧入力、２つの電圧源入力および１つの電圧出力を含む。正入力の電圧が負入力の電圧より高い場合、出力電圧は正の電源電圧に近い。逆の場合、出力電圧は、負の電源電圧に近い。コンパレータは、反転結合なしに、すなわち高い増幅で動作する特別なオペアンプとしてしばしば実現される。増幅段が線形動作のために最適化されないが、速い切換えおよび論理回路との適合性のために最適化される、ワンチップ上にいくつかのコンパレータを有するコンパレータとして、意図された使用のために特に開発される集積回路が存在する。コンパレータとは別に、制御器１０４は、加算可能な和動増幅器、差動増幅器、減算増幅器または反転増幅器として形成される更なるオペアンプを含むことができる。これらの素子の助けを借りて、制御器１０４の全ての論理は、アナログ回路技術で実現されることができる。さらに、デジタル回路技術で、すなわちプログラムコードを処理しているマイクロプロセッサとして、または、デジタル論理素子を接続しているＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）として、または、ハードウェアにおいて実現される半導体素子による集積回路として、制御は行われることもできる。
【００２７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５は、電圧変換のための電子回路である。エネルギーを蓄えるために、インダクタンスが用いられることができる（誘導コンバータ）。
【００２８】
制御器１０４は、ソーラー・モジュール１０１によって与えられる電力１１０に基づいて制御可能なスイッチング装置１０３を制御して、ソーラー・モジュール１０１が直接出力端末１０２に接続されるか、または、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介して出力端末１０２に接続される。ソーラー・モジュール１０１の十分に高い照明で、すなわち強い照射で、ソーラー・モジュール１０１は高出力を発生し、制御器１０４が高い動作特性によりそれを検出して、その出力を損失がないようにして制御可能なスイッチング装置１０３を介して出力端末１０２に接続させる。
【００２９】
ソーラー・モジュール１０１によって与えられる電力１１０を評価するために、制御器１０４は閾値を必要とし、それに基づいて、それはソーラー・モジュール１０１が強い照射の状態にあるか、または日陰の状態にあるかを判断することができ、それに応じて、制御器は与えられた電力を直接出力端末１０２に供給することができ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を挿入することができる。
【００３０】
制御器１０４の実施形態は、図５のブロック図に示される。上述の閾値は基準動作特性３２０として実行され、それは外側から制御器１０４に供給される。
【００３１】
ソーラー・モジュール１０１が部分的に日陰になることにより、すなわち低い照射になることにより、ソーラー・モジュール１０１は小さい電力だけしか発生しない。この場合、制御器１０４は、ソーラー・モジュール１０１によって与えられる電力１１０の減少を検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５をソーラー・モジュール１０１と出力端末１０２との間に切り換える。
【００３２】
必要なときに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５が切替えられるだけであり、それ故、不必要な電力低下が装置中で起こらないため、制御可能な切換装置１００はソーラー・モジュール１０１の効率を上昇させる。
【００３３】
図１Ａは、他の実施形態によるソーラー・モジュール１０１用の制御可能な切換装置１００のブロック図を示す。図１に基づいてすでに示された装置については、再度説明されない。本実施形態において、制御可能なスイッチング装置は、図１に示されるものと比較して変更されている。図１におけるのとは別に、図１Ａに示す実施例において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５が１１５内でバイパスまたはブリッジ回路として（例えば機械的スイッチまたは半導体スイッチ）スイッチング装置１０３'と並列に接続される。スイッチング装置１０３'は、図１に基づいて記載されているように、第１のスイッチ位置（開）において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介して出力端末１０２にソーラー・モジュール１０１の電力出力を接続したり、第２のスイッチ位置（閉）において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を架橋して、直接ソーラー・モジュール１０１の電力出力１１０を出力端末１０２に接続したりするために、制御器１０４によって制御される。
【００３４】
図２Ａおよび２Ｂは、異なる照射に対するソーラー・モジュールの特性のフィールドを示し、図２Ａは、増加する照射（ａ）〜（ｄ）に対する特性の電圧／電流フィールドを示す。第１象限において、領域１、２および３が示され、電流曲線は領域１において実質的に水平で、領域２を横切って若干下がり、領域３で急激に下がって、第４象限に入る。第２象限においては、この領域においてバイパスダイオードが導通するため、電流は急激に増加する。
【００３５】
図２Ｂにおいて、特性の電圧／電力フィールドは、異なる強さの照射（ａ）〜（ｄ）に対して示され、ここではまた、領域１、２および３が、第１象限に示される。ここからわかるように、電力は領域１で実質的に線形に増加し、領域２で最大に達して、領域３において低下する。
【００３６】
本発明によれば、制御器１０４は、領域１および３においてＤＣ／ＤＣコンバータに切り換え、領域２において、ソーラー・モジュールは直接出力端末に接続される。図２Ａおよび２Ｂの図形の領域２は最大電力の近傍の領域であり、それは最適動作点でのソーラー・モジュールの設定という結果となり、実施形態によれば、領域２は、最大電力の下方のほぼ２％の位置から、最大電力の位置を経て、再度最大電力の下方のほぼ２％の位置まで伸びている。
【００３７】
制御器によって検出されるソーラー・モジュールによる電力出力がこの領域の中にある限り、ソーラー・モジュールの出力は直接出力端末に接続されており、他の部分では、すなわち領域１および３では、上述のごとく、ＤＣ／ＤＣコンバータが切り換えられている。
【００３８】
図３は、主に図１の構造に対応する本発明の制御可能な切換装置の更なる実施形態を示し、図１に対して、スイッチング装置１０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５およびノード１２０の間に接続される。このように、ソーラー・モジュール１０１の出力は、スイッチング装置１０３の入力と、ＤＣ／ＤＣコンバータを介してスイッチング装置１０３の更なる入力とに平行して接続され、加えられた制御信号に応じて、上述のような方法で、ソーラー・モジュールの出力は、直接出力端末１０２に接続されるか、または、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して出力端末１０２に接続されることができる。
【００３９】
図４は、モジュール側部品２００および端末側部品２０１を有する制御可能な切換装置１００のブロック図を示す。図１において、端末側接続は、分岐点１２０を介して実現され、ソーラー・モジュール１０１の出力信号１１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介して導かれるか、または直接出力端末ｌ０２に導かれるものと仮定される。図４において、図１の分岐点１１０は、以下にモジュール側の制御可能なスイッチング装置２００と呼ばれるモジュール側部品、および以下に端末側の制御可能なスイッチング装置２０１と呼ばれる端末側部品で形成される制御可能なスイッチング装置１０３の一部である。それ故、図１および図４は、制御可能な切換装置の２つの実施態様を示す。ソーラー・モジュール１０１の出力１１０は、制御可能な切換装置１００の入力１１０に接続されている。制御可能な切換装置１００は、出力端末１０２、モジュール側の制御可能なスイッチング装置２００、端末側の制御可能なスイッチング装置２０１、制御器１０４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５で構成される。
【００４０】
ソーラー・モジュール１０１は、モジュール側の制御可能なスイッチング装置２００の入力に接続される出力を有する。モジュール側の制御可能なスイッチング装置２００は、２つの入力および２つの出力を有する。入力１１０は、ソーラー・モジュール１０１の出力に接続されている。第２の入力１１２は、制御器１０４の出力に接続されている。制御可能なモジュール側のスイッチング装置２００の出力２０２はＤＣ／ＤＣコンバータ１０５の入力に接続され、他の出力２０４は端末側の制御可能なスイッチング装置２０１の第２の入力に接続されている。端末側の制御可能なスイッチング装置２０１は、３つの入力および１つの出力を有する。一つの入力２０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５の出力に接続されている。第２の入力２０４は、モジュール側の制御可能なスイッチング装置２００の第２の出力に接続されている。端末側の制御可能なスイッチング装置２０１の第３の入力１１２は、制御器１０４の出力に接続されている。端末側の制御可能なスイッチング装置の出力１１１は、出力端末１０２の入力に接続されている。
【００４１】
制御器１０４は、２つの入力および２つの出力を有する。１つの入力１１０は、ソーラー・モジュール１０１の出力１１０に接続されている。第２の入力１１１は、出力端末１０２に接続されている。制御器１０４の１つの出力１１２はモジュール側の制御可能なスイッチング装置２００の入力に接続され、制御器１０４の第２の出力１１２は端末側の制御可能なスイッチング装置２０１に接続されている。
【００４２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５は、入力および出力を有する。入力２０２はモジュール側の制御可能なスイッチング装置２００の出力に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５の出力２０３は端末側の制御可能なスイッチング装置２０１の入力２０３に接続されている。
【００４３】
モジュール側の制御可能なスイッチング装置２００およびＤＣ／ＤＣコンバータ１０５は、両方とも、すでに図１に記載されているのと同様に働く。図１の分岐１２０の代わりに、図４においては、端末側の制御可能なスイッチング装置２０１がこの位置に接続され、それは別の実施例を示す。モジュール側の制御可能なスイッチング装置２００および端末側の制御可能なスイッチング装置２０１は、図１においてすでに詳述したように、個別の、およびアナログ回路技術で実現することができる。制御器１０４は、図１に示したのと同様に動作し、違いは、図１のような１つの制御信号の代わりに２つの制御信号１１２が発生するということである。両方の制御信号１１２は図１の制御信号１１２と同一であり、それが意味において違いがない理由である。制御信号１１２によって、モジュール側の制御可能なスイッチング装置２００および端末側の制御可能なスイッチング装置２０１が制御されることができる。制御器１０４が制御信号１１２を介してモジュール側の制御可能なスイッチング装置２００を第１のスイッチ位置に切り換えるように制御する場合、同時に、端末側の制御可能なスイッチング装置２０１も第１のスイッチ位置に切り換えられる。これは、第２のスイッチ位置への切り換えにも対応して適用される。
【００４４】
第１のスイッチ位置において、ソーラー・モジュール１１０の電力出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介して出力端末１０２に接続されている。第２のスイッチの位置において、ソーラー・モジュール１１０の電力出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を迂回して、出力端末１０２に接続されている。モジュール側の制御可能なスイッチング装置２００は、制御信号１１２に応じて、入力１１０を出力２０２または第２の出力２０４に接続する。しかしながら、端末側の制御可能なスイッチング装置２０１は、制御器１０４の制御信号１１２に応じて、入力２０３または第２の入力２０４を出力１１１に接続する。
【００４５】
図５は、制御可能なスイッチング装置１００に対する制御器１０４のための可能なブロック線図を示す。制御器１０４は、コンパレータ３００、エラー処理装置３０１および警報処理装置３０２を含む。制御器１０４は、４つの入力および１つの出力を有する。好ましい実施形態では、１つの入力３３０は動作特性を供給して、ソーラー・モジュール１０１の出力１１０に接続されるが、異なる方法で測定される動作特性、例えばソーラー・モジュール１０１の出力１１０および出力端末１０２の入力１１１から得られる動作特性を含んでいてもよい。別の実施形態において、入力３３０は、例えば出力１１０を供給する第１の入力、および例えば入力１１１を供給する第２の入力で形成されてもよい。
【００４６】
第２の入力３２０は、ソーラー・モジュールのための外部のまたは内部の基準動作特性を制御器１０４に接続する役割を果たす。第３の入力３１０は、エラー処理装置にエラー信号Ｆを供給する。第４の入力３１１は、警報処理装置に警報信号を供給する。制御器１０４の出力１１２は、図１の制御可能なスイッチング装置１０３に、または、図４のモジュール側の制御可能なスイッチング装置２００および図４の出力端末側の制御可能なスイッチング装置２０１に同時に接続される。図１の破線の矢印は、制御器１０４が、制御可能なスイッチング装置１０３、または、２００および２０１の実行に応じて、出力またはさらに第２の出力（破線）を供給することを示している。
【００４７】
コンパレータ３００は、２つの入力および１つの出力を有する。１つの入力３３０は、好ましい実施形態において、動作特性を供給し、ソーラー・モジュール１０１の出力に接続されるが、上述の実施形態において、１つまたはいくつかの他の入力または出力に接続されてもよい。第２の入力３２０は、基準動作特性をスイッチオンにするための入力に接続されている。コンパレータ３００の出力３１２は、エラー処理装置３０１の入力に接続されている。
【００４８】
エラー処理装置３０１は、２つの入力および１つの出力を有する。１つの入力３１２はコンパレータ３００の出力に接続され、第２の入力３１０はエラー信号をスイッチオンにするための入力に接続される。エラー処理装置３０１の出力３１３は、警報処理装置３０２の入力に接続されている。
【００４９】
警報処理装置３０２は、２つの入力および１つの出力を有する。１つの入力３１３はエラー処理装置３０１の出力に接続され、第２の入力３１１は警報信号をスイッチオンにするための入力に接続される。警報処理装置３０２の出力１１２は、制御器１０４の出力１１２と同じものであり、図１の制御可能なスイッチング装置１０３の制御入力１１２に接続されるか、または、図４のモジュール側の制御可能なスイッチング装置２００および端末側の制御可能なスイッチング装置２０１に接続されている。第２の場合のために、図５の破線は、制御信号１１２が２００および２０１の両方に達することを示している。
【００５０】
制御器１０４のコンパレータ３００は、入力３３０における動作特性３３０と基準動作特性３２０との間の比較を実行する。コンパレータ３００の特別な実施において、入力３３０における動作特性が基準動作特性３２０より高いまたは等しいかどうか、試験が実行される。この条件が満たされている場合、コンパレータ３００はその出力信号３１２を「第２のスイッチ位置」状態に切り換え、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を迂回することにより、ソーラー・モジュール１０１の電力出力１１０が出力端末１０２に接続されるように、制御可能な切換装置を制御することになっている。上述の状態の条件が満たされていない場合、すなわち、入力３３０における動作特性が基準動作特性３２０より低い場合、コンパレータ３００はその出力信号３１２を「第１のスイッチ位置」状態に切り換え、これは、制御可能なスイッチング装置１０３がＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介してソーラー・モジュール１０１の電力出力１１０を出力端末１０２に接続するように制御することを意味する。
【００５１】
更なる実施において、入力３３０に示される動作特性が基準動作特性３２０と特定の関係にあるとき、コンパレータ３００は制御可能なスイッチング装置１０３を第２のスイッチ位置に切り換え、入力３３０に示される同じ動作特性が基準動作特性３２０とこの関係にないとき、制御可能なスイッチング装置１０３を第２のスイッチ位置に切り換えるように実行される。
【００５２】
基準動作特性３２０は、基準動作特性のための入力を介して外部から供給されることができ、格納され、堅く結合され、または、ソーラー・モジュール１０１の電力出力の動作特性１１０から得ることができる。基準動作特性３２０は、例えば、入力３３０における動作特性のための基準として役立っている固定動作特性である。これは、基準動作特性３２０によって、ソーラー・モジュール１０１が全出力で作動しているか、または日陰の状態で低減出力で作動しているかを区別することが可能なことを意味する。基準動作特性は、例えば、外側から供給される、すなわち、発生器によって発生し、制御可能な切換装置１００の記憶装置に格納されることができる。基準動作特性３２０は一定の値を有することができ、それは制御可能な切換装置１００において堅く結合される。好ましい実施形態において、基準動作特性３２０は、ソーラー・モジュール１０１の電力出力における動作特性１１０および出力端末１０２における動作特性１１１から得られる。
【００５３】
基準動作特性３２０の逸脱の好ましい実施は、ソーラー・モジュール１０１の電力出力の動作特性１１０の、または、出力端末１０２の動作特性１１１の時間最大値を形成して、基準動作特性３２０として最大値を使用することである。典型的な適用において、動作特性１１０は、時間とともにソーラー・モジュール１０１の電力出力において変化する。強い日射のときには、ソーラー・モジュール１０１は最大出力を提供し、より弱い日射または日陰のときには、ソーラー・モジュール１０１は少ない出力しか提供せず、それはソーラー・モジュール１０１の電力出力での動作特性１１０において明らかにされる。ソーラー・モジュール１０１の電力出力におけるこれらの動作特性１１０の最大値が形成される場合、ソーラー・モジュールの最大発電値が得られる。この値の助けを借りて、ソーラー・モジュール１０１の出力１１０が直接出力端末１０２に接続できるか、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１０５が必要とされるかについて、決定がなされることができる。
【００５４】
エラー処理装置３０１は、入力３１２としてコンパレータ３００の出力を有する。第２の入力３１０については、エラー処理装置３０１が、エラー出力に接続されている。エラー出力を介して、制御器１０４はエラーを通知される、すなわち、制御可能なスイッチング装置１０３またはモジュール側の制御可能なスイッチング装置２００または端末側の制御可能なスイッチング装置２０１に異常が発生した場合、エラーの存在が、エラー端末を介してエラー処理装置３０１に知らされる。同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５のエラーは、制御器１０４のエラー入力３１０に通知される。好ましい実施形態において、エラーがエラー出力３１０で発生するときに、エラー処理装置３０１は制御可能なスイッチング装置１０３を第２のスイッチ位置に切り換えることを決定する。これは、ソーラー・モジュール１０１がＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を迂回して出力端末１０２に直接接続されることを意味する。エラーが発生しない場合、コンパレータ３１２の出力信号はエラー処理装置３１３の出力に直接伝わるように切り換えられる。エラーが発生したとき、エラー処理装置３１３の出力信号は、制御可能なスイッチング装置１０３を制御して第２のスイッチ位置に切り換える。
【００５５】
警報処理装置３０２は、２つの入力および１つの出力を有する。１つの入力３１３はエラー処理装置３０１の出力に接続され、第２の入力３１１は警報出力に接続されている。警報処理装置１１２の出力は、制御器１０４の出力に対応し、制御可能なスイッチング装置１０３の入力である。警報があるときに、警報処理装置３０２は制御可能なスイッチング装置１０３を第３のスイッチ位置に切り換える。この第３のスイッチ位置は、ソーラー・モジュール１０１の出力を出力端末１０２から切り離すものであり、すなわち、警報があるとき、ソーラー・モジュール１０１は、出力端末１０２から切り離される。これは、火災の場合に役立つ。従って、警報出力３１１は火災検出器に連結され、警報処理装置３０１に火災警報を通知する。警報のための更なる実施は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５の異常であり、それは出力端末１０２が高すぎる電力を受けるという結果を有することができる。ソーラー・モジュール端末１０１を出力端末１０２に直接接続することによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５のエラーの場合はエラー出力３１０の助けを借りてすでにカバーされているが、更なる可能性はソーラー・モジュール端末１０１を出力端末１０２から切り離して、同時にオペレータに警報を知らせることである。これは、警報処理装置２０２によって生じることができる。
【００５６】
好ましい実施において、コンパレータ３００がエラー処理装置３０１の前に接続され、エラー処理装置が警報処理装置３０２の前に接続されているが、この順序は変更されてもよい。他の実施において、コンパレータ出力３１２を警報処理装置３０２の入力に接続し、警報処理装置３０２の出力をエラー処理装置３０１の入力に接続し、その出力を制御可能なスイッチング装置１０３の入力に接続することも可能である。また、エラー処理装置３０１および警報処理装置３０２はコンパレータ３００の前で実施することができ、それは３つのブロック３００、３０１および３０２の順序が任意に変更できることを意味する。
【００５７】
制御可能な切換装置１００が非制御状態にある場合、制御器１０４の出力１１２は制御可能なスイッチング装置１０３をオンにして、それを第２のスイッチ位置に切り換える。制御器１０４の出力信号１１２がない場合、制御可能なスイッチング装置１０３は、それを第２のスイッチ位置、すなわちソーラー・モジュール出力１０１がＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を迂回して出力端末１０２に接続される状態にあるように実行される。
【００５８】
図５のコンパレータ３００が動作特性のための１つの入力３３０で示されているだけであるが、上述したように、コンパレータ３００は第２の動作特性のための更なる入力を有していてもよい。例えば、それは入力１１０および入力１１１を有することができ、それらを入力３２０において基準動作特性（ＰＲ）に関連づけることができる。
【００５９】
更なる実施において、コンパレータ３００は、第２の基準動作特性のための付加的な入力を含むこともできる。さらに、コンパレータ３００は、動作特性のためのいくつかの入力、および基準動作特性のためのいくつかの入力を有することができ、それは動作特性を基準動作特性に関連づけることができる。
【００６０】
図６は、図５の制御の動作モードを示すフロー図である。フロー図の入力量は、入力３３０における電力動作特性（Ｐ）、入力１１１における基準動作特性（ＰＲ）、入力３１０におけるエラー（Ｅ）および入力３１１における警報（Ａ）である。フロー図の出力は、制御器１０４の出力１１２であると同時に、制御可能なスイッチング装置１０３の入力である。
【００６１】
条件分岐要素４００の第１の比較ステップにおいて、入力３３０における動作特性（Ｐ）が入力３２０における基準動作特性（ＰＲ）より高いまたは等しいかどうか、試験が実行される。この場合には、制御可能なスイッチング装置１０３が第２のスイッチ位置に切り換わるように、すなわち、ソーラー・モジュール１０１がＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を迂回して出力端末１０２に直接接続されるように、制御可能なスイッチング装置１０３は指示４０１において制御される。条件分岐要素４００の条件が満たされていない場合、制御可能なスイッチング装置１０３が第１のスイッチ位置に切り換わるように、すなわち、ソーラー・モジュール出力１０１がＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介して出力端末１０２に接続されるように、制御可能なスイッチング装置１０３は制御される。スイッチ制御の後、条件分岐要素４００の２つの分岐は再び１つのポイント４０７に結合され、条件分岐要素４００の条件に「イエス」の場合を通過したか「ノー」の場合を通過したかによって、異なる制御信号３１２が結果として得られ、それが条件分岐要素４０３の質問のための入力信号である。
【００６２】
この質問において、エラー（Ｅ）が入力３１０に与えられたかどうかが検討される。「イエス」の場合、制御可能なスイッチング装置１０３が第２のスイッチ位置に切り換えられるように、制御信号は指示４０４において制御される。「ノー」の場合、すなわち、エラーがない場合、与えられた制御信号３１２は変更されない。条件分岐要素４０３の質問の両方の分岐はポイント４０８に結合し、制御信号３１３が結果として得られ、それは条件分岐要素４０５の質問のための入力信号である。
【００６３】
条件分岐要素４０５の質問において、警報が警報入力３１１に与えられたかどうかが検討される。この場合には、制御可能なスイッチング装置１０３は、第３のスイッチ位置に切り換わるように、指示４０６において制御され、それはソーラー・モジュール１０１を出力端末１０２から切り離すことを意味する。条件分岐要素４０５の質問が警報が発生しなかったことを示す場合、警報処理装置３０２の入力制御信号３１３は訂正されないまま出力に接続される。条件分岐要素４０５の両分岐はポイント４０９に結合され、制御可能なスイッチング装置１０３を制御するために制御器１０４の出力１１２を決定する。
【００６４】
図５においてすでに言及されたように、質問の順序を変えることは可能である。更なる実施において、例えば、警報質問４０５は、最初に通過されることができ、警報が存在するときに、更なる質問は省略されることができる。そして、エラー質問４０３は実行されることができ、警報が存在するときに、更なる質問は省略されることができる。そして、最終ステップとして、ソーラー・モジュールの電力出力における動作特性および基準動作特性の間の電力比較４００が実行される。
【００６５】
図７Ａおよび図７Ｂはソーラー・モジュール１０１のための従来の端末構成のブロック図を示す。従来、図７Ａに示されているように、ソーラー・モジュール１０１は、直接その出力端末１０２に接続されている。しかしながら、ソーラー・モジュール１０１が部分的に日陰になったときに、図７Ａに示す直接接続の不利な点が発生する。
【００６６】
すでに述べられているように、ソーラー・モジュール１０１の部分的なストリングが日陰になった場合、還流ダイオードが日陰になったモジュールのストリング１０１とソーラー発電のストリングとの間の差動電流を導通し、日陰になったモジュールのストリング１０１はもはや十分な電力を発生しない。これを回避するために、図７Ｂに示されるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５が用いられることができる。日陰になったモジュールのストリング１０１がさらに電力を消失するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５は電流および電圧を適応させる。しかしながら、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５は、日陰の状態では働かず、その装置における電力低下によって、太陽で発電される発電機の総合効率に影響を及ぼす。
【００６７】
更なる実施が、以下の通りに説明されることができる。本発明は、モジュールのストリング１０１の日陰の場合を検出する検出装置として実施される制御器１０４と、日陰になっていない場合に、モジュールのストリング１０１とソーラー・モジュールの出力端末１０２との間の直接接続を行い、日陰になった場合に、日陰になった部分的なストリング１０１とソーラー・モジュールの出力端末１０２とをＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介して接続する切換装置１０３とで構成される。
【００６８】
都合のよいことに、基準として直接接続を確立し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５を介した接続が積極的にスイッチオンされなければならないように、切換装置１００は実施される。
【００６９】
さらに、切換装置１００は、日陰の検出器１０４またはＤＣ／ＤＣコンバータ１０５のエラーまたは異常の場合、出力端末への直接接続が確立するように実施される。
【００７０】
本発明の更に有利な実施は、切換装置１００による端末１０２からのソーラー・モジュール１０１の分離を可能にする。これは、特に火災の場合に役立つ。従って、検出装置Ｄは、火災を検出するための更なる検出器を得る。
【００７１】
状況に応じて、発明の方法は、ハードウェアまたはソフトウェアにおいて行うことができる。実施はデジタル記憶媒体上でなされることができ、特に、それぞれの方法が実行されるプログラム可能なコンピュータ・システムと共同して電子的に読み込み可能な制御信号を有するディスクまたはＣＤでなされることができる。通常、本発明は、コンピュータ・プログラム製品がコンピュータ上で実行されるとき、機械可読キャリアに格納される発明の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータ・プログラム製品にある。換言すれば、コンピュータ・プログラムがコンピュータ上で実行されるときに、本発明は方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータ・プログラムとして実現されることができる。
【図１】
2011501400.tif 000003
【図１Ａ】
2011501400.tif 000004
【図２Ａ】
2011501400.tif 000005
【図２Ｂ】
2011501400.tif 000006
【図３】
2011501400.tif 000007
【図４】
2011501400.tif 000008
【図５】
2011501400.tif 000009
【図６】
2011501400.tif 000010
【図７Ａ】
2011501400.tif 000011
【図７Ｂ】
2011501400.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月12日(2009.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーラー・モジュール（１０１）用の制御可能な切換装置（１００）であって、
出力端末（１０２）、
ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）、
第１のスイッチ位置および第２のスイッチ位置を有する制御可能なスイッチング装置（１０３、１０３'）、および
前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力に示される動作特性または前記出力端末（１０２）に示される動作特性（１１１）を用いて前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第１のスイッチ位置または前記第２のスイッチ位置に切り換えるために前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を制御するための制御器（１０４）を含み、
前記第１のスイッチ位置において前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力（１１０）が前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）を含む第１の経路を介して前記出力端末（１０２）に接続され、
前記第２のスイッチ位置において前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力（１１０）が前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）を迂回する第２の経路を介して前記出力端末（１０２）に接続される、制御可能な切換装置（１００）。
【請求項２】
前記制御器（１０４）が前記ソーラー・モジュールの前記電力出力に示される動作特性（１１０）に基づいて前記ソーラー・モジュールの動作点を設定する、請求項１に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項３】
前記制御器（１０４）は、
基準動作特性（３２０）のための入力、および
前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力に示される動作特性（１１０）と基準動作特性（３２０）とを比較するためのコンパレータ（３００）を含み、
前記コンパレータ（３００）は、前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力に示される動作特性（１１０）が基準動作特性（３２０）と特定の関係にあるときに、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第２のスイッチ位置に切り換え、前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力に示される動作特性（１１０）が基準動作特性（３２０）とこの関係にないときに、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第２のスイッチ位置に切り換える、請求項１または請求項２に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項４】
前記制御可能なスイッチング装置（１０３）は、制御されない場合に、前記第２のスイッチ位置にあるように実行される、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項５】
前記制御器（１０４）は、さらに、
前記制御可能なスイッチング装置（１０３）または前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）のエラーがある場合、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第２のスイッチ位置に切り換える、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）または前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）の異常を検出するためのエラー処理装置（３０１）を含む、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項６】
前記制御可能なスイッチング装置（１０３）は、さらに、
前記ソーラー・モジュール（１０１）の前記電力出力（１１０）が、前記出力端末（１０２）から切り離される第３のスイッチ位置を含む、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項７】
前記制御器（１０４）は、さらに、
前記制御可能な切換装置（１００）、前記ソーラー・モジュール（１０１）または前記出力端末（１０２）の警報を検出するための警報処理装置（３０２）を含み、前記制御可能な切換装置（１００）、前記ソーラー・モジュール（１０１）または前記出力端末（１０２）の警報がある場合に、前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第３のスイッチ位置に切り換える、請求項６に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項８】
基準動作特性（３２０）は、基準動作特性のための入力を経て外部から入力され、格納され、堅く結合され、または前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力の動作特性（１１０）から得られる、請求項３に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項９】
前記制御可能なスイッチング装置（１０３'）および前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）が、前記ソーラー・モジュールの電力出力（１１０）と前記出力端末との間に並列に接続される、請求項１に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項１０】
前記制御可能なスイッチング装置（１０３'）は、機械的スイッチまたは半導体スイッチを含む、請求項９に記載の制御可能な切換装置（１００）。
【請求項１１】
ソーラー・モジュール（１０１）用の制御可能な切換装置（１００）を制御するための方法であって、前記制御可能な切換装置（１００）は、出力端末（１０２）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）、および第１のスイッチ位置と第２のスイッチ位置とを有する制御可能なスイッチング装置（１０３）を含み、
この方法は、
前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力に示される動作特性（１１０）または前記出力端末（１０２）に示される動作特性（１１１）を用いて前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を前記第１のスイッチ位置または前記第２のスイッチ位置に切り換えるために前記制御可能なスイッチング装置（１０３）を制御するステップを含み、
前記第１のスイッチ位置において、前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力（１１０）が前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）を含む第１の経路を介して前記出力端末（１０２）に接続され、
前記第２のスイッチ位置において、前記ソーラー・モジュール（１０１）の電力出力（１１０）が前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０５）を迂回する第２の経路を介して前記出力端末（１０２）に接続される、方法。
【請求項１２】
コンピュータ・プログラムがコンピュータ上で動作するときに、請求項１１に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有する、コンピュータ・プログラム。
【国際調査報告】
2011501400.tif 000013
2011501400.tif 000014
2011501400.tif 000015
2011501400.tif 000016