(57)【要約】光発電システム、方法および装置が開示されている。例示的な実施形態において、システムは、光電池アレイの第一のレールおよび第二のレールに結合するように適合されている第一の入力および第二の入力と、光電池アレイからのＤＣ電力をＡＣ電力に変換するように構成されているインバータと、第一の入力および第二の入力とインバータとに結合されているインタフェース部分とを含み、インタフェース部分は、第一の入力および第二の入力のうちの少なくとも１つをインバータから分離することと、光電池アレイにかかる負荷を増大させ、光電池アレイからインバータに印加される電圧を低減するように、光電池アレイからインバータへの電圧の印加を調節することとを行うように構成されている。
2011510483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光発電システムであって、
光電池アレイの第一のレールおよび第二のレールに結合するように適合されている第一の入力および第二の入力と、
該光電池アレイからのＤＣ電力をＡＣ電力に変換するように構成されているインバータと、
該第一の入力および該第二の入力と、該インバータとに結合されているインタフェース部分であって、該インタフェース部分は、該第一の入力および該第二の入力のうちの少なくとも１つを該インバータから分離することと、該光電池アレイにかかる負荷を増大させ、該光電池アレイから該インバータに印加される該電圧を低減するように、該光電池アレイから該インバータへの電圧の印加を調節することとを行うように構成されている、インタフェース部分と
を備えている、光発電システム。
【請求項２】
前記インタフェース部分は、分離スイッチと並列に配置されている直列スイッチを含み、
該直列スイッチおよび該分離スイッチの各々は、前記第一の入力および前記第二の入力のうちの１つに結合され、該分離スイッチは、該第一の入力および該第二の入力のうちの１つを前記インバータから分離するために開くように構成され、該直列スイッチは、前記光電池アレイから該インバータへの電圧の印加を調節するために、連続してより長い時間閉じられることが可能であるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記直列スイッチは、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記インタフェース部分は、前記第一の入力および前記第二の入力にまたがって配置されている分路スイッチを含み、
該分路スイッチは、前記光電池アレイから前記インバータへの電圧の印加を調節するために、連続してより短い時間閉じられるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記インタフェース部分は、
分離スイッチと並列に配置されている直列スイッチであって、該直列スイッチおよび該分離スイッチの各々は、前記第一の入力および前記第二の入力のうちの１つに結合され、該分離スイッチは、該第一の入力および該第二の入力のうちの１つを前記インバータから分離するために開くように構成され、該直列スイッチは、前記光電池アレイから該インバータへの電圧の印加を調節するために、連続してより長い時間閉じられるように構成されている、分離スイッチと並列に配置されている直列スイッチと、
該第一の入力および該第二の入力にまたがって配置されている分路スイッチであって、該光電池アレイから該インバータへの電圧の印加を調節するために、連続してより長い時間閉じられるように構成されている分路スイッチと
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記直列スイッチは、前記光電池アレイにかかる負荷を連続して増大させるために、連続してより長い時間閉じられるように適合され、前記分路スイッチは、該光電池アレイにかけられているインバータ負荷を減少させるために、連続してより長い時間閉じられるように構成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記インタフェース部分は、前記光電池アレイから前記インバータに印加される前記電圧を１０００ボルト超の電圧から１０００ボルト未満の電圧に低減するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
光電池アレイをインバータとインタフェースするための方法であって、
該光電池アレイを該インバータから電気的に分離することと、
初期電圧を該光電池アレイの出力に印加することと、
低減された電圧を該光電池アレイの該出力で提供するために、該光電池アレイにかけられている負荷を調節することと、
電力を該インバータに印加するために、該低減された電圧を利用することと
を包含する、方法。
【請求項９】
前記光電池アレイをインバータから電気的に分離することは、該光電池アレイの１つのレールを該インバータから分離することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記光電池アレイの前記出力に印加される前記初期電圧は、１３００ボルトを超え、前記低減された電圧は、１０００ボルト未満である、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記調節することは、前記負荷を前記光電池アレイにより長い時間連続してかけることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記光電池アレイからの前記低減された電圧が望ましい電圧に達した後、該光電池アレイを前記インバータに電気的に結合することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記初期電圧は、前記インバータの設計電圧よりも高い、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記光電池アレイから前記インバータに印加される電圧を低減するために、電流を該インバータから分路することと、
該インバータを該光電池アレイから取り外すために、該分路することに続いて、該光電池アレイを該インバータから電気的に分離することと
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
光電池用インタフェースデバイスであって、
光電池アレイに結合することが可能な２つの入力であって、該光電池アレイによって印加される初期電圧を受け取るように構成されている２つの入力と、
インバータに結合することが可能な２つの出力であって、動作電圧を該インバータに印加するように構成されている２つの出力と、
該光電池アレイによって印加される該初期電圧を該インバータの該動作電圧まで低減するために、負荷を該２つの入力にまたがって徐々にかけるように構成されているスイッチングセグメントと
を備えている、光電池用インタフェースデバイス。
【請求項１６】
スイッチングセグメントは、分離スイッチと並列に配置されている直列スイッチを含み、該直列スイッチおよび該分離スイッチの各々は、前記第一の入力および前記第二の入力のうちの１つに結合され、該分離スイッチは、該第一の入力および該第二の入力のうちの１つを前記インバータから分離するために開くように構成され、該直列スイッチは、前記光電池アレイから該インバータへの電圧の印加を調節するために、連続してより長い時間閉じられることが可能であるように構成されている、請求項１５に記載の光電池用インタフェース。
【請求項１７】
前記スイッチングセグメントは、前記第一の入力および前記第二の入力にまたがって配置されている分路スイッチを含む、請求項１６に記載の光電池用インタフェース。
【請求項１８】
前記スイッチングセグメントは、前記第一の入力および前記第二の入力のうちの少なくとも１つと直列に配置されている直列スイッチを含み、
該直列スイッチは、前記光電池アレイを徐々に前記インバータに結合するために、低いデューティサイクルから高いデューティサイクルにデューティサイクルを変えるように構成されている、請求項１６に記載の光電池用インタフェース。
【請求項１９】
前記スイッチングセグメントは、前記第一の入力および前記第二の入力にまたがって配置されている分路スイッチを含み、
該分路スイッチは、前記インバータが損傷する電流にさらされることなく該インバータが前記光電池アレイから取り外されることを可能にするために、閉じられるように構成されている、請求項１８に記載の光電池用インタフェース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する装置および方法に関し、より具体的には、さらに効率的に太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光発電（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ；ＰＶ）システムを用いる光エネルギーの電気エネルギーへの変換は、以前から公知であり、これらの光発電システムは、住宅用途、商業用途、および工業用途においてますます多く実装されている。開発および改良が、この数年の間これらの光発電システムに対して行われて、それらの効率を改善してきたが、光発電システムの効率は、依然として光発電システムの経済的実現性を向上させ続けるための焦点である。
【０００３】
光発電システムは、構成要素の中で特に、ＤＣ電力を発生する光電池アレイと、ＤＣ電力をＡＣ電力（例えば、単相電力または三相電力）に変換するインバータとを一般に含む。出力される電圧が比較的高く、従って電流が低いように、光電池アレイを設計し動作させることは、高電流要素と関連づけられるコストを低減し、エネルギー損失を低減するために、しばしば望ましいことである。
【０００４】
例えば、結晶性（例えば、単結晶性または多結晶性）シリコンを含む光電池アレイは、無負荷状態において１２００ボルトで動作し得、アモルファスシリコンは、無負荷状態において１４００ボルトで動作し得る。アレイは、高い無負荷電圧を印加することが可能であるが、アレイはめったにそのように動作することはない。なぜならば、一旦、電力がアレイから引き出されると、アレイの負荷電圧が実質的に降下するからである。例えば、負荷条件下で、結晶性シリコンアレイは、７８０ボルト〜９６０ボルトの間で動作し得、アモルファスシリコンは、約６８０ボルトで動作し得る。
【０００５】
インバータは、めったに遭遇しないアレイの無負荷電圧条件に適合するために、様々な電圧定格において利用可能である。しかしながら、より高い電圧定格のインバータは、より低い電圧で動作するように設計されているインバータよりも、一般に多くのコストがかかり、より低い効率で動作する。その結果として、インバータは、高い無負荷電圧を処理するようにインバータが設計される必要のない場合に用いられるシリコンよりも、低い効率の、より高コストのシリコンを用いてしばしば設計される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、約１４００ボルトの定格電圧のシリコンを組み込むインバータは、実質的により多くの損失をこうむり、１２００ボルト印加が定格のシリコンを利用するインバータよりも、実質的に多くのコストがかかる。従って、現在の技術の不足に取り組み、他の新しく革新的な機能を提供するシステムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
図面に示されている本発明の例示的な実施形態が以下において要約される。これらの実施形態および他の実施形態は、詳細な説明の節においてさらに完全に記載される。しかしながら、発明の概要または詳細な説明に記載されている形態に本発明を限定する意図が全くないことは理解されるはずである。当業者は、多くの修正、均等物および代替の構造が、特許請求の範囲に記載されているような本発明の精神および範囲の内にあることを認識し得る。
【０００８】
一実施形態において、本発明は、光電池アレイの第一のレールおよび第二のレールに結合するように適合されている第一の入力および第二の入力を含む光発電システムであることを特徴とされ得る。本実施形態において、インバータは、光電池アレイからのＤＣ電力をＡＣ電力に変換するように構成され、第一の入力および第二の入力と、インバータとに結合されているインタフェース部分は、第一の入力および第二の入力のうちの少なくとも１つをインバータから分離することと、光電池アレイにかかる負荷を増大させ、光電池アレイからインバータに印加される電圧を低減するように、光電池アレイからインバータへの電圧の印加を調節することとを行うように構成されている。
【０００９】
別の実施形態において、本発明は、光電池アレイをインバータとインタフェースする方法であることを特徴とされ得る。本実施形態における本発明は、光電池アレイをインバータから電気的に分離することと、初期電圧を光電池アレイの出力に印加することと、低減された電圧を光電池アレイの出力で提供するために、光電池アレイにかけられている負荷を調節することと、電力をインバータに印加するために、低減された電圧を利用することとを含む。
【００１０】
また別の実施形態において、本発明は、光電池アレイに結合することが可能な２つの入力であって、光電池アレイによって印加される初期電圧を受け取るように構成されている２つの入力を含む光電池用インタフェースであることを特徴とされ得る。さらに、本実施形態におけるインタフェースは、インバータに結合することが可能な２つの出力であって、動作電圧をインバータに印加するように構成されている２つの出力を含む。本実施形態におけるスイッチングセグメントは、光電池アレイによって印加される初期電圧をインバータの動作電圧まで低減するために、負荷を２つの入力にまたがって徐々にかけるように構成されている。
【００１１】
前述のように、上記の実施形態および実装は単に例示目的である。本発明の多くの他の実施形態、実装および詳細が、以下の説明および特許請求の範囲から当業者によって容易に認識される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の様々な目的および利点、およびより完全な理解が、添付の図面と共に理解されるときに、以下の詳細な説明、および添付の特許請求の範囲を参照することによって明らかとなり、より容易に認識される。
【図１】図１は、光発電システムの例示的な実施形態を示しているブロック図である。
【図２】図２は、図１を参照して記述されたシステムの例示的な実施形態の概略図である。
【図３】図３は、図１を参照して記述されたシステムの別の実施形態の概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３中に示されたスイッチの位置を時間の関数として示しているグラフである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３中に示されたアレイからインバータへの電流の流れを時間の関数として示しているグラフである。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図３中に示された光電池アレイの電圧を時間の関数として示しているグラフである。
【図５】図５は、図１を参照して記述されたシステムのまた別の例示的な実施形態の概略図である。
【図６】図６は、図１〜図５を参照して論じられた実施形態に関連して実行され得る例示的な方法を示しているフローチャート６００である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで図面を参照すると、類似の要素または同様な要素がいくつかの図にわたって同一の参照番号によって示され、特に図１を参照すると、図１は、光電池（ＰＶ）インタフェース１０４を介してインバータ１０８に結合されている光電池アレイ１０２を含む光発電システム１００を示しているブロック図である。
【００１４】
一般に、光電池アレイ１０２は、太陽エネルギーをＤＣ電力に変換し、ＤＣ電力は、インバータ１０８によってＡＣ電力（例えば、三相電力）に変換される。ＰＶインタフェース１０４は、概して、より低い電圧で動作するように設計されているインバータ１０８が、少なくとも時間の一部分（例えば、無負荷の間）、インバータ１０８の設計動作電圧を超える電圧で動作するＰＶアレイ１０２と共に利用されることを可能にするように動作する。
【００１５】
多くの実施形態において、ＰＶインタフェース１０４は、低い使用率のデバイスであり、始動および／または停止の間、一時的に動作するだけで、ＰＶアレイ１０２を徐々にインバータ１０８に接続するかまたはインバータ１０８との接続を解除する。例えば、いくつかの実施形態において、ＰＶインタフェース１０４は、始動および／または停止の間、１秒間または数秒間動作する。例えば、いくつかの実装において、インタフェース内のスイッチングセグメントのデューティサイクルは、低いデューティサイクルから高いデューティサイクルに（例えば、１０％から１００％に）パルス幅変調されて、徐々にＰＶアレイ１０２に負荷をかけ、結果として、アレイ１０２の電圧を初期電圧（例えば、無負荷電圧）からより低い電圧（例えば、インバータ１０８のほぼ最適電圧）に低減する。
【００１６】
一旦、ＰＶアレイ１０２が負荷をかけられ、ＰＶアレイの電圧が初期電圧から低減されると、インタフェース１０４は、ＰＶアレイ１０２をインバータ１０８に結合し、インタフェース１０４のスイッチングセグメントが動作から取り外される。結果として、多くの実施形態において、インバータ１０８は、損傷を与える可能性のあるＰＶアレイ１０２の無負荷電圧にさらされることがなく、定常状態の動作の間（例えば、ＰＶアレイ１０２の電圧が低減された後）、インタフェース１０４のスイッチングセグメントの、システム１００の効率に対する影響は微弱である。しかしながら、いくつかの実施形態において、システム１００の効率は、実質的に従来技術に対して改善される。なぜならば、インバータ１０８が、ＰＶアレイ１０２の初期電圧（例えば、無負荷電圧）よりも低い電圧で動作するように設計されているシリコンによって実現されるからである。
【００１７】
本明細書においてさらに論じられるように、いくつかの実施形態において、光電池アレイ１０２は、両極性アレイであり、これらの実施形態の多くにおいて、アレイ１０２の少なくとも一部分は、グランドに対して正の電圧で動作するように配置され、一方で、アレイ１０２の別の部分がグランド以下で動作する。しかしながら、このことは必ずしも必須ではなく、他の実施形態においては、光電池アレイ１０２は、単極性アレイであり、いくつかの変形において、グランドよりも実質的に高い電圧またはグランドよりも実質的に低い電圧で動作する。
【００１８】
いくつかの実施形態において、アレイ１０２内の電池は、無負荷状態において１２００ボルトで動作し、負荷状態において７８０ボルトと９６０ボルトとの間で動作する結晶性（例えば、単結晶性または多結晶性）シリコンを含む。他の実施形態において、アレイは、無負荷状態において１４００ボルトで動作し、負荷状態において約９００ボルトで動作するアモルファスシリコンを備えるセルを含む。しかしながら、当業者は、光電池アレイ１０２が様々な異なる構成において配置される様々な異なるタイプの光電池を含み得ることを認識するであろう。例えば、光電池は、並列、直列またはそれらの組み合わせで配置され得る。
【００１９】
本明細書においてさらに論じられるように、インタフェース１０４のいくつかの実施形態は、低コストで効率的なインバータが、効率的で高電圧のＰＶアレイと共に利用されることを有益にも可能にする。例えば、１４００ボルトの無負荷ＰＶ電圧に適合するために１４００ボルトのシリコンを利用する（例えば、インバータ１０８のＩＧＢＴにおいて）代わりに、いくつかの実施形態においては、１２００ボルトのシリコンが、インバータ１０８内に実装され、それは、１４００Ｖシリコンの約半分のコストであり、はるかに効率的である。
【００２０】
次に図２を参照すると、図１を参照して記述されたシステム１００の例示的な実施形態の概略図が示されている。図２中のシステム２００に示されているように、両極性の光電池アレイ２０２が、スイッチングセグメントを含む例示的なインタフェース２０４を介してインバータ２０８に結合され、スイッチングセグメントは、損傷を与える可能性のあるアレイ２０２の無負荷電圧にインバータ２０８がさらされることなく、インバータ２０８をアレイ２０２に結合するように配置され、かつ構成されている分路スイッチ２０６を備えている。
【００２１】
示されているように、分路スイッチ２０６は、アレイ２０２の正側レールと負側レールとにまたがって配置され、インタフェース２０４の制御セグメント２１０に入力線２１２によって結合される。さらに、ダイオード２１４が、システム２００の正側レールに沿ってコンタクタ２１６と直列に配置され、コンタクタ２１６は、制御セグメント２１０に制御線２１８によって結合される。図示されていないが、多くの実装において、インタフェースの負側レールはまた、アレイ２０２の負の出力をインバータ２０８に接続または接続解除するためのＤＣコンタクタを含む。
【００２２】
多くの実施形態において、スイッチ２０６は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）であり、ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ電流経路がインタフェース２０４の正側レールと負側レールとの間に結合され、スイッチ２０６のゲートが制御線２１２に結合されるように配置されている。しかしながら、他の実施形態において、スイッチ２０６は、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を逸脱することなく、他のスイッチング技術によって実装される。
【００２３】
いくつかの実施形態において、制御セグメント２１０は、メモリに格納された命令を実行するように構成されているプロセッサによって実現されるが、このことは必須ではなく、他の実施形態においては、制御セグメント２１０が、ハードウェアによって実現される。さらに他の実施形態においては、制御セグメント２１０が、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実装されることもまた想定される。制御セグメント２１０の記述が、単に論理的なものであり、インタフェース２０４が、インタフェース２０４の内側および／または外側に配置されている制御構成要素によって制御され得ることもまた認識されるべきである。
【００２４】
いくつかの実施形態において、インタフェース２０４は、インバータ２０８に損傷を与える可能性のある初期電圧をアレイ２０２が発生している間、インバータ２０８をアレイ２０２とオンラインに導くために始動の間に利用される。他の実施形態において、インタフェース２０４は、アレイ２０２が実質的な電圧をシステム２００のレールにまたがってまだ印加している間、インバータ２０８をアレイから取り外すために停止の間に利用される。さらに他の実施形態においては、インタフェース２０４が、始動の間と停止の間との両方に用いられる。
【００２５】
例示的な始動プロセスの間、コンデンサ２１５が、インバータ２０８のほぼ動作電圧（例えば、約９００ボルト）まで充電され（例えば、図示されていないソフトスタートスイッチ装置、またはＰＶアレイ２０２を用いる）、インバータ２０８は、コンタクタ２１６が開いた状態でオンにされる。分路スイッチ２０６が次いで閉じられ、それによって、アレイ２０２が短絡させられ、それから、コンタクタ２１６は、分路スイッチ２０６を開くことによって電流がインバータ２０８に流し込まれる前に、閉じられる。本実施形態におけるダイオード２１４は、分路スイッチ２０６が閉じられている間、バスコンデンサ２１５に対する損傷を防止する。
【００２６】
一実施形態において、停止の間、分路スイッチ２０６は、実質的な電流の量がコンタクタ２１６を通ってインバータ２０８に流れることを防止するために閉じられる。コンタクタ２１６が次いで開かれて、インバータ２０８をアレイ２０２から分離し、それから、分路スイッチ２０６が開かれる。
【００２７】
次に図３を参照すると、図１を参照して記述されたシステムの別の実施形態の概略図が示されている。示されたように、本実施形態におけるシステム３００は、アレイ３０２を含み、アレイ３０２は、スイッチングセグメントによって部分的に実現されるインタフェース３０４を介してインバータ３０８に結合され、スイッチングセグメントは、システム３００の正側レールに沿って直列に配置されているスイッチ３２０を含む。図示されているように、スイッチ３２０は、ＤＣコンタクタ３１６と並列の経路内で、インダクタ３２２と共に配置され、ＤＣコンタクタ３１６は、インタフェース３０４の正側レールに沿って配置されている。また、インタフェース３０４の正側レールと負側レールとの間に結合されているコンデンサ３２４と、スイッチ３２０とインダクタ３２２との接合点に結合されている還流ダイオード３２６とが示されている。本実施形態において、制御セグメント３１０は、スイッチ３２０の入力線３２８と、コンタクタ３１６の制御線３１８との両方に結合されている。
【００２８】
動作の多くのモードにおいて、図３中に示されているインタフェース３０４は、アレイ３０２を徐々にインバータ３０８に結合するように動作し、それによって、損傷を与える可能性のあるアレイ３０２の電圧（例えば、無負荷電圧）にインバータ３０８はさらされない。例えば、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃを参照すると、時間の関数として、スイッチ３２０の位置と、アレイ３０２からインバータ３０８への電流の流れと、アレイ３０２の電圧とをそれぞれ示すグラフが示されている。
【００２９】
示されているように、最初、アレイ３０２が太陽光にさらされているが、インバータ３０８にまだ結合されていない場合には、コンタクタ３１６が開かれ、アレイ３０２が無負荷電圧Ｖ１をインタフェース３０４に印加するが、アレイ３０２からインタフェース３０４を通ってインバータ３０８への電流は全く流れない。図４Ａに示されているように、時刻ｔ１において、スイッチ３２０が一時的に閉じられ、図４Ｂに示されているように、電流がインタフェース３０４を通って流れはじめ、そして、図４Ｃに示されているように、アレイ３０２によって出力された電圧がＶ１より下に降下しはじめる。
【００３０】
図４Ａに示されているように、動作のこの例示的なモードにおいては、スイッチ３２０への信号３２８（従って、スイッチ３２０が閉じた状態）が、時刻ｔ１とｔ２との間でスイッチ３２０が連続してより長い時間閉じられるように、パルス幅変調される。図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示されているように、スイッチ３２０のデューティサイクルが時刻ｔ１とｔ２との間で増大する間に、インタフェース３０４を通るアレイ３０２からインバータ３０８への電流は増大し続け、アレイ３０２の出力電圧はＶ１からＶ２に降下し続ける。一実施形態において、スイッチ３２０は、スイッチ３２０のデューティサイクルが約１０％から約１００％まで、時刻ｔ１からｔ２までに変わるようにパルス幅変調され、スイッチ３２０は、時刻ｔ１とｔ２との間の約１秒の期間に約１００回パルス変調される（そして閉じられる）が、このことは必ずしも必須ではなく、他の実施形態においては、他の変調スキームが利用される。
【００３１】
多くの実施形態において、一旦、アレイ３０２によって出力された電圧が、望ましいレベル（例えば、インバータ３０８が許容できるレベルおよび／または電力変換に対して最適なレベル）に低減されると、コンタクタ３１６が閉じられ、スイッチ３２０が開かれ、それによって、アレイ３０２から出力された電圧Ｖ２が、インバータ３０８に印加される。いくつかの実施形態において、例えば、電圧Ｖ１は、約１２００ＶＤＣであり、電圧Ｖ２は、約９００ＶＤＣである。
【００３２】
いくつかの実施形態において、インタフェース３０４はまた、アレイ３０２が実質的な電圧（例えば、全負荷電圧）をインバータ３０８に印加している間、インバータ３０８をアレイ３０２から減結合するように構成されている。これらの実施形態においては、スイッチ３２０が閉じられ、次いでコンタクタ３１６が開かれて、スイッチ３２０が、高いデューティサイクル（例えば、１００％のデューティサイクル）から低いデューティサイクル（例えば、０％）にスイッチングされることによって、アレイ３０２をインバータ３０８から徐々に減結合することを可能にする。
【００３３】
次に図５を参照すると、図１を参照して記述されたシステム１００のまた別の例示的な実施形態の概略図が示されている。示されているように、システム５００内のインタフェース５０４は、制御セグメント５１０によって制御される分路スイッチ２０６と、直列に配置されているスイッチ３２０との両方を含む。本実施形態において、直列スイッチ３２０は、図３および図４を参照して記述された態様において、アレイが電圧をシステム５００のレールに印加している間、インバータ５０８を徐々にアレイ５０２に結合するように始動の間に利用され、分路スイッチ２０６は、図２を参照して記述されたように、インバータ５０８をアレイ５０２から減結合するために用いられる。
【００３４】
図３および図４を参照して論じられた直列スイッチ３２０、または図２を参照して論じられた分路スイッチ２０６のどちらでも、始動手順と停止手順との両方に対して利用され得るが、本実施形態においては、分路スイッチ２０６が、アレイ５０２をインバータ５０８からより迅速に取り外すことが可能であり、直列スイッチ３２０が、概して、アレイ５０２をインバータ５０８によりなめらかに結合することによりよく適している。
【００３５】
次に図６を参照すると、図１〜図５を参照して論じられた実施形態に関連して実行され得る例示的な方法を示すフローチャート６００が示されている。示されたように、最初に、光電池アレイ（例えば、アレイ１０２）は、アレイが電圧（例えば、無負荷電圧）をアレイの出力に印加している間、インバータ（例えば、インバータ１０８）から電気的に分離される（ブロック６０２、６０４および６０６）。光電池アレイにかけられている負荷は、次いで、低減された電圧を光電池アレイの出力に提供するように調節され、低減された電圧が、電力をインバータに印加するために利用される（ブロック６０８、６１０および６１２）。
【００３６】
論じられたように、いくつかの実施形態においては、分路スイッチ（例えば、分路スイッチ２０６）を含むスイッチセグメントが、アレイにかけられている負荷を調節するために利用される。他の実施形態においては、直列に配置されたスイッチ（例えば、直列に配置されたスイッチ３２０）を含むスイッチングセグメントが、アレイにまたがってかけられている負荷を調節するために利用される。
【００３７】
終わりに、本発明は、特に、光電池アレイとインタフェースするシステムおよび方法を提供する。当業者は、多くの変形および置換えが、本発明、その使用およびその構成において行われて、本明細書中に記載された実施形態によって達成される結果と同一の結果を実質的に達成し得ることを容易に認識することができる。従って、本発明を開示されている例示的な形態に限定することは全く意図されていない。多くの変形、修正および代替の構造は、特許請求の範囲に記載されているような開示された本発明の範囲および精神の内にある。
【図１】
2011510483.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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