(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カスケード構成の複数のＤＣ／ＡＣコンバータを制御する方法であって、前記複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータはそれぞれの光起電力（ＰＶ）パネルから入力される直流電流電圧を受取り、出力を供給するように配置され、前記方法は、
所要のＡＣの周波数、位相、振幅、共振の少なくとも１つを示す情報を受信すること、  前記複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータに入力される直流電流電圧の電流と電圧の少なくとも１つを示す情報を受信すること、
前記受信した情報に基づいて、前記複数のＤＣ／ＡＣコンバータの結合された出力が前記所要のＡＣに一致するＡＣを生成するように前記複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータを個別に制御すること
を備え、
１つ以上のダミーユニットがさらにカスケード構成の前記複数のＤＣ／ＡＣコンバータと接続され、前記１つ以上のダミーユニットは、充電され、直流電流電圧を出力するよう構成されたエネルギー蓄積要素を備え、
さらに、前記方法は、
前記１つ以上のダミーユニットを、前記複数のＤＣ／ＡＣコンバータからの前記結合された出力が前記所要のＡＣに一致するＡＣを生成するように、出力を生成するために使用すること
を特徴とする前記方法。
【請求項２】
前記複数のＤＣ／ＡＣコンバータの少なくとも１つに電気的に接続された前記エネルギー蓄積要素を充電すること
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エネルギー蓄積要素を充電することは、
カスケード接続された前記複数のＤＣ／ＡＣコンバータの少なくとも１つ、電力網、及び前記ＤＣ／ＡＣコンバータに接続された前記光起電力パネル、の少なくとも１つからの出力電流を使用して前記エネルギー蓄積要素を充電すること
を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記光起電力パネルから受取られたＤＣ／ＡＣコンバータに前記入力された直流電流電圧の電流と電圧の少なくとも１つ、及び前記複数のＤＣ／ＡＣコンバータの前記結合された出力の少なくとも１つが、それぞれの閾値より下のときに応えて、
前記エネルギー蓄積要素から前記ＤＣ／ＡＣコンバータに直流電流電圧を入力すること、
前記ＤＣ／ＡＣコンバータにおいて、前記複数のＤＣ／ＡＣコンバータが前記所要のＡＣに一致するＡＣを生成する出力となるように前記受取られた入力された直流電流電圧を変換すること
をさらに備える、請求項２，３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記エネルギー蓄積要素を充電することと、前記エネルギー蓄積要素から前記ＤＣ／ＡＣコンバータに直流電流電圧を入力することは、１秒より短い時間に実行される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数のＤＣ／ＡＣコンバータの少なくとも１つは、少なくとも１つのＤＣ／ＡＣコンバータと光起電力パネル間に設けられたスイッチ（４３）を備え、
前記光起電力パネルから前記少なくとも１つのＤＣ／ＡＣコンバータを切断するように前記スイッチを変更すること
をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータは、前記それぞれの光起電力パネルの各々がそれぞれ最適稼働点で作動させられるように、個別に制御される、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータに入力される直流電流電圧の電流と電圧の少なくとも１つを示す前記情報は、作動中に繰り返して受信される、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
カスケード構成のＤＣ／ＡＣコンバータの個数の情報をさらに受信すること
をさらに備える、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
光起電力パネルに現在接続されているＤＣ／ＡＣコンバータの個数、
非作動中の光起電力パネルに現在接続されているＤＣ／ＡＣコンバータの個数、及び
前記カスケード構成に現在接続されているダミーユニットの個数
の少なくとも１つの情報を受信すること
をさらに備える、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータはそれぞれのＰＶパネルと集積されて配置される、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータはマイクロコントローラにより制御される、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータはＨブリッジコンバータである、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記エネルギー蓄積要素はキャパシタである、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記所要のＡＣはグリッドＡＣである、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電パネルのＤＣ／ＡＣコンバータに関する。より正確には、光起電力（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）パネルから入力される直流電流電圧を受け、出力される交流電流電圧を供給するように配置されたＤＣ／ＡＣコンバータを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば太陽光パネルのような、光起電力（ＰＶ）要素は、太陽光エネルギーを直流（ＤＣ）に変換することが知られている。太陽光エネルギーは、ストリングインバータ（ｓｔｒｉｎｇ  ｉｎｖｅｒｔｅｒ）を用いて、電気的ＡＣ網（ｇｒｉｄ）に供給される。ここで、直列接続されたパネルは、ストリングインバータの入力と直接に接続される。ＤＣ／ＤＣブーストコンバータ（ｂｏｏｓｔ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、次段のＤＣ／ＡＣコンバータに対して所要のレベルに電圧を一致させるストリングインバータの入力段に使用される。ＤＣ／ＡＣコンバータの段は、中間電圧を、既存の電気網に供給される交流（ＡＣ）に変換する。ＰＶパネルの出力は、電圧―電流間の非線形な関係により決定されるので、ＰＶパネルの部分的な影に覆われること（ｐａｒｔｉａｌ  ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）は、その出力の大幅な減少を招き、内部抵抗を大幅に増加させる。パネルは直列に接続されているので、ＰＶパネル間のパワーの不整合は、全太陽光配列からのパワーの大幅かつ不均衡な損失を引き起こす。影が横切る事象や、汚染、異なるエージング（ａｇｉｎｇ）、又は製造時の差によるパネル性能の差異は、全体としてピーク効率点で作動すべき配列の妨げとなる。
【０００３】
この課題に対処する1つの試みは、各ＰＶパネルにマイクロインバータを接続することである。各マイクロインバータは、それぞれのＰＶパネルの出力を調整し、既存の電気網(ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｇｒｉｄ)に供給されるＡＣを直接に出力する。並列にマイクロインバータの出力を接続することによって、ＰＶパネルの配列は、１つ１つのＰＶパネルの陰に覆われることや欠陥への反応を減らす。しかし、このアプローチの欠点は、マイクロインバータのコストが相対的に高いことである。もう1つの欠点は、相対的に低効率の結果をもたらす大きな電圧変換率である。
【０００４】
同じ課題に対処する別の試みは、各ＰＶパネルにＤＣ／ＤＣコンバータ、いわゆるパワーオプティマイザ―を追加することである。これらＤＣ／ＤＣコンバータの出力は直列接続されストリングインバータに供給される。その欠点は、マイクロインバータの欠点と同じように、効率の減少とコストの増加である。
【０００５】
したがって、全体の変換効率と性能、さらに部分的な影に覆われることと不整合パネルパワーを改良するような、太陽光エネルギーを網（ｇｒｉｄ）に供給する別の方法を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の少なくともいくつかの実施形態の目的は、上記欠点を全体的にあるいは部分的に克服して、上述の技術にとって代わる改良されたものを提供することにある。
【０００７】
概して、全体の変換効率と性能、さらに部分的な影に覆われることと不整合パネルパワーを改良するようなやり方でＤＣ／ＡＣコンバータを制御する方法を提供し、柔軟性とアップタイム（ｕｐ‐ｔｉｍｅ）を有するモジュールシステムを可能にすることが、本発明の少なくともいくつかの実施形態の目的である。
【０００８】
本発明の様々な目的は、独立請求項で規定された機能を備える方法によって達成される。好適な本発明の実施形態は、従属請求項で特徴づけられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、カスケード構成である複数のＤＣ／ＡＣコンバータの制御方法が提供される。ここで、複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータは、それぞれの光起電力パネルから入力される直流の電流電圧を受け、出力を供給するように配列されている。その方法は、所要のＡＣの周波数、位相、振幅、共振の少なくとも１つを示す情報を受信することと、複数のＤＣ／ＡＣコンバータのそれぞれに入力される電圧、電圧の少なくとも１つの情報を受信することを備える。受信した情報に基づいて、複数のＤＣ／ＡＣコンバータのそれぞれは、複数のＤＣ／ＡＣコンバータの結合された出力が所要のＡＣに一致するＡＣを生成するように個別に制御される。
【００１０】
本発明は、パワーパスに変換段を追加することは低効率と高コストの結果をもたらすという理解を利用するものである。さらに、システムエネルギー出力の最大化にはＰＶパネルの個別の制御が必要である。これは、各ＰＶパネルに対するセパレートコンバータを要求する。本発明においては、１つの変換段だけが使用される。各ＰＶパネルコンバータは入力パワーを低電圧ＡＣに直接に変換する。各ＤＣ／ＡＣコンバータは、各ＤＣ／ＡＣコンバータの入力された直流電流電圧と所要のＡＣに応えて、個別に作動される。本発明は、各ＰＶパネルの実際の性能と、例えば既存の電気ＡＣ網の特性に応じた個々のＤＣ／ＡＣコンバータの適応の可能性を提供する点で有利である。１つの変換段を備えることだけにより、高い全体的ＤＣ／ＡＣ変換効率が可能となり、所要のＡＣに一致する、例えば電圧、位相、周波数、共振を有するＡＣが供給される。
【００１１】
さらに、本発明は、それぞれのＰＶパネルのモニタリングが許される。各パネルのエネルギー生産のモニタリングは、例えば、より良い利用をもたらすパネルの清掃や整備の必要性に関する早期の指示をオペレータに与える。パネルの各ＰＶ要素（又はセル）の代わりに、ＰＶパネルをモニタリングし制御することは、モジュールコンバータシステムに有利であり、低コストである。さらに、受取ったＰＶパネルの入力に基づいてそれぞれのＤＣ／ＡＣコンバータを制御することにより、入力された直流電流と電圧は、ＰＶ要素のいくつかが影になったとしても効率よく変換される。
【００１２】
変化する入力された直流電流電圧を結合した出力に変換する能力を有するＤＣ／ＡＣコンバータを使用することにより、所要のレベルにＰＶパネルにより供給される電圧を増加させる任意のブーストコンバータすなわちＤＣ−ＤＣパワーコンバータは排除され、効率を増加し、例えば製造や維持に関するコストを削減する。
【００１３】
当然のことながら、カスケード構成の複数のＤＣ／ＡＣコンバータは、（少なくとも２つのＰＶ要素又はセルを備える）ＰＶパネルの複数又は配列からの入力された直流電流電圧を、結合された出力に変換するよう構成されたＤＣ／ＡＣインバータと呼ばれることがある。さらに、複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータは、例えば４つの金属酸化半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴｓ）又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴｓ）を有するＨブリッジコンバータを備え、例えばマイクロコントローラを備える制御回路により制御される。
【００１４】
１つの実施形態によれば、この方法は、複数のＤＣ／ＡＣコンバータの少なくとも１つに電気的に接続されたエネルギー蓄積要素を充電することを備える。好適には、エネルギー蓄積要素は、カスケード構成の複数のＤＣ／ＡＣコンバータの少なくとも１つ、電力網、及び／又はＤＣ／ＡＣコンバータに接続される光起電力（ＰＶ）パネルからの出力電流により充電される。
【００１５】
１つの実施形態によれば、閾値以下の光起電力パネルから受け取られるＤＣ／ＡＣコンバータに入力される電流電圧、及び／又は、閾値以下の複数のＤＣ／ＡＣコンバータからの結合された出力に応じて、エネルギー蓄積要素からＤＣ／ＡＣコンバータに直流電流電圧が入力される。この方法は、さらに、ＤＣ／ＡＣコンバータにおいて、複数のＤＣ／ＡＣコンバータからの結合された出力が所要のＡＣに一致するＡＣを生成するように受け取られた入力の直流電流電圧を出力に変換することを備える。
【００１６】
ＤＣ／ＡＣコンバータに直流電流電圧を入力するための、例えば、容量性蓄積要素のようなエネルギー蓄積要素の使用は、ＰＶプラントの代理機能性と耐故障性を増加させる。本実施形態は、ＤＣ／ＡＣコンバータが、対応するＰＶパネルからの入力が、例えば影かかかることにより減少したときであっても、出力を供給することを可能にする。エネルギー蓄積要素は、ＤＣ／ＡＣコンバータが、さらにＰＶパネルが故障や断線したときであっても出力を供給するような敏感なパワーフローを用いて結合された出力の生成に参加することを可能にする。
【００１７】
ＰＶパネルから入力される直流電流電圧が閾値以下の場合、このときは動的に充電されるのであるが、又はＰＶパネルが断線した場合には、エネルギー蓄積要素は、例えばカスケード構成内の他のＤＣ／ＡＣコンバータの少なくとも１つからの出力により、又は電力網により、好適に充電される。これはさらに、１つのパネルが機能しなくなっても作動し続けるロバストシステムを可能にする。
【００１８】
各ＰＶパネルに、制御されるＤＣ／ＡＣコンバータを接続することにより、それぞれの出力が遮断できる。この機能は、パネルの清掃と整備を容易に、より安全にできるようにする。
【００１９】
１つの実施形態によれば、エネルギー蓄積は、ＰＶパネルによって生成されるパワーと網に供給されるパワーとの間の不整合をカバーするために使用される。エネルギー蓄積要素を充電し放電するステップは、１秒より短い間、好適には所要のＡＣの期間すなわち周期で実行される。
【００２０】
１つの実施形態によれば、少なくとも１つのダミーユニットが、カスケード構成の複数のＤＣ／ＡＣコンバータに接続される。ダミーユニットは、エネルギー蓄積要素とＤＣ／ＡＣコンバータを備える。本実施形態によれば、ダミーユニットは、複数のＤＣ／ＡＣコンバータの結合された出力が所要のＡＣに一致するＡＣを生成するように、結合された出力を生成するために使用される。ダミーユニットという用語は、カスケード構成のＤＣ／ＡＣコンバータとエネルギー蓄積要素を備え、ＤＣ／ＡＣコンバータはＰＶ要素に直接には接続されていないユニットとして理解される。しかし、ダミーユニットには、カスケード接続を通してシステム内のＰＶ要素からのパワーが間接的に供給される。ダミーユニットの使用により、システムにインストールされるＤＣ／ＡＣコンバータに接続される任意の個数のＰＶパネルを備える回路を可能にする。ここで、「欠落した（ｍｉｓｓｉｎｇ）」パネルは、任意の個数のＰＶパネルを有する回路を可能にするそれぞれのダミーユニットにより補償され、それによりＤＣ／ＡＣコンバータの柔軟性とモジュール性が改善される。また、本実施形態は、インストール時や、又は作動時のような後の時において、それぞれのＤＣ／ＡＣコンバータからＰＶパネルを切断する実現性を提供するという利点を有する。ＰＶパネルは、例えば、影になったり、ダメージを受けたり、低性能となったりしたときや再設定のときに切断される。ここで、本実施形態は、１つのあるいはいくつかのＰＶパネルが故障したときでも、所要のＡＣに一致したＡＣを生成する複数のＤＣ／ＡＣコンバータからの結合された出力を可能にする。
【００２１】
１つの実施形態によれば、各光起電力パネルがそれぞれの最適な稼働点で作動するように、複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータはそれぞれ制御される。ＰＶパネルの電流電圧（Ｉ−Ｖ）特性は非線形である。このＩ−Ｖ曲線にしたがい、ＰＶパネルの最適な稼働点又は最大の出力パワー点が、特定の電流と特定の電圧のレベルに対して見つけられる。したがって、ＰＶパネルに適正な負荷が与えられたとき、ＰＶパネルは、最大の（あるいは少なくとも最大に近い）出力パワーを供給する。これは、例えば、マキシマムパワーポイントトラッキング（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ（ＭＰＰＴ））により達成される。ここで、各ＰＶパネルの最適稼働点は、種々の出力電圧でのそれぞれのパワー出力のモニタリング、又は当業者にすでに理解されている他の技術により決定される。したがって、本実施形態はＰＶパネルを改善された効率で作動させることを可能にするという利点を有する。
【００２２】
１つの実施例によれば、複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータに対する入力電流電圧を示す情報は、作動中に繰り返し受信される。これは、例えば影になったＰＶパネルの補償に起因して入力パワーを変化するような、好ましくは自動的にされる操作中に、ＤＣ／ＡＣコンバータの作動を動的に調整することを可能にする。情報は、連続的に情報が受信されるのと等価となるような短い時間間隔で受信される。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、本方法は、さらに、カスケード構成内のＤＣ／ＡＣコンバータの個数、光起電力パネルに現在接続されているＤＣ／ＡＣコンバータの個数、非作動中の光起電力パネルに現在接続されているＤＣ／ＡＣコンバータの個数、カスケード構成内の現在接続されているダミーユニットの個数の少なくとも１つについての情報を受信することを含む。
【００２４】
例えば、この情報は、主な条件（すなわち、例えば所要のＡＣとＰＶパネルの性能）と、ＰＶパネル配列と複数のＤＣ／ＡＣコンバータの構成（すなわち、ＤＣ／ＡＣコンバータの個数、ダミーユニットの個数、及び非作動中のＰＶパネルの個数）に基づいて、ＤＣ／ＡＣコンバータが効率的に制御されることを可能にする既存の電力網との接続上において受信される。また、例えばＰＶパネルが欠損するような変化に対応して、例えばＤＣ／ＡＣコンバータが制御されることがうまく可能となるような時間間隔に基づいて作動中に情報が受信されることは評価される。
【００２５】
１つの実施形態によれば、複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータは各ＰＶパネルと集積されるよう配列される。これは製造と設置をさらに容易にする。さらにはＰＶパネルとＤＣ／ＡＣコンバータ間のＤＣケーブル接続の必要がなくなる。したがって、ＰＶパネルとＤＣ／ＡＣコンバータ間のパワー損失は削減され、ＤＣケーブル接続とコネクタのコストも同様に削減される。
【００２６】
本発明は、上記概説した制御方法を実行するようにプログラマブルコンピュータを制御するコンピュータ読取り可能なインストラクション（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）として具体化される。そのようなインストラクションは、インストラクションを記憶したコンピュータ読取り可能な媒体を備えたコンピュータプログラム製品の形で供給される。好適には、スイッチ制御回路又はＤＣ／ＡＣコンバータを制御するマイクロコントローラに読み込まれる。
【００２７】
さらに、本発明の目的、機能及び効果は、以下の詳細な開示、図面、添付の特許請求の範囲の検討により、明らかとなる。本発明の様々な機能は以下に記載する実施形態以外の実施形態を作るように結び付けられることを当業者は認識するであろう。
【００２８】
本発明の付加的な目的、機能及び効果も含め、上述の内容は、以下添付された図面を参照して、本発明の好適な実施形態についての以下に説明される非限定的な詳細な記載を通して、より理解されるであろう。
【００２９】
全ての図面は概略図であり、必ずしもスケール調整されておらず、発明を教示するために必要なステップと部分だけを一般的に示している。他の部分は省略又は単に示唆されているだけである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に基づいた複数のＤＣ／ＡＣコンバータを制御する方法の概略を示す図である。
【図２】複数のＤＣ／ＡＣコンバータとＰＶパネルを示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に基づくＤＣ／ＡＣコンバータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、本発明の実施形態に基づく方法を図示した概略図であり、カスケード構成内の複数のＤＡ／ＡＣコンバータが制御される。複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータは、各ＰＶパネルから入力された直流電流電圧を受取り、電気的出力を供給するように配置されている。
【００３２】
本方法は、所要のＡＣの情報を受信すること１０２を備える。その情報は、周波数、位相、振幅、共振の少なくとも１つを示す。所要の電圧ＡＣは、例えば、ＤＣ／ＡＣコンバータからの出力ＡＣが送られる既存のＡＣ電力網に対応しており、ＤＣ／ＡＣコンバータを制御するために配置されたマイクロコントローラに、ＡＣ電力網の測定点に配置された電流計により供給される。その情報は、例えば、所要のＡＣのモニタリングが可能なように作動中に繰り返して受信される。
【００３３】
本方法は、さらに、複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータに入力される直流電流電圧の情報、例えば電流と電圧を示す情報を送信すること１０４を備える。その情報は、例えば、ＰＶパネルの各出力端に配置される電流計により収集され、マイクロコントローラに供給される。例えば、その情報は、連続的に情報が受信されるのと等価となるような短さに選択された時間間隔で受信される。したがって、個々のＰＶパネルの性能の連続的なモニタリングが可能となる。
【００３４】
次のステップにおいて、所要のＡＣに一致するようなＡＣを生成する結合された出力を供給するように複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータが個別に制御されること１０６を備える。その制御は、所要のＡＣについて受信された情報と、例えばそれぞれのＰＶパネルによって、ＤＣ／ＡＣコンバータのそれぞれに供給される入力に基づく。複数の各ＤＣ／ＡＣコンバータは、それぞれの最適な稼働点で作動させられる、例えばマキシマムパワーポイントトラッキング（ＭＰＰＴ）により制御される。
【００３５】
本方法は、さらに、複数のＤＣ／ＡＣコンバータの少なくとも１つに電気的に接続されるエネルギー蓄積要素、例えばキャパシタに充電するステップ１０８を備える。エネルギー蓄積要素は、複数のＤＣ／ＡＣコンバータの他のもの、電力網、ＡＣ電力網あるいはＤＣ／ＡＣコンバータに接続されたＰＶパネルからの出力を使用して充電される。
【００３６】
さらに、ＤＣ／ＡＣコンバータに直流電流電圧を入力すること１１０を備える。これは、ＰＶパネルによって生成される入力が閾値以下のとき、例えば所要のＡＣと一致するＡＣを生成するために結合されることが可能な交流の電流電圧に変換されるにはあまりに低すぎる入力された直流電流及び／又は電圧であることが示されたときに実行される。さらに、エネルギー蓄積要素は、複数のＤＣ／ＡＣコンバータからの結合された出力が動的に決定された値より低いときは、ＤＣ／ＡＣコンバータに直流電流電圧を入力する。
【００３７】
次のステップにおいて、ＤＣ／ＡＣコンバータが、結合された出力が所要のＡＣに一致するＡＣを生成するようにエネルギー蓄積要素から受け取った入力された直流電流電圧を変換すること１１２を備える。
【００３８】
エネルギー蓄積要素を充電し、ＤＣ／ＡＣコンバータに入力された直流電流電圧を入力するステップは、1秒より短い時間で実行される。
【００３９】
本方法は、さらに、所要のＡＣに一致するＡＣを生成する結合された出力を生成するためにダミーユニットを使用するステップ１１４を備える。ダミーユニットは、例えば、エネルギー蓄積要素に接続され、エネルギー蓄積要素を充電するステップ１０８について上述したようにエネルギー蓄積要素から入力パワーが供給されるが、ＰＶパネルとは電気的に接続していないＤＣ／ＡＣコンバータである。
【００４０】
図２には、３つのＰＶパネル１１、１２、１３の配列に接続された４つのＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３、２４が概略的に示されている。ＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３、２４はそれぞれ入力された直流電流電圧を受取るように、かつ、それぞれ出力を提供するように配列されている。所要のＡＣに一致するＡＣは結合された出力により生成されＡＣ端子５０を経由してＡＣ電力網に供給される。ＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３、２４は、例えば他のＤＣ／ＡＣコンバータからの出力又はＡＣ電力網によって充電されるように構成されるエネルギー蓄積３１、３２、３３、３４に、それぞれ電気的に接続される。エネルギー蓄積要素３１、３２、３３、３４は、例えばＤＣ／ＡＣコンバータ２１，２２、２３、２４に入力された直流電流電圧を提供することによる変換に作用する。
【００４１】
図２の実施形態によれば、３つのＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３は作動中に入力された直流電流電圧を供給するように構成されたそれぞれのＰＶパネル１１，１２、１３に電気的に接続される。さらに、スイッチ４１、４２、４３、４４は、例えば影になったことにより減少したパワーを供給するＰＶパネル１１、１２、１３、１４に対応して、ＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３、２４からＰＶパネル１１、１２、１３、１４の切断を可能にするようにＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３、２４の入力部に設けられる。ＰＶパネルと関連していない４番目のＤＣ／ＡＣパネル２４は、他のＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３の作動に対応してエネルギー蓄積要素３４から入力される電流電圧を変換するダミーユニット２４である。実際のＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３はＰＶパネルと共に又はＰＶパネルなしでの双方で使用されることを理解されたい。任意の個数のパネルからなる配列は、２１，２２，２３のようなユニットと２４のようなユニットを結合することで実現される。ＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３、２４の内のいずれか１つが、あるとき、例えばＰＶパネル１１、１２、１３が作動しなかったり損傷を受けたことにより切断されたときは、ＤＣ／ＡＣコンバータの機能は、ダミーユニット２４の機能に変化することを理解されたい。
【００４２】
最後に、図３は、４つの金属酸化半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴｓ）Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4の形をしている４つのスイッチング要素Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4を備えるＤＣ／ＡＣコンバータ２１の例示的な実施形態、より好適には、Ｈブリッジコンバータ２１の回路構成を示している。しかし、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴｓ）やバイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴｓ）のような任意の適切なスイッチング要素を用いてもよい。
【００４３】
第１のトランジスタＱ1のドレインＤ1と第２のトランジスタＱ2のドレインＤ2は、ＰＶパネル（図示せず）からの入力の陽極１５に接続され、一方、第１のトランジスタと第２のトランジスタＱ1とＱ2のそれぞれのソースＳ1とＳ2は、第４と第３のトランジスタＱ3、Ｑ4のドレインＤ4とＤ3に、それぞれ電気的に接続される。第３と第４のトランジスタＱ3、Ｑ4のソースＳ3、Ｓ4はＰＶパネルからの入力の陰極１６に電気的に接続される。第１のトランジスタのソースＳ１は第１の出力端子５２で、第４のトランジスタＱ4のドレインＤ4と電気的に接続し、一方、第２のトランジスタＱ2のソースＳ2は第２の出力端子５４で第３のトランジスタＱ3のドレインＤ3に電気的に接続する。
【００４４】
４つのトランジスタＱ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4のゲート端子Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3、Ｇ4は、それぞれのゲートＧ1、Ｇ2、Ｇ3、Ｇ4にゲート電圧を供給することによりＭＯＳＦＥＴｓ  Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4を制御するように構成されたスイッチ制御回路６０に電気的に接続する。スイッチ制御回路６０は、例えばＨブリッジコンバータ２１と共にプリント回路基板（図示せず）上にマウントされたマイクロコントローラ６０を備える。さらに、マイクロコントローラ６０は、ＰＶパネルからの入力された直流電流及び／又は電圧についての情報をマイクロコントローラに提供する電流計及び／又は電圧計（図示せず）、第１及び第２のＡＣ端子の出力及び所要のＡＣ（矢印により示される入力）に接続される。
【００４５】
マイクロコントローラ６０は、複数のＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２、２３、２４からの結合された出力が所要のＡＣに一致するＡＣを生成するようにＤＣ／ＡＣコンバータ２１を制御するために使用される。これは、所要のＡＣ、ＤＣ／ＡＣコンバータ２１、２２２、２３、２４それぞれからの出力の電圧、電流と周波数、及び各ＰＶパネル１１、１２、１３からの可能な入力される電圧電流を検討するように構成されるパルス幅変調（ＰＷＭ）技術の方法により達成される。
【００４６】
さらに、マイクロコントローラ６０は、Ｈブリッジコンバータ２１の入力部に配置されたスイッチ４３を作動するようにも構成される。スイッチ４３は、ＰＶパネルからＨブリッジコンバータ２１を切り離すように構成され、例えば第５のＭＯＳＦＥＴにより実現される。
【００４７】
マイクロコントローラ６０は、電流計から受け取った情報のような受取ったデータを処理するための、及び／又は、中央処理装置（ＣＰＵ）と同様に、正確な情報のさらなる処理のための信号及び／又はデータ処理モジュールを備える。さらに、マイクロコントローラ６０は、受け取った情報を記憶するために、及び／又は、マイクロコントローラによりさらに処理されたデータのような他のデータを記憶するためにメモリ又は記憶モジュールを備える。マイクロコントローラは、例えば入力情報を解析するために、ソフトウェアを実行する適切な周辺Ｉ／Ｏ機能をさらに備える。ハードウェアの他のタイプ例えばパーソナルコンピュータが使用されてもよい。
【００４８】
キャパシタ３１はＨブリッジコンバータ２１と並列に接続され、入力パワーにフィルタをかけたりするように、又は、例えばスイッチ４３によりＰＶパネル１１からＨブリッジコンバータ２１が非接続となるとき、Ｈブリッジコンバータに対する蓄積要素として機能するように構成される。キャパシタ３１は、ＤＣ／ＡＣコンバータ２２、２３、２４の別のものからのパワーにより、ＰＶパネル１２，１３により、又は、例えは電力網により充電される。
【００４９】
上記に概説したように、図１により図示された方法は、インストラクションを記憶したコンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータプログラム製品の形で提供され使用されるコンピュータ実行可能なインストラクションとして具体化される。例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体はコンピュータ記憶媒体や通信媒体を含む。当業者によく知られているように、コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読取り可能なインストラクション、データ構造、プログラムモジュールあるいはその他のデータのような情報を記憶する任意の方法や技術で実装される、揮発性と不揮発性の双方、リムーバブルと非リムーバブル媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリあるいは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）あるいは他の光学的ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージあるいは他の磁気ストレージデバイスに限定されるものではない。さらに、当業者によく知られているように、通信媒体は、搬送波あるいは他の搬送構成のような変調されたデータ信号内の、コンピュータ読取り可能なインストラクション、データ構造、プログラムモジュールあるいはその他のデータとして具体化される。さらに、図面や上述の記載にて、本発明は詳細に図示され記述されたが、そのような図や記述は、説明に役立つ例示であり、限定的なものではない。本発明は開示された実施形態に制限されるものではない。
【００５０】
開示された実施形態の他の変形例は、図面と開示内容と添付の特許請求の範囲を検討することにより、クレームされた発明の実施分野における当業者により理解され、達成される。特許請求の範囲における、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という言葉は、他の要素やステップを排除するものではなく、「１つ（ａ  又は  ａｎ）」は複数を排除するものではない。特許請求の範囲のいかなる引用符号もその範囲を限定するものとして解釈されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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