用于太陽能發(fā)電設(shè)備的子機(jī)以及監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及用于太陽能發(fā)電設(shè)備的監(jiān)視系統(tǒng)，特別涉及使用傳送通過太陽能電池 面板生成的電力的直流電力線來進(jìn)行通信的子機(jī)以及監(jiān)視系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 一般的太陽能發(fā)電設(shè)備（還被稱為太陽能發(fā)電系統(tǒng)）具有串聯(lián)以及并聯(lián)地連接了 多個太陽能電池面板（還被稱為太陽能電池模塊）的太陽能電池陣列。太陽能電池陣列具 有將串聯(lián)地連接了太陽能電池面板的太陽能電池串并聯(lián)地連接了的結(jié)構(gòu)。將通過太陽能電 池陣列生成了的直流電力經(jīng)由直流電力線送到功率調(diào)節(jié)器。功率調(diào)節(jié)器具有DC/AC逆變 器，將直流電力變換為交流電力。
[0003] 已知有使用電流計(jì)、電壓計(jì)、或者電力計(jì)等傳感器來監(jiān)視太陽能發(fā)電設(shè)備的系統(tǒng) (所謂傳感器網(wǎng)絡(luò)）。用于太陽能發(fā)電設(shè)備的這樣的監(jiān)視系統(tǒng)包括發(fā)送通過傳感器取得的 測量數(shù)據(jù)的子機(jī)、和從子機(jī)接收測量數(shù)據(jù)的母機(jī)。例如，與太陽能電池面板（太陽能電池模 塊）、太陽能電池串、或者太陽能電池陣列耦合地配置子機(jī)。還能夠按照太陽能電池串單位 或者太陽能電池陣列單位，監(jiān)視發(fā)電狀況。
[0004] 在專利文獻(xiàn)1以及2中，公開了具有如下結(jié)構(gòu)的監(jiān)視系統(tǒng)：為了按照太陽能電池面 板單位監(jiān)視，針對每個太陽能電池面板配置了子機(jī)。進(jìn)而，在太陽能發(fā)電系統(tǒng)的情況下，能 夠?qū)⒂糜趯⑼ㄟ^太陽能電池面板生成了的電力供給到功率調(diào)節(jié)器的直流電力線用作用于 在子機(jī)與母機(jī)之間通信的通信路。專利文獻(xiàn)1以及2公開的監(jiān)視系統(tǒng)將直流電力線用作用 于在子機(jī)與母機(jī)之間通信的通信路。
[0005] 例如，在專利文獻(xiàn)1的監(jiān)視系統(tǒng)中，針對每個太陽能電池面板配置子機(jī)。子機(jī)生成 編碼了與太陽能電池面板有關(guān)的監(jiān)視信息的傳送幀，使用預(yù)先分配了的擴(kuò)散碼對傳送幀的 各比特進(jìn)行直接擴(kuò)散，由此生成發(fā)送信號。然后，子機(jī)將發(fā)送信號作為電流信號發(fā)送。換而 言之，子機(jī)將與發(fā)送信號對應(yīng)的電流變化重疊到與太陽能發(fā)電面板連接了的直流電力線。 在一個例子中，專利文獻(xiàn)1的母機(jī)配置于功率調(diào)節(jié)器的附近。母機(jī)將從多個子機(jī)發(fā)送的電 流信號檢測為高電壓側(cè)以及低電壓側(cè)的2根電力線之間的電壓變化。然后，通信母機(jī)通過 對檢測出的接收信號進(jìn)行逆擴(kuò)散處理，識別并接收從各通信子機(jī)發(fā)送的比特列。由此，母機(jī) 監(jiān)視每個太陽能電池面板的發(fā)電狀況。
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :國際公開第2011/158681號
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :歐州專利申請公開第2533299號說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了詳細(xì)地監(jiān)視太陽能發(fā)電設(shè)備的發(fā)電狀況，優(yōu)選能夠按照太陽能電池面板單位 監(jiān)視發(fā)電狀況。因此，專利文獻(xiàn)1以及2公開的監(jiān)視系統(tǒng)采用了針對每個太陽能電池面板 配置了子機(jī)的結(jié)構(gòu)。但是，本案的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)了在針對每個太陽能電池面板配置了子機(jī) 的結(jié)構(gòu)中，存在子機(jī)與母機(jī)之間的通信性能降低的問題。以下，依照本案發(fā)明人等研宄了的 比較例，說明該問題。
[0009] 〈比較例的說明〉
[0010] 圖1示出比較例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。圖1的太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能 發(fā)電設(shè)備及其監(jiān)視系統(tǒng)。太陽能發(fā)電設(shè)備包括太陽能電池串10、直流電力線21及22、以及 功率調(diào)節(jié)器3。太陽能電池串10包括通過直流電力線L1~L14串聯(lián)地連接了的多個太陽 能電池面板（photovoltaic solar panel (光伏太陽能電池板）（PV))P1~P15。太陽能電 池串10與功率調(diào)節(jié)器3之間通過2根直流電力線21以及22連接。直流電力線21是高電 壓側(cè)的電力線，直流電力線22是低電壓側(cè)的電力線。功率調(diào)節(jié)器3通過包括直流電力線21 及22以及直流電力線L1~L14的直流電流路徑，取得通過太陽能電池串10生成的直流電 力。功率調(diào)節(jié)器3具有DC/AC逆變器功能，將通過太陽能電池串10生成了的直流電力變換 為交流電力。
[0011] 監(jiān)視系統(tǒng)包括多個子機(jī)（remote unit (RU)) 8以及母機(jī)（base unit (BU)) 9。為了 按照太陽能電池面板單位進(jìn)行監(jiān)視，在太陽能電池面板（photovoltaic panel (PV))P1~ P15的各個中設(shè)置了子機(jī)8。子機(jī)8發(fā)送通過傳感器取得的測量數(shù)據(jù)（例如電流、電壓、溫 度等）。具體而言，子機(jī)8將表示測量數(shù)據(jù)的電流信號（即測量數(shù)據(jù)被編碼了的電流信號） 重疊到連接了太陽能電池串10以及功率調(diào)節(jié)器3的直流電流路徑。
[0012] 母機(jī)9與多個子機(jī)8進(jìn)行通信，從多個子機(jī)8的各個接收測量數(shù)據(jù)。在圖1的例 子中，母機(jī)9通過電流變壓器（current transformer (CT)) 6與直流電力線21 f禹合。
[0013] 圖2是示出比較例的子機(jī)8的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖2的結(jié)構(gòu)例示出與太陽能電池串 10中的最高電位側(cè)的太陽能電池面板P1耦合了的子機(jī)8。圖2的子機(jī)8包括電流檢測電 路81、電壓檢測電路82、控制器83、以及發(fā)送機(jī)84。電流檢測電路81檢測太陽能電池面板 P1的輸出電流。例如，也可以使用霍爾元件、或者微小電阻值的電阻器來安裝電流檢測電 路81。電壓檢測電路82被耦合在直流電力線21與直流電力線L1之間，檢測太陽能電池 面板P1的輸出電壓。電壓檢測電路82與直流電力線21耦合，檢測相對于未圖示的基準(zhǔn)電 壓（例如直流電力線L1的電壓）的直流電力線21的電壓。電壓檢測電路82也可以被耦 合在直流電力線21與直流電力線L1之間，檢測太陽能電池面板P1的輸出電壓。
[0014] 控制器83將通過電流檢測電路81以及電壓檢測電路82得到的測量數(shù)據(jù)經(jīng)由 發(fā)送機(jī)84發(fā)送到母機(jī)9。即，控制器83收集通過電流檢測電路81以及電壓檢測電路82 得到的測量數(shù)據(jù)，生成測量數(shù)據(jù)被編碼了的數(shù)字發(fā)送信號（發(fā)送比特列），將數(shù)字發(fā)送信 號供給到發(fā)送機(jī)84。例如，也可以使用微型控制器（微型處理器）或者Digital Signal Processor (數(shù)字信號處理器）（DSP)來安裝控制器83。
[0015] 發(fā)送機(jī)84使用電力線通信技術(shù)而與母機(jī)9進(jìn)行通信。具體而言，發(fā)送機(jī)84具有 線性驅(qū)動器（放大器），將數(shù)字發(fā)送信號作為電流信號重疊到直流電力線21以及L1。發(fā)送 機(jī)84的線性驅(qū)動器一般與太陽能電池面板P1并聯(lián)地，與和太陽能電池面板P1連接了的2