CN104145226B - 具有区段最大功率点跟踪的集成光伏面板 - Google Patents
具有区段最大功率点跟踪的集成光伏面板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104145226B CN104145226B CN201280062199.XA CN201280062199A CN104145226B CN 104145226 B CN104145226 B CN 104145226B CN 201280062199 A CN201280062199 A CN 201280062199A CN 104145226 B CN104145226 B CN 104145226B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- section
- converter
- integrated photovoltaic
- terminal
- photovoltaic panels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 17
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 16
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 14
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 14
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 14
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 101000746134 Homo sapiens DNA endonuclease RBBP8 Proteins 0.000 description 5
- 101000969031 Homo sapiens Nuclear protein 1 Proteins 0.000 description 5
- 102100021133 Nuclear protein 1 Human genes 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 102000000584 Calmodulin Human genes 0.000 description 1
- 108010041952 Calmodulin Proteins 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940117958 vinyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
- H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
- H01L31/0201—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules comprising specially adapted module bus-bar structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
- H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
- H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
- H02J2300/26—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
集成光伏面板具有一个或多个整体的DC‑DC变换器电路。DC‑DC变换器输入端口耦合到与给其它变换器馈电的PV设备分离的面板的至少一个光伏(PV)设备的区段。变换器具有用于操作变换器以将来自所耦合的光伏设备的最大功率传送到其输入端口的MPPT控制器。PV面板具有PV设备安装于的透明基板。层压材料将PV设备和变换器密封到基板。在实施方式中，面板具有与输出端口串联连接的多个变换器。集成PV面板提供PV设备的每个区段的汇总的最大功率。在一些实施例中，DC‑DC变换器是完整的，具有电感器，在其它实施例中，由面板的多个变换器共用公共电感器，在特定的实施例中，公共电感器是面板的寄生电感。
Description
相关申请
本申请要求2011年10月31日提交的美国临时申请序列号61/553513的优先权，该临时申请通过引用被并入本文。
具有不完整的、无电感器的、降压型DC-DC变换器的遍及整个面板的能量存储电感器的进一步讨论在2010年8月18日提交的美国临时申请序列号61/375012中可得到，该临时申请的内容通过引用被并入本文。
技术领域
本文件涉及具有集成电子线路的光伏面板的领域。
背景
光伏(PV)面板常常用于给电池充电或通过市电并联逆变器向电网提供功率。然而，PV面板常常提供比从已知的设备效率和照明预期的更少的输出功率。
PV面板可输送少于最佳功率的一个原因是，在一般条件下它们的最佳功率输出常常在与电池充电电压或其它恒定电压负载不完全匹配的电压下。这发生，部分地因为一般面板是温度敏感的，它们必须具有被串联连接以在高温下提供电池充电电压的足够的电池，这个电池数在低温下变得过量，在低温时PV电池产生其最佳输出电压。类似地，最佳功率输出电压可随着照明改变而改变。其它损耗当在面板中的任一个串联连接的PV电池比面板中的其它电池产生更少的电流时出现，阻碍额外的电路，PV电池的串联串的输出电流实际上被在最弱或被最多遮挡的电池中产生的光电流限制。
因为遮挡影响在电池中产生的光电流，常常将电池的串联串的电流产生限制到该串的被最多遮挡的电池的电流产生，在相同的串联串中的未遮挡的电池可实质上产生比它们否则能够有的功率更少的功率。此外，电池的遮挡可随着一天的时间、日照角、障碍位置和甚至风吹下的叶子或面板上的其它残渣的位置而改变。
最大功率点跟踪(MPPT)设备常常连接在PV面板的阵列和负载(例如电池)之间。它们一般具有将在面板电压下的输入功率转换成在负载电压下的用于负载的输出功率的DC-DC变换器以及试图找到PV面板的阵列产生最大功率时的面板电压的控制电路。MPPT设备的DC-DC变换器用来使面板和负载电压去耦。
一般，MPPT设备未嵌在面板内，而是在面板的输出端或面板的阵列与负载之间用线连接的单独设备。
发明内容
集成光伏面板具有整体的DC-DC变换器电路，该电路具有适合于耦合到至少一个光伏设备、第一开关设备、第一和第二输出端及续流设备的输入端。变换器还具有适合于控制第一开关设备的切换的控制单元。PV面板具有PV设备被安装于的透明基板，至少一个PV设备给DC-DC变换器馈电。层压材料将第一PV设备和第一变换器电路密封到透明基板。在其它实施例中，面板具有与输出端串联连接的多个DC-DC变换器电路，每个变换器电路连接到单独的PV设备。在一些实施例中，DC-DC变换器是完整的，具有电感器，在其它实施例中，公共输出电感由面板的多个DC-DC变换器共用，在特定的实施例中，公共输出电感是面板的寄生电感。
集成光伏面板具有整体的DC-DC变换器电路，该电路具有适合于耦合到至少一个光伏设备、第一开关设备、第一和第二输出端及续流设备的输入端。变换器还具有适合于控制第一开关设备的切换的控制单元。PV面板具有PV设备被安装于的透明基板，至少一个PV设备给DC-DC变换器馈电。层压材料将第一PV设备和第一变换器电路密封到基板。
替代的集成PV面板具有透明基板，且PV设备的几个区段和粘合到基板的电子线路。每个区段具有多个PV设备，每个PV设备具有至少一个PV电池，每个区段的PV设备串联地电耦合到电子电路载体，电子电路载体例如是用于连接到PV设备的端子并包含变换器电路的印刷电路板(PCB)组件。包含在电子电路载体上或中的变换器电路具有至少第一开关设备、续流设备和适合于控制第一开关设备的切换以优化从PV设备到变换器电路的功率传送的控制单元。变换器电路的输出端是区段的输出端并且串联地电连接到面板端子。
附图说明
图1是具有多个区段的集成光伏(PV)面板的顶部平面简图，每个区段具有几个PV电池和MPPT控制设备。
图2是图1的PV面板的实施例的电气示意图。
图3是其中变换器输出端以串联-并联配置耦合的实施例的电气示意图。
图4是变换器输出端以并联配置耦合的实施例的电气示意图。
图5是具有MPPT控制器和完整的DC-DC变换器的区段的电气示意图。
图6是具有MPPT控制器和降压变换器的不同配置的区段的电气示意图。
图7是具有MPPT控制器和升压变换器的区段的电气示意图。
图8是具有MPPT控制器和共用电感器变换器的区段的电气示意图。
图9示出包含MPPT控制器和DC-DC变换器电路的印刷电路板(PCB)的平面图。
图10是附接到带状线的区段的PV电池和PCB的图示。
图11是附接到PV电池的带状线的横截面图示。
图12是示出集成面板的层的放大横截面图。
图13是被分成具有MPPT控制设备的区段的PV电池的替代布置的图示。
图14是被分成具有MPPT控制设备的区段的PV电池的另一替代布置的图示，MPPT设备布置在区段之间的带中。
图15是具有用于PV电池的两个相邻区段的DC-DC变换器和输入电容器的PCB的替代实施例的图示。
图16是在区段中的单电池PV单元和带状线的布局的替代实施例的图示。
图17是被分成具有MPPT控制设备的区段的PV电池的另一替代布置的图示，MPPT设备布置在区段之间的正方形图案中。
图18示出在圆PV电池的顶层上使用的金属化图案。
图19示出在用于安装在面板中的电池的区段的角处的圆PV电池的底层上使用的金属化图案。
图20示出适合于在用于安装在面板中的电池的区段中的任何位置处的圆PV电池的底层上使用的金属化图案。
图21示出具有作为电路载体的修改的集成电路封装的替代实施例。
具体实施方式
在图1中示出集成光伏(PV)面板100。这个面板具有例如可由单晶硅制造的多个PV电池单元102，虽然替代的实施例可具有包括其它材料(包括II-VI、III-V和I-III-VI材料例如铜铟镓硒)的PV电池单元。在实施例中，PV电池单元被制造为单个电池，在替代实施例中，每个电池单元由在单层或多层形式中的多个PV电池构成，并可具有在每个电池单元内部的集成串联和/或并联互连。每个电池单元具有至少一个正端子和至少一个负端子，可通过该正端子和该负端子从电池单元提取从入射在电池单元上的光产生的功率。
电池单元102被组织成几个区段，例如区段106和区段107，其中每个区段具有至少一个电池单元102，且一般具有几个电池单元102连同每区段106、107的一个MPPT控制器和DC-DC变换器设备104。每个区段的电池单元102一般由镀锡铜带状线互连，以形成向如图2所示的变换器设备104的输入端口提供功率的光伏部分。在很多实施例中，一个或多个滤波电容器108设置在到每个变换器设备104的输入端处。在图2的实施例中，DC-DC变换器设备104的输出端口串联地耦合在一起。虽然DC-DC变换器具有一般具有两个端子的输入端口和一般具有两个端子的输出端口，在很多实施例(包括图2所示的实施例)中，每个端口的一个端子可共同耦合在一起。替代地，可使用完全隔离的变换器，其中输入和输出端口每个具有两个端子，且没有输入端口的端子耦合到输出端口的端子。也可将额外的通信或控制端口设置在DC-DC变换器上。
在操作期间，面板(例如图1的面板)可没有临时遮挡区或具有更多临时遮挡区，例如代表例如可由树的分枝投射的阴影的箭头状区109；此外，这些阴影区可随着一天的时间或随着风的变化从一个PV设备单元102移动到另一PV设备单元102或从一个区段111移动到另一区段106、107。在任何给定的时间，多于一个区段可被遮挡或只有任何区段中的一部分可被遮挡。在一些***中，遮蔽可以是可重复的和可预测的，且在一些***中，可重复的遮蔽可保证区段106/107的特定配线拓扑以优化在这样的可重复阴影图案下的面板的输出功率。
在替代的实施例中，区段的DC-DC变换器设备104的输出端以并联或串联-并联配置而不是以如图2所示的严格串联配置耦合在一起。
在图2的实施例中，DC-DC变换器设备104可合并完整的降压型DC-DC下变换器，如图5所示的。每个变换器设备104具有控制器160、能够在控制器160的控制下将通过第一输入端169的节点161从电池单元102接收的功率耦合到中间节点165的第一开关或有源设备164、可作为在中间节点165和第二节点163之间的续流(freewheel)设备操作的第二开关或有源设备162、耦合在中间节点165和具有输出端子170的输出节点之间的电感器166、以及输出滤波电容器168。第二输入端167充当第一输入端169的返回端。第二输出端子172耦合到第二有源设备162、电容器168、108和PV电池单元102。在这个实施例中，不需要遍及整个面板的能量存储电感器120(图2)。可以可选地提供面板输出电容器12以减小由DC-DC变换器104产生的电噪声的辐射。
可在这个架构中使用具有第一输入端169和第二输入端167及第一输出端170和第二输出端172的四端子DC-DC变换器。为了在特定实施例中的方便且如图5所示，输入端167连接到第二输出端172，然而其它配置是可能的，并可能是不同的变换器类型所需的。
虽然图5示出倒转降压变换器架构，其它DC-DC变换器配置是可能的。例如，图6示出非倒转或正常的降压变换器架构，该架构也被预期在集成面板中工作，其中变换器输出端171通过节点161连接到输入端169，但输入端167不连接到第二输出端170。
图7示出使用升压变换器218的替代实施例，升压变换器218可应用于与图2、3、和4的实施例类似的具有较高电压输出的实施例，且特别可应用于例如图4所示的并联实施例。升压变换器通过交替地闭合和然后断开第一开关或有源设备220来操作，当有源设备220闭合时电流在电感器222中建立。当有源设备220断开时，电流继续在电感器222中流动一段时间，引起穿过续流设备224的传导并使电流流经输出端170。
在图2的替代实施例中，DC-DC变换器设备104实现如图8所示的降压型DC-DC下变换器的部分的无电感器区段。在这个实施例中，每个变换器设备104c具有控制器180、能够在控制器180的控制下将通过第一节点181从电池单元102接收的功率耦合到输出端子186的第一有源或开关设备184、以及可作为在输出端子186和第二节点183之间的续流设备操作的第二开关或有源设备182。第二输出端子188耦合到第二有源设备182、电容器108和PV电池单元102。在这个实施例中，可提供单个能量存储电感器120和输出电容器122，其在特定的实施例中被密封在面板内。在替代的实施例中，能量存储电感器120和输出电容器122在面板外部，但与面板相关联并电耦合到面板，并可位于与面板相关联的端子箱中。具有不完整的无电感器降压型DC-DC变换器的遍及整个面板的能量存储电感器的进一步讨论在2010年8月18日提交的美国临时专利申请序列号61/375012中可得到。在又一替代的实施例中，无电感器变换器的切换在面板的带状线和汇流条的寄生电感满足电感器120的需要时的足够高的频率下，且不需要提供分立的电感器120。
为了便于汇流条到电路载体(包括PC板)以及到带状线的连接，面板的汇流条一般由镀锡铜带状线制造；在很多但不是所有实施例中，用于汇流条的带状线是比用于串联耦合个体光伏单元的带状线更宽和因此更低电阻的带状线。在特定的实施例中，二毫米宽的带状线用于将区段的光伏单元串联地串在一起，而五毫米宽的带状线用于汇流条。
在替代的实施例中，如图3所示，DC-DC变换器104的输出端以串联-并联配置耦合。在与图3的实施例类似并具有带有内部电感器(例如电感器166、222)的完整DC-DC变换器的实施例中，没有额外的电感器在面板中是必需的。在与图3的实施例类似并具有如图8所示的缺乏内部电感器的不完整DC-DC变换器的实施例中，为面板中的DC-DC变换器的每个串联串或组提供单独的串电感器230。也可提供面板输出电容器232以过滤输出电流。
在替代的实施例中，如图4所示，DC-DC变换器并联连接以驱动面板输出。这个实施例对多电池PV设备单元102特别有用，其中它可能对降压或升压变换器，或对单电池PV设备单元和升压型变换器有用。
在具有如图8所示的不完整无电感器降压型DC-DC变换器104c的实施例中，协调区段中的变换器的切换可能是合乎需要的。例如，如果太少的开关设备184闭合，则面板的输出电压可能不足以促使面板100和电池负载之间的阻塞二极管正向偏压。另一方面，如果足够大数量的区段的开关设备184同时闭合，则电流将开始逐渐积聚在电感器120中，即使在面板和电池之间存在阻塞二极管也是如此。为了允许DC-DC变换器104的协调，电容地隔离的通信端口187可设置在具有隔离电容器185的每个DC-DC变换器104上；通信端口187可耦合到变换器104的主变换器或耦合到操作遍及整个面板的同步和控制算法的面板微控制器。
通信端口在一些替代的实施例中是双向的，并提供用于将控制信息传输到单独的区段并从单独的区段读取遥测信息。在具有如图4所示并联地耦合的升压变换器的实施例中，其中每个变换器是完整的，具有电感器，且协调的切换是不必要的，控制信息可包括期望面板输出电压，使得DC-DC变换器可充当可控制的输出电压调节器。在实施例中，来自每个变换器的遥测信息可包括所确定的最大功率点电流和电压、变换器输入和输出电压和电流以及PWM控制的开关的占空比中的一个或多个。
在特定的实施例中，通信端口187耦合到单个、遍及面板的互连，用于在主变换器或面板控制器和DC-DC变换器104之间的串行通信，其中每个DC-DC变换器的控制器180必须识别在面板中的它自己的地址。在替代的实施例中，每个DC-DC变换器104c具有以菊花链方式耦合到变换器的链中的下一变换器的通信互连输出端189。在这个实施例中，DC-DC变换器104c的控制器180可根据它们在链中的位置来识别命令，而不必识别分立的地址。
具有在图5、6、和7中所示的完整的包括电感器的类型的变换器的面板也可受益于具有菊花链式或遍及面板型的电容地隔离的通信端口187。在特定的实施例中，变换器104不仅由主变换器或面板微控制器控制，而且可将遥测信息(例如在变换器104的输入和输出端子处的电压测量结果和温度测量结果)返回到主变换器或微控制器。在实施例中，面板微控制器可格式化从变换器104接收的电压、电流和温度信息，并将该电压、电流和温度遥测信息通过串行连接器提供到在面板外部的控制器或计算机。这样的遥测信息在面板和***测试和监测中是有用的。例如，如果PV设备102出故障，则该信息可能是***操作员感兴趣的，***操作员可接着确定***性能的因而产生的降低是否成为面板更换的根据。在替代的实施例中，遥测信息由串行无线通信提供，且在特定的实施例中，遥测信息由对应于IEEE802.15.4-2003标准的无线电发射机使用ZigBee(TM ZigBee联盟)协议来提供。
在替代的实施例中，可使用除了降压变换器类型以外的变换器。在一个这样的实施例中，升压变换器用于DC-DC变换器设备104，在另一实施例中，降压-升压变换器用于DC-DC变换器设备104，以及在另一实施例中，Cuk变换器用于DC-DC变换器设备104。应注意，降压、升压和降压-升压变换器一般具有主动控制的开关设备(例如设备164)和续流设备(例如设备162)。可使用隔离和非隔离的拓扑及其等效形式。
在参考图5和图8讨论的实施例中，将串联地电耦合变换器设备104的互连设置在面板100内。此外，DC-DC变换器设备104具有最大功率点跟踪(MPPT)电路，其用于调节控制器160、180的操作以优化从区段106、107、111等的PV部分到DC-DC变换器设备104的功率传送。
在实施例中，DC-DC变换器设备104由合并第一有源设备164、184、第二有源设备162、182、MPPT电路190和控制器160、180的集成电路198形成。在特定的实施例中，将隔离电容器185集成在集成电路198内部。集成电路198连同输入电容器108一起被组装到电子电路载体(例如印刷电路板(PCB)200(图9))，PCB200具有耦合到输出节点170、186的输入结合区202、耦合到第一节点181的第二结合区204以及用于耦合到第二节点183、163的第三结合区206。在替代的实施例中，电感器166和输出电容器168也附接到PCB200。在又一替代的实施例中，电子电路载体是具有至少三个连接的集成电路封装，一个连接相应于PCB200的每个结合区。
在图1的面板的特定实施例中，PV电池单元102通过带状线250在每个区段106中电耦合在一起以形成焊接到每个单元102的光伏部分，如图10和11所示那样。带状线一般是具有矩形横截面的金属导电线，宽侧附接到每个单元。在图10和11的实施例中，每个PV电池单元102具有在单元102的第一侧或顶侧上的第一端子和在单元102的第二侧或底侧上的第二端子。在这个实施例中，通过将带状线252的区段焊接到一个单元102b的第一或顶部端子和相邻单元102a的第二或底部端子来将单元102串联地电连接成串。一般，单元102的第一串256和第二串258由被定向成平行于第一轴260的带状线250的区段耦合在一起，这两个串256、258由被定向成平行于第二轴262的带状线的汇流条254串联地耦合在一起，第二轴262垂直于第一轴260。因此，如图10所示，每个串256、258形成相应的列，汇流条254电耦合每个列的端部PV电池单元102。在图10所示的实施例中，带状线252是成对的以减小这些电线的阻抗。
在特定的实施例中，如图10所示，将单元102互连的带状线并联地成对，且单元102具有适合于与用于单元的每个正端子和负端子的两个并联的带状线一起使用的金属化图案。在替代的实施例中，不同数量的带状线可与具有适合于用在所提供的多个电线上的金属化图案的单元一起使用。在具有单元(例如集成多电池单元)的可选实施例中，其中在降压接触金属化和单元的正表面上的金属之间有完整连接，将短带状分流器用在PV电池单元之间。
在图10和11的实施例中，PCB(例如具有DC-DC变换器104的图9的PCB200)具有粘合到PV电池单元的串256的第一端的带状线250的第二结合区204以及粘合到被定向成平行于第二轴262的带状线的汇流条264的第三结合区206，该带状线转而粘合到单元102的第二串258的端部。单元102从而串联耦合并耦合到PCB250的第二结合区204和第三结合区206以形成区段266。在某些实施例中，DC-DC变换器的负和正输出端口节点延伸到区段266的相对角702、704，如图10所示那样。在这些实施例中，如所示的，汇流条264适合于将输出节点之一延伸到角704。在很多实施例中，区段266布置成使得一个区段266的角702相邻于另一区段266的角704，从而帮助最小化串联地耦合区段266的导体的长度。
与图10所示的区段类似的区段可被特征化为使PCB250在区段所占据的矩形区的边缘处，且汇流条258在矩形区的相对边缘处。当这些区段被如图1所示那样组织(具有PCB250的矩形区段区的边缘在面板的外部，汇流条258在面板的中心)时，沿着PCB250(或沿着DC-DC变换器104、105)的线描绘了一U形状，连同连接最底下的两个区段(例如区段111)的汇流条以及在该U的顶部处建立的面板输出连接。当区段以这个U形方式被组织(PCB250在U的外部)时，两个横向相邻的区段的汇流条258可定位成彼此相邻，或在替代的实施例中，汇流条258可垂直地堆叠，一个汇流条在另一汇流条的顶部上，但这两个汇流条用绝缘带彼此隔离。在替代的实施例中，汇流条被覆盖有绝缘带并折叠在电池之下以最小化在面板的中间的空间中断。
虽然在区段166的每个串256、258中示出三个单元102，因而提供串联的六个单元102，在各种实施例中区段266可具有串联的其它数量的单元以形成光伏部分；在图13所示的实施例中，每个区段306具有串联的并耦合到一个PCB304的12个PV电池单元302，每个PCB304具有带有MPPT控制器的一个DC-DC变换器。在实施例中，PCB304的DC-DC变换器串联地电耦合在一起。
面板350的如图14所示的替代实施例具有区段352，每个区段具有串联耦合的若干PV电池单元302以形成在区段内的光伏部分。每个区段的PV单元302耦合到PCB，PCB可以是每区段的PCB354，每个PCB354具有单个DC-DC变换器且如图9所示那样，或可以是用于每个区段对的PCB358，每个区段对针对两个区段中的每个或其组合具有一DC-DC变换器。PCB354、358沿着面板350的中心轴或在面板350的中心轴附近对齐，使得耦合到区段对PCB358的一个区段352位于PCB358的每侧上。因此，如图14所示，由布置在区段352的两个不同列的公共行中的两个相应的区段352共用每个区段对PCB358。类似地，在使用每区段的PCB354的场合，区段被定位成使得具有PCB的区段边缘是相邻的。在各种实施例中，图14的实施例的PCB的DC-DC变换器可如图14所示串联耦合在一起，可以串联-并联配置耦合，或可如图4所示那样并联耦合。
图15示出例如可在图14所示的实施例的每个区段对中使用的PCB358。在这个实施例中，PCB具有允许带状线汇流和面板输出配线到DC-DC变换器376的输出端的连接的负附接焊盘372和正附接焊盘374。板具有耦合在输入端子380、382之间的输入电容器378，输入端子380、382通过带状线384耦合到区段的PV电池单元。在实施例中，输入端子380、382可通过附加的电镀而沉积的铜的额外厚度或通过沿着端子焊接带状线，来具有降低的阻抗。
实施例可具有与图10所示的不同的每个区段内的配线方案。例如，具有与带状线406、408串联耦合在一起的四个或更多(在图示中是六个)单电池PV单元402、404的如图16所示的区段可具有一个或多个单元404，而顶部互连和附接的带状线408相对于底部互连和附接的带状线旋转以通过减小带状线的总长度来允许降低的电阻互连。
面板420(图17)的实施例具有区段，例如与图16的区段类似的区段422、423。这些区段具有附接到平行的顶部和底部带状线426的一些PV单元424和附接到垂直于底部带状线(例如带状线426、430)的顶部带状线的一些PV单元428。每个区段具有在电路载体432上的DC-DC变换器，DC-DC变换器具有来自PV单元424、428的输入端和通过汇流条434串联连线并连接到面板端子436的输出端。在图17所示的实施例中，汇流条434、电路载体432、带状线426和PV单元424、428都被密封到如参考图12所示和所讨论的透明基板。图17所示的特定实施例具有被组织成正方形或接近正方形图案的汇流条434和电路载体432，四个区段的PV单元在该正方形或接近正方形图案内，且六个区段的PV单元在该正方形或接近正方形图案外部。这个实施例比图1所示的实施例提供减小的汇流条长度和因此提供潜在地更小的汇流条电阻。以与上面关于图10讨论的方式类似的方式，每个区段422、423具有带有相对的角706、708的矩形形状。只有一些角706、708在图17中被标记以促进说明清楚性。每个区段的DC-DC变换器输出端口的负和正输出节点分别延伸到角706、708。在一些替代的实施例中，在角706、708处的输出节点极性是反转的，使得正输出节点延伸到角706，而负输出节点延伸到角708。如图17所示，每个第一角706相邻于第二角708。
与图16所示的区段类似的区段的实施例具有PV电池，该PV电池具有均匀的未图案化的底部金属层(未示出)和如图18所示被图案化的顶部金属层450，顶部金属层450具有适合于焊接到在第一轴上定向的带状线的汇流条451。与图16所示的区段类似的区段的替代实施例具有一个或一个电池(例如电池404)，其具有如图18所示被图案化的顶部层，而底部金属层452(图19)具有适合于焊接到在垂直于第一轴的第二轴上定向的带状线并适合于用作角电池404(图16)的汇流条454或可焊接区域。与图16所示的区段类似的区段的另一替代实施例具有一个或多个电池，该电池具有如图18所示被图案化的顶部层，而底部金属层456具有被调整为栅格图案以允许将汇流条焊接到在第一轴上或垂直于第一轴的第二轴上定向的带状线的汇流条(图20)或可焊接区域，这样的电池可用作被焊接到沿着两个轴中的每个对齐的带状线的角电池404或用作在区段中的非角电池402。
虽然图18-20示出扁平圆光伏电池，但这些布局也可适用于具有如图16所示的正方形PV电池的区段。
为了组装面板300，预先组装每个区段的串256、258和PCB250。将乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的薄板304(图12)放置在透明基板302上。在特定的实施例中，基板302可以是淬火过的低铁玻璃；在其它实施例中，基板302是透明聚合材料。EVA在这个面板中用作热熔性粘合剂和密封剂。EVA薄板304可覆盖有抗反射涂层薄板306。在实施例中，抗反射涂层薄板306由一种或多种透明材料制成，该一种或多种透明材料具有被选择来最小化在PV单元102和EVA的边界处的反射的一个或多个折射率和厚度。将如前面描述的每个区段106的串联连接的PV电池单元102和带状线252布置在EVA薄板上，而它们的光敏侧面向基板302，且在期望位置上的PCB是相邻的。如果不是已经完成，带状线汇流条264附接到任何相邻区段(例如区段107)的输出结合区域。也附接在面板的结合部分内的任何其它配线，例如可稍后连接到面板的端子箱的引线。将第二EVA薄板308放置在PV电池单元102、带状线252和PCB250之上。然后将聚氟乙烯(例如TedlarTM(杜邦的商标)或其它防潮层密封材料)的薄板310放置在第二EVA薄板308的顶部上。接着抽吸面板以从EVA薄板304和基板302之间以及从PV电池单元102和EVA薄板304之间移除空气，该面板被压缩并在适当的固定装置中被加热以熔化和固化EVA薄板304、308，从而在PV电池单元102和PCB250周围形成不透气密封，而第一EVA薄板304的材料粘附到玻璃基板302、PCB250和PV设备单元102，并且第二EVA薄板308的材料粘附到Tedlar薄板310和第一EVA薄板304以及PCB250、DC-DC变换器集成电路198和PV设备单元102。因此，如图12所示，层304、308和310是将PV电池单元102和PCB250密封到基板302或将PV电池单元102和PCB250封装在基板320上的层压层。
在替代实施例中，也可在面板内使用额外的层和材料，例如可使区段到面板的组装变得容易的处理层。还预先考虑到，替代的热固性或热熔性粘合剂材料可代替EVA作为面板300中的粘结剂。在替代的实施例中，EVA薄板308可放置在聚氟乙烯薄板310、PV电池单元102、PCB250和所添加的配线上，接着是EVA薄板304和基板302；当抽吸、压缩并加热层后，在面板300中得到类似的不透气密封。
在替代的实施例中，例如在图9或15中示出并显示在图14中的区段之间且在图1、13中的区段边缘处的PCB200、354、358可放置在PV电池102后面，并通过绝缘带与电池102绝缘。这样的实施例将在PCB位置处具有额外厚度。
虽然特定的实施例具有在每个区段106、107中串联地电耦合的六个PV电池单元102，10个区段被组织在U图案中，但是预先考虑到，其它实施例可具有不同数量的区段，并可在每个区段中具有不同数量的PV电池单元，且可具有与图1所示的60不同的每面板PV电池单元的总数。例如，图13示出在一区段中的12个PV电池单元，而每面板五个区段。具有PV电池单元的相同总数60的另一实施例可具有在一区段中的20个PV电池单元，而每面板三个区段。此外，预先考虑到，一些其它实施例将包括每区段8个PV电池单元、每区段10个PV电池单元或每区段24个PV电池单元。此外，预先考虑到，PV电池单元102可被制造为圆、半圆、正方形、具有截角的正方形、矩形或允许它们组装成面板而没有过多浪费的面积的任何其它形状。利用例如可制造在较大晶片上的大PV电池单元，可以有比所示的更少的每面板PV单元。
面板的替代实施例具有在修改的集成电路封装502(图21)内实现的DC-DC变换器，集成电路封装502直接嵌入面板内作为没有PCB的电路载体。在这个实施例中，封装502可具有冷却突出物(tab)506，并可具有用于通信互连508的串联连接的小直径销504，通信互连508可以是小直径电线。在这个实施例中，封装502具有对应于基于PCB的版本的三个PCB端子202、206、204的三个宽销510、512、514。宽销510被点焊或焊接到带状线总线520，带状线总线520通过带状线522耦合到PV单元串的端子并耦合到下一区段的输入端子。宽销512被点焊或焊接到带状线总线526，带状线总线526通过带状线528耦合到PV单元的第二端子。宽销514用作区段输入端或公共端子，区段输入端或公共端子通过带状线总线530耦合到面板的端子或耦合到前一区段的宽销510。
在操作中，期望的是，当面板100的一部分在如图1所示的阴影109中时，当前设计的面板将维持更多的输出能力。虽然在区段111内的串联连接的PV电池单元102的光电流被最多遮挡的电池单元112的光电流限制，在该区段内的MPPT跟踪电路190将找到区段的操作点，在该操作电，将最大功率传输到该区段的DC-DC变换器105。DC-DC变换器105将接着提供与面板100的其它区段的DC-DC变换器104所提供的输出电流相同的输出电流，但处于比能够开发更高瓦特的那些其它区段所提供的区段电压更低的区段电压下。
特征的组合
上面描述的特征以及下面主张的那些特征可以用各种方式组合而不偏离其范围。下面的例子示出一些可能的组合：
(A1)集成光伏面板可包括基板和一个或多个区段。每个区段可包括(a)DC-DC变换器，其包括输入端口和输出端口，以及(b)光伏部分，其包括电耦合到DC-DC变换器的输入端子的一个或多个互连光伏(PV)电池单元。集成光伏面板还可包括将每个PV电池单元和每个DC-DC变换器密封到基板的材料。
(A2)在被表示为(A1)的集成光伏面板中，一个或多个区段可包括多个区段。
(A3)在被表示为(A2)的集成光伏面板中，多个区段中的至少两个区段的DC-DC变换器的输出端子可串联地电耦合。
(A4)被表示为(A2)或(A3)的集成光伏面板中的任一个还可包括与多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器的输出端口串联地电耦合的能量存储电感器。
(A5)在被表示为(A2)或(A3)的集成光伏面板中的任一个中，面板互连的寄生电感可用作与多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器的输出端口串联地电耦合的能量存储电感器。
(A6)在被表示为(A2)或(A3)的集成光伏面板中的任一个中，多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器的输出端口可并联地电耦合。
(A7)在被表示为(A2)的集成光伏面板中：(a)多个区段的第一子集的DC-DC变换器的输出端口可串联地电耦合以形成第一组区段；(b)多个区段的第二子集的DC-DC变换器的输出端口可串联地电耦合以形成第二组区段；以及(c)第一组区段和第二组区段中的每组可包括至少两个区段，其中第一组区段的每个区段不同于第二组区段的每个区段。
(A8)在被表示为(A7)的集成光伏面板中，第一组区段可与第二组区段并联地电耦合。
(A9)被表示为(A7)或(A8)的集成光伏面板中的任一个还可包括：(a)与第一组区段串联地电耦合的第一能量存储电感器；以及(b)与第二组区段串联地电耦合的第二能量存储电感器。
(A10)在被表示为(A2)到(A9)的集成光伏面板中的任一个中，多个区段可布置在单个列中。
(A11)在被表示为(A2)到(A9)的集成光伏面板中的任一个中，多个区段的第一子集可布置在第一列中，而多个区段的第二子集可布置在第二列中，其中第二列不同于第一列。
(A12)在被表示为(A11)的集成光伏面板中，多个区段可包括在第一列中的第一区段和在第二列中的第二区段，其中：(a)第一区段和第二区段在公共行中，(b)第一区段的DC-DC变换器和第二区段的DC-DC变换器是公共组件的部分。
(A13)在被表示为(A12)的集成光伏面板中，第一区段的DC-DC变换器和第二区段的DC-DC变换器可共用公共电路板。
(A14)在被表示为(A2)的集成光伏面板中：(a)多个区段中的每个区段可具有带有相对的第一角和第二角的矩形形状；以及(b)在多个区段的每个区段中：(1)区段的输出端口的正输出节点可延伸到第一角，以及(2)区段的输出端口的负输出节点可延伸到第二角。
(A15)在被表示为(A14)的集成光伏面板中，多个区段可布置成使得至少一个第一角相邻于至少一个第二角。
(A16)被表示为(A14)或(A15)的集成光伏面板中的任一个还可包括汇流条，汇流条适合于：(a)将多个区段之一的正输出节点延伸到区段的第一角；以及(b)将区段的输出端口连接到多个区段中的相邻区段的输出端口。
(A17)被表示为(A14)或(A15)的集成光伏面板中的任一个还可包括汇流条，汇流条适合于：(a)将多个区段之一的负输出节点延伸到区段的第二角；以及(b)将区段的输出端口连接到多个区段中的相邻区段的输出端口。
(A18)在被表示为(A14)到(A17)的集成光伏面板中的任一个中，多个区段可被布置成使得每个第一角相邻于相应的第二角。
(A19)在被表示为(A14)到(A18)的集成光伏面板的任一个中，多个区段可包括被布置成使得第一角中的一些相邻于两个第二角的至少三个区段。
(A20)在被表示为(A19)的集成光伏面板中，多个区段可布置在两个不同的列中，使得至少一个第一角相邻于在两个不同的列的每个列中的第二角。
(A21)在被表示为(A18)的集成光伏面板中，多个区段中的每个区段可具有由区段的第一角和第二角限定的第一侧，其中：(a)多个区段的第一子集布置成使得第一子集的每个区段的第一侧根据第一轴来定向；(b)多个区段的第二子集布置成使得第二子集的每个区段的第一侧根据第二轴来定向；(c)多个区段的第三子集布置成使得第三子集的每个区段的第一侧根据第三轴来定向；(d)多个区段的第四子集布置成使得第四子集的每个区段的第一侧根据第四轴来定向；(e)第一轴平行于第二轴但从第二轴偏移；(f)第三轴平行于第四轴但从第四轴偏移；以及(g)第一轴和第二轴垂直于第三轴和第四轴。
(A22)在被表示为(A2)到(A21)的集成光伏面板中的任一个中，每个DC-DC变换器可包括相应的变换器组件，且多个区段中的至少一些可占据在基板上的矩形空间，使得区段的DC-DC变换器的变换器组件相邻于矩形空间的第一侧。
(A23)在被表示为(A22)的集成光伏面板中，每个变换器组件可包括电路板。
(A24)在被表示为(A2)到(A23)的集成光伏面板中的任一个中，每个DC-DC变换器可包括共同形成DC-DC变换器的输入端口和输出端口的第一端子、第二端子和第三端子。
(A25)在被表示为(A24)的集成光伏面板中，第一端子和第二端子可以是输入端子，而第一端子和第三端子可以是输出端子。
(A26)在被表示为(A25)的集成光伏面板中，每个DC-DC变换器可配置成使得：(a)DC-DC变换器的第一端子是组合的负输入端子和负输出端子；(b)DC-DC变换器的第二端子是正输入端子；以及(c)DC-DC变换器的第三端子是正输出端子。
(A27)在被表示为(A25)的集成光伏面板中，每个DC-DC变换器可配置成使得：(a)DC-DC变换器的第一端子是组合的正输入端子和正输出端子；(b)DC-DC变换器的第二端子是负输入端子；以及(c)DC-DC变换器的第三端子是负输出端子。
(A28)在被表示为(A25)的集成光伏面板中，每个DC-DC变换器可配置成使得：(a)DC-DC变换器的第一端子是组合的负输入端子和正输出端子；(b)DC-DC变换器的第二端子是正输入端子；以及(c)DC-DC变换器的第三端子是负输出端子。
(A29)在被表示为(A25)到(A28)的集成光伏面板的任一个中，多个区段可包括第一区段和第二区段，且第一区段的DC-DC变换器的第一端子可电耦合到第二区段的DC-DC变换器的第三端子。
(A30)被表示为(A29)的集成光伏面板还可包括将第一区段的DC-DC变换器的第一端子连接到第二区段的DC-DC变换器的第三端子的第一汇流条。
(A31)在被表示为(A30)的集成光伏面板中，第一汇流条还可将第一区段的光伏部分连接到第一区段的DC-DC变换器的第一端子。
(A32)在被表示为(A2)到(A31)的集成光伏面板的任一个中，多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器可适合于经由一个或多个互连传递信息。
(A33)在被表示为(A32)的集成光伏面板中，该一个或多个互连可通信地耦合多个区段中的至少两个区段的DC-DC变换器。
(A34)在被表示为(A32)的集成光伏面板中，该一个或多个互连可将多个区段中的至少一个区别的DC-DC变换器通信地耦合到主设备。
(A35)在被表示为(A34)的集成光伏面板中，主设备可包括主DC-DC变换器。
(A36)在被表示为(A34)的集成光伏面板中，主设备可包括面板微控制器。
(A37)在被表示为(A32)到(A36)的集成光伏面板的任一个中，该一个或多个互连可操作用于通信地耦合遥测信息。
(A38)在被表示为(A32)到(A37)的集成光伏面板的任一个中，该一个或多个互连可操作用于通信地耦合DC-DC变换器控制信息。
(A39)在被表示为(A32)到(A38)的集成光伏面板的任一个中，该一个或多个互连可操作用于通信地耦合DC-DC变换器同步信息。
(A40)在被表示为(A32)到(A39)的集成光伏面板的任一个中，该一个或多个互连可适合于电容地耦合信息。
(A41)在被表示为(A40)的集成光伏面板中，该一个或多个互连可包括集成在多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器中的至少一个电容器。
(A42)在被表示为(A2)的集成光伏面板中，多个区段中的至少一个可包括将区段的光伏部分电耦合到区段的DC-DC变换器的汇流条。
(A43)被表示为(A2)的集成光伏面板还可包括电耦合多个区段中的至少两个区段的DC-DC变换器的输出端口的至少一个汇流条。
(A44)被表示为(A43)的集成光伏面板还可包括电耦合多个区段中的第一区段和第二区段的DC-DC变换器的输出端口的汇流条，且该汇流条还可将第一区段的光伏部分连接到第一区段的DC-DC变换器的输入端口。
(A45)在被表示为(A2)到(A44)的集成光伏面板的任一个中，多个区段中的至少两个可包括相同数量的光伏电池单元。
(A46)在被表示为(A2)到(A44)的集成光伏面板的任一个中，多个区段中的至少两个可包括不同数量的光伏电池单元。
(A47)在被表示为(A1)到(A46)的集成光伏面板的任一个中，一个或多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器可适合于对相应区段的光伏部分执行最大功率点跟踪。
(A48)在被表示为(A1)到(A47)的集成光伏面板的任一个中，至少一个光伏部分可包括：(a)具有相对的顶侧和底侧的第一光伏电池单元，其中第一光伏电池单元包括(1)在顶侧上的第一可焊接区域，以及(2)在底侧上的第二可焊接区域；(b)附接到第一可焊接区域的第一带状线，其中第一可焊接区域和第一带状线根据第一轴来定向；以及(c)附接到第二可焊接区域的第二带状线，其中第二可焊接区域和第二带状线根据第二轴来定向，且第二轴不同于第一轴。
(A49)在被表示为(A48)的集成光伏面板中，第一光伏电池单元还可包括在第一光伏电池单元的底侧上的第三可焊接区域，其中第三可焊接区域根据第一轴来定向。
(A50)在被表示为(A48)或(A49)的集成光伏面板的任一个中，第一轴可垂直于第二轴。
(A51)在被表示为(A1)到(A50)的集成光伏面板的任一个中，至少一个光伏部分的光伏电池单元可串联地电耦合。
(A52)在被表示为(A51)的集成光伏面板中，至少一个光伏部分的光伏电池单元可通过带状线串联地电耦合。
(A53)在被表示为(A1)到(A52)的集成光伏面板的任一个中，至少一个光伏部分可包括：(a)光伏电池单元的第一列和第二列，其中每个列包括串联地电耦合的一个或多个光伏电池单元；以及(b)将第一列的端部光伏电池单元电耦合到第二列的端部光伏电池单元的一个或多个电导体。
(A54)在被表示为(A1)的集成光伏面板中，一个或多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器可包括：(a)电耦合在DC-DC变换器的输入端口和输出端口之间的开关设备；以及(b)电耦合在DC-DC变换器的输出端口两端的续流设备。
(A55)在被表示为(A1)的集成光伏面板中，一个或多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器可包括：(a)串联地电耦合在DC-DC变换器的输入端口和输出端口之间的开关设备和能量存储电感器；以及(b)电耦合在DC-DC变换器的输出端口和能量存储电感器之间的续流设备。
(A56)在被表示为(A55)的集成光伏面板中，一个或多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器还可包括电耦合在DC-DC变换器的输出端口两端的输出电容器。
(A57)在被表示为(A1)到(A56)的集成光伏面板的任一个中，一个或多个区段中的至少一个区段的光伏部分可包括6个光伏电池单元、8个光伏电池单元、10个光伏电池单元、12个光伏电池单元、20个光伏电池单元或24个光伏电池单元。
(A58)在被表示为(A1)到(A57)的集成光伏面板的任一个中，基板可由玻璃或透明聚合材料形成。
(A59)在被表示为(A1)到(A58)的集成光伏面板的任一个中，将每个PV电池单元和每个DC-DC变换器密封到基板的材料可包括层压材料。
(A60)在被表示为(A59)的集成光伏面板中，层压材料可包括乙烯醋酸乙烯酯的一个或多个层。
(A61)被表示为(A1)到(A60)的集成光伏面板的任一个还可包括被布置在将每个PV电池单元和每个DC-DC变换器密封到基板的材料上的背阻挡层，使得每个PV电池单元和每个DC-DC变换器布置在背阻挡层和基板之间。
(A62)在如权利要求61所述的集成光伏面板中，背阻挡层可包括聚氟乙烯。
(B1)一种光伏电池单元可包括：在光伏电池单元的顶侧上的第一可焊接区域和在光伏电池单元的底侧上的第二可焊接区域，其中底侧与顶侧相对。第一可焊接区域可根据第一轴来定向，而第二可焊接区域可根据第二轴来定向，其中第二轴不同于第一轴。
(B2)在被表示为(B1)的光伏组件中，光伏电池单元还可包括在底侧上并根据第一轴来定向的第三可焊接区域。
(B3)在被表示为(B1)或(B2)的任一光伏组件中，第一轴可垂直于第二轴。
在上述方法和***中可进行改变而不偏离其范围。因此应注意，包含在上面的描述中并在附图中示出的主题应被解析为例证性的而不是限制性的。下面的权利要求旨在涵盖本文描述的一般和特定特征以及本方法和***的范围的所有陈述，本方法和***的范围的所有陈述在语言上可被认为落在本文描述的一般和特定特征之间。
Claims (56)
1.一种集成光伏面板，包括：
基板；以及
多个区段，每个区段包括：
DC-DC变换器，其包括输入端口和输出端口，以及
光伏部分，其包括电耦合到所述DC-DC变换器的所述输入端口的一个或多个互连光伏(PV)电池单元；以及
将每个PV电池单元和每个DC-DC变换器密封到所述基板的材料，
其中：
所述多个区段中的每个区段具有带有相对的第一角和第二角的矩形形状；
在所述多个区段中的每个区段中：
所述区段的所述输出端口的正输出节点延伸到所述第一角，并且
所述区段的所述输出端口的负输出节点延伸到所述第二角；
所述多个区段被布置成使得每个第一角相邻于相应的第二角；以及
所述多个区段包括至少三个区段，所述至少三个区段被布置成使得一些所述第一角相邻于两个第二角。
2.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少两个区段的所述DC-DC变换器的输出端口串联地电耦合。
3.如权利要求1所述的集成光伏面板，还包括与所述多个区段中的至少一个区段的所述DC-DC变换器的所述输出端口串联地电耦合的能量存储电感器。
4.如权利要求1所述的集成光伏面板，其中，面板互连的寄生电感用作与所述多个区段中的至少一个区段的所述DC-DC变换器的所述输出端口串联地耦合的能量存储电感器。
5.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少两个区段的所述DC-DC变换器的输出端口并联地电耦合。
6.如权利要求1所述的集成光伏面板，其中：
所述多个区段的第一子集的所述DC-DC变换器的输出端口串联地电耦合以形成第一组区段；
所述多个区段的第二子集的所述DC-DC变换器的输出端口串联地电耦合以形成第二组区段；
所述第一组区段和所述第二组区段中的每一组区段均包括至少两个区段；以及
所述第一组区段中的每个区段不同于所述第二组区段中的每个区段。
7.如权利要求6所述的集成光伏面板，所述第一组区段与所述第二组区段并联地电耦合。
8.如权利要求7所述的集成光伏面板，还包括：与所述第一组区段串联地电耦合的第一能量存储电感器；以及与所述第二组区段串联地电耦合的第二能量存储电感器。
9.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段的第一子集被布置在第一列中，所述多个区段的第二子集被布置在第二列中，所述第二列不同于所述第一列。
10.如权利要求9所述的集成光伏面板，所述多个区段包括在所述第一列中的第一区段和在所述第二列中的第二区段，所述第一区段和所述第二区段在公共行中，所述第一区段的所述DC-DC变换器和所述第二区段的所述DC-DC变换器是公共组件的一部分。
11.如权利要求10所述的集成光伏面板，所述第一区段的所述DC-DC变换器和所述第二区段的所述DC-DC变换器共用公共电路板。
12.如权利要求1所述的集成光伏面板，还包括汇流条，所述汇流条适合于：
将所述多个区段之一的所述正输出节点延伸到所述区段的所述第一角；以及
将所述区段的所述输出端口连接到所述多个区段中的相邻区段的所述输出端口。
13.如权利要求1所述的集成光伏面板，还包括汇流条，所述汇流条适合于：
将所述多个区段之一的所述负输出节点延伸到所述区段的所述第二角；以及
将所述区段的所述输出端口连接到所述多个区段中的相邻区段的所述输出端口。
14.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段被布置在两个不同的列中，使得至少一个第一角相邻于在所述两个不同的列的每个列中的第二角。
15.如权利要求1所述的集成光伏面板，每个DC-DC变换器包括相应的变换器组件，所述多个区段中的至少一些区段占据在所述基板上的矩形空间，使得所述区段的所述DC-DC变换器的变换器组件相邻于所述矩形空间的第一侧。
16.如权利要求15所述的集成光伏面板，每个变换器组件包括电路板。
17.如权利要求1所述的集成光伏面板，每个DC-DC变换器包括共同形成所述DC-DC变换器的所述输入端口和所述输出端口的第一端子、第二端子和第三端子。
18.如权利要求17所述的集成光伏面板，所述第一端子和所述第二端子是输入端子，而所述第一端子和所述第三端子是输出端子。
19.如权利要求18所述的集成光伏面板，其中，每个DC-DC变换器被配置成使得：
所述DC-DC变换器的所述第一端子是组合在一起的负输入端子和负输出端子；
所述DC-DC变换器的所述第二端子是正输入端子；并且
所述DC-DC变换器的所述第三端子是正输出端子。
20.如权利要求18所述的集成光伏面板，其中，每个DC-DC变换器被配置成使得：
所述DC-DC变换器的所述第一端子是组合在一起的正输入端子和正输出端子；
所述DC-DC变换器的所述第二端子是负输入端子；并且
所述DC-DC变换器的所述第三端子是负输出端子。
21.如权利要求18所述的集成光伏面板，其中，每个DC-DC变换器被配置成使得：
所述DC-DC变换器的所述第一端子是组合在一起的负输入端子和正输出端子；
所述DC-DC变换器的所述第二端子是正输入端子；并且
所述DC-DC变换器的所述第三端子是负输出端子。
22.如权利要18所述的集成光伏面板，所述多个区段包括第一区段和第二区段，所述第一区段的所述DC-DC变换器的所述第一端子电耦合到所述第二区段的所述DC-DC变换器的所述第三端子。
23.如权利要求22所述的集成光伏面板，还包括将所述第一区段的所述DC-DC变换器的所述第一端子连接到所述第二区段的所述DC-DC变换器的所述第三端子的第一汇流条。
24.如权利要求23所述的集成光伏面板，所述第一汇流条还将所述第一区段的所述光伏部分连接到所述第一区段的所述DC-DC变换器的所述第一端子。
25.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少一个区段的所述DC-DC变换器适合于经由一个或多个互连来传递信息。
26.如权利要求25所述的集成光伏面板，所述一个或多个互连通信地耦合所述多个区段中的至少两个区段的DC-DC变换器。
27.如权利要求25所述的集成光伏面板，所述一个或多个互连将所述多个区段中的至少一个区段的DC-DC变换器通信地耦合到主设备。
28.如权利要求27所述的集成光伏面板，所述主设备包括主DC-DC变换器。
29.如权利要求27所述的集成光伏面板，所述主设备包括面板微控制器。
30.如权利要求25所述的集成光伏面板，所述一个或多个互连***作用于通信地耦合遥测信息。
31.如权利要求25所述的集成光伏面板，所述一个或多个互连***作用于通信地耦合DC-DC变换器控制信息。
32.如权利要求31所述的集成光伏面板，所述一个或多个互连***作用于通信地耦合DC-DC变换器同步信息。
33.如权利要求25所述的集成光伏面板，所述一个或多个互连适合于电容地耦合信息。
34.如权利要求33所述的集成光伏面板，所述一个或多个互连包括至少一个电容器，所述至少一个电容器集成在所述多个区段中的至少一个区段的所述DC-DC变换器中。
35.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少一个区段包括将所述区段的所述光伏部分电耦合到所述区段的所述DC-DC变换器的汇流条。
36.如权利要求1所述的集成光伏面板，还包括至少一个汇流条，所述至少一个汇流条电耦合所述多个区段中的至少两个区段的DC-DC变换器的输出端口。
37.如权利要求1所述的集成光伏面板，还包括电耦合所述多个区段中的第一区段和第二区段的所述DC-DC变换器的所述输出端口的汇流条，所述汇流条还将所述第一区段的所述光伏部分连接到所述第一区段的所述DC-DC变换器的所述输入端口。
38.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少两个区段包括相同数量的光伏电池单元。
39.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少两个区段包括不同数量的光伏电池单元。
40.如权利要求1所述的集成光伏面板，其中：
所述多个区段包括第一区段和第二区段；
所述第一区段的所述DC-DC变换器适合于对所述第一区段的所述光伏部分执行最大功率点跟踪(MPPT)；并且
所述第二区段的所述DC-DC变换器适合于对所述第二区段的所述光伏部分执行MPPT。
41.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少一个区段的所述DC-DC变换器适合于对相应的区段的所述光伏部分执行最大功率点跟踪。
42.如权利要求1所述的集成光伏面板，至少一个光伏部分包括：
第一光伏电池单元，其具有相对的顶侧和底侧，所述第一光伏电池单元包括：
在所述顶侧上的第一可焊接区域，以及
在所述底侧上的第二可焊接区域；
第一带状线，其附接到所述第一可焊接区域，所述第一可焊接区域和所述第一带状线根据第一轴来定向；以及
第二带状线，其附接到所述第二可焊接区域，所述第二可焊接区域和所述第二带状线根据第二轴来定向，所述第二轴不同于所述第一轴。
43.如权利要求42所述的集成光伏面板，所述第一光伏电池单元还可包括在所述第一光伏电池单元的所述底侧上的第三可焊接区域，所述第三可焊接区域根据所述第一轴来定向。
44.如权利要求42所述的集成光伏面板，所述第一轴垂直于所述第二轴。
45.如权利要求1所述的集成光伏面板，至少一个光伏部分的所述光伏电池单元串联地电耦合。
46.如权利要求45所述的集成光伏面板，至少一个光伏部分的所述光伏电池单元通过带状线串联地电耦合。
47.如权利要求1所述的集成光伏面板，至少一个光伏部分包括：
光伏电池单元的第一列和第二列，每个所述列包括串联地电耦合的一个或多个光伏电池单元；以及
一个或多个电导体，其将所述第一列的端部光伏电池单元电耦合到所述第二列的端部光伏电池单元。
48.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少一个区段的所述DC-DC变换器包括：
开关设备，其电耦合在所述DC-DC变换器的所述输入端口和所述输出端口之间；以及
续流设备，其电耦合在所述DC-DC变换器的所述输出端口上。
49.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少一个区段的所述DC-DC变换器包括：
开关设备和能量存储电感器，所述开关设备和所述能量存储电感器串联地电耦合在所述DC-DC变换器的所述输入端口和所述输出端口之间；以及
续流设备，其电耦合在所述DC-DC变换器的所述输出端口和所述能量存储电感器之间。
50.如权利要求49所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少一个区段的所述DC-DC变换器还包括电耦合在所述DC-DC变换器的所述输出端口上的输出电容器。
51.如权利要求1所述的集成光伏面板，所述多个区段中的至少一个区段的所述光伏部分包括从由以下构成的组中选择的多个光伏电池单元：6个光伏电池单元、8个光伏电池单元、10个光伏电池单元、12个光伏电池单元、20个光伏电池单元和24个光伏电池单元。
52.如权利要求1所述的集成光伏面板，利用从由玻璃和透明聚合材料构成的组中选择的材料来形成所述基板。
53.如权利要求1所述的集成光伏面板，将每个PV电池单元和每个DC-DC变换器密封到所述基板的所述材料包括层压材料。
54.如权利要求53所述的集成光伏面板，所述层压材料包括一层或多层乙烯醋酸乙烯酯。
55.如权利要求1所述的集成光伏面板，还包括布置在将每个PV电池单元和每个DC-DC变换器密封到所述基板的所述材料上的背阻挡层，使得每个PV电池单元和每个DC-DC变换器被布置在所述背阻挡层和所述基板之间。
56.如权利要求55所述的集成光伏面板，所述背阻挡层包括聚氟乙烯。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161553513P | 2011-10-31 | 2011-10-31 | |
| US61/553,513 | 2011-10-31 | ||
| US13/662,166 US9837556B2 (en) | 2011-10-31 | 2012-10-26 | Integrated photovoltaic panel with sectional maximum power point tracking |
| US13/662,166 | 2012-10-26 | ||
| PCT/US2012/062386 WO2013066801A1 (en) | 2011-10-31 | 2012-10-29 | Integrated photovoltaic panel with sectional maximum power point tracking |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104145226A CN104145226A (zh) | 2014-11-12 |
| CN104145226B true CN104145226B (zh) | 2016-10-05 |
Family
ID=48171650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201280062199.XA Active CN104145226B (zh) | 2011-10-31 | 2012-10-29 | 具有区段最大功率点跟踪的集成光伏面板 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9837556B2 (zh) |
| CN (1) | CN104145226B (zh) |
| TW (1) | TWI502755B (zh) |
| WO (1) | WO2013066801A1 (zh) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013135777A2 (fr) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Belenos Clean Power Holding Ag | Unite a energie renouvelable a connectique simplifie |
| US9557758B2 (en) | 2012-10-16 | 2017-01-31 | Volterra Semiconductor LLC | Systems and methods for controlling maximum power point tracking controllers |
| US9141123B2 (en) | 2012-10-16 | 2015-09-22 | Volterra Semiconductor LLC | Maximum power point tracking controllers and associated systems and methods |
| CN103499992B (zh) * | 2013-08-28 | 2015-03-04 | 浙江工业大学 | 含耦合电感的光伏阵列mppt接口电路 |
| DE102013112616B4 (de) * | 2013-11-15 | 2021-01-14 | Hans Eisele GmbH | Photovoltaikanlage und Nachrüstsatz für eine solche |
| US9325240B2 (en) | 2014-01-17 | 2016-04-26 | University Of Virginia Patent Foundation | Low input voltage boost converter with peak inductor current control and offset compensated zero detection |
| US9927827B2 (en) * | 2014-08-12 | 2018-03-27 | Sunpower Corporation | Electrical independence of tracker rows |
| CN104883120B (zh) * | 2015-01-12 | 2016-06-08 | 深圳硕日新能源科技有限公司 | 一种可双向充电的mppt光伏充电控制电路 |
| EP3142153B1 (en) * | 2015-09-12 | 2020-04-01 | IMEC vzw | Reconfigurable photovoltaic module |
| WO2017087988A1 (en) * | 2015-11-19 | 2017-05-26 | Beamreach Solar, Inc. | Multi-modal maximum power point tracking optimzation solar photovoltaic system |
| JP2017229186A (ja) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽光発電装置 |
| US20170201170A1 (en) * | 2017-03-26 | 2017-07-13 | Ahmed Fayez Abu-Hajar | Method for generating highly efficient harmonics free dc to ac inverters |
| US11901738B2 (en) * | 2017-05-30 | 2024-02-13 | Sigmagen, Inc. | Distributed multi-modal power maximizing integrated circuit for solar photovoltaic modules |
| WO2018222536A1 (en) | 2017-05-30 | 2018-12-06 | General Electric Company | Maximum power point tracking hybrid control of an energy storage system |
| CN109245712A (zh) * | 2017-07-03 | 2019-01-18 | 北京信邦同安电子有限公司 | 太阳能组件及其分体式功率优化接线盒 |
| CN108565296A (zh) * | 2018-01-14 | 2018-09-21 | 宁波山迪光能技术有限公司 | 一种太阳能电池装置及其制造和测试方法 |
| WO2020083450A1 (en) | 2018-10-24 | 2020-04-30 | Vestas Wind Systems A/S | A control system for a power plant |
| EP3852215A1 (en) * | 2020-01-15 | 2021-07-21 | Solaredge Technologies Ltd. | Photovoltaic system comprising a plurality of power stages |
| FR3107625B1 (fr) * | 2020-02-24 | 2022-02-18 | Electricite De France | Architecture d’installations photovoltaïques |
| US11942893B2 (en) | 2020-03-01 | 2024-03-26 | Nextracker Llc | Systems and methods for split-cell and multi-panel photovoltaic tracking control |
| EP3982423A1 (en) * | 2020-10-06 | 2022-04-13 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO | Photovoltaic module assembly |
| US10992149B1 (en) | 2020-10-08 | 2021-04-27 | Element Energy, Inc. | Safe battery energy management systems, battery management system nodes, and methods |
| US11791642B2 (en) | 2020-10-08 | 2023-10-17 | Element Energy, Inc. | Safe battery energy management systems, battery management system nodes, and methods |
| US11831192B2 (en) | 2021-07-07 | 2023-11-28 | Element Energy, Inc. | Battery management controllers and associated methods |
| US11269012B1 (en) | 2021-07-19 | 2022-03-08 | Element Energy, Inc. | Battery modules for determining temperature and voltage characteristics of electrochemical cells, and associated methods |
| EP4181218A1 (en) * | 2021-11-10 | 2023-05-17 | Soltec Innovations, S.L. | Photovoltaic assembly |
| US11699909B1 (en) | 2022-02-09 | 2023-07-11 | Element Energy, Inc. | Controllers for managing a plurality of stacks of electrochemical cells, and associated methods |
| US11664670B1 (en) | 2022-08-21 | 2023-05-30 | Element Energy, Inc. | Methods and systems for updating state of charge estimates of individual cells in battery packs |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1540771A (zh) * | 2003-04-17 | 2004-10-27 | 佳能株式会社 | 太阳能电池模块和太阳能电池模块阵列 |
| CN101322252A (zh) * | 2005-12-02 | 2008-12-10 | Bp北美公司 | 用于电连接太阳能电池组件内的光伏电池的装置和方法 |
| CN101849292A (zh) * | 2007-11-02 | 2010-09-29 | 迭戈能源有限公司 | 降低光伏***安全风险的设备和方法 |
Family Cites Families (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11103538A (ja) | 1997-09-27 | 1999-04-13 | My Way Giken Kk | 光発電システム |
| US6278264B1 (en) | 2000-02-04 | 2001-08-21 | Volterra Semiconductor Corporation | Flip-chip switching regulator |
| JP2002112459A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Canon Inc | 太陽電池モジュールおよび発電装置 |
| US6395972B1 (en) | 2000-11-09 | 2002-05-28 | Trw Inc. | Method of solar cell external interconnection and solar cell panel made thereby |
| US6362986B1 (en) | 2001-03-22 | 2002-03-26 | Volterra, Inc. | Voltage converter with coupled inductive windings, and associated methods |
| JP2004079997A (ja) | 2002-06-19 | 2004-03-11 | Canon Inc | 発電システム及び発電装置 |
| JP2004096090A (ja) * | 2002-07-09 | 2004-03-25 | Canon Inc | 太陽光発電装置、太陽光発電システム、及び太陽光発電装置の製造方法 |
| US7612283B2 (en) * | 2002-07-09 | 2009-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar power generation apparatus and its manufacturing method |
| JP2004241753A (ja) * | 2002-12-13 | 2004-08-26 | Canon Inc | 太陽電池モジュール |
| EP1706936A1 (en) * | 2004-01-09 | 2006-10-04 | Philips Intellectual Property & Standards GmbH | Decentralized power generation system |
| EP1766490A4 (en) | 2004-07-13 | 2007-12-05 | Univ Central Queensland | DEVICE FOR DETECTING MAXIMUM DISTRIBUTED POWER FOR SOLAR PANELS |
| WO2006048689A2 (en) * | 2004-11-08 | 2006-05-11 | Encesys Limited | Integrated circuits and power supplies |
| ITSA20050014A1 (it) | 2005-07-13 | 2007-01-14 | Univ Degli Studi Salerno | Dispositivo invertitore a singolo stadio, e relativo metodo di controllo, per convertitori di potenza da sorgenti di energia, in particolare sorgenti fotovoltaiche. |
| US9431828B2 (en) | 2006-11-27 | 2016-08-30 | Xslent Energy Technologies | Multi-source, multi-load systems with a power extractor |
| US7960870B2 (en) | 2006-11-27 | 2011-06-14 | Xslent Energy Technologies, Llc | Power extractor for impedance matching |
| US9130390B2 (en) | 2006-11-27 | 2015-09-08 | David A. Besser | Power extractor detecting power and voltage changes |
| US8013474B2 (en) | 2006-11-27 | 2011-09-06 | Xslent Energy Technologies, Llc | System and apparatuses with multiple power extractors coupled to different power sources |
| US8319471B2 (en) * | 2006-12-06 | 2012-11-27 | Solaredge, Ltd. | Battery power delivery module |
| US8618692B2 (en) * | 2007-12-04 | 2013-12-31 | Solaredge Technologies Ltd. | Distributed power system using direct current power sources |
| US7900361B2 (en) | 2006-12-06 | 2011-03-08 | Solaredge, Ltd. | Current bypass for distributed power harvesting systems using DC power sources |
| US9088178B2 (en) | 2006-12-06 | 2015-07-21 | Solaredge Technologies Ltd | Distributed power harvesting systems using DC power sources |
| AU2008214329B2 (en) | 2007-02-06 | 2011-08-25 | Apparent Labs, LLC | Multi-source, multi-load systems with a power extractor |
| WO2011019936A1 (en) | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Newdoll Enterprises Llc | Enhanced solar panels, liquid delivery systems and associated processes for solar energy systems |
| US7772716B2 (en) * | 2007-03-27 | 2010-08-10 | Newdoll Enterprises Llc | Distributed maximum power point tracking system, structure and process |
| US8158877B2 (en) | 2007-03-30 | 2012-04-17 | Sunpower Corporation | Localized power point optimizer for solar cell installations |
| JP5498388B2 (ja) | 2007-10-15 | 2014-05-21 | エーエムピーティー， エルエルシー | 高効率太陽光電力のためのシステム |
| US7989953B1 (en) | 2007-12-28 | 2011-08-02 | Volterra Semiconductor Corporation | Flip chip power switch with under bump metallization stack |
| US7969133B2 (en) | 2008-05-14 | 2011-06-28 | National Semiconductor Corporation | Method and system for providing local converters to provide maximum power point tracking in an energy generating system |
| US8139382B2 (en) | 2008-05-14 | 2012-03-20 | National Semiconductor Corporation | System and method for integrating local maximum power point tracking into an energy generating system having centralized maximum power point tracking |
| US8279644B2 (en) * | 2008-05-14 | 2012-10-02 | National Semiconductor Corporation | Method and system for providing maximum power point tracking in an energy generating system |
| US9077206B2 (en) | 2008-05-14 | 2015-07-07 | National Semiconductor Corporation | Method and system for activating and deactivating an energy generating system |
| US7991511B2 (en) * | 2008-05-14 | 2011-08-02 | National Semiconductor Corporation | Method and system for selecting between centralized and distributed maximum power point tracking in an energy generating system |
| ES2538815T3 (es) * | 2008-05-16 | 2015-06-24 | Suncore Photovoltaics Incorporated | Panel solar fotovoltaico de concentración |
| US7646116B2 (en) * | 2008-05-22 | 2010-01-12 | Petra Solar Inc. | Method and system for balancing power distribution in DC to DC power conversion |
| KR100997990B1 (ko) * | 2008-06-24 | 2010-12-03 | 삼성전기주식회사 | 최대 전력 추종 기능을 갖는 전원 장치 |
| US8098055B2 (en) * | 2008-08-01 | 2012-01-17 | Tigo Energy, Inc. | Step-up converter systems and methods |
| US8058752B2 (en) | 2009-02-13 | 2011-11-15 | Miasole | Thin-film photovoltaic power element with integrated low-profile high-efficiency DC-DC converter |
| WO2010121211A2 (en) | 2009-04-17 | 2010-10-21 | National Semiconductor Corporation | System and method for over-voltage protection of a photovoltaic system with distributed maximum power point tracking |
| US20100288327A1 (en) | 2009-05-13 | 2010-11-18 | National Semiconductor Corporation | System and method for over-Voltage protection of a photovoltaic string with distributed maximum power point tracking |
| US9105778B2 (en) * | 2009-06-12 | 2015-08-11 | Apollo Precision (Kunming) Yuanhong Limited | Systems methods and apparatuses for magnetic processing of solar modules |
| US20100326492A1 (en) | 2009-06-30 | 2010-12-30 | Solarmation, Inc. | Photovoltaic Cell Support Structure Assembly |
| EP2280469B1 (en) | 2009-07-30 | 2016-07-06 | Nxp B.V. | A photovoltaic unit, a dc-dc converter therefor, and a method of operating the same |
| US20110036386A1 (en) * | 2009-08-17 | 2011-02-17 | Browder John H | Solar panel with inverter |
| CN201550052U (zh) * | 2009-10-12 | 2010-08-11 | 国琏电子（上海）有限公司 | 太阳能供电*** |
| WO2011049985A1 (en) * | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Ampt, Llc | Novel solar panel string converter topology |
| US8215070B2 (en) * | 2010-03-19 | 2012-07-10 | Building Materials Investment Corporation | Slate style roofing system with integrated solar panels |
| US8872384B2 (en) | 2010-08-18 | 2014-10-28 | Volterra Semiconductor Corporation | Switching circuits for extracting power from an electric power source and associated methods |
| US9331499B2 (en) | 2010-08-18 | 2016-05-03 | Volterra Semiconductor LLC | System, method, module, and energy exchanger for optimizing output of series-connected photovoltaic and electrochemical devices |
| US20120212064A1 (en) | 2010-08-23 | 2012-08-23 | Array Converter Inc. | Methods and Devices for Controlling a Photovoltaic Panel in a Three Phase Power Generation System |
| US8648496B2 (en) * | 2010-11-11 | 2014-02-11 | The Boeing Company | Reconfigurable microgrid direct current interface |
| US20120255596A1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | General Electric Company | Photovoltaic mounting system with grounding bars and method of installing same |
| US9397497B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-07-19 | Ampt, Llc | High efficiency interleaved solar power supply system |
-
2012
- 2012-10-26 US US13/662,166 patent/US9837556B2/en active Active
- 2012-10-29 WO PCT/US2012/062386 patent/WO2013066801A1/en active Application Filing
- 2012-10-29 TW TW101139998A patent/TWI502755B/zh active
- 2012-10-29 CN CN201280062199.XA patent/CN104145226B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1540771A (zh) * | 2003-04-17 | 2004-10-27 | 佳能株式会社 | 太阳能电池模块和太阳能电池模块阵列 |
| CN101322252A (zh) * | 2005-12-02 | 2008-12-10 | Bp北美公司 | 用于电连接太阳能电池组件内的光伏电池的装置和方法 |
| CN101849292A (zh) * | 2007-11-02 | 2010-09-29 | 迭戈能源有限公司 | 降低光伏***安全风险的设备和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013066801A1 (en) | 2013-05-10 |
| CN104145226A (zh) | 2014-11-12 |
| US20130106194A1 (en) | 2013-05-02 |
| TWI502755B (zh) | 2015-10-01 |
| TW201334205A (zh) | 2013-08-16 |
| US9837556B2 (en) | 2017-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104145226B (zh) | 具有区段最大功率点跟踪的集成光伏面板 | |
| CN104135217B (zh) | 包括发电装置的集群的电站的构造 | |
| US10003299B2 (en) | Photovoltaic module | |
| US8058752B2 (en) | Thin-film photovoltaic power element with integrated low-profile high-efficiency DC-DC converter | |
| TW201223075A (en) | System, method, module, and energy exchanger for optimizing output of series-connected photovoltaic and electrochemical device | |
| CN102067429A (zh) | 用于智能型转换器数组的***及方法 | |
| CN104488159B (zh) | 用于互联的直流电源的电路 | |
| CN101953051B (zh) | 分布式最大功率点跟踪***、结构和处理 | |
| CN103001244B (zh) | 使用dc电源的分布式功率收集*** | |
| CN103227577B (zh) | 功率转换装置和光伏模块 | |
| CN107437926A (zh) | 光伏电力装置和布线 | |
| JP2006041440A (ja) | Ａｃモジュール及びその製造方法及び太陽光発電システム | |
| KR101321550B1 (ko) | 태양전지 모듈 및 이를 포함하는 태양광 모듈 | |
| CN104335481B (zh) | 集成光伏面板电路 | |
| WO2010056764A2 (en) | High efficiency solar panel and system | |
| CN105140952A (zh) | 利用在直流电源的分布式电能收集*** | |
| CN102282680A (zh) | 通过有选择地配置光伏板之间的连接而控制来自光伏阵列的功率的*** | |
| JP2010521720A (ja) | Ｄｃ電源を用いた分散型電力ハーベストシステム | |
| JP2015139367A (ja) | 電力変換装置、太陽光モジュール、通信装置及びそれを備える太陽光システム | |
| CN109287134A (zh) | 太阳能电池板互连*** | |
| CN102655380A (zh) | 一种分散式最大功率追踪的光伏***及其控制方法 | |
| JP2019062733A (ja) | 太陽光モジュール | |
| JP2018143090A (ja) | 電力変換装置、及びそれを備える太陽光モジュール | |
| US20230352609A1 (en) | Arrangements of Substrings in Photovoltaic Modules | |
| KR20190061937A (ko) | 태양광 모듈 및 이를 구비하는 태양광 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |