用于太阳能发电设备的子机以及监视系统技术方案

监视系统包括子机(4)以及母机(5)。子机(4)将表示针对构成太阳能电池串(10)的多个太阳能电池面板(P1～P15)所包含的多于1个的太阳能电池面板的各个单独地测量出的测量数据的电流信号重叠到直流电流路径。直流电流路径包括多个电力线(L1～L14)、第1基干电力线(21)以及第2基干电力线(22)。母机(5)与第1基干电力线(21)或者所述第2基干电力线(22)或者它们两者耦合，从子机(4)接收测量数据。由此，例如，能够改善按照太阳能电池面板单位进行监视的监视系统中的子机与母机之间的通信性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及用于太阳能发电设备的监视系统，特别涉及使用传送通过太阳能电池 面板生成的电力的直流电力线来进行通信的子机以及监视系统。
技术介绍
一般的太阳能发电设备（还被称为太阳能发电系统）具有串联以及并联地连接了 多个太阳能电池面板（还被称为太阳能电池模块）的太阳能电池阵列。太阳能电池阵列具 有将串联地连接了太阳能电池面板的太阳能电池串并联地连接了的结构。将通过太阳能电 池阵列生成了的直流电力经由直流电力线送到功率调节器。功率调节器具有DC/AC逆变 器，将直流电力变换为交流电力。 已知有使用电流计、电压计、或者电力计等传感器来监视太阳能发电设备的系统 (所谓传感器网络）。用于太阳能发电设备的这样的监视系统包括发送通过传感器取得的 测量数据的子机、和从子机接收测量数据的母机。例如，与太阳能电池面板（太阳能电池模 块）、太阳能电池串、或者太阳能电池阵列耦合地配置子机。还能够按照太阳能电池串单位 或者太阳能电池阵列单位，监视发电状况。 在专利文献1以及2中，公开了具有如下结构的监视系统：为了按照太阳能电池面 板单位监视，针对每个太阳能电池面板配置了子机。进而，在太阳能发电系统的情况下，能 够将用于将通过太阳能电池面板生成了的电力供给到功率调节器的直流电力线用作用于 在子机与母机之间通信的通信路。专利文献1以及2公开的监视系统将直流电力线用作用 于在子机与母机之间通信的通信路。 例如，在专利文献1的监视系统中，针对每个太阳能电池面板配置子机。子机生成 编码了与太阳能电池面板有关的监视信息的传送帧，使用预先分配了的扩散码对传送帧的 各比特进行直接扩散，由此生成发送信号。然后，子机将发送信号作为电流信号发送。换而 言之，子机将与发送信号对应的电流变化重叠到与太阳能发电面板连接了的直流电力线。 在一个例子中，专利文献1的母机配置于功率调节器的附近。母机将从多个子机发送的电 流信号检测为高电压侧以及低电压侧的2根电力线之间的电压变化。然后，通信母机通过 对检测出的接收信号进行逆扩散处理，识别并接收从各通信子机发送的比特列。由此，母机 监视每个太阳能电池面板的发电状况。 专利文献1 :国际公开第2011/158681号 专利文献2 :欧州专利申请公开第2533299号说明书
技术实现思路
为了详细地监视太阳能发电设备的发电状况，优选能够按照太阳能电池面板单位 监视发电状况。因此，专利文献1以及2公开的监视系统采用了针对每个太阳能电池面板 配置了子机的结构。但是，本案的专利技术人等发现了在针对每个太阳能电池面板配置了子机 的结构中，存在子机与母机之间的通信性能降低的问题。以下，依照本案专利技术人等研宄了的 比较例，说明该问题。 〈比较例的说明〉 图1示出比较例的太阳能发电系统的结构例。图1的太阳能发电系统包括太阳能 发电设备及其监视系统。太阳能发电设备包括太阳能电池串10、直流电力线21及22、以及 功率调节器3。太阳能电池串10包括通过直流电力线L1~L14串联地连接了的多个太阳 能电池面板（photovoltaic solar panel (光伏太阳能电池板）（PV))P1~P15。太阳能电 池串10与功率调节器3之间通过2根直流电力线21以及22连接。直流电力线21是高电 压侧的电力线，直流电力线22是低电压侧的电力线。功率调节器3通过包括直流电力线21 及22以及直流电力线L1~L14的直流电流路径，取得通过太阳能电池串10生成的直流电 力。功率调节器3具有DC/AC逆变器功能，将通过太阳能电池串10生成了的直流电力变换 为交流电力。 监视系统包括多个子机（remote unit (RU)) 8以及母机（base unit (BU)) 9。为了 按照太阳能电池面板单位进行监视，在太阳能电池面板（photovoltaic panel (PV))P1~ P15的各个中设置了子机8。子机8发送通过传感器取得的测量数据（例如电流、电压、温 度等）。具体而言，子机8将表示测量数据的电流信号（即测量数据被编码了的电流信号） 重叠到连接了太阳能电池串10以及功率调节器3的直流电流路径。 母机9与多个子机8进行通信，从多个子机8的各个接收测量数据。在图1的例 子中，母机9通过电流变压器（current transformer (CT)) 6与直流电力线21 f禹合。 图2是示出比较例的子机8的结构例的框图。图2的结构例示出与太阳能电池串 10中的最高电位侧的太阳能电池面板P1耦合了的子机8。图2的子机8包括电流检测电 路81、电压检测电路82、控制器83、以及发送机84。电流检测电路81检测太阳能电池面板 P1的输出电流。例如，也可以使用霍尔元件、或者微小电阻值的电阻器来安装电流检测电 路81。电压检测电路82被耦合在直流电力线21与直流电力线L1之间，检测太阳能电池 面板P1的输出电压。电压检测电路82与直流电力线21耦合，检测相对于未图示的基准电 压（例如直流电力线L1的电压）的直流电力线21的电压。电压检测电路82也可以被耦 合在直流电力线21与直流电力线L1之间，检测太阳能电池面板P1的输出电压。 控制器83将通过电流检测电路81以及电压检测电路82得到的测量数据经由 发送机84发送到母机9。即，控制器83收集通过电流检测电路81以及电压检测电路82 得到的测量数据，生成测量数据被编码了的数字发送信号（发送比特列），将数字发送信 号供给到发送机84。例如，也可以使用微型控制器（微型处理器）或者Digital Signal Processor (数字信号处理器）（DSP)来安装控制器83。 发送机84使用电力线通信技术而与母机9进行通信。具体而言，发送机84具有 线性驱动器（放大器），将数字发送信号作为电流信号重叠到直流电力线21以及L1。发送 机84的线性驱动器一般与太阳能电池面板P1并联地，与和太阳能电池面板P1连接了的2当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种子机，在用于太阳能发电设备的监视系统中被使用，所述太阳能发电设备包括：第1太阳能电池串，通过第1多个电力线串联地连接了第1多个太阳能电池面板；第1基干电力线，与所述第1多个太阳能电池面板中的最靠近高电压侧的太阳能电池面板连接；第2基干电力线，与所述第1多个太阳能电池面板中的最靠近低电压侧的太阳能电池面板连接；以及逆变器，通过包括所述第1多个电力线、所述第1基干电力线、以及所述第2基干电力线的第1直流电流路径，取得由所述第1太阳能电池串生成的直流电力，将所述直流电力变换为交流电力，所述子机具备发送机，该发送机为了将针对所述第1多个太阳能电池面板所包含的多于1个的太阳能电池面板的各个单独地测量出的第1测量数据发送到配置于远端的母机，将表示所述第1测量数据的第1电流信号重叠到所述第1直流电流路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：西泽贞夫，铃村伸太郎，伊东彻雄，吉田秀树，河西勇二，村川正宏，
申请(专利权)人：日立产业控制解决方案有限公司，独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP