實現自配置的逆變器系統的制作方法
【專利說明】實現自配置的逆變器系統
【背景技術】
[0001] 諸如家庭中的微功率產生系統等的很多微功率產生系統通常包括以下各項中的 一項或多項：多個太陽能電池、風力發電機、熱電聯供系統以及其他類似的系統。微功率產 生系統產生電力。產生的電力被轉換為適于本地消耗的可用電壓和電流，例如，在50Hz為 240V或者在60Hz為110V。然而，這些微功率產生系統通常產生與本地消耗實際所需的功 率相比更多的功率。如果微功率產生系統連接到交流（AC)電網（通常從該AC電網獲取功 率），則該剩余功率可以發送回AC電網。
[0002] 微功率產生系統通常包括逆變器，逆變器用于根據直流（DC)輸入產生AC輸出。逆 變器通常位于電源（太陽能電池、風力發電機等）附近，并且遠程連接到AC電網輸電干線。 在各種逆變器中，太陽能逆變器將光伏（PV)太陽能電池板的可變DC輸出轉換為使用頻率 AC，該使用頻率AC可以被饋送到商業電網或者由本地的離網電網使用。
[0003] 近年來，再度關注模塊集成電子產品。太陽能微型逆變器特別被視為相對于現有 傳統解決方案具有多種益處的產品。太陽能微型逆變器將來自單個太陽能電池板的DC電 力轉換為AC。來自多個微型逆變器的電力被組合并且饋送到現有的電網。與傳統的串型逆 變器設備不同，每一個微型逆變器連接到單個太陽能電池板而不是多個太陽能電池板。
[0004] 基于微型逆變器的能量收集系統的益處包括：在裝置的生命周期內提高的能量收 集，特別是在太陽能PV裝置（installation)中的遮擋或其他失配原因的場景中；以及低 壓DC(來自單個電池板小于80V)，這更加安全并且明顯降低了閃絡故障。基于微型逆變器 的能量收集系統的附加益處還包括：查明太陽能電池板（或太陽能模塊）的故障或問題的 能力、以及通過向該裝置添加電池板的可擴縮性。安裝過程本身還非常容易，并且可以被認 為是即插即用方法。太陽能微型逆變器實現對太陽能PV模塊的真實即插即用安裝。可以 對太陽能PV模塊進行安裝的簡便性是太陽能產業的主要銷售熱點。在下面的討論中，術語 "逆變器"用于描述將DC改變為AC的所有電力轉換器，包括串型逆變器和微型逆變器。
[0005] 由于逆變器被饋送到現有的電網中，因此它們必須符合本地電網使用的電網連接 標準。例如，逆變器必須與電網的頻率同步，逆變器產生的AC電流必須處于電網的所需電 壓范圍內，等等。不同的國家具有不同的使用要求。因此，針對不同國家制造的逆變器必須 被區別地配置以正確地工作。
[0006] 目前，逆變器是在工廠配置的，在工廠對它們進行制造和加標簽。這在制造過程中 增加了額外步驟。此外，一旦制造并配置了逆變器，就必須針對不同的國家或者不同的電網 連接標準對它們進行單獨的管理。制造的逆變器通常不會立即從工廠去往終端客戶。它們 通常被存儲在世界不同地區的多個倉庫中，等待被訂購和配送。圖1概念性地示出了通過 在工廠配置逆變器來制造逆變器并且向不同國家配送逆變器的當前方法。如圖所示，工廠 105針對不同國家基于不同的電網連接標準制造和配置不同的逆變器。所配置的逆變器被 存儲在兩個倉庫110和115中，并且被配送到五個不同的國家，即，國家1-5。
[0007] 工廠105生產并配置逆變器1-5,逆變器1-5均被配置為符合特定國家的特定電網 連接標準。例如，逆變器1被配置為符合國家1的電網連接標準，逆變器2被配置為符合國 家2的電網連接標準，等等。一旦在工廠105中生產并配置了逆變器，就將它們存儲在倉庫 110和115中。倉庫存儲多個不同種類的逆變器。每一種逆變器被配置用于特定國家的電 網連接標準。例如，倉庫110存儲三個不同種類的逆變器，即，針對國家1-3的逆變器1-3。 倉庫115存儲三個不同種類的逆變器，即，針對國家3-5的逆變器3-5。具有相同配置的逆 變器被存儲在不同的倉庫中。例如，逆變器3被存儲在倉庫110和115中。當客戶訂購不 同種類的逆變器時，將不同種類的逆變器配送到其相應的國家。例如，逆變器1被配送到國 家1 ;逆變器2被配送到國家2,等等。因為相同種類的逆變器可以存儲在不同的倉庫中，因 此國家可以從多個倉庫接收被配置為符合其電網連接標準的逆變器。例如，國家3從倉庫 110和115接收逆變器3。
[0008] 如圖1所示，為了確保針對每一個國家和每一個電網連接標準的足夠供應，倉庫 必須具有大量不同的庫存量，并且基于需求預測和很多其他因素來區別地處理不同的逆變 器。當制造商需要向很多不同的國家或不同的電網連接標準供應逆變器時，存貨的管理和 不同逆變器的配送變得非常復雜。
【發明內容】
[0009] 本發明的一些實施例提供了一種將安裝的能量收集設備配置為符合本地電網連 接標準的方法。該方法識別已經安裝在物理裝置中的能量收集設備的本地電網連接標準。 然后，該方法將能量收集設備配置為應用所識別的電網連接標準。
[0010] 為了識別本地電網連接標準，一些實施例的方法確定能量收集設備的物理安裝位 置。然后，該方法基于所確定的物理位置來識別本地電網連接標準。
[0011] 為了確定安裝的能量收集設備的物理位置，一些實施例的方法利用配備在能量收 集設備上的全球定位系統（GPS)接收機。在一些實施例中，安裝的能量收集設備的物理位 置是通過接收用戶輸入來確定的。在一些實施例中，該方法通過從通信網關接收安裝的能 量收集設備的物理位置來確定該物理位置。其他實施例通過從位于物理裝置附近的手持安 裝設備接收安裝的能量收集設備的物理位置來確定該物理位置。
[0012] 在一些實施例中，手持安裝設備通過使用配備在手持設備上的GPS接收機識別手 持設備的物理位置來確定安裝的能量收集設備的物理位置。手持安裝設備的物理位置然后 被視為安裝的能量收集設備的物理位置，這是因為它們在物理上位于彼此附近。在一些實 施例中，手持安裝設備通過接收用戶輸入來識別物理安裝位置。
[0013] -些實施例的方法從位于能量收集設備的物理裝置附近的手持裝置接收本地電 網連接標準，而不接收物理安裝位置。手持安裝設備基于物理安裝位置來識別本地電網連 接標準。在一些實施例中，物理安裝位置是通過在手持設備上接收用戶輸入來確定的。在 其他實施例中，安裝位置是通過經由配備在手持設備上的GPS接收機接收GPS坐標來確定 的。
[0014] 一些實施例的方法從將安裝的能量收集設備連接到通信網絡的通信網關接收本 地電網連接標準。一些實施例的通信網關基于通過通信網絡的一組聯網參數所確定的通信 網關的物理位置來識別本地電網連接標準。然后，通信網關向安裝的能量收集設備發送所 識別的電網連接標準。在一些實施例中，這組聯網參數包括通信網關的互聯網協議（IP)地 址。一些實施例的這組聯網參數包括最近Wi-Fi接入點的位置或最近蜂窩塔的位置。在一 些實施例中，在向安裝的能量收集設備發送由通信網關識別的本地電網連接標準之前，通 過用戶輸入確認該本地電網連接標準。
[0015] 在一些實施例中，每一個能量收集設備包括用于將來自光伏模塊的能量轉換為AC 輸出的逆變器。一些實施例的能量收集設備包括用于將來自光伏設備的DC功率轉換為AC 電力的功率轉換器和用于在已經安裝了能量收集設備之后基于本地電網連接標準來配置 功率轉換器的控制器。一些實施例的控制器包括至少一個處理器。在一些實施例中，能量 收集設備還包括用于確定物理安裝位置的GPS接收機。然后，控制器基于由GPS接收機確 定的物理位置來識別本地電網連接標準。
[0016] 在一些實施例中，能量收集設備的控制器通過搜索包含與所有電網連接標準有關 的信息的數據結構來識別本地電網連接標準。不同的實施例區別地存儲數據結構。在一些 實施例中，數據結構被存儲在能量收集設備上。在其他實施例中，數據結構被存儲在另一設 備上，并且控制器通過通信網絡可以訪問數據結構。一些實施例的數據結構是電網連接標 準查找表。電網連接標準查找表包含所有電網連接標準和針對每一個電網連接標準的相應 地理區域。在一些實施例中，能量收集設備的控制器從能量收集設備之外的設備接收適合 的電網連接標準，而不親自識別電網連接標準。
[0017] 一些實施例的能量收集設備包括通信模塊。在一些實施例中，能量收集設備的控 制器使用通信模塊來與通信網絡中的其他設備進行通信。一些實施例的能量收集設備配備 有諸如無線收發機等的通信設備作為通信模塊的一部分。在一些實施例中，通信模塊使用 電力線來與通信網絡中的其他設備進行通信，而不使用無線通信或者聯合使用無線通信。
[0018] 前述
【發明內容】
旨在用作對本發明的一些實施例的簡要介紹。它并不旨在作為本文 所公開的所有發明主題的介紹或概述。下面的【具體實施方式】和在【具體實施方式】中提及的附 圖將進一步描述在
【發明內容】
中所述的實施例以及其他實施例。因此，為了理解本文所述的 所有實施例，需要對
【發明內容】
、【具體實施方式】和附圖的全面評述。此外，要求保護的主題并 不受
【發明內容】
、【具體實施方式】和附圖中的說明性細節的限制，而是由所附權利要求來限定， 這是因為可以在不偏離要求保護的主題的精神的情況下以其他具體形式具體實現該主題。
【附圖說明】
[0019] 在所附權利要求中闡述了本發明的新穎特征。然而，為了解釋的目的，在下面的附 圖中闡述了本發明的多個實施例。
[0020] 圖1概念性地示出了通過在工廠配置逆變器來制造逆變器并且向不同國家配送 逆變器的當前方法。
[0021] 圖2概念性地示出了在本發明的一些實施例中通過在安裝之后配置逆變器來制 造逆變器并且在不同的國家配送逆變器的新方法。
[0022] 圖3概念性地示出了對逆變器陣列的典型安裝。
[0023] 圖4示出了可以用于實現圖3的逆變器陣列的逆變器的框圖。
[0024] 圖5概念性地示出了一些實施例的逆變器配置模塊。
[0025] 圖6概念性地示出了由一些實施例執行以基于逆變器的安裝位置將逆變器配置 為符合適合的電網連接標準的過程。
[0026] 圖7概念性地示出了由一些實施例執行以通過通信網關配置一組安裝的逆變器 的過程。
[0027] 圖8概念性地示出了在本發明的一些實施例中對逆變器陣列的安裝，其中，該逆 變器陣列使用配備的GPS接收機以對其自身進行配置。
[0028] 圖9概念性地示出了使用手持設備來配置一組安裝的逆變器。
[0029] 圖10概念性地示出了使用配備有GPS接收機的手持設備來配置一組安裝的逆變 器。
[0030] 圖11概念性地示出了由一些實施例執行以通過手持設備將一組安裝的逆變器配 置為符合適合的電網連接標準的過程。
[0031] 圖12示出了電網連接標準中包括的一組參數的示例。
[0032] 圖13概念性地示出了可以實現本發明的一些實施例的電子系統。
【具體實施方式】
[0033] 在下文中，闡述了大量