JP6660061B2 - エネルギーパネル装置の電力消費 - Google Patents

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関連出願の参照
この出願は、２０１４年１２月１６日に出願された、「ＥＮＥＲＧＹ ＰＡＮＥＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ ＰＯＷＥＲ ＤＩＳＳＩＰＡＴＩＯＮ」という名称の米国仮出願番号第６２／０９２４６９号の優先権および利益を主張し、この仮出願は、本願明細書に参照によって組み込まれる。
[0001]多くの建物は、エネルギーパネル装置、例えば、発電のために太陽光を吸収し、電気に変換するソーラパネルを備える太陽光発電システムを利用してもよい。電力変換器は、エネルギーパネル装置からのＤＣ電力を、建物に電力を供給しうるＡＣ送電網のためのＡＣ電力に変換するように構成されてもよい。エネルギーパネル装置は、建物外に、例えば建物の屋根に設置されてもよい。ＤＣ電力線は、エネルギーパネル装置を電力変換器に結合してもよい。電力変換器は、エネルギーパネル装置と異なる建物の位置、例えば建物の地階に設置されてもよく、地階では、電気設備が建物の電気パネルに入る。エネルギーパネル装置は、ＤＣ電力を、ＤＣ電力線を介して電力変換器に提供してもよい。例えば建物内の火事、アークフラッシュ、建物への電力をシャットダウンする必要等の問題が生じる場合、ＤＣ電力線はシャットダウンされ、電源を切ることが必要になりうる。例えば、電気規格は、太陽光発電システムの導体が、約１０秒以内に、ソーラパネルから約１０フィート以内に、低下した出力に放電すべきであることを特定しうる。残念なことに、電力変換器は、ソーラパネルから１０フィートより離れて取り付けられうる。
[0002]この概要は、詳細な説明でさらに後述される簡略化された形の概念の選択を導入するために提供される。この概要は、請求項の対象の鍵となる要因または基本的特徴を識別することを意図しないし、請求項の対象の範囲を制限するのに用いられることも意図しない。
[0003]とりわけ、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための１つまたは複数のシステムおよび／または技術は、本願明細書において提供される。シャットダウン放電回路は、エネルギーパネル装置と、エネルギーパネル装置からのＤＣ電力をＡＣ送電網のためのＡＣ電力に変換するように構成される電力変換器（例えば、インバータ、電池を充電する装置または任意の他の変換装置）と、の間に結合される。一例では、シャットダウン放電回路は、エネルギーパネル装置の近くに（例えば、屋根またはエネルギーパネル装置が設置される他の構造の近くに）実装されてもよい。一例では、シャットダウン放電回路は、電力変換器の近くに実装されてもよい（例えば、シャットダウン放電回路は、電力変換器内で電源ユニットに接続されてもよく、シャットダウン放電回路は、シャットダウン実装モジュール内で実装されてもよく、シャットダウン実装モジュールは、通信モジュール、電力モジュール、プロセッサおよび／または電力線通信インタフェースなしで実装される）。シャットダウン放電回路は、スイッチング装置を備え、スイッチング装置は、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力をシャットダウンすることに関連付けられた電力を、電力消費装置、例えば抵抗、正温度係数（ＰＴＣ）装置等を通り導くように構成される。例えば、シャットダウンの間、１つまたは複数のエネルギー蓄積構成要素、例えば、電力変換器に関連付けられたコンデンサ内の電力は、電力消費装置を通り消費されてもよい。
[0004]シャットダウン放電回路に関連付けられたシャットダウン実装モジュールは、エネルギーパネル装置と電力変換器との間の電力線通信線を介して、電力変換器に関連付けられたシャットダウン制御装置との通信接続を確立してもよい。シャットダウン実装モジュールは、電力シャットダウン状態（例えば、アーク故障、電力変換器故障、通信接続の喪失、電力線通信線を介してシャットダウン制御装置から受信されるシャットダウン命令等）を識別してもよい。電力シャットダウン状態に応答して、シャットダウン実装モジュールは、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを開始してもよい。シャットダウン実装モジュールは、電力消費装置を起動し、出力をシャットダウンすることに関連付けられた電力を消費してもよい。例えば、シャットダウン実装モジュールは、エネルギーパネル装置と電力変換器との間のスイッチング装置の１つまたは複数のスイッチを開放し、出力をシャットダウンしてもよく、電力（例えば、電力変換器に関連付けられたコンデンサからの余剰電力）を導くために用いられるスイッチを閉鎖し、電力消費装置を通り電力を消費してもよい。
[0005]前述のおよび関連した目的の達成のために、以下の説明および添付図面は、特定の図面の態様および実施態様を記載する。しかし、これらは、１つまたは複数の態様が使用されてもよいさまざまな方法のいくつかを表す。開示の他の態様、利点および新規の特徴は、添付図面に関連して考慮されるとき、以下の詳細な説明から明らかになる。
シャットダウン放電回路を備える例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 通信接続の喪失に基づいて、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 シャットダウン命令に基づいて、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 アーク故障通知命令に基づいて、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 ＡＣ送電網の電力喪失に基づいて、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 電力変換器故障の検出に基づいて、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 動作警報に基づいて、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための例示的システムを示す構成要素のブロック図である。 エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にする例示的方法を示すフロー図である。 本願明細書に記載される規定の１つまたは複数を実施するように構成されるプロセッサ実行可能命令が備えられてもよい例示的コンピューティング装置可読媒体を示す。 本願明細書に記載される規定の１つまたは複数が実装されてもよい例示的コンピューティング環境を示す。
[0019]以下、請求項の対象は、図面を参照して記載され、図面全体において、同様の参照符号は、一般的に、同様の要素を意味するために用いられる。以下では、説明のために、多数の具体的な詳細は、請求項の対象の理解を提供するために記載される。しかしながら、請求項の対象がこれらの具体的な詳細なしで実行されてもよいことは明白である。他の例において、構造および装置は、ブロック図の形式で示され、請求項の対象を記載するのを容易にする。
[0020]太陽光発電（ＰＶ）システムは、ソーラエネルギーを蓄積可能または使用可能な電気に変換するように集合的に構成されるいくつかの構成要素を備える。一例では、ＰＶシステムの一部は、住居用または商業用の建物のような建物上および／または建物周辺に位置してもよい（例えば、建物の屋上に取り付けられる、建物の側に取り付けられる等）。ソーラエネルギーを効率的に収集するために（例えば、太陽に対する所望の角度を達成する、利用できる空間を最大にする等）、ソーラパネルの構成は、建物上および／または建物周辺に取り付けられる。ＰＶシステムは、ＰＶシステムが電力をグリッドに供給するように構成されるグリッド接続されたシステムでもよく、グリッドは、電力を負荷（例えば、エンドユーザ、事業、都市または他の負荷）に供給するように構成される送電網である。グリッドは、交流（ＡＣ）グリッドでもよい。ＰＶシステムは、ソーラパネルの構成によって供給される第１の電力を、グリッドに供給されてもよい第２の電力に変換するように構成される回路を備えてもよい。第１の電力は直流（ＤＣ）電力でもよく、第２の電力はＡＣ電力でもよい。電力変換器（例えば、インバータ、電池を充電する装置または任意の他の変換装置）は、ソーラパネルの構成とグリッドとの間に接続されてもよい。電力変換器は、ＤＣ電力をＡＣ電力に変換するのに用いられてもよい。一例では、電力変換器は、ソーラパネルと異なる建物の位置に位置してもよい。
[0021]人々および財産を電気的障害から保護するために、電力変換器がグリッドから切断されるとき、例えばＰＶシステムの緊急シャットダウンの間、ＰＶシステムは、ＰＶシステム内に備えられる制御導体の群の電力を減少するように構成される。米国電気工事規程（登録商標）（ＮＥＣ）のセクション６９０．１２は、制御導体の群が、緊急シャットダウンに応答して電源が切られるべきであることを特定する。制御導体の群は、ソーラパネルから閾値距離に、例えば１０フィート以上離れて位置してもよい。制御導体の群に対応する電力は、閾値電力未満の減少した電力に、例えば、約３０ボルト以下の状態および／または約２４０ボルトアンペア以下の状態に、閾値時間スパン以内、例えば約１０秒以内に減少してもよい。出力のシャットダウンに関連付けられた電力を消費する（例えば、制御導体の群内の電力を消費する）間、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力を効率的にシャットダウンするための１つまたは複数のシステムおよび／または技術が提供される。
[0022]図１は、シャットダウン放電回路１０２を備えるシステム１００の一例を示す。シャットダウン放電回路１０２は、シャットダウン放電回路１０２を、エネルギーパネル装置（例えば、図２Ａ〜図２Ｈのエネルギーパネル装置２０２）と、エネルギーパネル装置からのＤＣ電力をＡＣ送電網のためのＡＣ電力に変換するように構成される電力変換器（例えば、図２Ａ〜図２Ｈの電力変換器２０８）と、の間に結合するために用いられる１つまたは複数のノードを備えてもよい。例えば、第１のノードＮ１および第２のノードＮ２は、エネルギーパネル装置に接続することができる。第１のノードＮ１は、ＤＣ電力線のような電力線通信線の第１部分（例えば正極線）に沿って、直列に位置決めされてもよく、ＤＣ電力線を介して、ＤＣ電力は、エネルギーパネル装置によって電力変換器に供給される。第２のノードＮ２は、電力線通信線の第２部分（例えば負極線）に沿って、直列に位置決めされてもよい。第３のノードＮ３および第４のノードＮ４は、電力変換器に接続してもよい。第３のノードＮ３は、電力線通信線の第１部分（例えば正極線）に沿って、直列に位置決めされてもよい。第４のノードＮ４は、電力線通信線の第２部分（例えば負極線）に沿って、直列に位置決めされてもよい。
[0023]シャットダウン放電回路１０２は、スイッチング装置１０４を備えてもよい。スイッチング装置１０４は、第１のスイッチ１０４ａ、第２のスイッチ１０４ｂ、第３のスイッチ１０４ｃおよび／または他のスイッチング装置（例えば、半導体装置、機械スイッチ、リレースイッチング装置または任意の他のスイッチ）を備える。一例では、第１のスイッチ１０４ａは、電力線通信線の第１部分に沿って、第１のノードＮ１と第３のノードＮ３との間に直列に位置決めされてもよい。第２のスイッチ１０４ｂは、電力線通信線の第２部分に沿って、第２のノードＮ２と第４のノードＮ４との間に直列に位置決めされてもよい。第３のスイッチ１０４ｃは、第３のノードＮ３と第４のノードＮ４との間に位置決めされ、電力消費装置１１２に直列に位置決めされてもよい。電力消費装置１１２は、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力をシャットダウンすることに関連付けられた電力を消費するように構成される。出力がエネルギーパネル装置から電力変換器まで供給されるべきとき、第１のスイッチ１０４ａおよび第２のスイッチ１０４ｂは閉鎖位置にあり、第３のスイッチ１０４ｃは開放位置にあり、電流が、電力消費装置１１２を通らずに、エネルギーパネル装置から電力変換器まで流れることができてもよい。
[0024]電力シャットダウン状態を識別することに応答して（例えば、図２Ａ〜図２Ｈのシャットダウン実装モジュール２０４は、電力シャットダウン状態、例えばシャットダウン命令の受信、通信接続の喪失、電力変換器故障、ＡＣ送電網の電力喪失等を識別してもよい）、シャットダウン放電回路１０２は、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力をシャットダウンすることに関連付けられた電力を消費するように起動されてもよい。例えば、第１のスイッチ１０４ａおよび第２のスイッチ１０４ｂは、開放位置に移行され、エネルギーパネル装置から電力変換器までの電流をシャットオフし、出力をシャットダウンしてもよい。第３のスイッチ１０４ｃは、閉鎖位置に移行され、余剰電力、例えばエネルギー蓄積構成要素（例えば、電力変換器に関連付けられたコンデンサ）内に蓄積された電力を、電力消費のために電力消費装置１１２を通り導いてもよい。
[0025]図２Ａ〜図２Ｉは、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウンを容易にするためのシステム２００の例を示す。一例では、システム２００は、シャットダウン実装モジュール２０４を備えてもよい。他の例では、システム２００は、シャットダウン制御装置２１０を備えてもよい。他の例では、システム２００は、シャットダウン実装モジュール２０４およびシャットダウン制御装置２１０を備えてもよい。
[0026]図２Ａは、エネルギーパネル装置２０２（例えば、建物の屋根に取り付けられた太陽光発電システム）と、電力変換器２０８（例えば、電気パネルが、建物に入ってくる電力を接続するところのような、建物の地階内に位置する電力変換器ボックス）と、の間に結合されたシャットダウン実装モジュール２０４を示す。電力変換器２０８は、エネルギーパネル装置２０２からのＤＣ電力を、図２Ｂに示されるＡＣ送電網２４０のためのＡＣ電力に変換するように構成されてもよい。ＤＣ電力は、エネルギーパネル装置２０２と電力変換器２０８との間に接続されるＤＣ電力線を介して、例えば電力線通信線２０６を介して受信されてもよい。
[0027]図２Ｂは、シャットダウン実装モジュール２０４を示し、シャットダウン実装モジュール２０４は、電力モジュール２２２、プロセッサ２２４、電力線通信インタフェース２２６および／またはシャットダウン放電回路１０２を備える。電力モジュール２２２は、エネルギーパネル装置２０２により提供される電力に基づいて、電力をシャットダウン実装モジュール２０４に提供するように構成されてもよい。シャットダウン実装モジュール２０４は、エネルギーパネル装置２０２と電力変換器ボックス２３０内に位置する電力変換器２０８との間の電力線通信線２０６に結合されてもよい。プロセッサ２２４は、シャットダウン実装モジュール２０４を制御するように構成されてもよく、例えば、シャットダウン放電回路１０２を制御し、シャットダウン制御装置２１０からの命令（例えば、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力をシャットダウンするための命令）を実装し、電力変換器２０８を故障について評価し、自己評価を実行し、ファームウェアのようなソフトウェアを更新する等のように構成されてもよい。シャットダウン放電回路１０２は、出力をシャットダウンすることに関連付けられた電流（例えば、太陽光発電システムのコンデンサからの電流）を放電するように起動されてもよい（例えば、機械スイッチおよび／または半導体装置は、電流を、抵抗、正温度係数（ＰＴＣ）装置または出力の放電用の他の放電機構を通り導いてもよい）。シャットダウン実装モジュール２０４は、エネルギーパネル装置２０２からの閾値距離に、例えば、約１０フィート以内に位置してもよく、シャットダウン放電回路１０２を用いて、出力を、閾値時間スパン以内（例えば、約１０秒以内）に減少した出力に減少可能でもよい。
[0028]電力線通信インタフェース２２６は、通信接続２４２を、電力線通信線２０６を介して確立してもよい。電力線通信インタフェース２２６は、シャットダウン実装モジュール２０４（例えば、シャットダウン実装モジュール２０４のプロセッサ２２４）と、シャットダウン制御装置２１０（例えば、シャットダウン制御装置２１０のプロセッサ２３４）と、の間の通信を容易にしてもよい。電力線通信線２０６がＤＣ電力線を備え、ＤＣ電力線を介してＤＣ電力がエネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８まで供給される一例では、通信信号は、通信信号より高い周波数信号を変調することによって、ＤＣ電力線を介して送信されてもよい。
[0029]シャットダウン制御装置２１０は、プロセッサ２３４、電力線通信インタフェース２４４、非常停止２３６および／または制御電源２３２を備えてもよい。電力線通信インタフェース２４４は、シャットダウン実装モジュール２０４の電力線通信インタフェース２２６との通信接続２４２を、電力線通信線２０６を介して確立してもよい。プロセッサ２３４は、命令および／または情報を、電力線通信線２０６を介して（例えば、通信接続２４２を用いて）、シャットダウン実装モジュール２０４に送信するように構成されてもよい（例えば、シャットダウン命令、アークフラッシュ通知命令、ソフトウェア更新、出力がエネルギーパネル装置２０２によって電力変換器２０８に供給されるべきであることを示す心拍信号等）。制御電源２３２は、電力変換器２０８により提供されるＡＣ電力に基づいて、シャットダウン制御装置２１０に電力を供給してもよい。シャットダウン制御装置２１０は、さまざまなトリガに基づいて、電力シャットダウン状態を識別するように構成されてもよく、さまざまなトリガは、ユーザが起動する非常停止２３６、電力線通信線２０６を電力変換器２０８から切断するために、ユーザが利用するＤＣ切断２２８、電力をＡＣ送電網２４０から切断するために利用するＡＣ切断２３８等を含む（例えば、結果として、シャットダウン制御装置２１０の電力の喪失になるので、シャットダウン制御装置２１０は、心拍信号をシャットダウン実装モジュール２０４に提供せず、このことは、シャットダウン実装モジュール２０４をトリガし、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力をシャットダウンする）。
[0030]図２Ｃは、電力線通信線２０６を介した通信接続２４２の喪失２４６に基づいて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２４８を開始するシャットダウン実装モジュール２０４の一例を示す。一例では、シャットダウン実装モジュール２０４の電力線通信インタフェース２２６は、心拍信号を、電力線通信線２０６を介して、例えば通信接続２４２を介して、シャットダウン制御装置２１０から受信してもよい。心拍信号が受信される限り、プロセッサ２２４は、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力を維持するように構成されてもよい。通信接続２４２の喪失２４６は、心拍信号の喪失に基づいて検出されてもよい。他の例では、通信喪失２４６は、電力変換器２０８に関連付けられたＤＣ切断２２８の開放に基づいて発生してもよい。したがって、シャットダウン実装モジュール２０４のプロセッサ２２４は、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２４８を、シャットダウン放電回路１０２を用いて開始してもよい（例えば、シャットダウン放電回路１０２の機械スイッチおよび／または半導体装置を用いて直流を、抵抗を通り導き、出力を放電してもよい）。
[0031]図２Ｄは、シャットダウン命令２５２の受信に基づいて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２５４を開始するシャットダウン実装モジュール２０４の一例を示す。一例では、ユーザは、シャットダウン制御装置２１０の非常停止２３６を起動してもよい（例えば、ボタンを押す、レバーを引く等。）。シャットダウン制御装置２１０のプロセッサ２３４は、非常停止２３６の起動に基づいて、電力線通信インタフェース２４４を利用して、シャットダウン命令２５２を、電力線通信線２０６を通り、例えば通信接続２４２を介してシャットダウン実装モジュール２０４に送信してもよい。したがって、シャットダウン実装モジュール２０４のプロセッサ２２４は、シャットダウン放電回路１０２を用いて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２５４を開始してもよい。
[0032]図２Ｅは、アーク故障通知命令２６２の受信に基づいて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２６４を開始するシャットダウン実装モジュール２０４の一例を示す。一例では、シャットダウン制御装置２１０のプロセッサ２３４は、電力変換器ボックス２３０に関連付けられたアーク故障、または、ＡＣ送電網２４０を介してＡＣ電力を提供することに関連付けられた他の構成要素に関連付けられたアーク故障を識別してもよい。シャットダウン制御装置２１０のプロセッサ２３４は、アーク故障に基づいて、電力線通信インタフェース２４４を利用して、アーク故障通知命令２６２を、電力線通信線２０６を通り、例えば通信接続２４２を介してシャットダウン実装モジュール２０４に送信してもよい。したがって、シャットダウン実装モジュール２０４のプロセッサ２２４は、シャットダウン放電回路１０２を用いて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２６４を開始してもよい。
[0033]図２Ｆは、ＡＣ送電網２４０の電力の喪失２６８に基づいて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２７０を開始するシャットダウン実装モジュール２０４の一例を示す。例えば、シャットダウン実装モジュール２０４は、電力変換器２０８とＡＣ送電網２４０との間のＡＣ切断２３８の開放に基づいて、ＡＣ送電網２４０の電力喪失２６８を識別してもよい。したがって、シャットダウン実装モジュール２０４のプロセッサ２２４は、シャットダウン放電回路１０２を用いて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２７０を開始してもよい。
[0034]図２Ｇは、電力変換器２０８の電力変換器故障２７６の検出２７６に基づいて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２７８を開始するシャットダウン実装モジュール２０４の一例を示す。例えば、シャットダウン実装モジュール２０４は、電力線通信線２０６を通り、例えば、通信接続２４２を介して得られる電力変換器２０８の動作上の健康統計を評価してもよい（例えば、シャットダウン実装モジュール２０４は、動作上の健康統計を測定および／または収集してもよく、および／または、シャットダウン制御装置２１０は、動作上の健康統計を、通信接続２４２を介してシャットダウン実装モジュール２０４に提供してもよい）。電力変換器故障または性能低下を示す動作上の健康統計に応答して、シャットダウン実装モジュール２０４のプロセッサ２２４は、シャットダウン放電回路１０２を用いて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２７８を開始してもよい。
[0035]図２Ｈは、シャットダウン実装モジュール２０４のための動作警報２８４に基づいて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２８６を開始するシャットダウン実装モジュール２０４の一例を示す。例えば、シャットダウン実装モジュール２０４は、温度センサ、電気パラメータ測定センサ（例えば、電流センサ）、および／または、シャットダウン実装モジュール２０４が仕様内または仕様外（例えば、故障、性能低下等）で動作しているかを決定するのに用いられるさまざまな他のセンサを利用して、自己評価を実行してもよい。自己評価の結果としてのシャットダウン実装モジュール２０４のための動作警報２８４（例えば、安全でない動作温度）に応答して、シャットダウン実装モジュール２０４は、シャットダウン放電回路１０２を用いて、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力のシャットダウン２８６を開始してもよい。動作上の問題の解決を識別することを応答して（例えば、シャットダウン実装モジュール２０４は、安全でない動作温度から安全な動作温度まで冷却してもよい）、エネルギーパネル装置２０２から電力変換器２０８までの出力の起動が、開始されてもよい。
[0036]図２Ｉに示すように、一例では、シャットダウン実装モジュール２０４は、シャットダウン放電回路１０２を用いて実装され、通信モジュール、電力モジュール、プロセッサおよび／または電力線通信インタフェースを必要としなくてもよい。したがって、一例では、シャットダウン放電回路１０２は、インバータ２９６の電源ユニット２９８に接続されてもよい。
[0037]図３の例示的方法３００によって、エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にする一実施形態が示される。３０２において、通信接続は、エネルギーパネル装置（例えば、太陽光をＤＣ電力に変換するように構成されるソーラパネルを備える太陽光発電システム）と、電力変換器（例えば、エネルギーパネル装置からのＤＣ電力をＡＣ送電網のためのＡＣ電力に変換するように構成される電力変換器）と、の間の電力線通信線を介して確立されてもよい。通信接続は、シャットダウン実装モジュールとシャットダウン制御装置との間に確立されてもよい。シャットダウン実装モジュールは、エネルギーパネル装置と電力変換器との間に結合されてもよい（例えば、シャットダウン実装モジュールは、エネルギーパネル装置から閾値距離、例えば約３０フィート以内に位置してもよく、ソーラパネルが電力変換器からより離れて位置したとしても、例えば、ソーラパネルが建物の屋根にあり、電力変換器が建物内、例えば地階にあるとしても、太陽光発電システムのための電気仕様を満たしうる）。一例では、エネルギーパネル装置は、ＤＣ電力を電力変換器に、電力線通信線（例えば、ＤＣ電力線）を介して供給してもよい。
[0038]３０４において、通信接続の喪失を識別すること、および／または、シャットダウン命令を、電力線通信線を介してシャットダウン制御装置から受信することに応答して、エネルギーパネル装置から電力変換器への出力（例えば、閾値未満に減少した出力および／または電気仕様により特定された閾値時間スパン以内、例えば約３０秒以内）のシャットダウンが開始されてもよい。通信接続の喪失は、通信接続を、電力線通信線を介して閉鎖する電力変換器のＤＣ切断の開放、電力線通信線を介してシャットダウン制御装置から受信される心拍信号の喪失等に対応してもよい。シャットダウン命令は、シャットダウン制御装置によって、電力線通信線を介して、シャットダウン実装モジュールに送信される命令に対応してもよい（例えば、シャットオフ状態入力信号を受信するシャットダウン制御装置に基づく命令、例えば、ユーザが起動するシャットオフボタン、レバー、または、電力変換器を収納する電力変換器ボックスに関連付けられた他の機構からの命令、電力変換器ボックスに関連付けられたアーク故障を検出するシャットダウン制御装置に基づく命令等）。電力線通信線に沿って直列の、スイッチング装置の第１のスイッチおよび第２のスイッチを開放することによって、出力がシャットダウンされてもよく、電力線通信線を介してエネルギーパネル装置は、出力を電力変換器に提供する。
[0039]シャットダウン実装モジュールは、出力のシャットダウンに関連付けられた電力を放電するように構成されるシャットダウン放電回路を備えてもよい。シャットダウン放電回路は、スイッチング装置の第３のスイッチ（第３のスイッチは、例えば、電力消費装置に直列に位置決めされるスイッチであり、電力消費装置は、例えば、電力線通信線の２つの線、例えば正の線と負の線との間に接続される抵抗である）を閉鎖し、電力消費のために電力消費装置を通り電力（例えば、電力変換器および／または太陽光発電システムに関連付けられたエネルギー蓄積装置、例えばコンデンサ内の余剰電力）を導いてもよい。
[0040]さらに他の実施形態は、本願明細書において提示される技術の１つまたは複数を実装するように構成されるプロセッサ実行可能命令を備えるコンピュータ可読媒体を含む。図４に、コンピュータ可読媒体またはコンピュータ可読装置の例示的実施形態が示され、実施態様４００は、コンピュータ可読媒体４０８、例えばＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、フラッシュドライブ、ハードディスクドライブのプラッタ等を含み、コンピュータ可読媒体４０８上において、コンピュータ可読データ４０６がコード化される。このコンピュータ可読データ４０６、例えば０または１の少なくとも１つを備えるバイナリデータは、次に、本願明細書において記載される原則の１つまたは複数に従って動作するように構成される一組のコンピュータ命令４０４を備える。いくつかの実施形態では、プロセッサ実行可能コンピュータ命令４０４は、方法４０２、例えば、図３の例示的方法３００の少なくともいくつかを実行するように構成される。いくつかの実施形態では、プロセッサ実行可能命令４０４は、システム、例えば、図１の例示的システム１００の少なくともいくつかおよび／または図２Ａ〜図２Ｈの例示的システム２００の少なくともいくつかを実装するように構成される。多くのこの種のコンピュータ可読媒体は、当業者によって、本願明細書において提示される技術に従って動作するように構成されるように考案される。
[0041]対象は、構造特徴および／または方法ステップに特有の言語で記載されてきたが、添付の請求の範囲において定義される対象が、上述した特定の特徴またはステップに必ずしも限定されるわけではないことを理解されたい。むしろ、上述した特定の特徴およびステップは、請求項の少なくともいくつかを実装する例示的形態として開示される。
[0042]本願明細書において用いられる「構成要素」、「モジュール」、「システム」、「インタフェース」等の用語は、一般的に、コンピュータ関連のエンティティであって、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェアまたは実行中のソフトウェアのいずれかを示すものと意図される。例えば、構成要素は、プロセッサ上で実行する方法、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、プログラムおよび／またはコンピュータでもよいが、これらに限定されるものではない。例えば、制御装置上で実行するアプリケーションおよび制御装置の両方を、構成要素とすることができる。１つまたは複数の構成要素は、方法および／または実行のスレッド内に存在してもよく、構成要素は、１つのコンピュータに局在してもよい、および／または、２つ以上のコンピュータの間に分散してもよい。
[0043]さらに、請求項の対象は、標準プログラミングおよび／または工学技術を用いて、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアまたはそれらの任意の組み合わせを生成し、コンピュータを制御し、開示された対象を実装する方法、装置または製品として実装されてもよい。本願明細書で用いられる「製品」という用語は、任意のコンピュータ可読装置、担体または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することを意図する。もちろん、請求項の対象の範囲または精神を逸脱しない範囲で、多くの修正がこの構成に対して行われてもよい。
[0044]図５および以下の説明は、本願明細書において記載される規定の１つまたは複数の実施形態を実装するために適切なコンピューティング環境の簡潔かつ一般的な説明を提供する。図５の動作環境は、適切な動作環境の単なる一例であり、動作環境の使用または機能の範囲に関するいかなる限定を示唆することも意図しない。例示的コンピューティング装置は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、携帯端末またはラップトップ型装置、モバイル機器（例えば携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、メディアプレーヤ等）、マルチプロセッサシステム、家電、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、上述したシステムまたは装置のいずれかを含む分散コンピューティング環境等を含むが、これらに限定されるものではない。
[0045]必要ではないが、実施形態は、１つまたは複数のコンピューティング装置によって実行されている「コンピュータ可読命令」の一般的な内容において記載されている。コンピュータ可読命令は、コンピュータ可読媒体を介して分散されてもよい（後述する）。コンピュータ可読命令は、プログラムモジュールとして、例えば、機能、オブジェクト、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）、データ構造等の特定のタスクを実行し、または、特定の抽象データタイプを実装するものとして実装されてもよい。典型的には、コンピュータ可読命令の機能は、さまざまな環境において要望に応じて結合または分散されてもよい。
[0046]図５は、本願明細書において提供される１つまたは複数の実施形態を実装するように構成されるコンピューティング装置５１２を備えるシステム５００の一例を示す。１つの構成において、コンピューティング装置５１２は、少なくとも１つの処理ユニット５１６およびメモリ５１８を含む。コンピューティング装置の正確な構成およびタイプに応じて、メモリ５１８は、揮発性（例えばＲＡＭ）、不揮発性（例えばＲＯＭ、フラッシュメモリ等）または２つの何らかの組み合わせでもよい。図５において、この構成は、破線５１４によって示される。
[0047]他の実施態様において、装置５１２は、追加の特徴および／または機能を含んでもよい。例えば、装置５１２は、追加の記憶装置（例えば、取り外し可能および／または取り外し不可能）を含んでもよく、追加の記憶装置は、磁気記憶装置、光学記憶装置等を含むが、これらに限定されるものではない。図５において、この種の追加の記憶装置は、記憶装置５２０によって示される。一実施形態において、本願明細書において提供される１つまたは複数の実施形態を実装するコンピュータ可読命令は、記憶装置５２０内にあってもよい。記憶装置５２０は、他のコンピュータ可読命令もまた記憶し、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等を実装してもよい。コンピュータ可読命令は、例えば、処理ユニット５１６による実行のためにメモリ５１８内にロードされてもよい。
[0048]本願明細書で用いられるコンピュータ可読媒体という用語は、コンピュータ記憶媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、任意の方法または技術において実装される揮発性および不揮発性、取り外し可能および取り外し不可能な媒体を含み、情報、例えばコンピュータ可読命令または他のデータを記憶する。メモリ５１８および記憶装置５２０は、コンピュータ記憶媒体の例である。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリまたはその他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）または他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶装置または所望の情報を記憶するために使用可能かつ装置５１２によってアクセス可能な任意の他の媒体を含むが、これらに限定されるものではない。しかしながら、コンピュータ記憶媒体は、伝播信号を含まない。正確に言えば、コンピュータ記憶媒体は、伝播信号を除外する。任意の種類のコンピュータ記憶媒体は、装置５１２の部分でもよい。
[0049]装置５１２は、通信接続５２６を含んでもよく、通信接続５２６によって、装置５１２は他の装置と通信することができる。通信接続５２６は、モデム、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）、統合ネットワークインタフェース、無線周波数送信器／受信器、赤外線ポート、ＵＳＢ接続、または、コンピューティング装置５１２を他のコンピューティング装置に接続するための他のインタフェースを含んでもよいが、これらに限定されるものではない。通信接続５２６は、有線接続または無線接続を含んでもよい。通信接続５２６は、通信媒体を送信および／または受信してもよい。
[0050]「コンピュータ可読媒体」という用語は、通信媒体を含んでもよい。通信媒体は、典型的には、コンピュータ可読命令または他のデータを、搬送波または他の搬送機構のような「変調データ信号」内に組み入れ、任意の情報配信媒体を含む。「変調データ信号」という用語は、１つまたは複数の特徴を有する信号であって、情報をその信号内にコード化するように設定または変更される信号を含んでもよい。
[0051]装置５１２は、入力装置５２４、例えばキーボード、マウス、ペン、音声入力装置、タッチ入力装置、赤外線カメラ、映像入力装置および／または任意の他の入力装置を含んでもよい。装置５１２には、出力装置５２２、例えば１つまたは複数のディスプレイ、スピーカ、プリンタおよび／または任意の他の出力装置もまた含まれてもよい。入力装置５２４および出力装置５２２は、有線接続、無線接続またはそれらの任意の組み合わせを介して装置５１２に接続されてもよい。一実施形態において、他のコンピューティング装置からの入力装置または出力装置は、コンピューティング装置５１２のための入力装置５２４または出力装置５２２として用いられてもよい。
[0052]コンピューティング装置５１２の構成要素は、さまざまな相互接続、例えばバスによって接続されてもよい。この種の相互接続は、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）、例えばＰＣＩエクスプレス、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ファイヤワイヤ（ＩＥＥＥ１３９４）、光バス構造等を含んでもよい。他の実施形態では、コンピューティング装置５１２の構成要素は、ネットワークによって相互接続されてもよい。例えば、メモリ５１８は、ネットワークによって相互接続される異なる物理位置に位置する複数の物理メモリ装置から成ってもよい。
[0053]当業者は、コンピュータ可読命令を記憶するのに利用される記憶装置がネットワーク全体に分散されてもよいことを理解するものである。例えば、ネットワーク５２８を介してアクセス可能なコンピューティング装置５３０は、コンピュータ可読命令を記憶し、本願明細書において提供される１つまたは複数の実施形態を実装してもよい。コンピューティング装置５１２は、コンピューティング装置５３０にアクセスし、コンピュータ可読命令の一部または全部を実行のためにダウンロードしてもよい。あるいは、コンピューティング装置５１２は、コンピュータ可読命令の部分を必要に応じてダウンロードしてもよいし、または、いくつかの命令がコンピューティング装置５１２で実行され、いくつかの命令がコンピューティング装置５３０で実行されてもよい。
[0054]実施形態のさまざまな動作は、本願明細書において提供される。一実施形態において、記載されている動作の１つまたは複数は、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に記憶されるコンピュータ可読命令を構成してもよく、コンピュータ可読命令は、コンピューティング装置によって実行される場合、コンピューティング装置に、記載されている動作を実行させる。動作の一部または全部が記載されている順序は、これらの動作が必ずしも順序に依存することを意味するものと解釈されるべきではない。この説明の利益を有する他の順序は、当業者によって認められる。さらに、すべての動作が本願明細書において提供される各実施形態に必ずしも存在するというわけではないことが理解される。また、すべての動作がいくつかの実施形態において必須というわけではないことが理解される。
[0055]さらに、特に明記しない限り、「第１」、「第２」等は、時間的態様、空間的態様、順序等を意味することを意図しない。むしろ、この種の用語は、単に、特徴、要素、項目等のための識別子、名前等として用いられる。例えば、第１のオブジェクトおよび第２のオブジェクトは、一般的に、オブジェクトＡおよびオブジェクトＢ、または、２つの異なるオブジェクト、または、２つの同一のオブジェクト、または１つの同一のオブジェクトに対応する。
[0056]さらに、本願明細書において用いられる「例示的」は、一例として機能することを意味し、必ずしも有利なものとして機能することを意味するわけではない。本願明細書において、「または」は、排他的な「または」よりむしろ包括的な「または」を意味することを意図する。さらに、本願発明において、単数形の記載は、一般的に、特に明記しない限り、または、単数形を意味することが前後関係から明らかでない限り、「１つまたは複数」を意味すると解釈されるべきである。また、ＡおよびＢの少なくとも１つ等は、一般的に、ＡまたはＢ、および／または、ＡおよびＢの両方を意味する。さらに、「含む」、「有する」、および／または、その変化形が詳細な説明または請求項において用いられる範囲において、この種の用語は、「備える」という用語と同様に非排他的な包含であることを意図する。また、開示は、１つまたは複数の実施態様に関して図示および記載されてきたが、他の当業者が、この明細書および添付図面を読み、理解することに基づいて、均等な変更および修正が発生するであろう。開示は、すべてのこの種の修正および変更を含み、以下の特許請求の範囲によってのみ制限される。特に、上述した構成要素（例えば、要素、資源等）によって実行されるさまざまな機能に関して、この種の構成要素を記載するのに用いられる用語は、特に明記しない限り、開示された構造に構造的に均等でない場合であっても、記載されている構成要素の特定の機能を実行する任意の構成要素に対応することを意図する（例えば、機能的な均等）。さらに、開示の特定の特徴は、いくつかの実施態様のただ１つに関して開示されてきたかもしれないが、この種の特徴は、要望に応じて、任意の所定のまたは特定の用途に有利になりうるように、他の実施態様の１つまたは複数の他の特徴に結合されてもよい。

Claims (19)

  1. エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするためのシステムであって、前記システムは、
    エネルギーパネル装置と、前記エネルギーパネル装置からのＤＣ電力をＡＣ送電網のためのＡＣ電力に変換するように構成される電力変換器と、の間に結合されるシャットダウン放電回路を備え、
    前記シャットダウン放電回路は、スイッチング装置および電力消費装置を備え、
    前記スイッチング装置は、前記エネルギーパネル装置から前記電力変換器までの出力をシャットダウンすることに関連付けられた電力を、前記電力消費装置を通り導くように構成され、
    前記電力消費装置は、前記エネルギーパネル装置から前記電力変換器までの前記出力をシャットダウンすることに関連付けられた前記電力を消費するように構成され、
    前記システムは、シャットダウン実装モジュールを備え、前記シャットダウン実装モジュールは、
    前記エネルギーパネル装置と前記電力変換器との間の電力線通信線を介して、前記電力変換器に関連付けられたシャットダウン制御装置との通信接続を確立し、
    電力シャットダウン状態を識別することに応答して、
    前記エネルギーパネル装置から前記電力変換器までの出力のシャットダウンを開始し、
    前記電力消費装置を起動し、前記出力をシャットダウンすることに関連付けられた前記電力を消費する、
    ように構成される、
    システム。
  2. 前記電力消費装置は、抵抗または正温度係数（ＰＴＣ）装置の少なくとも１つを備える、
    請求項１に記載のシステム。
  3. 前記スイッチング装置は、
    閉鎖するとき、前記エネルギーパネル装置と前記電力変換器との間の出力を導くように構成される第１のスイッチを備える、
    請求項１に記載のシステム。
  4. 前記スイッチング装置は、
    閉鎖するとき、前記エネルギーパネル装置と前記電力変換器との間の出力を導くように構成される第２のスイッチを備える、
    請求項３に記載のシステム。
  5. 前記スイッチング装置は、
    前記第１のスイッチまたは前記第２のスイッチの少なくとも一方の開放に基づいて、前記出力のシャットダウンの間、前記電力を、前記電力消費装置を通り導くように構成される第３のスイッチを備える、
    請求項４に記載のシステム。
  6. 前記第３のスイッチは、
    開放状態に移行し、前記第１のスイッチまたは前記第２のスイッチの少なくとも１つを閉鎖位置に移行するようにトリガし、前記エネルギーパネル装置から前記電力変換器までの出力を導くように構成される、
    請求項５に記載のシステム。
  7. 前記第３のスイッチは、半導体装置、機械スイッチまたはリレースイッチング装置の少なくとも１つを備える、
    請求項５に記載のシステム。
  8. 前記電力消費装置は、前記出力のシャットダウンの間、前記電力変換器に関連付けられたエネルギー蓄積構成要素からの前記電力を消費するように構成される、
    請求項１に記載のシステム。
  9. 前記エネルギー蓄積構成要素は、前記エネルギーパネル装置から閾値距離に位置するコンデンサを備える、
    請求項８に記載のシステム。
  10. 前記電力シャットダウン状態は、前記電力線通信線を介して前記シャットダウン制御装置から受信するアーク故障通知命令に対応する、
    請求項１に記載のシステム。
  11. 前記電力シャットダウン状態は、前記通信接続の喪失に対応する、
    請求項１に記載のシステム。
  12. 前記シャットダウン実装モジュールは、
    前記電力線通信線を介して前記シャットダウン制御装置から受信される心拍信号の喪失に基づいて、前記通信接続の前記喪失を識別するように構成される、
    請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記電力シャットダウン状態は、前記電力線通信線を介して前記シャットダウン制御装置から受信されるシャットダウン命令に対応する、
    請求項１に記載のシステム。
  14. 前記電力シャットダウン状態は、前記ＡＣ送電網の電力喪失に対応する、
    請求項１に記載のシステム。
  15. 前記電力シャットダウン状態は、前記電力変換器の電力変換器故障に対応する、
    請求項１に記載のシステム。
  16. 前記シャットダウン実装モジュールは、
    温度センサまたは電気パラメータ測定センサの少なくとも１つを利用して、自己評価を実行し、
    前記自己評価の結果としての前記シャットダウン実装モジュールのための動作警報に基づいて、前記電力シャットダウン状態を識別する、
    ように構成される、
    請求項１に記載のシステム。
  17. 前記エネルギーパネル装置は、１つまたは複数の太陽光発電（ＰＶ）ストリングを備える、
    請求項１に記載のシステム。
  18. エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするための方法であって、前記方法は、
    エネルギーパネル装置と電力変換器との間の電力線通信線を介して、前記エネルギーパネル装置と前記電力変換器との間に結合されるシャットダウン実装モジュールと、前記電力変換器に関連付けられたシャットダウン制御装置と、の間の通信接続を確立するステップと、
    前記通信接続の喪失を識別すること、または、シャットダウン命令を、前記電力線通信線を介して前記シャットダウン制御装置から受信すること、の少なくとも一方に応答して、
    前記エネルギーパネル装置から前記電力変換器までの出力のシャットダウンを開始するステップと、
    スイッチング装置を起動し、出力の前記シャットダウンに関連付けられた電力を、電力消費のための電力消費装置を通り導くステップと、
    を含む方法。
  19. エネルギーパネル装置から電力変換器までの出力のシャットダウンを容易にするためのシステムであって、前記システムは、
    エネルギーパネル装置からのＤＣ電力をＡＣ送電網のためのＡＣ電力に変換するように構成される電力変換器に関連付けられたシャットダウン制御装置を備え、前記シャットダウン制御装置は、
    前記エネルギーパネル装置と前記電力変換器との間の電力線通信線を介して、前記エネルギーパネル装置と前記電力変換器との間に結合されるシャットダウン実装モジュールとの通信接続を確立し、
    電力シャットダウン状態を識別することに応答して、シャットダウン命令を、前記電力線通信線を介して前記シャットダウン実装モジュールに送信する、
    ように構成され、
    前記シャットダウン命令は、前記シャットダウン実装モジュールに、
    前記エネルギーパネル装置から前記電力変換器までの出力のシャットダウンを開始し、
    スイッチング装置を起動し、出力の前記シャットダウンに関連付けられた電力を、電力消費のための電力消費装置を通り導く、
    ように命令する、
    システム。
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