[发明专利]动态可重配置光伏系统

权利要求书

1.一种动态可重配置能量采集光伏(PV)系统，包括：

多个PV能量采集子阵列，其中每个子阵列包括一组光伏电池，所述光伏电池电连接到彼此以在多个子阵列功率节点对中的相应子阵列功率节点对处生成电压；

多个功率管理电路，每个功率管理电路具有通信接口和耦合到所述子阵列功率节点对中的相应子阵列功率节点对的功率输入；以及

可编程电力网，每个所述功率管理电路的功率输出耦合到所述电力网，所述电力网具有多个母线行、多个母线列、每个均定位于母线列和母线行的相应结处的多个母线管理电路、以及采集能量输出节点，

其中每个功率管理电路在所述PV系统的现场使用期间通过所述功率管理电路的通信接口可编程，以使所述功率管理电路的相应子阵列与所述网连接或者断开，并且每个母线管理电路通过所述母线管理电路的通信接口可编程，以连接或者断开所述网中的功率路径，使得选择的子阵列由选择的功率路径连接为并联，以便在所述采集能量输出节点处产生低电压，并且交替地，所述系统的选择的子阵列由选择的功率路径连接为串联，以便产生是所述低电压的至少十倍大的高电压。

2.根据权利要求1所述的系统，其中每个母线行具有由所述母线管理电路中的一些母线管理电路以菊花链方式耦合的相应多个母线组分段，并且

其中每个母线列具有由所述母线管理电路中的一些母线管理电路以菊花链方式耦合的相应多个母线组分段，

每个母线组分段具有相应多个母线导体。

3.根据权利要求2所述的系统，其中每个母线管理电路耦合到四个邻近母线组分段，并且能够被编程为使以下项交替地彼此连接和断开：(a)来自所述四个邻近母线组分段中的一个母线组分段的母线导体以及(b)来自所述四个邻近母线组分段中的另一个母线组分段的母线导体。

4.根据权利要求1所述的系统，其中每个所述功率管理电路具有耦合在所述母线管理电路的所述功率输入和所述电力网之间的dc-dc转换器。

5.根据权利要求1所述的系统，其中每个子阵列中的所述电池中的一些是多结电池，其中每个多结电池具有多个结，其中所述结中的每一个或者所述结中的至少一个子集独立地耦合到与所述多结电池关联的多结功率管理器电路，所述系统进一步包括

电力系统控制器，所述电力系统控制器将低性能子阵列的所述功率管理电路编程为以下项中的一项：(a)响应于来自与每个所述子阵列中的多结电池关联的多结功率管理器电路的、指示所述子阵列中的多结电池的低性能的信号，将所述子阵列从所述电力网断开，以及(b)当所述多结功率管理器电路包括dc-dc升压转换器时，将所述低性能子阵列通过所述升压转换器连接到所述电力网，

其中所述控制器将高性能子阵列的所述功率管理电路编程为响应于来自与每个所述子阵列中的多结电池关联的多结功率管理电路的、指示所述子阵列中的多结电池的高性能的信号，将所述子阵列连接到所述电力网。

6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

通信网，所述功率管理电路和母线管理电路的所述通信接口耦合到所述通信网；以及

电力系统控制器，将经由所述通信网，对所述功率和母线管理电路编程，以在所述采集能量输出节点处设定所述高电压或者所述低电压。

7.根据权利要求1所述的系统，其中每个所述子阵列由光电池构成，每个所述光电池具有面积小于五(5)平方毫米的活性或者光检测区域，并且其中每个所述子阵列具有至少一千个光电池并且将产生在1伏特dc和1000伏特dc之间。

8.根据权利要求1所述的系统，进一步包括电容性耦合到子阵列功率节点的通信带解码器，用于对来自由所述子阵列检测到的信号的信息或者数据解码，其中所述信息或者数据由照射所述子阵列的远程光源嵌入。