[发明专利]用于控制太阳能光伏设备的系统和方法

说明书

用于控制光伏设备(1)的系统和方法，光伏设备包括多个太阳能跟踪器(8)，太阳能跟踪器(8)包括多个PV面板(9)，PV面板(9)可围绕旋转轴线(5)旋转，布置成间隔给定距离的若干平行排。每个太阳能跟踪器(8)具有两个天线(2、3)和至少一个跟踪器控制器。外部控制单元(4)连接到中央主跟踪器排(20)的太阳能跟踪器(8)，然后太阳能跟踪器(8)使用天线(2、3)中的仅一个通过无线双向网络(7)与子跟踪器排(30)进行通信。每个跟踪器控制器中的处理单元执行算法以确定哪个天线(2、3)处于发送数据或接收命令的最优位置，其中至少需要以下数据：每个太阳能跟踪器(8)的每个天线的角位置以及每个太阳能跟踪器(8)的每个天线的射频信号的强度和质量测量值。

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏(PV)设备，具体涉及一种通过使用多个通信天线控制该PV设备的系统。

此外，本发明的PV设备包括多个太阳能跟踪器，每个太阳能跟踪器可围绕旋转轴线独立旋转并且包括多个PV面板，多个PV面板布置成间隔给定距离的平行多排。

根据本发明，平行多排太阳能跟踪器包括与多个子跟踪器排通信的中央主跟踪器排，其中中央主跟踪器排是与外部中央控制器直接通信的唯一排，充当该中央控制器与相关联的子跟踪器之间的代理。

背景技术

现有技术中已知了使用用于太阳能光伏设备的控制系统，以及使用附接到或集成在太阳能或PV面板中的通信天线。

根据专利申请号US 2015/318410 A1，公开了一种设置成矩阵的光伏面板，其包括多个PV面板。每个PV面板包括多个天线，以与位于相邻的太阳能PV面板上的天线通信。PV面板还包括：第一天线，作为接收器接收来自多个天线的搜索命令；多个天线，作为发送器以通过这些天线发送搜索命令(第一天线接收初始搜索命令)，其中第一天线还作为生成响应信号的响应器。这种配置使得能够收集多个单独面板的信息，例如：面板物理位置、发电情况、布线配置或识别面板故障，以及改进多个PV面板的可追溯性。

然而，该专利申请的配置需要在每个PV面板上同时使用多个天线，其中多个天线是位于PV面板的各侧的磁线圈。

另一方面，专利申请号EP 2684218 A1公开了一种PV设备，包括：多个PV面板，其中每个PV面板包括面板控制器和在每个该PV面板上沿不同传输方向正交布置的至少两个定向天线；以及中央PV设备控制器，该中央PV设备控制器与PV面板通信以控制发送定位信号和接收来自多个PV面板的RSSI值，从而生成该设备的映射。中央控制器向设备的PV面板发送第一命令以利用定向天线中的一个沿多个定向天线中的上述一个的方向发送第一定位信号以检测在该第一方向上的第一组相邻面板并且接收第一RSSI值，并且发送第二命令以利用不同的第二定向天线沿其方向发送第二定位信号以检测第二组相邻面板并且接收第二RSSI值。中央控制器接收该至少两个RSSI值，并对第二PV面板重复该过程，以此类推。

该专利申请的配置采用至少两个定向天线正交布置在PV面板上，其中依次利用每个天线(根据中央控制器)沿每个定向天线的传输方向发送和接收来自相邻PV面板的信息。

本发明的目的在于，通过确定哪一个天线是进一步传输命令或数据给相邻平行排(其以给定距离与外部中央控制器间隔开)的最优位置，来从集成在或附接到PV面板或太阳能跟踪器的相对侧上的至少两个天线中选择一个天线，从而改进或优化相邻多排PV面板或太阳能跟踪器之间的通信。

本发明提供的另一特征是中央控制器或网关配置成利用具有路由协议的网状网络拓扑或星形网络拓扑，使中央控制器或网关能够与相关联的每个跟踪器直接或间接无线通信。这种配置在同一层级内建立所有跟踪器。

发明内容