采用测量光伏发电机的短路电流实现动力系统控制的方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于光照的控制方法，用于控制一个动力装置（1）中的一个动力系统（2），所述动力装置（1）包含至少一个光伏发电机（3），至少一个电池（4）和至少一个用于控制所述动力装置（1）的设备（5）。所述方法包括：将光伏发电机（3）和电池（4）电气隔离；读取被隔离的光伏发电机（3）的短路电流（Icc）；基于至少一个短路电流（Icc）读数，确定一个相当于短路电流（Icc）读数的数值（Ipv），将所述确定的数值（Ipv）和至少一个参考阀值(Ithreshold1;Ithreshold2)进行比较；当所述确定的数值（Ipv）落在由至少一个参考阀值(Ithreshold1;Ithreshold2)界定的区间内，控制动力系统（2），使后续获得的状态与所述数值区间相符。本发明还涉及一个动力装置（1），用于实施所述方法。
【专利说明】采用测量光伏发电机的短路电流实现动力系统控制的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于光照的控制方法，用于控制动力装置中的动力系统。
[0002]所述发明涉及的动力装置由一个动力系统、一个光伏发电机以及一个基于光照的控制设备组成。
[0003]所述发明涉及由一个动力系统、一个光伏发电机以及一个由光伏发电机充电并为所述动力系统供电的电池组成的，能量自给的动力装置制造的领域。
【背景技术】
[0004]这种动力装置是以一种如百叶窗或类似物体的遮阳设备的形态为人们所知。
[0005]特别地，在专利US5675487中描述了一种通过窗口来控制能量的设备。这种设备由一个组成动力系统的百叶窗，光伏发电机组，一个电池以及光传感器用于捕捉光照和提供信息用于控制动力系统。
[0006]在已知文档FR2.740.825中涉及到一种用于控制遮阳单元的装置。这种装置不但包含了遮阳单元，而且还包含了所述遮阳单元的驱动设备。所述装置还包括了一个自动遮阳控制系统。所述遮阳系统包括一个远离传动装置的传感器，还配备了测量太阳辐射强度的设备和测量至少一种其他的气象现象的设备。所述系统还包括了为传感器提供电能的装置。特别地，所述供能设备由光伏发电机组成。
[0007]在文档W02010/079407中描述了一种操控电机驱动遮阳用途的家庭自动化设备的方法。所述装置包括了一个百叶窗，一个用于能量收集的光伏发电机，一个电池以及一个远程的太阳能传感器。当监测直射光照时，所述传感器可控制百叶窗的展开度。
[0008]在任何情况下，在现有技术里，一方面，动力装置会包含一个光伏发电机，通常用于电池充电，而电池又为动力装置中的动力系统供电；另一方面，出于控制动力系统的目的，所述动力装置会包含一个用来检测太阳辐射、与光伏发电机捆绑在一起、远离动力系统的太阳能传感器。
[0009]这种太阳能传感器是动力装置中的一个附加元件，它可能会远离动力系统，因而有可能被放置在与所述动力系统环境条件不符的地方，尤其是被放在阴暗的地方。而且，这种传感器通常是远离被控动力系统的，因此需要向动力系统发送由所述传感器捕获到的信息。这种信号传输可以用有线链接来完成，这需要一根电缆，但实际安装麻烦，甚至是不可取的；或者用无线电或W1-Fi链接来完成，这需要动力系统拥有至少一个接收器，也意味着比有线链接方案更高的成本。
【发明内容】
[0010]本发明意在改进现有技术中动力装置的缺点。
[0011]为此目的，本发明涉及一种基于光照的控制方法，用于控制动力装置中的动力系统。所述动力装置包含至少一个光伏发电机，至少一个电池用来存储光伏发电机的电能并为动力系统供电，以及至少一个用于控制所述动力装置的设备。[0012]所述方法包括:
[0013]将光伏发电机与电池电气隔离；
[0014]读取被隔离的光伏发电机的短路电流Icc ；
[0015]基于至少一个的短路电流Icc读数，确定一个相当于短路电流读数的数值如?将数值Ipv与至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较；
[0016]当所述确定的数值Ipv落在一个由至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)限定的数值区间内，控制动力系统，使得后续获得的状态与所述数值区间一致。
[0017]此外，在操控动力系统之前，本方法还包括:
[0018]将光伏发电机与电池电气隔离；
[0019]读取被隔离的光伏发电机的空载电压Vo ；
[0020]在空载电压No读数的基础上，确定一个相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv。
[0021]当控制动力系统时，以数值Ipv与/或Ipv和Vpv中的至少一个量为基础，控制所述动力系统，使得后续获得的状态。
[0022]特别地，为了依照前述任何一个权利要求实施本方法，本发明还涉及一个动力装置，包括一个动力系统，一个光伏发电机，一个由光伏发电机充电并为动力系统供电的电池，至少一个基于光照的控制设备用于控制动力装置。
[0023]所述动力装置的特征在于用于控制动力装置的设备至少包含:
[0024]用来进行光伏发电机和电池电气隔离的设备；
[0025]用来读取光伏发电机的短路电流Icc的设备；
[0026]用来确定相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备；
[0027]用来比较所述确定的数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl ；Ithreshold2)的设备。
[0028]用来控制用于电气隔离的设备、用于确定数值Ipv的设备以及用于比较的设备的设备。
[0029]根据所述确定的数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的比较结果，用来控制动力系统的设备。
[0030]此外,所述动力装置还包括:
[0031]另一个用来进行光伏发电机和电池电气隔离的设备；
[0032]用来读取光伏发电机的空载电压Vo的设备；
[0033]用来确定相当于空载电压Vo读数的数值Vpv的设备；
[0034]用来比较所述确定的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)的设备；
[0035]用来控制用于电气隔离的设备、用于确定数值Vpv的设备以及用于比较的设备的设备；
[0036]根据所述确定的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)的比较结果，用来控制动力系统的设备。
[0037]本发明包括读取至少一个光伏发电机的短路电流，在短路电流读数的基础上，控制动力装置，特别是控制动力装置中的动力系统。因此，本发明有效地利用了由光伏发电机直接提供的一个电量来控制所述动力装置，而不再象现有的技术一样必须使用额外的、甚至是远程的传感器来提供这种控制。
[0038]在动力装置包含遮阳设备的特殊例子里，基于短路电流控制所述动力装置使方便地基于光照实现部分关闭(或留有空隙)动力系统，特别是含有卷帘百叶挡板的动力系统成为可能。
[0039]本发明还包含读取光伏发电机的空载电压，在所述空载电压读数的基础上，控制动力装置。再者，本发明利用了光伏发电机直接提供的一个电量来控制动力装置。
[0040]特别地，测量空载电压使方便地探测出日出/日落、因而为动力装置提供黎明黄昏控制成为可能。
[0041]在动力装置含有遮阳设备，尤其是卷帘百叶或者类似设备的特殊情况下，使用光伏发电机的空载电压使方便地为动力系统、特别是含有卷帘百叶挡板的动力系统提供黎明黄昏的开/关成为可能。
[0042]在任何情况下，本发明以光伏发电机直接提供的电量为基础，使方便地控制动力装置(特别是动力装置中的动力系统)成为可能，而不是象现有技术一样需要额外的、有可能是远程的传感器。
[0043]本发明的其他用途和优点将会在下面的具体实施方案的陈述过程中澄清，但并不仅限于这些实例。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]参照内附的图将有助于理解所描述的内容:
[0045]图1是一幅含有卷帘百叶的动力装置的正视示意图；
[0046]图2是一幅与气候相关的、显示太阳辐射和光伏发电机的短路电流与太阳辐照度之间关系的曲线图；
[0047]图3是一幅与气候相关的、显示太阳辐射和光伏发电机的开路电压与太阳辐照度之间关系的曲线图；
[0048]图4相当于是图3的(局部)放大图；
[0049]图5是依据本发明的一个动力装置的方框图；
[0050]图6是依据本发明的、比图5更复杂的一个动力装置的方框图；
[0051]图7是一种基于光照的、用于控制动力装置的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0052]本发明涉及能量自给的动力装置制造的领域。
[0053]非限定地,这样一个动力装置可以由一个加热器，一个空气调节器，一个通风机，或者一个集中式的电源系统(电池管理系统BMS或者其他电源系统)，一个遮阳设备或者其他设备组成。这样一个动力装置也可以是一个卷帘百叶，如图1所示的卷帘百叶正是这样一个动力装置的一个具体的实施例，本说明书将以它为参考物进行说明。
[0054]无论所述动力装置1的类型，它都包含一个动力系统2，在卷帘百叶的特殊例子里，动力系统2包含至少一个由诸多板条组成的挡板，也可能是一个卷着挡板的电动轴，通过轴的转动使挡板展开。[0055]这种动力装置I也包括一个光伏发电机3，更详细地说，是一块光伏板，在卷帘百叶的特殊例子里，光伏板可以固定在所述卷帘百叶中内含所述电动轴的盒子上面。
[0056]这种动力装置I也包括一个电池4，由光伏发电机充电且为动力系统2提供电能。在卷帘百叶的特殊例子里，这个电池4再一次被放置在卷帘百叶的盒子里。
[0057]最后，所述动力装置I包括一个用来控制所述动力装置I的设备5。在一个优选的实施例中，所述控制设备5至少部分包含一块放置于卷帘百叶的盒子内部的电路板。
[0058]如上所述，这种动力装置I包括一个光伏发电机3，用来接收太阳辐射能量，并在所述太阳辐射的作用下为电池4提供电能。
[0059]发明的第一步，构思如下:读取光伏发电机3在太阳辐射作用下产生的短路电流Icc0
[0060]因此，在曲线图2中显示了根据气侯，所述短路电流Icc (以安培为单位)在这种太阳辐照度效应下一整天的变化情况。
[0061]同样地，在曲线图2中还显示了根据气候，光伏发电机3受到的太阳辐射(用一个日照强度计或者类似的仪器测得，单位为W/m2)在相同太阳辐照度效应下同一天的变化情况。
[0062]采用联合方式表示的短路电流Icc和太阳辐射的变化情况已经证明了两者存在着直接关系性。
[0063]这种相关性已经引导
【发明者】去发展所述发明，所述发明包括通过测量光伏发电机3的短路电流Icc，实现基于光照的动力装置I的控制。
[0064]依据第二个发明步骤，构思如下:在所述光伏发电机3的接线端，可读取在太阳辐射作用下产生的空载电压Vo。
[0065]因此，在曲线图3和4中显示了根据气侯，所述空载电压Vo (以伏特为单位)在所述太阳辐照度效应下一整天的变化情况。
[0066]同样地，在曲线图3和4中还显示了根据气候，光伏发电机3受到的太阳辐射(再次用一个日照强度计或者类似的仪器测得，单位为W/m2)在相同太阳辐照度效应下同一天的变化情况。
[0067]采用联合方式表示的空载电压Vo和太阳辐射的变化情况已经证明:
[0068]与日出对应的太阳辐射的增加，实质上相当于光伏发电机3的空载电压Vo的增加；
[0069]与日落对应的太阳辐射的减小，实质上相当于所述空载电压的减小。
[0070]太阳辐射和光伏发电机3的空载电压Vo之间的相关性已引导
【发明者】去发展本发明，本发明包括通过测量光伏发电机3的接线端处的空载电压Vo，实现基于光照的动力装置I的控制。
[0071]事实上，本发明包含一种基于光照的控制方法，用于控制一个动力装置I (更确切地说，是这个动力装置I中的动力系统2)。
[0072]依据本发明，所述控制方法包括:
[0073]将光伏发电机3和电池4电气隔离；
[0074]读取被隔离的光伏发电机3的短路电流Icc ；
[0075]基于至少一个短路电流Icc读数，确定一个相当于短路电流Icc读数的数值Ipv，比较所述确定的数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)；
[0076]当所述确定的数值Ipv落在由至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)所界定的区间内，控制动力系统2，使后续获得的状态与所述数值区间相符。
[0077]实际上，在本发明的一个优选实施例中，所述方法包括:
[0078]每隔一段时间，在被隔离的光伏发电机3的接线端处，读取一次短路电流Icc ；
[0079]对每个短路电流Icc读数，确定一个相当于这个短路电流Icc读数的中间数值Ipv，；
[0080]通过计算多个相当于所述短路电流Icc读数的中间数值Ipv’的平均值来确定一个数值Ipv。
[0081]比较所述数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)；
[0082]根据所述比较结果，控制动力系统2。
[0083]优先地，当确定一个数值Ipv时，从最新的短路电流Icc读数中挑选N个短路电流Icc读数，确定相当于这N个短路电流Icc读数的中间数值Ipv’，并计算这些中间数值Ipv’的平均值。
[0084]实际上，所述数目N的取值范围从2到10，更好取N=5。
[0085]这个实施例包括为了确定数值Ipv用于和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较，而计算中间数值Ipv’的移动平均值。
[0086]此外，方法还包括在预先设置与/或固定的时间间隔里，隔离光伏发电机3，读取短路电流Icc，确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv，比较所述数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)。
[0087]实际上，这个时间间隔是根据应用和动力装置中电子元件的需要来进行选择的。
[0088]更具体地，所述时间间隔在2到15分钟之内，最好是5分钟左右。
[0089]要注意的是这个时间间隔要设置得足够精确，以保证能发现气象的变化。
[0090]因此，一方面，在固定的时间段里实施所述方法(例如，每隔5分钟)，另一方面，通过计算N个(例如,N=5)相当于短路电流Icc读数的中间数值Ipv’的平均值来确定一个数值Ipv，可令动力系统2的控制足够精确，以保证能发现气象的变化，而在多云的天气里起到平滑的作用。
[0091]根据本方法的另一个特征，依次完成:隔离光伏发电机3，读取短路电流Icc，确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv以及比较所述确定的数值Ipv与至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)。
[0092]如上所述，本方法中的一个步骤包括电气隔离光伏发电机3。
[0093]在这方面，要注意的是电气隔离光伏发电机3是临时的，至少是发生在需要执行上述控制方法的时间里；然而在剩余的时间内，光伏发电机3与电池4连接并对电池4充电。
[0094]事实上，要注意的是至少在读取光伏发电机3的短路电流Icc时，甚至在确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv时与/或在所述确定的数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较时，光伏发电机被电气隔离。
[0095]所述方法的另一步骤包括确定一个相当于一个短路电流Icc读数的数值Ipv或一个相当于一个短路电流Icc读数的中间数值Ipv’。[0096]因此，当确定这样一个数值Ipv或中间数值Ipv’时，首先将短路电流Icc读数转换成一个电压值Vcc，然后把所述电压值Ncc或者一个所述电压值Vcc的放大值转换成一个相当于所述电压Vcc和所述短路电流Icc读数的数值Ipv或中间数值Ipv’。
[0097]所述方法的另一步骤包括比较确定的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl;Vthreshold2)；
[0098]但是，比较所述确定的数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)之前,可以通过设置一个可调电位计(所述控制设备的一部分)，或者把这个参考阀值(Ithresholdl ;Ithreshold2)存在一个存储器(所述控制设备5的一部分)里，来设置这个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)。
[0099]事实上，这样一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的设置，可以基于文献中查找到的数值与/或通过实验确定的数值(更详细地说，是采用温度探头，传感器，特别是太阳辐射传感器)与/或用数字仿真确定的数值(更详细地说，是采用如EES或者Scilab的方程解算器，如Matlab的计算软件,如TRNSYS, Ecotect, Energy Plus或者类似的动力仿真软件)与/或通过计算确定的数值(更详细地说，是采用方程式，图表或者其他手段)。
[0100]一个附加的特征包括当读取被隔离的光伏发电机3的短路电流Icc时，也读取控制设备5的温度T，当所述温度T比一个温度阈值Ts高时，允许动力系统2工作，当所述温度比所述温度阈值Ts低时，禁止动力系统2工作。
[0101]要注意的是所述温度阀值Ts可事先通过实验确定，针对所选应用通过仿真进行确认，也可以根据需要进行调整。在一特殊的实施例中，温度阀值Ts的取值位于O到10°C的区间，更确切地是5 V左右。
[0102]如上所述，动力装置I包含一个光伏发电机3以及一个由所述光伏发电机3充电且为动力系统2提供电能的电池4。在这方面，要注意的是储存在所述电池4中的能量的数量可能不足以支撑动力系统2的工作，特别是如果很长时间缺少阳光。为了弥补所述缺点，把动力装置I设计成允许外部电压源(例如，市电或者备用电池)为动力系统2供电。
[0103]因此，根据本发明，在实施本控制方法的时候，短路电流Icc可能会达到一个令用于电气隔离光伏发电机3的设备56与/或用于确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备57的一部分(更确切地说，是电流/电压转换器570)损坏的值。
[0104]因此，根据本发明的一个附加特征，在电气隔离光伏发电机3之前，当短路电流Icc高于一个定义的定位点时,保护所述用于电气隔离光伏发电机3的设备56与/或至少是所述用于确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备57的一部分。
[0105]在一个优选的实施方案中，所述定位点，一方面被定义成高于光伏发电机3所能产生的最大电流值，另一方面被定义成低于能损坏用于电气隔离光伏发电机3的设备56与/或部分的用于确定数值Ipv的设备57的电流值。
[0106]实际上，当用于电气隔离光伏发电机3的设备56至少部分包含机电式继电器时，这种保护是通过限制短路电流Icc (详细地说，是限制所述短路电流Icc的峰值)，然后使用控制设备59中断用于电气隔离光伏发电机3的设备56的工作(至少是给定的一段时间，特别是几分钟)来实现的。
[0107]然而，当所述隔离设备56包含一个具有很小漏电流的二极管以及一个开关晶体管时，这种保护是通过限制所述隔离设备56的导通状态(更确切地说，是限制所述设备56中晶体管的导通状态)来实现的。
[0108]事实上，上述方法使基于光照的动力装置I (更确切地说，至少是动力系统2)的控制成为可能。
[0109]事实上，如上所述，所述控制包括当所述确定的数值Ipv落在由至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)所界定的区间内，控制动力系统,使后续获得的状态与所述数值区间相符。
[0110]因此，在本发明的一个特殊例子里，所述方法包括当确定的数值Ipv比第一个参考阀值Ithresholdl低时，控制动力系统2，使后续获得第一种状态。
[0111]在动力装置I含有卷帘百叶的特殊例子里，所述第一个状态可以包括一个所述卷帘百叶挡板完全关闭的状态。
[0112]所述方法也可以包括当确定的数值Ipv比第一个参考阀值Ithresholdl高时:
[0113]当确定的数值Ipv比第二个参考阀值IthreShold2高时，控制动力系统，使后续获得第二种状态；
[0114]或者，当确定的数值Ipv比第二个参考阀值IthreShold2低时，控制动力系统，使后续获得第二种状态；
[0115]在动力装置I含有卷帘百叶的特殊例子里，所述第二种状态可以包括一个所述卷帘百叶挡板部分关闭的状态(半闭半开)；而所述第三种状态可以包括一个所述卷帘百叶挡板完全打开的状态。
[0116]如上所述，根据本发明，本方法包括基于光伏发电机3的短路电流Icc的控制方法，用于控制动力装置I (更详细地说，是动力系统2)。
[0117]实际上，本发明还涉及到一个动力装置1，特别为实施所述方法而设计。
[0118]如上所述,这个动力装置I包含一个动力系统2，一个光伏发电机3，一个电池4(由光伏发电机充电并为动力系统供电)和一个基于光照的用于控制动力装置I的设备5 (更详细地说，是所述动力装置I中的动力系统)。
[0119]根据本发明和图5和6所示，所述用于控制动力装置I的设备5至少包括:
[0120]用于将光伏发电机3和电池4 (临时)电气隔离的设备50 ；
[0121]用于读取光伏发电机3的短路电流Icc的设备；
[0122]用来确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备51 ；
[0123]用来比较所述确定的数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的设备52 ；
[0124]至少对所述用于电气隔离的设备50、所述用于确定数值Ipv的设备51以及所述用于比较的设备52进行控制的设备53 ；
[0125]根据所述数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的比较结果，对动力系统2进行控制的设备。
[0126]就用于电气隔离光伏发电机3的设备50而言，在第一个实施例中，它至少部分包含一个机电式继电器，所述机电式继电器位于光伏发电机3和电池4之间,包含一个常闭触点和一个线圈，更具体地说，所述线圈由电池4提供能量。
[0127]但是，在第二个实施例中，用来电气隔离光伏发电机3的设备50，一方面包含一个具有很小漏电流的二极管，所述二极管位于光伏发电机3和电池4之间，另一方面包含一个开关晶体管(功率MOS管类型或类似器件)，所述开关晶体管位于所述二极管的上游。
[0128]在这个实施例中，当晶体管导通时，二极管因反向偏置而不再导通。不再需要从物理上断开电池4。
[0129]所述控制设备5也包含设备51，用来确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv ；
[0130]所述用来确定这个数值Ipv的设备51,—方面至少包括用来将短路电流Icc读数转换成一个电压Vcc的设备510，另一方面至少包含用来将所述电压Vcc(特别是由设备510转换成的电压Vcc)的模拟信号转换成一个相当于所述电压Vcc的数值Ipv的设备511。
[0131]如上所述，根据本发明，本方法也可以包括确定一个相当于多个短路电流Icc读数的数值Ipv。
[0132]在这个例子里，所述用来确定这个数值Ipv的设备51，一方面至少包括用来将每个短路电流Icc读数转换成一个电压Vcc的设备510，另一方面至少包含用来将这个电压Vcc (特别是由设备510转换成的电压Vcc)的模拟信号转换成一个相当于所述电压Vcc的中间数值Ipv’的设备511,更进一步包括通过计算中间数值Ipv’的平均值来获得相当于多个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备。
[0133]就用于将短路电流Icc读数转换成一个电压Vcc的设备510而言，它可以包含一个电流传感器，更具体地说，是霍尔效应类型的。
[0134]但是，在本发明的一个优选实施例中，所述转换设备510包括一个具有很低阻值(1欧姆或更小)的电阻，使所述电阻的端电压能够和流过它的电流成正比。
[0135]根据另一个特征，当照度等级为最高时(测量的电流与入射的太阳辐射强度直接相关)，根据光伏发电机3所能产生的最大电流值，计算所述电阻的功率。
[0136]在本发明的一个优选实施例中，电阻值为1欧姆，使获得一个简单的转换比例(1mA; lmV)、很小的电压压降(300mA的情况下为330mV)和可忽略的功率损耗(300mA情况下为90mW)成为可能。
[0137]就用于将一个电压Vcc的模拟信号转换成一个相当于所述电压Vcc的数值Ipv的设备511而言，它包括一个模/数转换器。
[0138]这个模/数转换器可以是独立的类型(8、10、12或16位)，或者(最好)是包括控制设备5中的一个微处理器。
[0139]如上所述，本控制方法包括读取一个短路电流Icc和把所述短路电流Icc转换成一个电压Vcc。
[0140]现在，所述电压Vcc可能相当低(更确切地说，当照度等级微弱时，为几毫伏)，因此，为了能确定一个易于和一个阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较的数值Ipv,有需要将电压Vcc放大。
[0141]为了做到这一点，用来确定一个数值Ipv或一个中间数值Ipv’的设备51还包含一个放大器512,位于设备510和设备511之间，所述设备510用来将一个短路电流Icc读数转换成一个电压Vcc，所述设备511用来将这个电压Vcc的模拟信号转换成一个数值Ipv或者一个中间数值Ipv’。
[0142]这个放大器512被设计成当照度等级微弱时，放大转换电压Vcc。
[0143]事实上，这个放大器512可以包括一个晶体管器件(特别是一个共发射极的放大器)或一个运算放大器(更具体地说，是安装成同相放大器使用)。
[0144]要注意的是所述放大器512具有一个适当的增益，因此，对应光伏发电机3的最大照度等级，放大器512的输出端产生一个相当于模/数转换器511所允许范围的上限的电压。
[0145]如上所述，控制设备5包括至少用来控制所述隔离设备50、所述用于确定数值Ipv的设备51 (更确切地，是用于将模拟信号转换成数值的设备511)以及所述用于比较的设备52的设备53。
[0146]这个控制设备53被设计成在预先设定的时间间隔与/或固定时间间隔内，至少控制所述隔离设备50、所述用于确定数值Ipv的设备51以及所述用于比较的设备52，甚至是用于读数的设备与/或用于操作的设备。
[0147]在这方面，要注意的是在卷帘百叶的特殊例子里，所述控制设备53可以被设计成在预先设定的、固定的、介于2到15分钟之间的、最好是5分钟左右的时间间隔内，提供所述控制。
[0148]此外，所述控制设备53也可以被设计成依次控制隔离设备50、用于确定数值Ipv的设备51以及所述用于比较的设备52。
[0149]在本发明的一个优选实施例中，这个控制设备53包括一个测量定序器，用来调整动力系统2的工作控制状态，即隔离光伏发电机3，接着触发模/数转换，然后执行比较，最后重新接入光伏发电机3.[0150]根据一个附加的特征，控制设备5也至少包括用于设置至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的设备 54。
[0151]这个用来设置参数的设备54可以包括一个可调的电位器或类似元件，或者一个存有至少一个可设定的参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的存储器。这个存储器可以是非易失类型的，可以是内部存储器或者外部存储器。
[0152]根据另一个特征，控制设备包括一个微控制器6，所述微控制器6至少集成了部分的设备51 (更确切地说，是模/数转换设备510，甚至是用于计算中间数值Ipv’的平均值的设备)与/或部分的设备52，所述设备51用于确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv，所述设备52用于将所述确定的数值Ipv和至少一个参考值阀(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较；甚至于在某一,清况下，所述微控制器6还集成了控制设备53与/或存有至少一个可设定的参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的存储器54与/或放大器512。
[0153]在这方面，要注意的是用于比较的设备52是所述微控制器6的一部分，更具体地说，包含一个软件程序。
[0154]要注意的是这个微处理器6拥有时钟电路(计时器)，能够方便地实现测量定序器的功能，至少部分构成了控制设备53。
[0155]所述控制设备53也可以方便地使用至少一个时钟电路去控制，更具体地说，是依次控制所述隔离设备50、所述用于确定数值Ipv的设备51以及用于比较的设备52。
[0156]根据一个附加的特征，控制设备5也包括读取设备5的温度的设备，用于控制动力装置1，更具体地说，是动力系统2。实际上，更具体地说，设计的这种温度读取设备读取的是所述控制设备5中一块电路板的温度。[0157]动力装置I包含一个光伏发电机3以及一个由所述光伏发电机3充电且为动力系统2提供电能的电池4。如上所述，所述动力装置I还可以包含一个外部电压源(例如，市电或者备用电池)，所述外部电压源被设计用来在电池4所储存的电量不足以令所述动力系统2工作的情况下，为动力系统2提供电能。
[0158]在这个例子里，动力装置I还包括当短路电流Icc达到能损坏所述用于电气隔离光伏发电机3的设备50与/或部分的所述用于确定数值Ipv的设备51的值时，用于保护用于电气隔离光伏发电机3的设备50与/或部分的用于确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备51 (更确切地说，是电流/电压转换器510)的设备7。
[0159]实际上，所述保护设备7是专门设计的，当短路电流Icc比定义的定位点高时，保护所述用于电气隔离光伏发电机3的设备50与/或部分的用于确定数值Ipv的设备51。
[0160]在一个优选的实施例中，所述定位点，一方面被定义成高于光伏发电机3所能产生的最大电流值，另一方面被定义成低于能损坏用于电气隔离光伏发电机3的设备50与/或部分的用于确定数值Ipv的设备51的电流值。
[0161]在本发明的一个优选实施方案中，所述保护设备7包含一个位于用来隔离光伏发电机3的设备50和用来控制所述隔离设备50的设备53之间的保护电路。
[0162]因此，当用于隔离光伏发电机3的设备50至少部分包括一个机电式继电器时，所述保护设备57 (更确切地说，是保护电路)被设计成限制短路电流Icc (特别是，限制短路电流Icc的峰值)，然后，当短路电流Icc比定义的定位点高时，使用控制设备53中断所述用于电气隔离光伏发电机3的设备50的工作(至少是给定的一段时间，特别是几分钟)。
[0163]然而，当所述隔离设备50包括一个具有很小漏电流的二极管以及一个开关晶体管时，保护设备7 (更确切地说，是保护电路)被设计成当短路电流Icc比定义的定位点高时，限制所述隔离设备50的导通状态(更详细地说，是限制所述设备50中晶体管的导通状态)。
[0164]实际上，所述保护电路(组成保护设备7)可以包括一个作用在所述开关晶体管上的一个反馈环路。
[0165]如上所述，控制设备5包含设备53，至少用于控制所述用于电气隔离的设备50、所述用来确定数值Vpv的设备51以及所述用于比较的设备52。
[0166]根据一个附加的特征，所述控制设备53也可以被设计成用于控制保护设备7，所述保护设备7保护用于电气隔离光伏发电机3的设备50。
[0167]如上所述，所述发明包括使用至少一个光伏发电机3的短路电流Icc读数，实现基于光照的动力装置I (更确切地说，至少是所述动力装置I中的动力系统2)的控制。
[0168]此外，依据本发明的方法还包括基于至少一个光伏发电机3的空载电压Vo读数来控制所述动力装置I。所述方法包括:
[0169]将光伏发电机3和电池4电气隔离；
[0170]读取光伏发电机3的空载电压Vo ;
[0171]基于空载电压Vo读数，确定一个相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv，将所述确定的数值Vpv与至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)进行比较；
[0172]当所述确定的数值Vpv落在一个由至少一个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)限定的数值区间内，控制动力系统，使得后续获得的状态与所述数值区间一致。
[0173]事实上，在操控动力系统2之前，所述方法还包括:
[0174]将光伏发电机3和电池4电气隔离；
[0175]读取被隔离的光伏发电机3的空载电压Vo ；
[0176]基于空载电压Vo读数，确定一个相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv ；
[0177]当控制动力系统2时，以数值Ipv与/或Ipv和Vpv中的至少一个量为基础，控制所述动力系统，使得后续获得的状态。
[0178]更具体地，所述方法包括:
[0179]将光伏发电机3和电池4电气隔离，读取光伏发电机3的空载电压Vo,基于空载电压Vo读数，确定一个相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv,将所述确定的数值Vpv与至少一个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)进行比较；
[0180]将光伏发电机3和电池4电气隔离，读取被隔离的光伏发电机3的短路电流Icc，基于至少一个短路电流Icc读数，确定一个相当于所述短路电流Icc读数的数值Ipv，将所述确定的数值Ipv与至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较；
[0181]当所述确定的数值Vpv落在由至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)所限定的区间Gv内，而且当所述确定的数值Ipv落在由至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)所限定的区间Gi内，控制动力系统2,使后续获得的状态与这些数值区间(Gv ;Gi)相符。
[0182]在这方面，要注意的是，根据本发明的一个优选实施例，依次执行:读数光伏发电机3的空载电压Vo (甚至确定一个相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv，和比较所述确定的数值Vpv与至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)),读数被隔离的光伏发电机3的短路电流Icc (甚至确定一个相当于所述短路电流Icc读数的数值Ipv,和比较所述数值 Ipv 与至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithresholdl2))。
[0183]因此，根据本发明的一个优选实施例，首先，读数光伏发电机3的空载电压Vo (甚至确定一个相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv,和比较所述确定的数值Vpv与至少一个参考阀值(Vthresholdl ;VthreShold2))，然后读数被隔离的光伏发电机3的短路电流Icc (甚至确定一个相当于所述短路电流Icc读数的数值Ipv，和比较所述确定的数值Ipv与至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithresholdl2))。
[0184]而且，如上所述，控制动力系统2，使后续获得的状态与数值区间(Gv;Gi)相符。
[0185]在这方面，要注意的是这个控制的实现最好是控制动力系统2，使后续获得的状态与所述2个数值区间(Gv ；Gi)的组合相符。一个Gv相当于是一个由至少一个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)限定的数值区间Gv,而另一个Gi相当于是一个由至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)限定的数值区间Gi。
[0186]而且，要注意的是这个动力系统2的控制的实现，一方面可以基于多个数值区间Gv,每个Gv都由至少一个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)限定，另一方面可以基于多个数值区间Gi,每个Gi都由至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)限定。
[0187]本方法包括为每一个所述2个数值区间(Gv;Gi)的组合定义一个特殊的动力系统2的状态，然后控制所述动力系统2，使后续获得的状态与这个组合相符。
[0188]因此，特别地，本方法包括电气隔离光伏发电机3和电池4。[0189]在这方面，要注意的是这种光伏发电机3的电气隔离是临时的，至少是发生在需要执行上述控制方法的时间里；然而在剩余的时间内，光伏发电机3与电池4连接并对电池4充电。
[0190]事实上，至少在读取光伏发电机3的空载电压Vo时，甚至在确定一个相当于所述空载电压Vo的数值Vpv时与/或在所述数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)比较时,光伏发电机被电气隔离。
[0191]根据所述方法 的另一个特征，在预先设定的时间间隔里与/或在固定时间间隔里，隔离光伏发电机，读取空载电压Vo，确定相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv，以及比较数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)。
[0192]实际上，这个时间间隔是依据应用与/或用于实现本方法的电子元件的需要来选定的。
[0193]在动力装置I包含一个卷帘百叶的特殊例子里，所述间隔在30秒至10分钟之间，最好是I分钟左右。
[0194]根据一个附加的特征，在一种时序型控制的管理下，依次进行:隔离光伏发电机、读取空载电压Vo、确定相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv、比较所述确定的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)。
[0195]如上所述，本方法包括确定一个相当于空载电压Vo读数的数值Vpv。
[0196]在这方面,要注意的是在第一个实施例中，当确定这个数值Vpv时,一个相当于空载电压Vo读数的电压值被直接转换成一个数值量。
[0197]另一个实施例包括当确定这个数值Vpv时,把一个相当于所述空载电压Vo的一部分电压值转换成一个数值量。为了这样做，首先将空载电压Vo读数进行分解，获得所述空载电压Vo读数的一部分，然后把所述空载电压Vo读数的所述一部分转换成所述相当于空载电压Vo读数的数值Vpv。
[0198]这个实施例出于将模拟信号转换成数字信号的目的，通过一些手段(后面会有描述)使方便地把空载电压值Vo读数限制在允许的范围内成为可能。
[0199]本方法还包括比较所述确定的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl;Vthreshold2)。
[0200]根据一个附加的特征，在进行这个比较之前，要先设定这个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2),而且这个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)甚至可以被存储在存储器中，在特殊的例子里存储器是控制设备5的一部分。
[0201]在这方面，要注意的是，如上所述，再一次基于文献中查找到的数值与/或通过实验确定的数值与/或用数字仿真确定的数值与/或通过计算确定的数值，设定一个参考阀值(Vthresholdl;Vthreshold2)?
[0202]根据本发明，本方法的另一个特征包含当读取光伏发电机3的空载电压Vo时，也读取控制设备5的温度，当所述所述温度比温度阀值Ts高时，令动力系统2工作；当所述温度比温度阀值TS低时，禁止动力系统2工作。
[0203]再一次，所述温度阀值Ts可以如上所述被确定、被确认、和被调整。
[0204]本方法的一个附加特征包含在至少一个预先设置的时间段里禁止动力系统2的工作。[0205]实际上，更精确地说，在所述预先设置的时间段里，通过阻止数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)的比较，来实现禁止动力系统2的工作，更详细地说，是禁止动力装置1的比较功能。
[0206]在所述时间段里，读取空载电压Vo与/或确定相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv也可以被阻止。
[0207]在这个方面，要注意的是在预先设置的时间段内动力系统的工作是被禁止的，举例说明，这个预先设置的时间段可以从22.30延伸到7.00.[0208]而且，这个时间段也可以根据一周与/或一个季节中的一天与/或动力系统2与/或动力装置1的地理位置与/或地理方向进行调整。
[0209]这个实施例使方便地避免在早晨太早或太晚地令动力系统2工作成为可能。
[0210]事实上，上述方法使基于光照控制动力装置1 (更确切地说，至少是动力系统2)成为可能。
[0211]在一个特殊的实施例中，这种控制的实现与图7提供的流程图一致。
[0212]特别地，所述方法包括控制动力装置1，一方面基于至少一个光伏发电机3的短路电流Icc读数，另一方面基于至少一个光伏发电机3的空载电压Vo读数。
[0213]更具体地，所述方法包括在基于至少一个光伏发电机3的短路电流Icc读数对动力装置1进行控制之前，首先基于至少一个光伏发电机3的空载电压Vo读数对所述动力装置进行设置。
[0214]因此，在比较确定的相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)之前,基于至少一个与电池4电气隔离的光伏发电机3的空载电压Vo读数确定的，相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)进行比较。
[0215]当确定的数值Vpv比第一个参考阀值Vthresholdl高时，比较确定的数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2),控制动力系统2,依情况而定,使后续获得至少另一种状态。
[0216]在这方面,如上所述，要注意的是，当数值Ipv比第一个参考阀值Ithresholdl低时，控制动力系统2，使后续获得第一种状态。
[0217]在这方面，要注意的是，当本方法还包括读取控制设备5的温度T时，当确定的数值Ipv比第一个参考阀值Ithresholdl低而且控制设备5的温度T比阀值温度Tthresholdl低时，控制动力系统2，使后续获得第二种状态。
[0218]在动力装置1含有卷帘百叶的特殊例子里，所述第一个状态可以包括一个所述卷帘百叶挡板完全关闭的状态。
[0219]但是，当确定的数值Ipv比所述第一个参考阀值Ithresholdl高时:
[0220]当确定的数值Ipv比所述第二个参考阀值IthreShold2高时，控制动力系统，使后续获得第二种状态；
[0221]或者，当确定的数值Ipv比所述第二个参考阀值Ithreshold2低时，控制动力系统，使后续获得第二种状态；
[0222]在这方面，要注意的是，当本方法还包括读取控制设备5的温度T时，当确定的数值Ipv比第一个参考阀值Ithresholdl高时,所述方法包括:[0223]当确定的数值Ipv比所述第二个参考阀值IthreShold2高时，控制动力系统，使后续获得第二种状态；
[0224]或者，当确定的数值Ipv比所述第二个参考阀值Ithreshold2低时或者当控制设备5的温度T比阀值温度TthreShold2低时，控制动力系统，使后续获得第四种状态；
[0225]如上所述，在动力装置I包含卷帘百叶的特殊例子里，第二个状态与所述卷帘百叶挡板部分关闭(半开半闭)的状态相当，而所述第三种状态可以包含所述挡板完全打开的状态。
[0226]然而，当确定的数值Vpv比第一个参考阀值Vthresholdl低时，当确定的数值Vpv比第二个参考阀值VthreShold2低时或者当当前时间H读数在预设的动力系统采用第四种状态的时间内，控制动力系统2，使后续获得第四种状态。
[0227]在动力装置I含有卷帘百叶的特殊例子里，所述第四种状态与一个黎明/黄昏关闭所述卷帘挡板的状态相当。
[0228]此外，根据本发明，本控制方法还可以包括，在比较确定的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)之前,为了在当前时间H落在预设时间范围内的情况下阻止这种比较(因而禁止动力系统2工作)，或者在当前时间H落在预设时间范围之外的情况下允许这种比较(因而允许动力系统2工作)，所述控制方法还可以包括检测当前的时间H是否在预设时间范围内(特别是22.30到7.00)。
[0229]实际上，本发明还涉及一个动力装置1，一方面，所述动力装置I包括如上所述的为实施上述基于光伏发电机3的短路电流读数的方法而专门设计的设备(50到54)，另一方面，所述动力装置I包括如下所述的为实施基于空载电压Vo读数的控制方法的附加步骤而专门设计的附加的设备。
[0230]根据本发明和如图6所示，所述动力装置I包括用于控制所述动力装置I的设备
5,设备5还包括:
[0231]另一个用于光伏发电机3和电池4 (临时)电气隔离的设备55 ；
[0232]用于读取光伏发电机3的空载电压Vo的设备；
[0233]用来确定一个相当于所述空载电压Vo读数的数值Vpv的设备56 ；
[0234]用来比较所述确定的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)的设备57 ；
[0235]至少用来控制用于电气隔离的设备55、用于确定数值Vpv的设备56、用于比较的设备57的设备58 ；
[0236]根据所述确定的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)的比较结果来控制动力系统的设备。
[0237]就用于电气隔离光伏发电机3的设备55而言，在第一个实施例中，它至少部分包含一个机电式继电器，所述机电式继电器位于光伏发电机3和电池4之间,包含一个常闭触点和一个线圈，更具体地说，所述线圈由电池4提供能量。
[0238]然而，在第二个实施例中，用来电气隔离光伏发电机的设备55至少部分包含一个具有很小漏电流的二极管，所述二极管位于光伏发电机3和电池4之间。
[0239]在这个例子里，所述二极管有一个确定的阀值电压，因此，只要所述光伏发电机3的接线端处的电压低于电池4的电压与二极管的阀值电压之和，用来电气隔离光伏发电机3的设备50就能隔离光伏发电机3.[0240]因此，只要所述光伏发电机3的接线端处的电压低于电池4的电压与二极管的阀值电压之和，光伏发电机3就相当于是空载运行。所述实施例使方便地避免从物理上断开光伏发电机3成为可能。
[0241]如上所述，控制设备5包括用于确定一个相当于所述的空载电压Vo读数的数值Vpv的设备56。
[0242]所述用于确定这个数值Vpv的设备56至少包含用于把一个相当于空载电压Vo读数的模拟信号转换成一个相当于所述控制电压Vo读数的数字信号的设备560。
[0243]实际上，更具体地说，这种信号转换设备560包含一个模/数转换器，特别是独立的8位(或者更高)的那种类型。
[0244]此外，用于确定数值Vpv的设备56也包括一个分压器561,它被放在光伏发电机3和模/数转换设备560之间。
[0245]为了得到一个相当于光伏发电机空载电压Vo的电压Vo’，所述电压Vo’处于模/数转换设备560允许的范围内，所设计的这个分压器561将光伏发电机3的空载电压Vo读数进行分压。
[0246]在本发明的一个特殊实施例中，所述分压器561包含一个电阻桥，所述电阻桥的比值等于转换设备560的最大输入电压除以光伏发电机3的最大空载电压。
[0247]此外，设计的所述分压器561的电阻桥的极化电流不超过几十微安，因此，由此引起的光伏发电机3的输出负荷可以被忽略。
[0248]如上所述，控制设备5包含至少对用于电气隔离的设备55、用于确定数值Vpv的设备56以及用于比较的设备57进行控制的设备58。
[0249]实际上，设计的所述控制设备58在预先设定的时间间隔与/或固定的时间间隔里控制用于电气隔离的设备55、用于确定数值Vpv的设备56以及用于比较的设备57，甚至是用于读数的设备与/或用于操作的设备。
[0250]在这方面，要注意的是在卷帘百叶的特例中，设计的所述控制器58可以在预先设定的、固定的时间间隔里提供控制，所述间隔在30秒至10分钟之间，最好是1分钟左右。
[0251]此外，所述控制设备58也可以被设计成依次控制用于电气隔离的设备55、用于确定数值Vpv的设备56以及用于比较的设备57。
[0252]在本发明的一个优选实施例中，这个控制器58包含一个测量定序器，用来调整动力系统2的工作控制状态，即隔离光伏发电机3，接着触发模/数转换，然后执行比较，最后重新接入光伏发电机3.[0253]根据一个附加的特征，控制设备5也至少包括用来设置至少一个参考阀值(Vthresholdl; Vthreshold2)的设备 δ4。
[0254]这个用来设置参数的设备可以包括一个可调的电位器或类似元件，或者一个储存至少一个可设定的参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)的存储器。这个存储器可以是非易失类型的，可以是内部存储器或者外部存储器。
[0255]根据另一个特征，控制设备5也包含设备59，用于在至少在一个预先设置的时间段内禁止动力系统2的工作。
[0256]实际上，最好是设计的所述用于禁止动力系统2的工作的设备59可以阻止数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl; 2)的比较,更确切地说,是禁止控制设备5中用于比较的设备57。
[0257]此外，所述用于禁止工作的设备59也可以被设计成禁止用于读取空载电压Vo的设备与/或禁止用于确定一个数值Vpv的设备56。
[0258]在这方面，要注意的是在预设时间段里动力系统的工作是被禁止的，举例说明，所述预设时间段可以从22.30延伸到7.00.[0259]而且，这个时间段也可以根据一周与/或一个季节中的一天与/或动力系统2与/或动力装置I的地理位置与/或地理方向进行调整。
[0260]这个实施例使方便地避免在早上过早或者过晚地令动力系统2工作成为可能。
[0261]在本发明的一个优选实施例中，用于禁止工作的设备59至少部分包含一个实时时钟和日历。
[0262]控制设备5也包含设备8，用于选择部分的用来确定相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备51 (更详细地说，是电流/电压转换器510，或甚至是放大器512)，或者部分的用来确定相当于空载电压Vo读数的数Vpv的设备56 (更详细地说，是分压器561)。
[0263]所述选择设备8被放置在光伏发电机3和设备(511;560)之间,用来将模拟信号
转换成数字信号。
[0264]所述选择设备8的存在使控制设备5方便地只包含一个用于将模拟信号转换成数字信号的设备(511;560)成为可能，由情况而定，在所述选择设备8的驱动下，与短路电流Icc或空载电压Vo相当的一个模拟信号被送到设备(511; 560)处。
[0265]在一个特殊的实施例中，所述选择设备8包含一个模拟多路复用器，一个通道选择器或者类似的器件。
[0266]如上所述，控制设备5包括设备(53 ;58)，至少用于控制所述用于电气隔离的设备(50; 55)、所述确定一个数值Vpv的设备(51 ;60)、以及用于比较的设备(52 ;57)。
[0267]根据一个附加的特征，所述控制设备(53 ；58)还可以被设计成控制选择设备8，甚至是用于保护用于电气隔离光伏发电机3的设备(50;55)的设备7。
[0268]这个控制设备(53 ;58)最好包含一个测量定序器。
[0269]控制设备5的另一个特征包括它由单个的模/数转换器(511; 560)组成，一方面，所述模/数转换器(511; 560)方便地构成了用来确定相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备51的一部分，另一方面，所述模/数转换器(511;560)方便地构成了用来确定相当于空载电压Vo读数的数值Vpv的设备56的一部分。
[0270]另一个特征包括控制设备5包含单个比较器，一方面，所述比较器方便地构成了用于比较至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)和一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备52，另一方面，所述比较器方便地构成了用来比较至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)和一个相当于空载电压读数的数值Vpv的设备57。
[0271]此外，控制设备5包含单个测量定序器，所述测量定序器方便地构成了设备(53; 58)，至少用于控制:
[0272]用来电气隔离光伏发电机3和电池4的设备(50; 55)；
[0273]用来选择部分的用来确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备51，或者部分的用来确定一个相当于一个空载电压Vo读数的数值Vpv的设备56的设备8 ；
[0274]用来确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值Ipv的设备51 ；
[0275]用来比较所述确定的数值Ipv和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的设备52 ；
[0276]用来确定一个相当于所述空载电压Vo读数的数字Vpv的设备56 ；
[0277]用来比较所述确定的数值Vpv和至少一个参考阀值(Vthresholdl ;Vthreshold2)的设备57 ；
[0278]此外，这个测量定序器也构成了用来控制保护设备7的设备53，所述设备7用于保护用于电气隔离光伏发电机3的设备50。
[0279]最后，控制设备5包含一个微控制器6，所述微控制器6至少合并了选择设备8、模/数转换器(511; 560)、比较器(52; 57)以及测量定序器(53; 58)。
[0280]此外，所述微控制器6也至少包含设备54，用来设置至少一个参考阀值(Ithresholdl, Ithreshold2 ；Vthresholdl, Vthreshold2),更详细地说，是包括一个存有至少一个可设定的参考阀值(Ithresholdl, Ithreshold2 ；Vthresholdl, Vthreshold2)的存储器。
【权利要求】
1.一种基于光照的控制方法，尤其是采用测量光伏发电机的短路电流实现动力系统控制的方法，用于控制一个动力装置(I)中的一个动力系统(2)，所述动力装置(I)包含至少一个光伏发电机(3)，至少一个电池(4)用来存储光伏发电机(3)的电能并为动力系统供电，和至少一个用于控制所述动力装置的设备(5);所述方法包括: 将光伏发电机(3)和电池(4)电气隔离； 读取被隔离的光伏发电机(3)的短路电流(Icc)； 基于至少一个短路电流(Icc)读数，确定一个相当于短路电流(Icc)读数的数值(Ipv),将所述确定的数值(Ipv)和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较； 当所述确定的数值(Ipv)落在由至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)界定的区间内，控制动力系统(2 )，使后续获得的状态与所述数值区间相符。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 每隔一段时间，多次读取被隔离的光伏发电机(3)的接线端处的短路电流(Icc)； 对每个短路电流(Icc)读数，确定一个相当于这个短路电流(Icc)读数的中间数值(Ipv，)； 通过计算相当于多个所述短路 电流(Icc)读数的中间数值(Ipv’)的平均值来确定一个数值(Ipv)； 比较所述确定的数值(Ipv)和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)； 根据所述比较结果，控制动力系统2。
3.如在先的任一项权利要求所述的方法，其特征在于:在预先设置与/或固定的时间间隔里，隔离光伏发电机(3)，读取短路电流(Icc)，确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值(Ipv)，比较所述数值(Ipv)和至少一个参考阀值(Ithresholdl;Ithreshold2)。
4.如在先的任一项权利要求所述的方法，其特征在于:当确定这个相当于一个短路电流(Icc)读数的数值(Ipv)或中间数值(Ipv’)时，首先把短路电流(Icc)读数转换成一个电压(Vcc)，然后把所述电压Vcc或所述电压(Vcc)的放大值转换成一个相当于所述电压(Vcc)和所述短路电流(Icc)读数的数值(Ipv)或中间数值(Ipv’)。
5.如在先的任一项权利要求所述的方法，其特征在于:在将数值(Ipv)和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较之前，通过设置一个可调的电位器或者储存一个参考阀值(Ithresholdl ;Ithreshold2)于一个存储器中，对这个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)进行设定。
6.如在先的任一项权利要求所述的方法，其特征在于:当读取被隔离的光伏发电机3的短路电流(Icc)时，也读取控制设备5的温度，当所述温度比温度阀值(Ts)高时，允许动力系统(2 )工作；或者，当所述温度比温度阀值(TS)低时，禁止动力系统(2 )工作。
7.如在先的任一项权利要求所述的方法，其特征在于:在电气隔离光伏发电机(3)之前，当短路电流(Icc)比一个定义的定位点高时，保护所述用于电气隔离光伏发电机3的设备(56)与/或至少是所述用于确定一个相当于至少一个短路电流Icc读数的数值(Ipv)的设备(57)的一部分。
8.如在先的任一项权利要求所述的方法，其特征在于:当确定的数值(Ipv)比第一个参考阀值(Ithresholdl)低时，控制动力系统2，使后续获得第一种状态。
9.如在先的任一项权利要求所述的方法，其特征在于:当确定的数值(Ipv)比第一个参考阀值(Ithresholdl)高时:当确定的数值(Ipv)比第二个参考阀值(Ithreshold2)高时，控制动力系统(2)，使后续获得第二种状态；或者，当确定的数值(Ipv)比第二个参考阀值(IthreShold2)低时，控制动力系统(2)，使后续获得第二种状态；
10.特别用于实施如在先的任一项权利要求所述的方法的动力装置(1)，包含一个动力系统(2), —个光伏发电机(3), —个由光伏发电机(3)提供电能并为动力系统(2)提供电能的电池(4)，至少一个用来控制动力装置(1)的基于光照的控制设备(5)，其特征在于:用于控制动力装置(1)的设备(5)至少包含:用于将光伏发电机(3)和电池(4)电气隔离的设备(50)；用于读取光伏发电机(3)的短路电流(Icc)的设备；用于确定一个相当于至少一个短路电流(Ice)读数的数值(Ipv)的设备(51)；用于将所述确定的数值(Ipv)和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较的设备(52);至少对所述隔离设备( 50)、所述用于确定数值(Ipv)的设备(51)以及所述用于比较的设备(52)进行控制的设备(53);根据所述确定的数值(Ipv)和至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的比较结果，对动力系统(2)进行控制的设备。
11.如权利要求10所述的动力装置(1)，其特征在于:用于电气隔离光伏发电机(3)的设备(50)至少部分包含一个机电式继电器,所述机电式继电器被放置在光伏发电机(3)和电池(4)之间，含有一个常闭触点以及一个由电池(4)供电的线圈。
12.如权利要求10所述的动力装置(1)，其特征在于:用于电气隔离光伏发电机(3)的设备(50)，一方面，包含一个具有很小漏电流的二极管，所述二极管被放置在光伏发电机(3)和电池(4)之间，另一方面，包含一个开关晶体管，所述晶体管被放置在所述二极管的上游。
13.如权利要求10至12中的任一权利要求所述的动力装置(1)，其特征在于:用于确定一个相当于短路电流(Icc)读数的数值(Ipv)的设备(51)，一方面，至少包含用于将短路电流(Ice)读数转换成一个电压(Vcc)的设备(510)，另一方面，至少包含将这个电压(Vcc)的模拟信号转换成一个相当于所述电压(Vcc)的数值(Ipv)的设备(511)。
14.如权利要求10至13中的任一权利要求所述的动力装置(1)，其特征在于:用于确定一个相当于多个短路电流(Icc)读数的数值(Ipv)的设备(51)，一方面，至少包含用于将每个短路电流(Icc)读数转换成一个电压(Vcc)的设备(510)，另一方面，至少包含将这个电压(Vcc)的模拟信号转换成一个相当于所述电压(Vcc)的中间数值(Ipv’)的设备(511)，更进一步，包括用于计算中间数值(Ipv’)的平均值来确定一个相当于多个短路电流(Icc)读数的数值(Ipv)的设备。
15.如权利要求13或14所述的动力装置(1)，其特征在于:用来确定一个数值(Ipv)或一个中间数值(Ipv’)的设备(51)还包含一个放大器(512)，位于设备(510)和设备(511)之间，所述设备510用来将一个短路电流(Icc)读数转换成一个电压(Vcc)，所述设备(511)用来将这个电压(Vcc)的模拟信号转换成一个数值(Ipv)或者一个中间数值(Ipv’)。
16.如权利要求10至15中任一项所述的动力装置(1)，其特征在于:控制设备(53)被设计成在预先设定的时间间隔与/或固定时间间隔内，至少控制所述隔离设备(50)、所述用于确定数值(Ipv)的设备(51)以及所述用于比较的设备(52)，甚至是用于读数的设备与/或用于操作的设备。
17.如权利要求10 至15中任一项所述的动力装置(I)，其特征在于:所述的动力装置(I)至少包含用来设定至少一个参考阀值(Ithresholdl; Ithreshold2)的设备(54),所述设备(54)由一个可调电位器或类似器件组成，或者由一个存有至少一个可设置的参考阀值(Ithresholdl; IthreshoId2)的存储器组成。
18.如权利要求10至17中的任一项所述的动力装置(I)，其特征在于:所述动力装置(I)包含一个微控制器(6 )，所述微控制器(6 )至少部分合成了设备(51)与/或设备(52 )，所述设备(51)用于确定一个相当于至少一个短路电流(Icc)的数值(Ipv)，所述设备(52)用于将所述确定的数值(Ipv)和至少一个参考值阀(Ithresholdl; Ithreshold2)进行比较，甚至依情况而定，所述微控制器(6 )还集成了控制设备(53 )和/或存有至少一个可设定的参考阀值(Ithresholdl ;Ithreshold2)的存储器与/或放大器(512)。
19.如权利要求10至18中的任一项所述的动力装置(1)，其特征在于:它包括用于读取控制设备(5)的温度(T)的设备。
20.如权利要求10至19中的任一项所述的动力装置(I)，其特征在于:所述动力装置(I)包含保护设备7，当短路电流(Icc)比一个定义的定位点高时，所述保护设备7保护用于电气隔离光伏发电机(3)的设备(50)与/或用于确定数值(Ipv)的设备(51)。
【文档编号】H02J7/35GK103733473SQ201180059725
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2011年10月28日 优先权日:2010年11月2日
【发明者】维尔兹尼·阿凡斯, 尼古拉斯·香坦, 文森特·德利皮, 皮埃尔·皮尔维斯 申请人:法国毕蓬多夫公司, 法国原子能和可替代能源委员会