TWI747423B - 太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法及其系統 - Google Patents

Abstract

一種太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含：利用一電能轉換器直接控制一太陽能電池模組或一太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電壓點；利用該數個預定近開路點電壓點進行量測電流，以獲得數個量測近開路點電流；利用該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流與一第一近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組是否於一近開路點發電異常；或，利用該電能轉換器直接控制該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電流點；利用該數個預定近開路點電流點進行量測電壓，以獲得數個量測近開路點電壓；利用該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓與一第二近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組是否於該近開路點發電異常。

Description

太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法及其系統

本發明係關於一種太陽能模組或模組串列之近開路點〔near open-circuit point〕發電異常測試方法及其系統，以提供近開路點發電異常測試〔或二極體發生異常〕、簡化發電異常測試作業程序及提升發電異常測試效率；特別是關於一種適用於近端〔near-end〕或遠端〔remote〕控制操作之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法及其系統；更特別是關於一種可利用一電能轉換器〔power converter〕或一變流器〔inverter〕執行之適用於太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法及其系統。

習用太陽能板發電異常偵測方法及其系統或其相關技術，例如：中華民國專利公告第TW-I595744號〝太陽能板發電異常測試方法及其系統〞之發明專利，其揭示一種太陽能板發電異常測試方法及其操作系統，且其主要包含一第一太陽能板發電異常測試方法及一第二太陽能板發電異常測試方法。

第1圖揭示中華民國專利公告第TW-I595744號之習用太陽能板發電異常測試方法之流程示意圖。請參照第1圖所示，前述第TW-I595744號之第一太陽能板發電異常測試方法包含：利用一電能轉換器直接控制一太陽能 電池模組而操作於數個預定電壓點，並利用該數個預定電壓點量測獲得數個量測電流；利用該數個預定電壓點及數個量測電流計算數個第一功率資料；及利用該數個第一功率資料與一第一發電特性曲線進行比對，以測試該太陽能電池模組是否發電異常。

第2圖揭示中華民國專利公告第TW-I595744號之另一習用太陽能板發電異常測試方法之流程示意圖，其對應於第1圖之太陽能板發電異常測試方法。請參照第2圖所示，前述第TW-I595744號之第二太陽能板發電異常測試方法包含：利用該電能轉換器直接控制該太陽能電池模組而操作於數個預定電流點，並利用該數個預定電流點量測獲得數個量測電壓；利用該數個預定電流點及數個量測電壓計算數個第二功率資料；及利用該數個第二功率資料與一第二發電特性曲線進行比對，以測試該太陽能電池模組是否發電異常。

然而，前述第TW-I595744號之該第一及第二太陽能板發電異常測試方法皆為必需要計算該第一功率及第二功率，且需要計算較多筆數量之數個該第一功率資料或數個該第二功率資料，如第1及2圖所示。另外，前述第TW-I595744號之該第一及第二太陽能板發電異常測試方法並非針對太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試，因此其仍存在提供太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試方法及其系統之需求。

另一習用太陽能板發電異常偵測方法及其系統或其相關技術，例如：中國專利公開第CN-1808164號〝內設曲線描繪器的功率調節器及其描繪器的曲線評價方法〞之發明專利申請案，其揭示一種內設曲線描繪器的功率調節器。

第3圖揭示中國專利公開第CN-1808164號之 習用太陽能發電系統結合內設曲線描繪器的功率調節器之方塊示意圖。第4圖揭示中國專利公開第CN-1808164號之習用曲線描繪器之方塊示意圖，其對應於第3圖之曲線描繪器。

請參照第3及4圖所示，前述第CN-1808164號之該功率調節器具有一曲線描繪裝置，而該曲線描繪裝置測定一太陽能電池或一燃料電池之外部直流電源的一直流電壓(VX)及一相對應的直流電流(IX)，並根據該直流電流(IX)及直流電壓(VX)的曲線或者所測定的該直流電流(IX)及直流電壓(VX)進行計算一直流功率(PX)，以便描繪一直流功率(PX)-直流電壓(VX)曲線。

然而，前述第CN-1808164號之該曲線描繪裝置必須分別檢測該太陽能電池或燃料電池之直流電壓(VX)及其相對應的直流電流(IX)，並依該直流電壓(VX)及其相對應的直流電流(IX)進行計算該直流功率(PX)，因而其具有檢測程序複雜及增加計算功率資料量的缺點。

另外，前述第CN-1808164號之該曲線描繪裝置檢測該太陽能電池並非針對太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試，因此其仍存在提供太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試方法及其系統之需求。

另一習用太陽能板發電異常偵測方法及其系統或其相關技術，例如：中華民國專利公告第TW-I630790號〝太陽能發電系統與太陽能模組發電異常檢測方法〞之發明專利，其揭示太陽能發電系統與太陽能模組發電異常檢測方法，該檢測方法包含步驟：A、經由電連接於一太陽能模組串列之一逆變器，並將一音頻訊號輸入至該太陽能模組串列之一電力迴路；B、一耦合接收器用以感應接收在該電力迴路傳送之音頻訊號，且該耦合接收器沿該電力 迴路位移；及C、利用該耦合接收器根據該音頻訊號的感測結果對應輸出一提示訊息，且人體能感知該提示訊息。

承上，依前述第TW-I630790號之該太陽能模組發電異常檢測方法設計，可根據該耦合接收器輸出之該提示訊息之內容，立即判斷出該耦合接收器是否通過該電力迴路之斷路故障點，能快速檢測尋找出該太陽能模組串列之斷路故障點位置。

然而，前述第TW-I630790號之該太陽能模組發電異常檢測方法僅適用於一般以判斷該耦合接收器是否通過該電力迴路之斷路故障點方式，檢測尋找該太陽能模組串列之斷路故障點位置，但其無法提供太陽能模組之發電特性曲線異常測試方法及其系統。

另外，前述第TW-I630790號之該太陽能模組發電異常檢測方法並非針對太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試，因此其仍存在提供太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試方法及其系統之需求。

另一習用太陽能板發電異常偵測方法及其系統或其相關技術，例如：中華民國專利公告第TW-I499887號〝太陽能發電系統與其異常檢測方法〞之發明專利，其揭示一種太陽能發電系統與其異常檢測方法。該太陽能發電系統包含一最大功率追蹤控制器及數組太陽能發電單元。該太陽能發電系統之異常檢測方法包含：一標準責任週期值建立階段及一供電階段。

承上，前述第TW-I499887號之該太陽能發電系統之異常檢測方法在該標準責任週期值建立階段中，首先，檢查該太陽能發電單元，以確保該太陽能發電單元是否正常發電。接著，利用該最大功率追蹤控制器輸出一控制訊號至該太陽能發電單元，使該太陽能發電系統輸出一 最大功率，並計算該太陽能發電單元之一標準責任週期範圍。

承上，前述第TW-I499887號之該太陽能發電系統之異常檢測方法另在該供電階段中，不定期判斷於該太陽能發電單元之責任週期值是否位於其相對應之該標準責任週期範圍內，以便判斷確定該太陽能發電單元是否發生發電異常。

然而，前述第TW-I499887號之該太陽能發電系統之異常檢測方法僅適用於已併入電網下一般在該供電階段中判斷於該太陽能發電單元之責任週期值是否位於其相對應之該標準責任週期範圍內，但其無法提供針對太陽能發電單元之發電特性曲線異常測試方法及其系統。

另外，前述第TW-I499887號之該太陽能發電系統之異常檢測方法並非針對太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試，因此其仍存在提供太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試方法及其系統之需求。

另一習用已併入電網下之太陽能板發電異常偵測方法及其系統或其相關技術，例如：美國專利公開第US-20160019323號〝Solar Power Generation System,Abnormality Determination Processing Device,Abnormality Determination Processing Method,and Program〞之專利申請案，其揭示一種太陽能板發電異常偵測系統。一太陽能發電系統包含一太陽能發電模組〔solar power generation module〕、一電力量測單元〔power measurement unit〕、一變流器〔inverter〕、一太陽照度計〔abnormality determination unit〕及一發電異常偵測單元〔power measurement unit〕。

然而，前述第US-20160019323號之該太陽能 板發電異常偵測系統必需採用該太陽照度計及發電異常偵測單元，且該發電異常偵測單元連接至該電力量測單元，以便讀取該電力量測單元之電力資料。因此，該太陽能板發電異常偵測系統及其方法具有系統結構及其偵測作業複雜的缺點。

事實上，前述第US-20160019323號之該太陽能板發電異常偵測系統僅適用於已併入電網下操作該太陽照度計、發電異常偵測單元及電力量測單元，但其無法提供針對太陽能板發電特性曲線異常測試方法及其系統。

另外，前述第US-20160019323號之該太陽能板發電異常偵測系統並非針對太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試，因此其仍存在提供太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試方法及其系統之需求。

另一習用已併入電網下之太陽能板發電異常偵測方法及其系統或其相關技術，例如：美國專利公開第US-20130300449號〝Solar Power Generation System,Abnormality Detection Method,and Abnormality Detection System〞之專利申請案，其揭示另一種太陽能板發電異常偵測系統。該太陽能板發電異常偵測系統連接至一太陽能電池〔solar battery〕，且該太陽能電池包含一電流偵測單元〔current detection unit〕及一電壓偵測單元〔voltage detection unit〕。該太陽能板發電異常偵測系統包含一特性計算單元〔characteristic calculation unit〕、一異常偵測單元〔abnormality detection unit〕及一環境量測單元〔environment measurement unit〕。

然而，前述第US-20130300449號之該太陽能板發電異常偵測系統必需採用該電流偵測單元、電壓偵測單元、特性計算單元、異常偵測單元及環境量測單元，且 該電流偵測單元及電壓偵測單元連接至該太陽能電池，以便讀取該太陽能電池之電流及電壓資料。因此，該太陽能板發電異常偵測系統及其方法具有系統結構及其偵測作業複雜的缺點。

事實上，前述第US-20130300449號之該太陽能發電系統之異常檢測方法僅適用於已併入電網下操作該電流偵測單元、電壓偵測單元、特性計算單元、異常偵測單元及環境量測單元，但其無法提供針對太陽能發電系統之發電特性曲線異常測試方法及其系統。

另外，前述第US-20130300449號之該太陽能發電系統之異常檢測方法並非針對太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試，因此其仍存在提供太陽能模組串列之近開路點發電特性或其曲線異常測試方法及其系統之需求。

顯然，習用太陽能板發電異常偵測方法及其系統必然存在進一步如何簡化其發電異常偵測系統結構及其方法、減少資料處理步驟、減少資料傳輸量或減少資料處理量〔例如：避免計算〕之需求。同樣的，習用太陽能板發電異常偵測方法及其系統必然存在進一步如何進行近開路點發電異常測試方法及其系統之需求。前述專利及專利申請案僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述技術問題及需求，其提供一種太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法及其系統，其利用一電能轉換器或一變流器直接控制一太陽能電池模組或一太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電壓點；利用該數個預定近開路點電壓點進行量測電流，以獲得數個量測近開路點電流；利用該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流與一 第一近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組是否發電異常；或，利用該電能轉換器或變流器直接控制該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電流點；利用該數個預定近開路點電流點進行量測電壓，以獲得數個量測近開路點電壓；利用該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓與一第二近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常，因此相對於習用太陽能板發電異常偵測系統及其方法可確實達成近開路點發電異常測試及降低發電異常測試成本，且其提升發電異常測試效率。

本發明較佳實施例之主要目的係提供一種太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法及其系統，其利用一電能轉換器或一變流器直接控制一太陽能電池模組或一太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電壓點；利用該數個預定近開路點電壓點進行量測電流，以獲得數個量測近開路點電流；利用該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流與一第一近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常，以達成近開路點發電異常測試、提升發電異常測試效率及降低發電異常測試成本之目的及功效。

本發明較佳實施例之另一目的係提供一種太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法及其系統，其利用一電能轉換器或一變流器直接控制該太陽能電池模組或一太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電流點；利用該數個預定近開路點電流點進行量測電壓，以獲得數個量測近開路點電壓；利用該數個預定近開 路點電流點及數個量測近開路點電壓與一第二近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常，以達成近開路點發電異常測試、提升發電異常測試效率及降低發電異常測試成本之目的及功效。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含：

利用一電能轉換器或一變流器直接控制一太陽能電池模組或太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電壓點；

利用該數個預定近開路點電壓點進行量測電流，以獲得數個量測近開路點電流；及

利用該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流與一第一近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常。

本發明較佳實施例之該第一近開路點發電特性異常測試模型包含一近開路點電壓變異參數及一近開路點電流變異參數。

本發明較佳實施例之該第一近開路點發電特性異常測試模型包含數個二極體異常狀態或數個近開路點發電特性斜率異常狀態。

本發明較佳實施例之該第一近開路點發電特性異常測試模型之數個二極體異常狀態包含一二極體短路狀態或一二極體故障狀態。

本發明較佳實施例之該第一近開路點發電特性異常測試模型選自一單一太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型或一總太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型。

本發明較佳實施例之該太陽能電池模組串列並聯至少一個或數個太陽能電池模組串列。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含：

利用該電能轉換器或變流器直接控制該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電流點；

利用該數個預定近開路點電流點進行量測電壓，以獲得數個量測近開路點電壓；及

利用該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓與一第二近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常。

本發明較佳實施例之該第二近開路點發電特性異常測試模型包含一近開路點電壓變異參數及一近開路點電流變異參數。

本發明較佳實施例之該第二近開路點發電特性異常測試模型包含數個二極體異常狀態或數個近開路點發電特性斜率異常狀態。

本發明較佳實施例之該第二近開路點發電特性異常測試模型之數個二極體異常狀態包含一二極體短路狀態或一二極體故障狀態。

本發明較佳實施例之該第二近開路點發電特性異常測試模型選自一單一太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型或一總太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型。

本發明較佳實施例之該太陽能電池模組串列並聯至少一個或數個太陽能電池模組串列。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之太陽 能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統包含：

至少一太陽能電池模組或至少一太陽能電池模組串列；

至少一電能轉換器或一變流器，其連接於該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列；及

一測試單元，其選擇配置連接於該電能轉換器或變流器，或該測試單元選擇直接連接於該電能轉換器或變流器，或將該測試單元選擇配置連接於一近端裝置或一遠端裝置，且該近端裝置或遠端裝置連接通訊於該電能轉換器或變流器；

其中在電壓控制模式中經由該測試系統操作該電能轉換器或變流器而直接控制該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列，且其操作於數個預定近開路點電壓點，並利用該數個預定近開路點電壓點進行量測電流，以獲得數個量測近開路點電流，且利用該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流與一第一近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常。

本發明較佳實施例之該第一近開路點發電特性異常測試模型包含一近開路點電壓變異參數及一近開路點電流變異參數。

本發明較佳實施例之該第一近開路點發電特性異常測試模型包含數個二極體異常狀態或數個近開路點發電特性斜率異常狀態。

本發明較佳實施例之該第一近開路點發電特性異常測試模型之數個二極體異常狀態包含一二極體短路狀態或一二極體故障狀態。

本發明較佳實施例之該第一近開路點發電特性異常測試模型選自一單一太陽能模組串列之近開路點發 電特性異常測試模型或一總太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型。

本發明較佳實施例之該太陽能電池模組串列並聯至少一個或數個太陽能電池模組串列。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統包含：

至少一太陽能電池模組或至少一太陽能電池模組串列；

至少一電能轉換器或一變流器，其連接於該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列；及

一測試單元，其選擇配置連接於該電能轉換器或變流器，或該測試單元選擇直接連接於該電能轉換器或變流器，或將該測試單元選擇配置連接於一近端裝置或一遠端裝置，且該近端裝置或遠端裝置連接通訊於該電能轉換器或變流器；

其中在電流控制模式中經由該測試系統操作該電能轉換器或變流器而直接控制該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列，且其操作於數個預定近開路點電流點，並利用該數個預定近開路點電流點進行量測電壓，以獲得數個量測近開路點電壓，且利用該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓與一第二近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常。

本發明較佳實施例之該第二近開路點發電特性異常測試模型包含一近開路點電壓變異參數及一近開路點電流變異參數。

本發明較佳實施例之該第二近開路點發電特性異常測試模型包含數個二極體異常狀態或數個近開路點發電特性斜率異常狀態。

本發明較佳實施例之該第二近開路點發電特性異常測試模型之數個二極體異常狀態包含一二極體短路狀態或一二極體故障狀態。

本發明較佳實施例之該第二近開路點發電特性異常測試模型選自一單一太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型或一總太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型。

本發明較佳實施例之該太陽能電池模組串列並聯至少一個或數個太陽能電池模組串列。

1:太陽能電池模組

10:太陽能電池單元

11:旁路二極體

2:電能轉換器

2a:測試單元

20:變流器

21:直流-直流升壓式電能轉換器

22:傳輸模組

3:近開路點發電特性異常測試模型

4:測試系統

40:操作面板

5:雲端伺服器

50:遠端測試系統

A:近開路點

a:第一近開路點發電特性斜率異常狀態

b:第二近開路點發電特性斜率異常狀態

第1圖：中華民國專利公告第TW-I595744號之習用太陽能板發電異常測試方法之流程示意圖。

第2圖：中華民國專利公告第TW-I595744號之另一習用太陽能板發電異常測試方法之流程示意圖。

第3圖：中國專利公開第CN-1808164號之習用太陽能發電系統結合內設曲線描繪器的功率調節器之方塊示意圖。

第4圖：中國專利公開第CN-1808164號之習用曲線描繪器之方塊示意圖。

第5圖：本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統採用太陽能模組串列之架構示意圖。

第6圖：本發明第一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統之架構示意圖。

第7圖：本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統採用近開路點發電特性異常測試模型之各種近開路點發電特性異常狀態之示意圖。

第8圖：本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法之流程示意圖。

第9圖：本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法之流程示意圖。

第10圖：本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法之流程示意圖。

第11圖：本發明第二較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統之架構示意圖。

第12圖：本發明第三較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統之架構示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常〔發電特性異常〕測試方法及其系統適用於各種太陽能電池模組型式，其包含基板式太陽能電池或薄膜式太陽能電池，且其亦適用於各種太陽能電池模組材料，其包含單晶矽〔monocrystalline silicon〕太陽能電池、多晶矽〔polycrystalline silicon〕太陽能電池或非晶矽〔amorphous silicon〕太陽能電池，但其並非用以限定本發明之範圍。

第5圖揭示本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統採用太陽能模組串列之架構示意圖。請參照第5圖所示，一太陽能電池模組1包含數個太陽能電池單元10及數個旁路〔bypass〕二極體11。

請再參照第5圖所示，舉例而言，在環境溫度固定及無遮蔽情況下，且在該太陽能電池模組1可正常發電時，依不同的太陽照度該太陽能電池模組1可產生不同 的輸出電壓-電流曲線〔I-V curve〕，如此其輸出可產生不同的電壓-功率曲線〔P-V curve〕。同樣的，在太陽照度固定及無遮蔽情況下，且在該太陽能電池模組1可正常發電時，依不同的環境溫度該太陽能電池模組1亦可產生不同的輸出電壓-電流曲線，如此其亦輸出可產生不同的電壓-功率曲線。

請再參照第5圖所示，該太陽能電池模組1電性連接於一電能轉換器〔例如：全橋式電能轉換器〕2，並將一測試單元2a〔或測試系統〕選擇配置連接於該電能轉換器2，如第5圖之左下方所示，且該電能轉換器2為一變流器〔PV inverter〕，以便將該太陽能電池模組1產生的電能進行轉換輸出。舉例而言，在該電能轉換器2運轉時，通常依太陽照度的變化適當執行最大功率追蹤〔MPPT〕作業。如此，在不同太陽照度下選擇控制該太陽能電池模組1之輸出電壓或輸出電流，以達成控制在其最大功率運轉點。

請再參照第5圖所示，本發明另一較佳實施例將該測試單元2a〔或測試系統〕選擇配置連接於一近端裝置〔或其它測試系統〕、一行動通訊裝置〔mobile communication device〕、一可攜式裝置〔portable device〕或其它具類似功能之裝置，且該近端裝置、行動通訊裝置或可攜式裝置連接通訊於該電能轉換器2或變流器。

第6圖揭示本發明第一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統之架構示意圖。請參照第5及6圖所示，本發明第一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統另包含一近開路點發電特性異常測試模型3〔第6圖之右側〕及一測試系統4〔第6圖之上側〕，以便進行該太陽能電池模組1是否於一近開路點A〔或其鄰近區域點〕產生發電 異常，如第7圖右下所示。

請再參照第5及6圖所示，舉例而言，該測試系統4電性連接於數個變流器20〔如第5圖之電能轉換器2〕，以便經由數個該變流器20進行控制測試數個該太陽能電池模組1之發電。此時，該變流器20或電能轉換器2預先停止執行最大功率追蹤作業一預定時間。該太陽能電池模組1為單一個太陽能電池模組、一串太陽能電池模組或數串太陽能電池模組，而該電能轉換器2為一串接模組之變流器或具類似變流器功能之設備。

請再參照第5及6圖所示，舉例而言，該近開路點發電特性異常測試模型3選自一單一太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型、一總太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型或其它近開路點發電特性異常測試模型。

請再參照5及6圖所示，數個該太陽能電池模組1經由數個該變流器20連接至一市電系統，如第6圖之右側所示。在經由數個該變流器20進行控制測試數個該太陽能電池模組1時，數個該太陽能電池模組1之測試發電仍回收輸出至該市電系統，以提升其發電使用率。本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統之該測試系統4選擇併入一體設置於該變流器20上，即該變流器20具有一發電異常測試功能及其它功能〔例如：最大功率追蹤功能〕，以提供多重操作功能。

請再參照第5及6圖所示，本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統之該測試系統4選擇分離設置於該變流器20，而單一個該測試系統4分離設置於一測試裝置〔例如：近端裝置〕，且該測試裝置包含一操作面板40，以便供現場人員操作設定該測試系統4。本發明另一較佳實施例之太陽能 模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統之該測試系統4連接單一個或數個該變流器20，且可利用該操作面板40進行操作設定該測試系統4。

第7圖揭示本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統採用近開路點發電特性異常測試模型之近開路點發電特性異常狀態之示意圖。請參照第7圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統採用該近開路點發電特性異常測試模型3之各種近開路點發電特性異常狀態〔例如：不同程度異常狀態〕包含：一第一近開路點發電特性斜率異常狀態a〔淺斜率，如第7圖之右下虛線所示〕；一第二近開路點發電特性斜率異常狀態b〔深斜率，如第7圖之右下另一虛線所示〕或其它異常狀態模型，例如：各種發電特性曲線近開路點彎曲部。

請再參照第5、6及7圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之該近開路點發電特性異常測試模型3包含數個二極體〔旁路二極體〕異常狀態或數個近開路點發電特性斜率異常狀態，且數個該二極體異常狀態包含一二極體短路狀態或一二極體故障狀態。

第8圖揭示本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法之流程示意圖。請參照第5、6、7及8圖所示，本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含步驟S1A：舉例而言，首先，可選擇以自動〔automatically〕、半自動〔semi-automatically〕或手動〔manually〕方式利用該電能轉換器2或變流器20直接控制該太陽能電池模組1而操作於數個預定近開路點電壓點，以便該太陽能電池模組1於一近開路點A進行發電。

請再參照第5、6、7及8圖所示，本發明較佳 實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含步驟S2A：舉例而言，接著，以適當技術手段〔例如：自動、半自動或手動方式〕利用該數個預定近開路點電壓點進行量測電流，以便對應獲得數個量測近開路點電流。

請再參照第5、6、7及8圖所示，本發明較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含步驟S3A：舉例而言，接著，以適當技術手段〔例如：自動、半自動或手動方式〕利用該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流與一第一近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組1是否於該近開路點A產生發電異常〔例如：近開路點發電特性斜率異常〕，且不需計算該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流之數個近開路點功率。

第9圖揭示本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法之流程示意圖，其對應於第8圖之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法。請參照第5、6、7及9圖所示，本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含步驟S1B：舉例而言，首先，以適當技術手段〔例如：自動、半自動或手動方式〕利用該電能轉換器2或變流器20直接控制該太陽能電池模組1而操作於數個預定近開路點電流點，以便該太陽能電池模組1於該近開路點A進行發電。

請參照第5、6、7及9圖所示，本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含步驟S2B：舉例而言，接著，以適當技術手段〔例如：自動、半自動或手動方式〕利用該數個預定近開路點電流點進行量測電壓，以便對應獲得數個量測近開路 點電壓。

請再參照第5、6、7及9圖所示，本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含步驟S3B：舉例而言，接著，以適當技術手段〔例如：自動、半自動或手動方式〕利用該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓與一第二近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組1是否於該近開路點A產生發電異常〔例如：近開路點發電特性斜率異常〕，且不需計算該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓之數個近開路點功率。

第10圖揭示本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法之流程示意圖，其對應於第8及9圖之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法。請再參照第5、6、7及10圖所示，本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含步驟S1C：舉例而言，首先，以適當技術手段〔例如：自動、半自動或手動方式〕利用該電能轉換器2或變流器20直接控制該太陽能電池模組1而操作於數個預定近開路點電壓點，且再利用該電能轉換器2或變流器20亦直接控制該太陽能電池模組1而操作於數個預定近開路點電流點，以便該太陽能電池模組1於該近開路點A進行發電。

請再參照第5、6、7及10圖所示，舉例而言，相對於上述較佳實施例，本發明另一較佳實施例可選擇先直接控制該太陽能電池模組1而操作於數個預定近開路點電流點；再直接控制該太陽能電池模組1而操作於數個預定近開路點電壓點之組合測試方法。

請再參照第5、6、7及10圖所示，本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異 常測試方法包含步驟S2C：舉例而言，接著，以適當技術手段〔例如：自動、半自動或手動方式〕利用該數個預定近開路點電壓點進行量測電流，以獲得數個量測近開路點電流，且再利用該數個預定近開路點電流點進行量測電壓，以獲得數個量測近開路點電壓，且在執行作業上兩者作業順序可選擇前後對調。

請再參照第5、6、7及10圖所示，舉例而言，相對於上述較佳實施例，本發明另一較佳實施例可選擇先直接控制該太陽能電池模組1而操作於數個預定近開路點電流點及量測獲得數個量測近開路點電壓；再直接控制該太陽能電池模組1而操作於數個預定近開路點電壓點及量測獲得數個量測近開路點電流之組合測試方法。

請再參照第5、6、7及10圖所示，本發明另一較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法包含步驟S3C：舉例而言，接著，以適當技術手段〔例如：自動、半自動或手動方式〕利用該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流之組合及該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓之組合分別與一第三近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組是否於該近開路點A產生發電異常〔例如：近開路點發電特性斜率異常〕，且不需計算該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流或該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓之數個近開路點功率。

第11圖揭示本發明第二較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統之架構示意圖。請參照第11圖所示，本發明第二較佳實施例之該測試系統4〔例如：近端測試系統或其它測試系統〕電性連接於該變流器20，且該太陽能電池模組1及變流器20之間 設置一直流-直流升壓式電能轉換器21。

第12圖揭示本發明第三較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統之架構示意圖。請參照第7及12圖所示，本發明第三較佳實施例之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統採用一雲端伺服器5或一遠端監控系統包含一遠端測試系統50，且該變流器20另連接一傳輸模組22或一無線傳輸模組，以便該遠端測試系統50以有線或無線方式連接操作該變流器20，以執行數個該太陽能電池模組1之於該近開路點A發電異常測試作業。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1:太陽能電池模組

10:太陽能電池單元

11:旁路二極體

2:電能轉換器

2a:測試單元

3:近開路點發電特性異常測試模型

Claims (24)

1. 一種太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其包含：

   利用一電能轉換器或一變流器直接控制一太陽能電池模組或一太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電壓點；

   利用該數個預定近開路點電壓點進行量測電流，以獲得數個量測近開路點電流；及

   利用該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流與一第一近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常。
2. 依申請專利範圍第1項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其中該第一近開路點發電特性異常測試模型包含一近開路點電壓變異參數及一近開路點電流變異參數。
3. 依申請專利範圍第1項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其中該第一近開路點發電特性異常測試模型包含數個二極體異常狀態或數個近開路點發電特性斜率異常狀態。
4. 依申請專利範圍第3項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其中該第一近開路點發電特性異常測試模型之數個二極體異常狀態包含一二極體短路狀態或一二極體故障狀態。
5. 依申請專利範圍第1項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其中該第一近開路點發電特性異常測試模型選自一單一太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型或一總太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型。
6. 依申請專利範圍第1項所述之太陽能模組或模組串列 之近開路點發電異常測試方法，其中該太陽能電池模組串列並聯至少一個或數個太陽能電池模組串列。
7. 一種太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其包含：利用一電能轉換器或一變流器直接控制該太陽能電池模組或一太陽能電池模組串列而操作於數個預定近開路點電流點；利用該數個預定近開路點電流點進行量測電壓，以獲得數個量測近開路點電壓；及利用該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓與一第二近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常。
8. 依申請專利範圍第7項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其中該第二近開路點發電特性異常測試模型包含一近開路點電壓變異參數及一近開路點電流變異參數。
9. 依申請專利範圍第7項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其中該第二近開路點發電特性異常測試模型包含數個二極體異常狀態或數個近開路點發電特性斜率異常狀態。
10. 依申請專利範圍第9項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其中該第二近開路點發電特性異常測試模型之數個二極體異常狀態包含一二極體短路狀態或一二極體故障狀態。
11. 依申請專利範圍第7項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其中該第二近開路點發電特性異常測試模型選自一單一太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型或一總太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型。
12. 依申請專利範圍第7項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試方法，其中該太陽能電池模組串列並聯至少一個或數個太陽能電池模組串列。
13. 一種太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其包含：

    至少一太陽能電池模組或至少一太陽能電池模組串列；

    至少一電能轉換器或一變流器，其連接於該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列；及

    一測試單元，其選擇配置連接於該電能轉換器或變流器，或該測試單元選擇直接連接於該電能轉換器或變流器，或將該測試單元選擇配置連接於一近端裝置或一遠端裝置，且該近端裝置或遠端裝置連接通訊於該電能轉換器或變流器；

    其中在電壓控制模式中經由該測試系統操作該電能轉換器或變流器而直接控制該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列，且其操作於數個預定近開路點電壓點，並利用該數個預定近開路點電壓點進行量測電流，以獲得數個量測近開路點電流，且利用該數個預定近開路點電壓點及數個量測近開路點電流與一第一近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常。
14. 依申請專利範圍第13項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其中該第一近開路點發電特性異常測試模型包含一近開路點電壓變異參數及一近開路點電流變異參數。
15. 依申請專利範圍第13項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其中該第一近開路點發電特性異常測試模型包含數個二極體異常狀態或數個近開路點發電特性斜率異常狀態。
16. 依申請專利範圍第15項所述之太陽能模組或模組串列 之近開路點發電異常測試系統，其中該第一近開路點發電特性異常測試模型之數個二極體異常狀態包含一二極體短路狀態或一二極體故障狀態。
17. 依申請專利範圍第13項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其中該第一近開路點發電特性異常測試模型選自一單一太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型或一總太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型。
18. 依申請專利範圍第13項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其中該太陽能電池模組串列並聯至少一個或數個太陽能電池模組串列。
19. 一種太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其包含：

    至少一太陽能電池模組或至少一太陽能電池模組串列；

    至少一電能轉換器或一變流器，其連接於該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列；及

    一測試單元，其選擇配置連接於該電能轉換器或變流器，或該測試單元選擇直接連接於該電能轉換器或變流器，或將該測試單元選擇配置連接於一近端裝置或一遠端裝置，且該近端裝置或遠端裝置連接通訊於該電能轉換器或變流器；

    其中在電流控制模式中經由該測試系統操作該電能轉換器或變流器而直接控制該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列，且其操作於數個預定近開路點電流點，並利用該數個預定近開路點電流點進行量測電壓，以獲得數個量測近開路點電壓，且利用該數個預定近開路點電流點及數個量測近開路點電壓與一第二近開路點發電特性異常測試模型進行比對，以測試該太陽能電池模組或太陽能電池模組串列是否於一近開路點發電異常。
20. 依申請專利範圍第19項所述之太陽能模組或模組串列 之近開路點發電異常測試系統，其中該第二近開路點發電特性異常測試模型包含一近開路點電壓變異參數及一近開路點電流變異參數。
21. 依申請專利範圍第19項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其中該第二近開路點發電特性異常測試模型包含數個二極體異常狀態或數個近開路點發電特性斜率異常狀態。
22. 依申請專利範圍第21項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其中該第二近開路點發電特性異常測試模型之數個二極體異常狀態包含一二極體短路狀態或一二極體故障狀態。
23. 依申請專利範圍第19項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其中該第二近開路點發電特性異常測試模型選自一單一太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型或一總太陽能模組串列之近開路點發電特性異常測試模型。
24. 依申請專利範圍第19項所述之太陽能模組或模組串列之近開路點發電異常測試系統，其中該太陽能電池模組串列並聯至少一個或數個太陽能電池模組串列。

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