端口被提供到电力网。管理来自于多结电池内的不同结的功率的功率管理器电路14可以管理来自于多结电池的子阵列内的单个结或者相似结的集合的功率。还应该注意的是，多结电池内的单个元件可以是单个结或者或许子集或者连接的多个(是两个(或者更多))结，例如串联以由更大的、例如六结多结电池制成一个元件。作为多结电池的另一示例，考虑一共具有五个结的多结电池，其中结的各种子集独立地耦合到多结功率管理器电路14。例如，这种5结电池可以如下布置:与I结子电池和另一 2结子电池分离地连接(到电路14)的2结子电池。可以具有串联和/或并联连接的子集(即连接到其相应功率管理器电路14)的多结电池的其它布置是可能的。
[0035]在一个实施例中，现在参照图8，功率管理器电路14可以由功率检测电路构成，功率检测电路用于检测在任意给定时间由结A、B和C产生的相对功率的一些量度。例如，检测器可以设计为自动地检测哪一个或多个结正在产生最低的功率。响应于这种确定，PV电池3，以及尤其是其功率管理器电路14，将以预定模式操作。作为示例，该模式可以是这样一种模式，即其中控制信号被认定为配置电流路径开关，使得产生最低功率的结变为从电池输出端口断开。
[0036]在另一示例中，检测器可以设计为自动地检测哪一个或多个结正在产生最高的功率，响应于此，电池3将以不同的预定模式操作。作为示例，该模式可以是这样一种模式，即其中控制信号被认定为配置电流路径开关，使得仅产生最高功率的结变为与电池输出端口串联连接。在另一实施例中，电池或者多结功率管理器电路14具有通信接口，可以通过该接口对其编程(经由通信网9)，以便(a)全部与彼此并联、(b)全部与彼此串联或者(c)以某种串并联组合，连接组成其关联的多结PV电池或者这种多结PV电池的组的光电池结。
[0037]应该注意的是，电池或者多结功率管理器电路14以及其关联的多结PV电池3可以实施在相同的微电子或者集成电路基板上。
[0038]现在参照图9和图10，这些图用于图示本发明的另一实施例，其中尽管存在游走的激光束或者非相干光束照射斑，PV系统可以保持预定系统输出电压或者系统输出功率电平。在其中子阵列2具有局部遮蔽的情况下，可以获得相似有益的结果。此处描绘的PV系统正在用激光或者非相干束(非太阳光)照射，或者可以视为照射斑外部被遮蔽。图11中给出了这些情境的示例，其中远程功率转移经由远程产生的瞄准子阵列2的光束出现于航空器或者航天器的功率接收器或者PV系统。为了保持效率，束斑应该不大于PV系统的子阵列2的面积。实际上，斑应该小于子阵列2的全部覆盖面积(如示例所示)以允许远程光束源和PV阵列之间充足的未对准容差。在传统的PV系统中，照射小于PV阵列的全部面积导致降低的性能以及可能对阵列的损坏。然而，本发明的实施例可以接受小于PV阵列的全部面积的激光(或者其它光)斑尺寸。这种照射情况将产生一些该斑外部的低性能子阵列2，以及一些该斑内部的高性能子阵列2。现在，EPS控制器8将低性能子阵列的功率管理器电路14编程为，响应于例如来自与那些子阵列中的每个子阵列中的多结电池关联的功率检测器(见图8)的、指示子阵列中的多结电池的低性能的信号，将这些子阵列从电力网断开。备选地，功率管理器电路14可以具有DC-DC升压转换器，其允许被局部照射或者低性能的子阵列在合适的电压处与电力网连接。功率情况将需要是以下这样，即其中为了将子阵列连接到电力网，来自该电路14的功率输出不需要与网功率匹配，但是其电压输出电平需要匹配。此外，EPS控制器将高性能子阵列的功率管理器电路14编程为，响应于来自与那些子阵列中的每个子阵列中的多结电池关联的功率检测器的、指示子阵列中的多结电池的高性能的信号，将这些子阵列连接到电力网。
[0039]在另一实施例中，响应于确定PV系统最可能面对充足的太阳光，EPS控制器8对每个功率管理器电路14发信号以将它们的光电池结与彼此串联连接，使得当在太阳光期间不同结的电流特性充分匹配时可以执行高效能量采集。但是当确定能量采集是基于激光光束或者非相干光束(非太阳光)时，则可以执行下文描述的过程，以断开针对光束的颜色或者波长不是优化的结，并且还跟踪游走束斑，使得总是做出对子阵列子集的最优选择(与束斑的覆盖面积一致)。
[0040]用于操作具有能量采集子阵列、电池功率管理电路、子阵列功率管理电路以及可编程电力网的能量采集光伏(PV)系统的方法可以如下进行(其中还参照图9和图10)。从某些电池功率管理器电路14分别接收(例如，通过EPS控制器8)若干性能指示(还见图7和图8)。然后控制器8对低性能子阵列的功率管理器电路14发信号以将那些子阵列从电力网断开。此外，控制器对高性能子阵列的电路14发信号以将那些子阵列连接到电力网。还有，基于所接收的性能指示，控制器8对母线管理电路5(见图1，并且还见图2和图3)发信号，以在电力网中形成从所连接的子阵列到PV系统I的采集能量输出节点对的功率路径。这可以被设计为实现预定的系统输出电压或者系统输出功率电平。
[0041]接下来，在束斑在PV系统I之上游走的同时，先前段落中的操作自动地在电力网上由控制器8重复，以便通过做出改变或更新使得仅良好照射的子阵列仍然连接到电力网，力求保持预定系统输出电压或者功率电平。
[0042]在上文的描述中，为了解释目的，已经阐述了大量具体细节以便提供对实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以实践一个或者多个其它实施例，而无这些具体细节中的一些。所描述的特定实施例不是被提供用于限制本发明，而是用于说明本发明。本发明的范围不是由上文提供的具体示例确定，而仅由下面的权利要求确定。例如，虽然在图2和图3中，采集能量输出节点被选择为位于PV系统的电力网的顶部边界和底部边界处，但是备选地它们可以位于左边界和右边界处。在其它实例中，已经以框图形式或者未详细示出熟知的结构、设备以及操作，以便避免模糊对本描述的理解。在认为合适的地方，参考标号或者参考标号的端子部分已在图中重复，以指示可以可选地具有相似特性的对应或者类型元件。
[0043]还应该理解的是，贯穿本说明书对例如“一个实施例”、“实施例”、“一个或者多个实施例”或者“不同实施例”的引用，意指特定特征可以包括在本发明的实践中。相似地，应该理解的是，在描述中，出于使本公开简化以及帮助理解各种发明方面的目的，有时在单个实施例、图或者其描述中各种特征被分组在一起。然而，这种公开方法不应解释为反映本发明需要除了每项权利要求中明确记载的特征之外的更多特征的意图。更确切地说，如以下权利要求所反映的，发明的方面可以在于少于单个公开实施例的所有特征中。因此，【具体实施方式】之后的权利要求在此明确并入本【具体实施方式】，其中每项权利要求独自作为本发明的单独实施例。
【主权项】
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