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用于旁路和关闭电力装置的方法和设备与流程

2022-07-10 02:32:00 来源:中国专利 TAG:

用于旁路和关闭电力装置的方法和设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年7月13日提交的美国申请号63/221,021和2021年1月5日提交的美国申请号63/133,961的优先权,其公开内容通过引用的方式全部并入本文中。


背景技术:

3.光伏(pv)系统是一种设计成通过将太阳光转换成电力来提供太阳能的电力系统。pv系统总体包含太阳能面板或“pv模块”(例如,太阳能面板或太阳能瓦片)。pv模块包含数个太阳能电池。pv系统用于商业和住宅应用。


技术实现要素:

4.以下发明内容呈现了某些特征的概述。发明内容并非广泛综述,并非旨在指明重要或关键元件。
5.本文描述了pv系统中用于旁路或关闭电力装置的系统、设备和方法。旁路或关闭pv系统中的电力装置可以减少pv系统的热量。减少pv系统中的热量可以提高pv系统的性能和/或延长在pv系统组件的寿命。pv系统带来的一个挑战是,热量(例如来自太阳,或来自流经pv系统的电流)可以不利地影响pv模块的性能。
6.在一些实例中,关闭和/或关闭后的唤醒可以基于关闭前的电力装置的操作模式。例如,如果电力装置在关闭前以降压转换模式运行,那么电力装置可以以第一方式执行关闭,如果电力装置在关闭前以升压转换模式运行,那么电力装置可以以第二方式执行关闭。例如,关闭的方式可以是通过使电流短路(例如,通过使包括电力装置的输入端子的短路输入)并将电压降低至零或低于零来关闭,或者通过使电压开路(例如,通过使包括电力装置的输入端子的输入开路)并将电流降低至零或低于零来关闭。
7.在一些实例中,唤醒的方式可以基于关闭的方式。例如,唤醒的方式可以是通过消除电流短路(例如,通过在包括电力装置输入端子的输入处打开短路)并将电压升高至零以上来唤醒,或者通过消除电压开路(例如,通过在包括电力装置的输入端子的输入处关闭开路)并将电流升高至零以上来唤醒。例如,如果通过使电流短路来执行关闭,那么可以通过消除电流短路来执行唤醒。如果通过使电压开路来执行关闭,那么可以通过消除电压开路来执行唤醒。
8.在一些实例中,可以在关闭前执行旁路。这可以提高电力装置的效率(例如,通过减少电力装置产生的损失),因为旁路操作模式会比电力装置的电力转换操作模式产生更少的损失,并且继而可以降低电力装置的温度。
9.在一些实例中,控制旁路可以取决于pv系统的给定电力装置相关的一个或多个参数。
10.在一些实例中,一个或多个电力装置可配置成改变操作模式。例如,功率转换器可配置为在电力转换操作模式、旁路操作模式、关闭操作模式和唤醒操作模式之间转换,以帮助管理减少pv系统的热量。
11.在一些实例中,本文所述的操作可以由pv系统的一个或多个元件执行,例如:一个或多个电力装置、一个或多个系统电力装置、一个或多个控制器等。
12.下文更详细地描述这些和其他特征和优点。
附图说明
13.附图中通过实例而非限制地示出一些特征。附图中相同的附图标记指代相同元件。
14.图1示出了具有单个串联串的实例的电力系统。
15.图2a示出了具有多个串联串的实例的电力系统。
16.图2b示出了具有多个电力装置并联的实例的电力系统。
17.图3a示出了实例的电力装置。
18.图3b示出了具有广义开关的实例的电力装置。
19.图3c示出了处于旁路操作模式的实例的电力装置。
20.图4a示出了方法的实例流程图。
21.图4b示出了方法的实例流程图。
22.图5示出了电流和电压曲线的实例图。
23.图6示出了电流和电压曲线的实例图。
24.图7示出了电流和电压曲线的实例图。
25.图8示出了电流和电压曲线的实例图。
26.图9示出了电流和电压曲线的实例图。
27.图10示出了电流和电压曲线的实例图。
28.图11示出了电流和电压曲线的实例图。
29.图12示出了电流和电压曲线的实例图。
30.图13示出了电流和电压曲线的实例图。
31.图14示出了电流和电压曲线的实例图。
32.图15示出了电流和电压曲线的实例图。
33.图16示出了电流和电压曲线的实例图。
34.图17示出了功率和电压曲线的实例图。
35.图18示出了功率和电压曲线的实例图。
36.图19示出了改变操作模式方法的流程图。
37.图20示出了改变为旁路操作模式和改变为关闭操作模式的方法的流程图。
38.图21示出改变为旁路操作模式和改变为关闭操作模式的方法的流程图。
39.图22示出改变为旁路操作模式和改变为关闭操作模式的方法的流程图。
40.图23示出改变为旁路操作模式和改变为关闭操作模式的方法的流程图。
41.图24示出了改变为唤醒操作模式的方法的流程图。
42.图25示出了电流和电压曲线的实例图。
43.图26示出了电流和电压曲线的实例图。
44.图27示出了电流和电压曲线的实例图。
45.图28示出了电流和电压曲线的实例图。
46.图29示出了电流和电压曲线的实例图。
47.图30示出了电流和电压曲线的实例图。
48.图31示出了电流和电压曲线的实例图。
49.图32示出了电流和电压曲线的实例图。
50.图33示出了电流和电压曲线的实例图。
51.图34示出了电流和电压曲线的实例图。
52.图35示出了电流和电压曲线的实例图。
53.图36示出了电流和电压曲线的实例图。
54.图37示出了电流和电压曲线的实例图。
55.图38示出了电流和电压曲线的实例图。
56.图39示出了电流和电压曲线的实例图。
57.图40示出了电流和电压曲线的实例图。
58.图41示出了电流和电压曲线的实例图。
59.图42示出了电流和电压曲线的实例图。
60.图43示出了电流和温度曲线的实例图。
61.图44示出了电流和温度曲线的实例图。
62.图45示出了电流和温度曲线的实例图。
63.图46示出了电流和温度曲线的实例图。
64.图47示出了电流和温度曲线的实例图。
65.图48示出了电流和温度曲线的实例图。
66.图49示出了功率和温度曲线的实例图。
67.图50示出了确定唤醒操作模式方法的流程图。
具体实施方式
68.构成本公开一部分的附图示出本公开的实例。应当理解,附图中所示和/或本文所讨论的实例是非排他性的,并且存在可以如何实践本公开的其他实例。
69.本文中描述了用于旁路和关闭的系统、设备和方法。关闭和旁路可以用来降低电力系统的一个或多个元件的温度。降低电力系统的一个或多个元件的温度可以减少电力系统的功率损失并提高电力系统的效率。在一些实例中,系统可以包括具有功率跟踪操作模式和降温操作模式的电力装置,在此也分别称为降温配置和功率跟踪配置。在功率跟踪配置中,电力装置可由跟踪功率的算法控制(例如,最大功率点跟踪/[mppt]算法)。降低温度的操作模式可以包括功率降低操作模式、旁路的操作模式和关闭操作模式,在此也分别称为功率降低配置、旁路配置和关闭配置。关闭配置可以不是完全关闭电力装置,而可以是一种待机配置,其中功率没有转换和/或输出,并且电力装置可以包括短路或开路(例如,使电力装置的输入端子短路或使电力装置的输入端开路)。电力装置还可以包括唤醒操作模式,在此也称为唤醒配置。电力装置可以有多种转换操作模式,在此也称为转换配置或转换模式。例如:降压模式、升压模式、降压 升压模式,等等。例如,电力装置可以使用脉-宽调制(pwm),通过改变转换器的打开和关闭时间来控制转换。打开时间与开关周期时间的比率就是占空比。通过控制占空比,电力装置可以控制相对于输入的输出(例如,要么降低输入电
压和/或电流以减少输出电压和/或电流,要么升高输入电压和/或电流以增大输出电压和/或电流)。电力装置还可以有旁路操作模式,在此也称为旁路配置。此处使用的术语配置也可指操作配置。
[0070]
功率降低配置可以取决于与电力装置有关的一个或多个参数。例如,功率降低配置可以取决于与电力装置相关的电流值(例如,与电力装置的输出电流相关)是否高于电流阈值。作为另一个实例,功率降低配置可以取决于与电力装置相关的功率值(例如,与电力装置的输出功率相关)是否低于功率阈值。功率阈值可以取决于一个或多个其他电力装置和电力系统的总功率(例如,与电力装置的串联串相关的串联功率)。
[0071]
例如,当电力装置的输出电流高于第一阈值时,那么电力装置可以在旁路配置中运行。当电力装置的输出电流高于第二阈值时,那么电力装置可以在关闭配置中运行。在旁路配置和关闭配置中可以实现控制电力装置,以降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度。
[0072]
在一些实例中,电力装置可以在降温配置中改变转换模式。例如,电力装置可以在降压转换模式和升压转换模式之间变化,和/或反之亦然。降压转换模式和升压转换模式都是功率转换配置。作为另一个实例,电力装置可以改变为旁路配置,其中电力装置的输入电压和电流约等于电力装置的输出电压和电流。旁路配置是一种非-功率转换配置。在一些实例中,当降压模式和升压模式之间过渡时,电力装置可以改变为旁路配置,反之亦然。降温配置还可以包括关闭配置,这也是一种非功率转换配置。例如,电力装置可以在旁路配置和关闭配置之间变化,反之亦然。当从关闭配置改变为不同的配置时,电力装置可以包括唤醒配置。
[0073]
在一些实例中,电力装置可以响应于与温度有关的一个或多个感测参数而在功率跟踪配置和降温配置之间改变。温度可以与系统的一个或多个元件有关,例如:开关、电感器、电容器等。参数可以是传感温度或与温度有关的另一个参数。例如,参数可以是电参数,如:电流、电压、功率等。可以在电力装置或元件的输入或输出端感测到参数。参数可以表明系统的一个或多个元件的功能,例如:电感、电容、电阻等。例如,可以直接测量与开关有关的温度,或与包括一个或多个开关的电路板有关的温度。温度可以用温度传感器(如温度计)直接测量。如下所述,开关可以是任何合适的开关(例如,晶体管,如mosfet、bjt等)。作为另一个实例,可以用近似函数计算近似温度来确定与开关有关的温度,或与包括一个或多个开关的电路板有关的温度。
[0074]
在一些实例中,电力装置可以响应与温度有关的一个或多个感测参数,在降温配置的不同配置之间改变。例如,在响应第一温度时,电力装置可以在旁路配置中运行。在响应第二温度时,电力装置可以在关闭配置中运行。
[0075]
在一些实例中,电力装置的温度可以降低。在一些实例中,系统包括具有降温操作模式和功率跟踪操作模式的电力装置,在此也分别称为降温配置和功率跟踪配置。降温操作模式可包括功率降低操作模式,在此也称为功率降低配置。电力装置可以有多种转换操作模式,在此也称为转换配置或转换模式。例如,多个转换模式可以包括:降压模式、升压模式、降压 升压模式等。电力装置还可以有旁路操作模式,在此也称为旁路配置。此处使用的术语配置也可指操作配置。
[0076]
功率降低配置可取决于电力装置的转换配置。例如,功率降低配置可以取决于电
力装置是在降压转换模式下工作还是在升压转换模式下工作。作为实例,当电力装置处于降压转换模式时,功率降低配置可以通过降低电力装置输入处的电压,或者通过升高电力装置输入处的电流来降低电力装置的输入处的功率。这可以提高电力装置的效率(例如,通过减少电力装置产生的损失),因为降压转换器会产生与输入电压正相关的损失,并继而降低电力装置的温度。作为另一个实例,当电力装置处于升压转换模式时,功率降低配置可以通过升高电力装置输入处的电压,或者通过降低电力装置输入处的电流来降低电力装置输入处的功率。这可以提高电力装置的效率(例如,通过减少电力装置产生的损耗),因为升压转换器会产生与输入电压负相关的损耗,并继而降低电力装置的温度。可以理解的是,尽管只能主动控制输入电流或输入电压中的一个(例如,主动降低或主动升高),但控制输入电压会对输入电流产生影响,反之亦然。例如,通过降低输入电压来控制输入电压可以有升高输入电流的效果,反之亦然。同样,通过增加输入电压来控制输入电压会产生降低输入电流的效果,反之亦然。控制哪一个输入(例如,电流或电压)可以取决于电力系统的布置。例如,一些电力系统可以有相对固定的输出电流,而一些电力系统可以有相对固定的输出电压。固定输出电流或固定输出电压可由一个或多个系统电力装置或电力系统的一个或多个控制器控制。在一些实例中,控制电力装置的输入(例如,电流或电压)可以对电力系统的输出(例如,电流或电压)有直接影响。例如,控制电力装置的输入电流(例如,通过降低或升高)可以影响系统的输出电流(例如,通过降低或升高)。控制电力装置的输入电压(例如,通过降低或升高)可以影响电力系统的输出电压(例如,通过降低或升高)。
[0077]
在一些实例中,电力装置可以在降温配置中改变转换模式。例如,电力装置可以在降压转换模式和升压转换模式之间变化,反之亦然。作为另一个实例,电力装置可以改变为旁路操作模式,其中电力装置的输入可以与电力装置的输出大致相等。在一些实例中,当降压模式和升压模式之间过渡时,电力装置可以改变为旁路操作模式,反之亦然。
[0078]
在一些实例中,电力装置可以响应于与温度有关的一个或多个感测参数而在降温配置和功率跟踪配置之间改变。温度可以与系统的一个或多个元件有关,例如:开关、电感器、电容器等。参数可以是传感温度值或与温度有关的另一个参数。例如,参数可以是电力值或电参数,如:电流、电压、功率等。可以在电力装置或元件的输入或输出端感测到参数。
[0079]
应注意,当前公开的主题的教示内容不受参照各图描述的系统和设备的束缚。等效和/或修改的功能性可以通过另一方式合并或分割,并且可以按照任何适当的组合来实施。例如,示出为单独单元(例如,在图1中示出)的电源102a和电源102x可使它们的功能和/或组件组合成单个单元。
[0080]
还应注意,当前公开的主题的教示内容不受各图中所示的流程图的束缚,并且示出的操作可以不按照示出的次序进行。例如,可以基本上同时或以相反次序执行相继示出的操作。也应注意,虽然参考本文示出的元件描述流程图,但是这决不是约束,并且操作可以由除本文描述的那些元件以外的元件执行。
[0081]
还要指出的是,各图中的相同的附图标记可指代是整个申请中的相同的元件。相似的附图标记也可以暗示元件之间的相似性。例如,应理解,图1所示的电力装置106a可与本文中描述和示出的其它电力装置类似或相同,反之亦然。在整个申请中,某些一般的附图标记可以用来指代任何具体的相关元件。例如,电源102可以指各个电源中的任一个,电力装置106可以指各个电力装置中的任一个,电力系统100可以指各个电力系统中的任一个,
等等。
[0082]
也应注意,在说明书的实例中给出的所有数值都是仅为了实例的目的而提供的,而决不是约束。
[0083]
术语“基本上”和“大约”在本文中用于指示针对预期目的或功能等效的变化(例如,在准许的变化范围内)。特定值或值范围在本文中呈现为数值的前面是术语“基本上”和“大约”。术语“基本上”和“大约”在本文中用于为其后面出现的精确数值以及接近或靠近该术语后面的数值的数提供文字性支持。在确定数字是否接近或近似具体地叙述的数字时,接近或近似未叙述的数字可以是以下数字:在它所存在的上下文中提供具体地叙述的数字的基本上等效的数字。
[0084]
本文所使用的术语“控制器”可包含计算机和/或其它适当的处理电路系统和存储器。属于“计算机”或“处理器”或其变化形式应在广泛意义上解释,以涵盖具有数据处理能力的任何种类的基于硬件的电子装置,包含作为非限制性实例的数字处理装置(例如,数字信号处理器(dsp)、微控制器、现场可编程电路、专用集成电路(asic)等),或包括一个或多个处理装置或以操作方式连接到一个或多个处理装置的装置,和/或实施控制逻辑的模拟电路。本文所使用的术语“存储器”或“数据存储装置”应在广泛意义上解释,以涵盖适合于当前公开的主题的任何易失性或非-易失性计算机存储器。作为非限制性实例,上文可以包含在本技术中公开的一个或多个控制器116。
[0085]
图1、图2a和图2b示出了根据本发明主题的实例的具有电力装置106的各种电力系统100的实例。
[0086]
现在参考图1,其示出根据本发明主题的实例的电力系统100a。电力系统100a可包含多个电力装置106a、106b......106n,其中n是任何适当的数字。此处所使用的术语“适当的”可包括在准许变化范围内的变化,使得它们提供等效目的或功能。例如,106n可以指除电力装置106a和106b之外的1个、3个、5个、15个或40个额外的电力装置。电力装置106a、106b......106n在此也称为“电力装置106”,且电力装置106中的相应电力装置在本文中也被称为“电力装置106”。每个电力装置106可连接到一个或多个电源102a......102x,其中x是任何适当的数字。每个电力装置(例如,电力装置106a、电力装置106b......)可具有不同数目的附接电源102a......102x。所述一个或多个电源102a......102x在此也称为“电源102”,且电源102中的相应电源在本文中也被称为“电源102”。在一些实例中,单个电源102可连接到相应的单个电力装置106。
[0087]
作为实例,电力系统100a可以是光伏(pv)电力系统,电源102可以是pv产生器。例如,电源102可以是一个或多个光伏电池、光伏电池子串的串或一个或多个光伏板或光伏板串。尽管本文在pv产生器的上下文中描述电源,但是应了解,术语电源可包含其它类型的适当电源,例如风轮机、水-轮机、燃料电池或蓄电池。
[0088]
在连接到特定电力装置106的所述一个或多个电源102a......102x是多个电源102时,多个电源102就可以串联、并联或以彼此间的任何其它合适的布置连接到相应电力装置106。每个电力装置106可包含配置成将电源102连接到电力装置106的多个端子。
[0089]
电力装置106可包含一个或多个转换器。例如,电力装置106可包含一个或多个dc-dc转换器。一个或多个转换器可以包括,例如,一个或多个:降压转换器、升压转换器、降压/升压转换器、降压 升压转换器、反激式转换器等。
[0090]
电力装置106可配置成,响应于一个或多个获得的信号,或响应于基于一个或多个所获得参数执行的一个或多个确定而以一个或多个不同操作模式进行操作。从一个或多个控制器116可以接收一个或多个信号,下文将进一步详细描述。一个或多个参数可由一个或多个传感器感应,或由一个或多个控制器116确定。不同的操作模式可以包括上面列出的和下面详细描述的操作模式。例如,不同的操作模式可以包括:降温操作模式、功率跟踪操作模式、功率降低操作模式、多种转换操作模式(例如,降压模式、升压模式、降压升压模式等)、旁路的操作模式等。
[0091]
电力装置106可连接到一个或多个系统电力装置110。电力装置106可彼此串联或并联连接。例如,电力装置106可在它们的输出处彼此连接,其中第一电力装置的至少一个输出端子连接到第二电力装置的至少一个其它输出端子。电力装置106在图1中示出为串联连接,从而形成电力装置的串联串114。然而,其他系统布置也是可行的。例如,电力装置106可以并联连接(例如,电力装置106的多个正输出可以连接,并且电力装置106的多个负输出可以连接)。串联串114可经由总线108(例如,dc总线)连接到所述一个或多个系统电力装置110(例如,连接到它们的一个或多个输出)。dc总线108可具有连接到系统电力装置110的正输入的高侧和连接到系统电力装置110的负输入的低侧。在图1的实例中,电力装置106a可在串联串114的“顶部”处连接到dc总线108的高侧。电力装置106n可在串联串114的“底部”处连接到dc总线108的低侧。串联串114的每个电力装置106a......106n可以有相似的输出电流。多个电力装置106a......106n的输出电流可由一个或多个系统电力装置110或一个或多个控制器116控制。
[0092]
一个或多个系统电力装置110可连接到,例如一个或多个:dc-dc转换器(例如,降压转换器、升压转换器、降压/升压转换器、降压 升压转换器等)、dc-ac转换器(也称为反相器)、组合器和/或监测块等。一个或多个系统电力装置110可以是一个或多个相位的反相器(例如,一相反相器、二相反相器、三相反相器等),或可包含线路或相位(为简单起见在本文中未示出)。
[0093]
一个或多个系统电力装置110可连接到一个或多个负载112。一个或多个负载112可包含例如一个或多个:电网(例如,ac)、存储装置(例如,电池)、电阻装置(例如,电阻器)、ac装置(例如,电机)等。
[0094]
电力系统100a可包含一个或多个控制器116。一个或多个控制器116可配置成传输和接收一个或多个信号。一个或多个信号可以在不同控制器116之间或在一个或多个控制器116和电力系统100a的一个或多个其它元件之间传输/接收。一个或多个信号可包含与功率转换有关的一个或多个指令。一个或多个指令可指示电力装置106和/或一个或多个系统电力装置110来执行与本文中所描述的方法和系统一致的功能。控制器116中的一个或多个可被指定为主控制器。在一些情况下,电力装置106中的一个或多个可包括一个或多个内部控制器116(其可替代或补充一个或多个外部控制器116),并且那些内部控制器116中的一个或多个可被指定为主控制器。为简单起见,图1将控制器116示出为在电力装置106和所述一个或多个系统电力装置110外部的中央控制器。但是,除上述之外,应理解,可存在任何适当数目的控制器116,并且所述一个或多个控制器116中的一个或多个可以完全或部分地在一个或多个电力装置106中实施。
[0095]
所述一个或多个控制器116可包含处理电路和存储器。所述一个或多个控制器116
可配置成访问数据和进行确定。
[0096]
一个或多个传感器可配置成获得与电力系统100a有关的一个或多个参数和/或参数数据。例如,所述一或多个传感器可配置成检测物理现象,并确定表示现象强度的数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。这些值或参数可以是电力值或电参数,例如:电流、电压、功率、温度、辐照度等。
[0097]
如上文所提及,电力系统100a的所述一个或多个控制器116可配置成向电力系统的一个或多个其它元件传输指令或从其接收指令(例如,作为信号)。在一些实例中,电力装置106、系统电力装置110和/或一个或多个传感器可以通信方式和/或以操作方式连接到所述一个或多个控制器116。这些连接在图1中示出为虚线。例如,所述一或多个传感器可向所述一个或多个控制器116提供数据。此外,控制器116可以连接到电力系统100a的任何其它组件,例如系统电力装置110、负载112、电源102等。
[0098]
作为实例,电力系统100a的一个或多个控制器116可以包括和/或耦合到一个或多个通信单元。一个或多个通信单元可配置为发送或接收与电力装置106的操作模式有关的一个或多个通信信号。例如,在以旁路操作模式或关闭操作模式运行的电力装置106中可以包括一个或多个通信单元。电力装置106在旁路操作模式下运行的通信信号在此也称为旁路信号。电力装置106在关闭操作模式下运行的通信信号在此也称为关闭信号。一个或多个通信单元可被配置为使用任何适当的通信方法和装置进行通信,例如:有线通信,如电力线通信(plc)或通过专用通信线,或无线通信,如zigbee
tm
、蓝牙
tm
、wi-fi等。
[0099]
图2a示出根据本发明主题的实例的电力系统100b。电力系统100b可类似于在本文中示出且描述的其它电力系统100。例如,电力系统100b可包括与电力系统100a相同的组件,其中电力装置106的一个或多个额外串联串并联连接。电力装置106的串联串114a......114y可经由总线108并联连接。y可以是任何适当的数字。多个串联串114a......114y可经由总线108连接到一个或多个系统电力装置110。每个串联串114a......114y可包含一个或多个电力装置106a......106n,它们具有与其连接的一个或多个电源102a......102x。针对每一组电力装置106a......106n,n可以是不同数字。针对每一组电源102a......102x,x可以是不同数字。
[0100]
图2b示出根据本发明主题的实例的电力系统100c。电力系统100c可类似于在本文中示出且描述的其它电力系统100。例如,电力系统100c可以包括与电力系统100a或电力系统100b类似的组件。在电力系统100c中,单个电力装置106ac的多个布置120a......120w并联连接。单个电力装置106ac的多个布置120a...120w可以通过总线108相互并联。w可以是任何适当的数字。多个布置120a......120w可经由总线108连接到所述一个或多个系统电力装置110。每个布置120a...120w包括单个电力装置106ac,它具有与其连接的一个或多个电源102a......102x。针对每一组电源102a......102x,x可以是不同数字。每个布置120a......120w可以有相似的输出电压。多个布置120a......120w的输出电压可由一个或多个系统电力装置110或一个或多个控制器116控制。在电力系统100c中,电力装置106ac可以主要以升压操作模式运行,但也可以是降压 升压转换器,它们的输入可以根据电力装置106ac的操作模式来控制。
[0101]
图3a至3c示出根据本发明主题的实例,可作为电力系统100部分的电力装置106的
实例。
[0102]
参照图3a,在一些实例中,电力装置106可以是功率转换器,如降压 升压转换器300,或其他一些功率转换器。电力装置106可以是在第一多个端子上接收输入功率的降压 升压转换器300。第一多个端子可以是一对端子a和b,它们可从电源102接收电压v1。电力装置106通过第二多个端子将电压v1转换成的第二输出电压v2。第二多个端子可以是一对端子c和d。
[0103]
降压 升压转换器300(也被称为四开关降压-升压转换器或级联式降压-升压转换器)可以是降压(步降)转换器与升压(步升)转换器的组合。降压 升压转换器300可在降压模式或升压模式下操作,或在一些情况下,在组合的降压-升压模式下操作。第二电压v2可具有与第一电压v1相同的极性。第二电压v2可具有小于或大于第一电压v1的电压值。降压 升压转换器可使用单个电感器l,此电感器用于降压模式和升压模式。降压 升压转换器300也可以在旁路模式下运行,其中第二电压v2可以基本上等于第一电压v1。
[0104]
在电力装置106的降压 升压实施方案中,第一电压v1可以跨第一对端子a和b施加。开关q1的漏极(d)连接到端子a和/或电容器c1的第一端子。端子b可以连接到电容器c1的第二端子、开关q2的源极(s)、开关q3的源极(s)、电容器c2的第一端子和/或端子d。开关q2的漏极(d)可以连接到开关q1的源极和/或电感器l的第一端子。电感器l的第二端子可以连接到开关q3的漏极(d)和/或开关q4的源极(s)。开关q4的漏极可以连接到电容器c2的第二端子,和/或端子c。
[0105]
开关q1-q4可以是有源开关(例如mosfet,其中当开关q1关闭时,控制开关q2打开,并且当开关q4关闭时,控制开关q3打开,等等)、继电器等等。开关q1-q4可以是,例如:场效应晶体管(fet)、金属-氧化物-半导体场效应晶体管(mosfet)、双极性结型晶体管(bjt)、绝缘栅双极晶体管(igbt)、碳化硅(sic)开关、氮化镓(gan)开关,等等。在一些实例中,开关q2和q4可以被替换为与作为开关q2和q4的一部分示出的寄生二极管相对应的二极管。
[0106]
在一些实例中,降压 升压转换器300可以包括或连接到一个或多个控制器116。一个或多个控制器116可以连接到开关q1-q4的栅极。控制器116可以控制电力装置106的操作配置。作为实例,控制器116可以控制开关q1-q4的占空比,其可以确定电力装置106的转换模式。控制器116也可以将电力装置116从功率跟踪配置改变为功率降低配置,反之亦然。
[0107]
在一些实例中,降压 升压转换器300可以包括或连接到一个或多个传感器118。一个或多个传感器118可以配置为感测与电力装置106的一个或多个元件的温度有关的参数。在一些实例中,一个或多个传感器118可以连接到控制器116。一个或多个传感器可以是或包括任何适当的传感器,例如:温度传感器、电流传感器、电压传感器,等等。
[0108]
参照图3b,示出了降压 升压转换器300,开关q1-q4描述为广义开关。这种描述将有助于示出图3c中所示的电力装置106的旁路操作模式。
[0109]
参照图3c,在旁路操作模式中示出了电力装置106的降压 升压转换器300。在旁路操作模式中,可以同时打开高侧降压开关q1和高侧升压开关q4。可以同时关闭低侧降压开关q2和低侧升压开关q3。在旁路操作模式中,输入端a可以通过电感器l连接到输出端c。输入端b可以直接连接到输出端d。
[0110]
术语“高侧开关”可以指连接在输入端子a和输出端子c之间的开关q1和q4。术语“低侧开关”可以指具有连接到输入端子b和输出端子d的端子的开关q2和q3,其他布置也是
可行的。例如,“倒挂转换器(upside down converter)”可以是输入端a直接连接到输出端c,而输入端b可以通过一个或多个开关连接到输出端d。
[0111]
图4a示出了用于降低功率的方法的实例流程图400a。
[0112]
在步骤402中,可以获取参数。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106和/或一个或多个控制器116来执行此步骤。参数可以取决于电力系统100的一个或多个元件的温度(例如,与温度有关或指示温度)。例如,一个或多个传感器118可配置成检测与电力系统100的一个或多个元件相关的物理现象并确定代表现象强度的数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。这些值或参数可以是电力值或电参数,例如:电流、电压、功率、辐照度等。电力系统100的一个或多个元件可以是电力装置106的开关q或电感器l。一个或多个传感器118可以配置为在电力装置106的输入或输出或电力装置106的元件上检测物理现象。
[0113]
在步骤404,可以决定参数是否表明温度值超过阈值。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106和/或一个或多个控制器116来执行此步骤。作为实例,参数可以是与电力装置106的开关q的温度相关的或表明温度的温度值,并且温度值可以高于阈值。作为另一个实例,参数可以是与电感器的输出处电流相关或表明电流的电力值,并且电流值可以表明与电感器相关的温度或温度值高于阈值。温度值高于阈值会不利地影响电力装置或电力装置的元件(例如,电感器)的性能。
[0114]
如果在步骤404中,决定是温度值不高于阈值,那么过程400a可返回到步骤402。
[0115]
如果在步骤404中,决定是温度值高于阈值,那么过程400a可以进入步骤406。
[0116]
在步骤406中,可以决定电力装置在哪种操作模式下运行。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106和/或一个或多个控制器116来执行此步骤。例如,决定可以是电力装置是在降压转换模式还是升压转换模式下运行。
[0117]
如果在步骤406中,决定是电力装置在降压转换模式下运行,那么过程400a可以进行到步骤408a。
[0118]
如果在步骤406中,决定是电力装置在升压转换模式下运行,那么过程400a可以进行到步骤408b。
[0119]
在步骤408a中,可根据电力装置的操作模式降低功率。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106和/或一个或多个控制器116来执行此步骤。降低功率也许是为了在一段时间内以相对平稳和渐进的方式降低电力装置的一个或多个元件的温度。例如,在步骤408a中,可以通过降低电力装置的输入处的电压或升高电力装置的输入处的电流来降低功率。降低电力装置输入处的电压或升高电力装置输入处的电流可以降低电力装置输入处的功率。降低电力装置输入处的功率可以降低电力装置的一个或多个元件的温度。
[0120]
在步骤408b中,可根据电力装置的操作模式降低功率。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106和/或一个或多个控制器116来执行此步骤。降低功率也许是为了在一段时间内以相对平稳和渐进的方式降低电力装置的一个或多个元件的温度。例如,在步骤408b中,可以通过降低电力装置的输入处的电流或升高电力装置的输入处的电压来降低功率。降低电力装置输入处的电流或升高电力装置输入处的电压可以降低电力装置输入处的功率。降低电力装置输入处的功率可以降低电力装置的一个或多个元件的温度。
[0121]
在步骤410中,可以获取参数。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106
和/或一个或多个控制器116来执行此步骤。这个步骤可以类似于上文有关步骤402的描述。
[0122]
在步骤412,可以决定参数是否表明温度值超过阈值。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106和/或一个或多个控制器116来执行此步骤。这个步骤可以类似于上文有关步骤404的描述。
[0123]
如果在步骤412中,决定是温度值高于阈值,那么过程400a可以进入步骤414。
[0124]
如果在步骤412中,决定是温度值不高于阈值,那么过程400a可以进入步骤416。
[0125]
在步骤414,可以决定是否应该改变电力装置的操作模式。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106和/或一个或多个控制器116来执行此步骤。作为实例,如果输出电流减少,使得输入电流大于输出电流,那么电力装置可以从降压转换模式切换到升压转换模式。在降压转换模式中,输入电压可以大于输出电压,而在升压转换模式中,输出电压可以大于输入电压。在一些实例中,电力装置可以通过首先改变为旁路操作模式,然后改变为升压操作模式来改变为升压操作模式。在一些实例中,输出电流可以是串联的多个电力装置的串电流。在一些实例中,系统电力装置112和/或电力系统100的一个或多个控制器116可以控制输出电流。然后,过程可以返回到步骤406。
[0126]
如上所述,如果在步骤412中,决定是温度值不高于阈值,那么过程400a可以进入步骤416。
[0127]
在步骤416中,电力装置可以从功率降低配置改变为功率跟踪配置。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106和/或一个或多个控制器116来执行此步骤。例如,如果电力装置的一个或多个元件的温度或温度值不再高于阈值,那么电力装置可返回到功率跟踪配置,其中功率转换器可由跟踪功率的算法(例如,最大功率点跟踪/[mppt]算法)控制。在一些实例中,如果温度或温度值在过程400a中没有被降低,而是超过了更大的阈值,那么电力装置可以采取步骤关闭电力装置,以降低电力装置的一个或多个元件的温度。
[0128]
在步骤416之后,过程400a可以在步骤402上重新开始。
[0129]
图4b示出了用于降低功率的方法的实例流程图400b。过程400b可以类似于过程400a,不同之处在于过程400b可以包括用于降低电力装置的频率的步骤440和444。可以使用电力系统100的一个或多个电力装置106和/或一个或多个控制器116来执行这些步骤。频率可以与电力装置的一个或多个开关的开关频率有关。降低频率可以是为了减少电力装置的功率损失。减少电力装置的功率损失可以降低电力装置的温度。尽管降低频率会增加电力装置的输出纹波,但降低频率也可以减少电力装置中产生的热量,并防止与电力装置有关的温度值升高至超过阈值(例如,电力装置的旁路阈值或电力装置的关闭阈值)。作为实例,频率可以从约200khz降低至约133khz。
[0130]
图5至16示出根据本发明主题的实例的电力装置的电流和电压曲线500(i-v曲线)的各种图形的实例。还要指出的是,图5至16可以指的是取决于参考图的元件。具体的点和轴值对每个给定的图来说可以是唯一的,但可以用共同的术语来指代根据所描述的情况在不同的图之间变化的元件。例如,图5的操作点op1可以与图6的操作点op1不同,但在两个图中,元件op1都是指一个操作点。术语“操作点”可指本文所述装置或系统的操作特征中的一个点。例如,操作点可指包括输入电压(vin)和输入电流(iin)的操作点,或包括输出电压(vout)和输出电流(iout)的操作点。
[0131]
图5示出了电力装置在功率跟踪模式下运行而不是在功率降低模式下运行的实
例。在图5的实例中,电力装置以降压转换模式下运行。输入电压(vin)大于输出电压(vout),而输出电流(iout)大于输入电流(iin)。操作点op1(vin,iin)可由算法(例如,mppt算法)确定。
[0132]
图6示出了电力装置在功率降低模式下运行而不是最大功率跟踪模式下运行的实例。例如,在确定温度值高于阈值(如可以在步骤404中所示)和确定电力装置在降压转换模式下运行(如可以在步骤406中所示)之后,则可以通过降低输入电压(vin)或升高输入电流(iin)(如可以在步骤408a中所示)来降低功率(例如,输入功率(pin))。因此,操作点op1可以向i-v曲线500的左侧移动(如箭头和操作点f所示)。输出电流(iout)可以保持基本不变,这可以导致功率下降。当电力装置可以在降压模式操作时,输出电压(vout)可以小于输入电压(vin)。例如,在输入功率(pin)约为60w(例如,vin约为12v,iin约为5a)的情况下,功率(pin)可降低至约48w(例如,vin降低至约9v,iin升高至约5.33a,iout恒定保持约6a,vout从约10v降低至约8v,比输入电压vin小)。降低功率可以是为了降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度。输出电流(iout)可以保持大约恒定,因为电力装置106可以连接在具有多个电力装置106的串联串114中(例如,在图1中所示)。在这样的实例中,输入功率降低导致输出功率降低会降低输出电压。在一个实例中,多个布置120(每个都有单一的电力装置106)并联连接(例如,在图2b中所示),那么输出电压(vout)可以保持大约恒定。在这种实例中,可以主动控制(升高)输出电流。
[0133]
图7示出了电力装置在功率降低模式下运行的实例。例如,在确定不应改变操作模式之后(如步骤414所示),则可通过进一步降低输入电压(vin)或进一步升高输入电流(iin)(如可在步骤408a中所示)来进一步降低功率(例如,输入功率(pin))。因此,操作点op1将进一步向i-v曲线500的左侧移动(如箭头和前一个操作点f所示)。输出电流(iout)仍可以保持大约恒定,这可以导致功率下降。当电力装置在降压模式操作时,输出电压(vout)可以小于输入电压(vin)。例如,在输入功率(pin)约为48w(例如,vin约为9v,iin约为5.33a)的情况下,功率(pin)可降低至约42w(例如,vin降低至约7.42v,并且iin增加至约5.66a,iout恒定保持约6a,vout从约8v降低至约7v,比输入电压vin小)。进一步降低功率可以是为了进一步降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度。
[0134]
图8示出了电力装置在功率降低模式下运行但改变转换模式的实例。例如,在降低输出电流(iout)和确定应改变操作模式之后(如步骤414所示),则电力装置可改变操作模式(例如,从降压模式改变到升压模式),并且可以通过降低输入电流(iin)或升高输入电压(vin)(如可在步骤408b所示)来降低功率(例如,输入功率(pin))。因此,操作点op1可以向i-v曲线500的右侧移动(如箭头和前一个操作点f所示)。然后输出电流(iout)可以保持大约恒定(在降低后),这可以导致功率下降。当电力装置正在升压模式运行时,输出电压(vout)可以大于输入电压(vin)。例如,在输入功率(pin)约为42w(例如,vin约为7.42v,iin约为5.66a),而输出电流(iout)从约6a降低至约4a的情况下,在电力装置处于升压模式而非降压模式时,功率(pin)可降至约40w(例如,vin升高至约8v,iin降低至约5a,iout恒定保持约4a,vout从约7v升高至约10v,这比输入电压vin大)。进一步降低功率可以是为了进一步降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度。
[0135]
图9示出了电力装置在降低功率模式下运行的实例。例如,在确定不应改变操作模式之后(如步骤414所示),则可通过进一步降低输入电流(iin)或进一步升高输入电压
(vin)(如可在步骤408b中所示)来进一步降低功率(例如,输入功率(pin))。因此,操作点op1可以进一步向i-v曲线500的右侧移动(如箭头和前操作点f所示)。输出电流(iout)仍可以保持大约恒定,这可以导致功率下降。当电力装置在升压模式运行时,输出电压(vout)可以大于输入电压(vin)。例如,在输入功率(pin)约为40w(例如,vin约为8v,并且iin约为5a)的情况下,功率(pin)可降低至约36w(例如,vin升高至约8.5v,并且iin降低至约4.2a,iout恒定保持在约4a,并且vout从约10v降低至约9v,这仍然大于约7v的输入电压vin)。进一步降低功率可以是为了进一步降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度。
[0136]
图10示出了电力装置在功率跟踪模式下运行而不是在功率降低模式下运行的实例。例如,在确定温度值低于阈值之后(如可在步骤414中所示),那么电力装置可以改变操作模式(例如,从功率降低模式到功率跟踪模式)(如可在步骤416中所示)。如图10所示,电力装置可以在升压转换模式下运行。输出电压(vout)可以大于输入电压(vin),而且输入电流(iin)大于输出电流(iout)。操作点op1(vin,iin)可由算法(例如,mppt算法)确定。当温度值低于阈值时,那么对电力装置的运行的不利影响可以不会达到高于阈值的温度值的程度。因此,电力装置可以在功率跟踪配置中相对有效地运行。如上所述,在某些情况下,如果降低功率不能充分降低温度或温度值,那么电力装置可以关闭,而不是改变为功率跟踪模式。
[0137]
图11示出输出电流(iout)降低的实例(例如,相对于图10)。输出电流(iout)的降低可以表明电力装置的一个或多个元件的温度高于阈值。
[0138]
图12示出了电力装置在功率降低模式下而不是功率跟踪模式下运行的实例。例如,在确定温度值高于阈值)之后(如可在步骤404中所示(例如,在输出电流(iout)降低之后),和确定电力装置在升压转换模式下运行(如可在步骤406中所示)之后,则可通过降低输入电流(iin)或升高输入电压(vin)(如可在步骤408b中所示)来降低功率(例如,输入功率(pin))。因此,操作点op1可以向i-v曲线500的右侧移动(如箭头和操作点f所示)。输出电流(iout)可能保持基本不变,这可能导致功率下降。由于电力装置可以在升压模式运行时,输出电压(vout)可以大于输入电压(vin)。例如,在输入功率(pin)约为60w(例如,vin约为10v,并且iin约为6a)的情况下,功率(pin)可降低至约54w(例如,vin升高至约11v,iin降低至约4.9a,iout恒定保持在约4a,vout从约15v降低至约13.5v,这仍然大于约11v的输入电压vin)。降低功率可以是为了降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度。
[0139]
图13示出了电力装置在功率降低模式下运行的实例。例如,在确定不应改变操作模式之后(如步骤414所示),则可通过进一步降低输入电流(iin)或进一步升高输入电压(vin)(如可在步骤408b中所示)来进一步降低功率(例如,输入功率pin)。因此,操作点op1可以进一步向i-v曲线500的右侧移动(可以如箭头和前一个操作点f所示)。输出电流(iout)仍可以保持大约恒定,这可以导致功率下降。当电力装置在升压模式运行时,输出电压(vout)可以大于输入电压(vin)。例如,在输入功率(pin)约为54w(例如,vin约为11v,并且iin约为4.9a)的情况下,功率(pin)可降低至约48w(例如,vin升高至约11.5v,并且iin降低至约4.17a,并且iout恒定保持在约4a,并且vout从约13.5v降低至约12v,这仍然大于约11.5v的输入电压vin)。进一步降低功率可以是为了进一步降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度。
[0140]
图14示出了电力装置在旁路操作模式下运行的实例。例如,电力装置可以在旁路
模式下运行,同时在升压操作模式与降压操作模式之间转换,反之亦然。在旁路模式下,输入电压(vin)可以约等于输出电压(vout),而输入电流(1in)可以约等于输出电流(iout)。在一些实例中,电力装置可以在输出电流升高后改变为旁路模式。例如,如果输入功率(pin)约为48w,输出电流(iout)从约4a升高至约4.17a,那么输入电压(vin)可以约等于输出电压(vout)(例如,vin和vout都约为11.5v),输入电流(iin)可以约等于输出电流(iout)(例如,iin和iout都约为4.17a)。
[0141]
图15示出了电力装置在功率降低模式下运行并改变转换模式的实例。例如,在升压模式下输入电流(iin)降低经过i-v曲线500上的某一点(例如,经过输出电压vout大于或约等于输入电压vin的点)后,那么电力装置可以改变操作模式(例如,改变为降压模式)。例如,如果输入功率(pin)约为48w,输入电流(iin)从约4.17a降低至约3a,那么电力装置可改变为降压操作模式,其中输出电压(vout)可小于输入电压(vin)。例如,在输入功率(pin)约为48w(例如,vin约为11.5v,并且iin约为4.17a)且电力装置处于旁路模式的情况下,输入电流(iin)从约4.17a降至约3a,电力装置可改变为降压模式。当输入电流(iin)从约4.17a降至约3a时,则输入功率(pin)可降至约30w(例如,vin降至约10v,iin约为3a,iout恒定保持在约4.17a,vout从约11.5v降至约7.19v,小于输入电压vin)。降低输入电流可以是为了降低功率(pin),并降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度。在一些实例中,在输出电流进一步升高(例如,从约4.17a升高至约6a)之后,电力装置可以改变为降压操作模式。
[0142]
图16示出了电力装置在功率降低模式下运行的实例。例如,在确定不应改变操作模式之后(如步骤414所示),则可通过降低输入电压(vin)或升高输入电流(iin)(如在步骤408a中所示)来降低功率(例如,输入功率(pin))。因此,操作点op1可以向i-v曲线500的左侧移动(如箭头和前一个操作点f所示)。输出电流(iout)可以保持基本不变,这可以导致功率下降。当电力装置在降压模式操作时,输出电压(vout)可以小于输入电压(vin)。例如,在输入功率(pin)约为30w(例如,vin约为10v,并且iin约为3a)的情况下,功率(pin)可降低至约28w(例如,vin降低至约8v,并且iin升高至约3.5a,iout恒定保持在约4.17a,vout从约7v降低至约6.7v,比输入电压vin小)。进一步降低功率可以是为了进一步降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度。在某些情况下,如果降低功率不能充分降低温度,则电力装置可以关闭,而不是改变功率转换模式。
[0143]
在一些实例中,i-v曲线500可以是动态的而不是恒定的。电力装置106可以包括与功率降低操作模式同时运行的功率跟踪操作模式。这种在电力装置也以功率降低操作模式运行时发生的功率跟踪操作模式可以安排跟踪功率点,该功率点为根据一种或多种算法跟踪不是最大功率点的功率点(例如,次优功率点)。当i-v曲线500(例如,来自一个或多个电源102的输入)是动态的,该功率跟踪模式可被布置为跟踪功率点。这种功率跟踪模式可以由于一个或多个散热方面的考虑而被布置为跟踪功率点。
[0144]
图17至18示出了根据本发明主题的实例的功率和电压曲线1700(p-v曲线)的各种图形的实例(例如,根据电力装置的输入功率pin)。
[0145]
图17示出了电力装置在功率降低模式下运行并且降低输入电压以降低功率(例如,当电力装置可以在降压操作模式下运行时)的实例。z1点可以代表p-v曲线1700的最大功率点。当在功率跟踪模式下时,功率(例如,输入功率(pin))可以约为最大功率点z1。功率点z1可由算法(例如,mppt算法)确定。当电力装置改变为在功率降低模式下而不是在功率
跟踪模式下运行时,例如,在确定温度值高于阈值(如步骤404所示)并且确定电力装置在降压转换模式下运行(如步骤406所示)之后,那么功率可以从功率点z1降低至较小的功率点z2。在图17中,较小的功率点z2可以在p-v曲线1700的左侧,例如,因为可以通过将输入电压(vin)从电压vmpp降低至电压v2(如步骤408a中所示)来降低功率。作为另一个实例,通过增大输入电流(iin),可以使功率从功率点z1降低至较小的功率点z2(也如步骤408a所示)。降低功率可以是为了降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度或温度值。
[0146]
图18示出了电力装置在功率降低模式下运行并且升高输入电压以降低功率(例如,当电力装置可以在升压操作模式下运行时)的实例。z1点可以代表p-v曲线的最大功率点。当在功率跟踪模式下时,功率(例如,输入功率(pin))可以约为最大功率点z1。功率点z1可由算法(例如,mppt算法)确定。当电力装置改变为在功率降低模式下而不是在功率跟踪模式下运行时,例如,在确定温度值高于阈值(如步骤404所示)和确定电力装置在升压转换模式下运行(如步骤406所示)之后,功率可以从功率点z1降低至较小的功率点z2。在图18中,较小的功率点z2可以在p-v曲线1700的右侧,例如,因为可以通过使输入电压(vin)从电压vmpp升高至电压v2(如步骤408b中所示)来降低功率。作为另一个实例,通过降低输入电流(iin),可以使功率从功率点z1降低至较小的功率点z2(同样如步骤408b所示)。降低功率可能是为了降低与电力装置的一个或多个元件有关的温度或温度值。
[0147]
图19至24和50示出了改变操作模式的方法的实例流程图。
[0148]
参照图19,示出了用于改变电力装置的操作模式的方法1900。方法的步骤可由电力系统的一个或多个元件执行:例如,一个或多个电力装置或一个或多个系统电力装置、一个或多个控制器等。
[0149]
在步骤1902中,可以获取与温度相关的参数。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行步骤1902。温度相关参数可以是温度,或者与电力系统100的一个或多个元件的温度相关和/或取决于其温度(如作为温度和/或与电力系统100的一个或多个元件的温度有关的函数)。例如,一个或多个传感器118可配置成检测与电力系统100的一个或多个元件相关的物理现象并确定代表现象强度的数字或模拟表示。一个或多个传感器118可以配置为基于确定的表示来进一步确定数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。值或参数可以是温度参数,如:摄氏度、华氏度、开氏度(degrees kelvin)等。这些值或参数可以是电参数,例如:电流、电压、功率、辐照度等。电力系统100的一个或多个元件可以是,例如,开关(例如,q1-q4之一)、电感器l或电力装置106的其他组件。一个或多个传感器118可以配置为检测电力装置106或电力装置106的元件的输入处或输出处或另一位置上的物理现象。
[0150]
在步骤1904,可以决定温度相关参数是否表明温度值超过阈值。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。作为实例,温度相关参数可以是电力装置106的开关(例如,q1-q4之一)的温度,并且温度值可以高于阈值。作为另一个实例,温度相关参数可以是电感器端子处的电流值,并且电流值可以表明与电感器有关的温度高于阈值。温度值高于阈值会不利地影响电力装置或电力装置元件(例如,电感器)的性能。
[0151]
当在步骤1904中,如果决定是温度值不超过阈值,那么会返回到步骤1902。
[0152]
当在步骤1904中,如果决定是温度值高于阈值,那么下一个步骤可以是步骤1906。
[0153]
在步骤1906中,决定是关于电力装置的操作模式。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。例如,决定可以是电力装置是否应该从一种操作模式改变为另一种操作模式,例如,旁路操作模式、关闭操作模式等。这一决定可以基于电力装置的现有操作模式。这一决定可基于温度高于阈值的程度和/或温度是否高于第二阈值。例如,如果温度高于第一阈值,但不高于第二阈值,那么决定可以是改变为旁路操作模式。作为另一个实例,如果温度高于第一阈值和第二阈值,那么决定可以是改变为关闭操作模式。
[0154]
在步骤1908中,可以设置电力装置的操作模式。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。例如,在步骤1908中,电力装置的操作模式可以从第一操作模式改变为第二操作模式。改变电力的操作模式可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度。例如,在步骤1908中,可以通过将电力装置的操作模式改变为旁路操作模式或关闭操作模式来降低温度。旁路操作模式和关闭操作模式可以是非功率的转换操作模式。在非电力转换操作模式下操作电力装置可允许电力装置的一个或多个元件降低该元件的温度。
[0155]
作为实例,与具有功率转换器300的电力装置106相关的控制器116可以获得温度值(例如,来自诸如:传感器、与处理器相关联的存储器等装置)。温度值可以指示电力装置106的一个或多个元件的温度。温度值可以是与电力装置106的一个或多个元件周围的环境温度有关的传感温度值。与电力装置106相关的控制器116可以确定温度值是否大于温度阈值。可以设置温度阈值,以便防止电力装置106的降级操作,或防止电力装置106的不可操作性(例如,由于过热或甚至由于过热导致电力装置的一个或多个元件的破坏)。如果温度值不高于温度阈值,则电力装置106和功率转换器300可以继续以功率跟踪配置运行,而不改变为降温配置。如果温度值高于温度阈值,则控制器116可以做出是否改变电力装置116的配置的决定。如果控制器116决定不改变电力装置116的配置,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在功率跟踪配置中运行,而不改变为降温配置。如果控制器116决定改变电力装置116的配置,那么电力装置106和功率转换器300改变为降温配置。控制器116可以继续获得温度值,并评估电力装置106和功率转换器300是否应在降温配置中运行。
[0156]
参照图20,示出了用于将电力装置的操作模式改变为旁路操作模式或关闭操作模式的方法2000。图20中所示的方法2000可以是图19中所示的方法1900的一部分。例如,方法1900的一个或多个步骤可以是方法1900的步骤1906或步骤1908的一部分。
[0157]
在步骤2002中,可以获取电流相关参数。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。电流相关参数可以是电力系统100的一个或多个元件的电流或与电流有关。例如,一个或多个传感器118可配置成检测与电力系统100的一个或多个元件相关的物理现象,并且确定代表现象强度的数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。这些值或参数可以量化电参数,例如:电流、电压、功率、辐照度等。电力系统100的一个或多个元件可以是例如电力装置106的开关q或电感器l。一个或多个传感器118可以配置为在电力装置106的输入或输出处,亦或在电力装置106的元件上检测物理现象。作为实例,电流相关参数可以是电力装置106的输出电流。在一些实例中,电流相关参数可以与温度相关参数相同。
[0158]
在步骤2004中,可以决定电流相关参数是否表明电流值高于电流阈值。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。作为实例,电流相关参数可以
是高于或低于电流阈值的电力装置106的输出电流。作为另一个实例,电流相关参数可以是电力装置106的电压(例如,输出电压),并且该电压值可以表明与电力装置106有关的电流高于或低于阈值。电流值高于阈值可以表明,与电力装置106有关的温度可能需要通过将电力装置106改变为旁路操作模式来进行管理。这可以是在电力装置已经从功率跟踪操作模式改变为以功率降低操作模式(例如,温度管理操作模式)运行之后。
[0159]
当在步骤2004中,如果决定是电流值不超过电流阈值,那么可以返回到步骤2002。
[0160]
当在步骤2004中,如果决定是电流值高于电流阈值,那么下一个步骤可以是步骤2008。
[0161]
在步骤2008中,可以改变电力装置的操作模式为旁路模式。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。将电力装置106的操作模式改变为旁路操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度,并且也可以是为了尽可能地避免关闭操作模式。例如,在步骤2008中,通过开启功率转换器300的高侧开关q1和q4,可以将电力装置106改变为旁路操作模式。
[0162]
在步骤2010中,可以获得第二电流相关的参数。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。第二电流相关参数可以是电力系统100的一个或多个元件的电流或与电流有关。例如,一个或多个传感器118可配置成检测与电力系统100的一个或多个元件相关的物理现象,并且确定代表现象强度的数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。这些值或参数可以是电参数,例如:电流、电压、功率、辐照度等。电力系统100的一个或多个元件可以是电力装置106的开关q或电感器l。一个或多个传感器118可以配置为在电力装置106的输入或输出或电力装置106的元件上检测物理现象。作为实例,与电流相关参数可以是电力装置106的输出电流。
[0163]
在步骤2012中,可以决定电流相关参数是否表明电流值高于第二电流阈值。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。作为实例,电流相关参数可以是高于或低于第二电流阈值的电力装置106的输出电流。作为另一个实例,电流相关参数可以是电力装置106的电压(例如,输出电压),并且电压值可以表明与电力装置106有关的电流高于或低于第二阈值。电流值高于第二阈值可以表明,与电力装置106有关的温度可能需要通过将电力装置106改变为关闭操作模式来管理。这可以是在电力装置改变成在旁路操作模式下运行之后。
[0164]
当在步骤2012中,如果决定是电流值不高于第二电流阈值,那么可以返回到步骤2004。
[0165]
当在步骤2012中,如果决定是电流值高于第二电流阈值,那么下一个步骤可以是步骤2016。
[0166]
在步骤2016中,可以改变电力装置的操作模式为关闭模式。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。将电力装置106的操作模式改变为关闭操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度。例如,在步骤2016中,通过闭合功率转换器300的所有开关q1-q4,可以将电力装置改变为关闭操作模式。
[0167]
作为实例,与具有功率转换器300的电力装置106相关的控制器116可以获得第一电流值(例如,来自装置,诸如:传感器、与处理器相关联的存储器等)。第一电流值可以指示
流经电力装置106的一个或多个元件的电流。与电力装置106相关的控制器116可以确定第一电流值是否大于第一电流阈值。第一电流阈值可以被设置成以便防止电力装置106的降级操作,或防止电力装置106的不可操作性(例如,由于过热或甚至由于过热导致电力装置的一个或多个元件的破坏)。如果第一电流值不高于第一电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。将电力装置106的操作模式改变为旁路操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度,并且也可以是为了尽可能地避免关闭操作模式。如果第一电流值高于第一电流阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为旁路配置。然后,与电力装置106相关的控制器116可以获得第二电流值(例如,来自装置,诸如:传感器、与处理器相关的存储器等)。第二电流值可以指示流经电力装置106的一个或多个元件的电流。与电力装置106相关的控制器116可以确定第二电流值是否大于第二电流阈值。第二电流阈值可以大于第一电流阈值。第二电流阈值也可以被设置成以便防止电力装置106的降级操作,或防止电力装置106的不可操作性(例如,由于过热或甚至由于过热导致电力装置的一个或多个元件的破坏)。如果第二电流值不高于第二电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二电流值高于第二电流阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为关闭配置。将电力装置106的操作模式改变为关闭操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度。
[0168]
参照图21,示出了用于将电力装置的操作模式改变为旁路操作模式或关闭操作模式的方法2100。图21中所示的方法2100可以是图19中所示的方法1900的一部分。例如,方法1900的一个或多个步骤可以是方法1900的步骤1906或步骤1908的一部分。图21可以示出图20的方法2000的更具体的实例,其中电流相关参数是输出电流值(iout)。
[0169]
作为实例,与具有功率转换器300的电力装置106相关的控制器116可以获得第一输出电流值。第一输出电流值可以指示在电力装置106的转换器300的输出端处的电流。与电力装置106相关的控制器116可以确定第一输出电流值是否大于第一电流阈值。如果第一输出电流值不高于第一电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。将电力装置106的操作模式改变为旁路操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度,并且也可以是为了尽可能地避免关闭操作模式。如果第一输出电流值高于第一电流阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为旁路配置。与电力装置106相关的控制器116然后可以获得第二输出电流值。第二输出电流值可以指示在电力装置106的转换器300的输出端处的电流。与电力装置106相关的控制器116可以确定第二输出电流值是否大于第二电流阈值。如果第二输出电流值不高于第二电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二输出电流值高于第二电流阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为关闭配置。将电力装置106的操作模式改变为关闭操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度。
[0170]
参照图22,示出了用于将电力装置的操作模式改变为旁路操作模式或关闭操作模式的方法2200。图22中所示的方法2200可以是图19中所示的方法1900的一部分。例如,方法2200的一个或多个步骤可以是方法1900的步骤1906或步骤1908的一部分。
[0171]
在步骤2202中,可以获得功率相关参数。可以使用电力系统100的电力装置106、系
统电力装置110和/或控制器116来执行此步骤。功率相关参数可以是电力系统100的一个或多个元件的电流或与电流有关。例如,一个或多个传感器118可配置成检测与电力系统100的一个或多个元件相关的物理现象(如温度、颜色、形状、大小、体积等的变化)并确定代表现象强度的数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。这些值或参数可以量化电参数,例如:电流、电压、功率、辐照度等。电力系统100的一个或多个元件可以是电力装置106或系统电力装置110的开关q或电感器l。一个或多个传感器118可以配置为在电力装置106或系统电力装置110的输入或输出处,异或电力装置106或系统电力装置110的元件处检测物理现象。作为实例,功率相关参数可以是一串电力装置106的输出电流。在一些实例中,功率相关参数可以与温度相关参数相同。
[0172]
在步骤2206中,可以确定功率相关参数是否指示功率值低于功率阈值。可以使用电力系统100的电力装置106、系统电力装置110和/或控制器116来执行此步骤。
[0173]
当在步骤2206中,确定功率值不低于功率阈值时,则会返回到步骤2202。
[0174]
当在步骤2206中,确定功率值低于功率阈值时,那么下一个步骤可以是步骤2208。
[0175]
在步骤2208中,可以改变电力装置的操作模式为旁路模式。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。将电力装置106的操作模式改变为旁路操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度,并且也可以是为了尽可能地避免关闭操作模式。例如,在步骤2208中,通过开启功率转换器300的高侧开关q1和q4,可以将电力装置106改变为旁路操作模式。
[0176]
在步骤2210中,可以获得第二功率相关参数。可以使用电力系统100的电力装置106、系统电力装置110和/或控制器116来执行此步骤。第二电流相关参数可以是电力系统100的一个或多个元件的电流或与电流有关。这一步骤可以与步骤2202相似。
[0177]
在步骤2214中,可以确定功率相关参数是否指示功率值低于第二功率阈值。第二功率阈值可以小于第一功率阈值。可以使用电力系统100的电力装置106、系统电力装置110和/或控制器116来执行此步骤。这一步骤可以与步骤2206相似。
[0178]
当在步骤2214中,确定功率值不低于第二功率阈值时,则会返回到步骤2210。
[0179]
当在步骤2214中,确定功率值低于第二功率阈值时,那么下一个步骤可以是步骤2214。
[0180]
作为实例,功率值可以是电力装置的输出功率,功率阈值可以是多个电力装置的总功率。在步骤2214中,可以就电力装置的输出功率是否明显小于总功率做出决定。总功率可以是串联并且包括给定的电力装置106的多个电力装置106的功率。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。例如,给定的电力装置106的输出功率可以是在步骤2210中获得的第二电流相关参数。作为另一个实例,通过使用步骤2210中获得的第二电流相关参数可以确定给定的电力装置106的输出功率。例如,多个电力装置106的总功率可以是在步骤2210中获得的第二电流相关参数。作为另一个实例,通过使用在步骤2210中获得的第二电流相关参数可以确定多个电力装置106的总功率。
[0181]
当在步骤2214中,如果决定是电力装置的输出功率明显小于总功率,那么下一步可以是步骤2216。
[0182]
当在步骤2214中,如果决定是电力装置没有明显低于总功率,那么会返回到步骤
2210。
[0183]
在步骤2216中,电力装置的操作模式可以被改变为关闭模式。可以使用电力系统100的电力装置106、系统电力装置110和/或控制器116来执行此步骤。将电力装置106的操作模式改变为关闭操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度。例如,在步骤2216中,通过闭合功率转换器300的所有开关q1-q4,可以将电力装置改变为关闭操作模式。
[0184]
在一些实例中,方法2200的步骤可以通过使用配置为与一个或多个电力装置106进行通信和对其进行控制的控制器112或系统电力装置110来执行。
[0185]
作为实例,与具有功率转换器300的电力装置106相关的控制器116可以获得第一功率相关参数(例如,来自装置诸如:传感器、与处理器相关联的存储器等)。第一功率相关参数可以指示与电力装置106相关的功率(例如,电力装置106的输出功率)。与电力装置106相关的控制器116可以确定第一功率相关参数是否小于第一功率阈值。第一功率阈值可以被设置成以便以防止电力装置106的降级操作,或防止电力装置106的不可操作性(例如,由于过热或甚至由于过热导致电力装置的一个或多个元件的破坏)。如果第一功率相关参数不低于第一功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。如果第一功率相关参数低于第一功率阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为旁路配置。然后,与电力装置106相关的控制器116可以获得第二功率相关参数(例如,来自装置,诸如:传感器、与处理器相关的存储器等)。第二功率相关参数可以指示与电力装置106相关的功率(例如,电力装置106的输出功率)。与电力装置106相关的控制器116可以确定第二功率相关参数是否小于第二功率阈值。第二功率阈值可以小于第一功率阈值。第二功率阈值也可以被设置成以便防止电力装置106的降级操作,或防止电力装置106的不可操作性(例如,由于过热或甚至由于过热导致电力装置的一个或多个元件的破坏)。如果第二功率相关参数值不低于第二功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二功率相关参数低于第二功率阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为关闭配置。
[0186]
作为实例,与连接至多个电力装置106(均具有功率转换器300)的系统电力装置110相关的控制器116可以获得第一功率相关参数(例如,来自装置,诸如:传感器、与处理器相关的存储器等)。第一功率相关参数可以指示与电力装置106之一相关的功率(例如,该电力装置106的输出功率)。与系统电力装置110相关的控制器116可以确定第一功率相关参数是否小于第一功率阈值。可以根据多个电力装置106的总功率输出来设置第一功率阈值。例如,如果在串400中有10个电力装置106,并且总输出功率约为250瓦,则第一功率阈值可根据总功率/电力装置的数量(例如,250/10=25瓦)进行设置,这是每个电力装置106的平均功率。作为实例,第一功率阈值可以小于每个装置的平均功率(并且远远小于总功率),例如,本实例中的第一功率阈值可以是约5瓦。如果第一功率相关参数不低于第一功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。如果第一功率相关参数低于第一功率阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为旁路配置。将电力装置106的操作模式改变为旁路操作模式可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度,并且可以是为了在可行的情况下避免关闭操作模式。然后,与电力装置106相关的控制器116可以获得第二功率相关参数(例如,来自装置,诸如;传感
器、与处理器相关的存储器等)。第二功率相关参数可以指示与一个电力装置106相关的功率(例如,该电力装置106的输出功率)。与电力装置106相关的控制器116可以确定第二功率相关参数是否小于第二功率阈值。第二功率阈值可以小于第一功率阈值。第二功率阈值也可以被设置成以便防止电力装置106的降级操作,或防止电力装置106的不可操作性(例如,由于过热或甚至由于过热导致电力装置的一个或多个元件的破坏)。也可以根据多个电力装置106的总功率输出来设置第二功率阈值。继续上述实例,如果在串400中有10个电力装置106,并且总输出功率约为250瓦,则第二功率阈值可根据总功率/电力装置的数量(例如,250/10=25瓦)进行设置,这是每个电力装置106的平均功率。作为实例,第二功率阈值可以小于第一功率阈值,并且远远小于每个装置的平均功率(以及远远远远小于总功率),例如,本实例中的第二功率阈值可以是约1瓦。如果第二功率相关参数值不低于第二功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二功率相关参数低于第二功率阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为关闭配置。将电力装置106的操作模式改变为关闭操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度。
[0187]
参照图23,示出了用于将电力装置的操作模式改变为旁路操作模式或关闭操作模式的方法2300。图23中所示的方法2300可以是图19中所示的方法1900的一部分。例如,方法2300的一个或多个步骤可以是方法1900的步骤1906或步骤1908的一部分。
[0188]
在步骤2302中,可以获取电流相关参数。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。电流相关参数可以是电力系统100的一个或多个元件的电流或与电流有关。例如,一个或多个传感器118可配置成检测与电力系统100的一个或多个元件相关的物理现象(如温度、颜色、形状、大小、体积等的变化)并确定代表现象强度的数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。这些值或参数可以量化电参数,例如:电流、电压、功率、辐照度等。电力系统100的一个或多个元件可以是电力装置106的开关q或电感器l。一个或多个传感器118可以配置为在电力装置106的输入或输出处,亦或在电力装置106的元件上检测物理现象。作为实例,电流相关参数可以是电力装置106的输出电流。在一些实例中,电流相关参数可以与温度相关参数相同。
[0189]
在步骤2304中,可以决定电流相关参数是否表明电流值高于电流阈值。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。作为实例,电流相关参数可以是高于或低于电流阈值的电力装置106的输出电流。作为另一个实例,电流相关参数可以是电力装置106的电压(例如,输出电压),并且该电压值可以表明与电力装置106有关的电流高于或低于阈值。电流值高于阈值可以表明,与电力装置106有关的温度可能需要通过将电力装置106改变为旁路操作模式来进行管理。这可以是在电力装置已经从功率跟踪操作模式改变为以功率降低操作模式(例如,温度管理操作模式)运行之后。
[0190]
当在步骤2304中,如果决定是电流值不超过电流阈值,那么可以返回到步骤2302。
[0191]
当在步骤2304中,如果决定是电流值高于电流阈值,那么下一个步骤可以是步骤2306。
[0192]
在步骤2306中,可以就电力装置的输出功率是否明显小于总功率做出决定。总功率可以是串联并且包括给定的电力装置106的多个电力装置106的功率。可以使用电力系统
100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。例如,给定电力装置106的输出功率可以是在步骤2302中获得的参数。作为另一个实例,给定的电力装置106的输出功率可以是使用步骤2302中获得的参数确定的。例如,多个电力装置106的总功率可以是步骤2302中获得的参数。作为另一个实例,可以使用在步骤2302中获得的参数确定多个电力装置106的总功率。作为实例,决定电力装置的输出功率是否明显小于总功率可以包括确定功率值(例如,电力装置106的输出功率pout)是否低于功率阈值。
[0193]
当在步骤2306中,如果决定是电力装置的输出功率明显小于总功率,那么下一步可以是步骤2308。
[0194]
当在步骤2306中,如果决定是电力装置没有明显低于总功率,那么会返回到步骤2302。
[0195]
在步骤2308中,可以改变电力装置的操作模式为旁路模式。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。将电力装置106的操作模式改变为旁路操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度,并且也可以是为了尽可能地避免关闭操作模式。例如,在步骤2308中,通过开启功率转换器300的高侧开关q1和q4,可以将电力装置106改变为旁路操作模式。
[0196]
在步骤2310中,可以获得第二电流相关的参数。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。第二电流相关参数可以是电力系统100的一个或多个元件的电流或与电流有关。例如,一个或多个传感器118可配置成检测与电力系统100的一个或多个元件相关的物理现象,并且确定代表现象强度的数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。这些值或参数可以是电参数,例如:电流、电压、功率、辐照度等。电力系统100的一个或多个元件可以是电力装置106的开关q或电感器l。一个或多个传感器118可以配置为在电力装置106的输入或输出处,亦或在电力装置106的元件上检测物理现象。作为实例,电流相关参数可以是电力装置106的输出电流。
[0197]
在步骤2312中,决定与电流相关参数是否表明当前值高于第二电流阈值。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。作为实例,电流相关参数可以是高于或低于第二电流阈值的电力装置106的输出电流。作为另一个实例,电流相关参数可以是电力装置106的电压(例如,输出电压),并且电压值可以表明与电力装置106有关的电流高于或低于第二阈值。电流值高于第二阈值可以表明,与电力装置106有关的温度可能需要通过将电力装置106改变为关闭操作模式来进行管理。这可以是在电力装置改变成在旁路操作模式下运行之后。
[0198]
当在步骤2312中,如果决定是电流值不高于第二电流阈值,那么可以返回到步骤2304。
[0199]
当在步骤2312中,如果决定是电流值高于第二电流阈值,那么下一个步骤可以是步骤2314。
[0200]
在步骤2314中,可以就电力装置的输出功率是否明显小于总功率做出决定。总功率可以是串联并且包括给定的电力装置106的多个电力装置106的功率。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。例如,给定的电力装置106的输出功率可以是在步骤2310中获得的第二电流相关参数。作为另一个实例,通过使用步骤2310中获得
的第二电流相关参数可以确定给定的电力装置106的输出功率。例如,多个电力装置106的总功率可以是在步骤2310中获得的第二电流相关参数。作为另一个实例,可以使用在步骤2310中获得的第二电流相关参数确定多个电力装置106的总功率。
[0201]
当在步骤2314中,如果决定是电力装置的输出功率明显小于总功率,那么下一步可以是步骤2316。
[0202]
当在步骤2314中,如果决定是电力装置没有明显低于总功率,那么会返回到步骤2310。
[0203]
在步骤2316中,电力装置的操作模式可以被改变为关闭模式。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。将电力装置106的操作模式改变为关闭操作模式,可以是为了降低电力装置的一个或多个元件的温度。例如,在步骤2316中,通过闭合功率转换器300的所有开关q1-q4,可以将电力装置改变为关闭操作模式。
[0204]
作为实例,与具有功率转换器300的电力装置106相关的控制器116可以获得第一输出电流值。第一输出电流值可以指示在电力装置106的转换器300的输出端处的电流。与电力装置106相关的控制器116可以确定第一输出电流值是否大于第一电流阈值。如果第一输出电流值不高于第一电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。如果第一输出电流值高于第一电流阈值,那么控制器116可以确定第一功率相关参数是否小于第一功率阈值。如果第一功率相关参数不低于第一功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。如果第一功率相关参数低于第一功率阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为旁路配置。与电力装置106相关的控制器116然后可以获得第二输出电流值。第二输出电流值可以指示在电力装置106的转换器300的输出端处的电流。与电力装置106相关的控制器116可以确定第二输出电流值是否大于第二电流阈值。如果第二输出电流值不高于第二电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二输出电流值高于第二电流阈值,那么与电力装置106相关的控制器116可以确定第二功率相关参数是否小于第二功率阈值。第二功率阈值可以小于第一功率阈值。如果第二功率相关参数值不低于第二功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二功率相关参数低于第二功率阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为关闭配置。
[0205]
作为另一个实例,与系统电力装置110相关的控制器116可以获得第一输出电流值。第一输出电流值可以指示在电力装置106的转换器300的输出端处的电流。与系统电力装置110相关的控制器116可以确定第一输出电流值是否大于第一电流阈值。如果第一输出电流值不高于第一电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。如果第一输出电流值高于第一电流阈值,那么控制器116可以确定第一功率相关参数是否小于第一功率阈值。如果第一功率相关参数不低于第一功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。如果第一功率相关参数低于第一功率阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为旁路配置。然后,与系统电力装置110相关的控制器116可以获得第二输出电流值。第二输出电流值可以指示在电力装置106的转换器300的输出端的电流。与系统电力装置110相关的控制器116可以确定第二输出电流值是否大于第二电流阈值。如果第二输
出电流值不高于第二电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二输出电流值高于第二电流阈值,那么与电力装置106相关的控制器116可以确定第二功率相关参数是否小于第二功率阈值。第二功率阈值可以小于第一功率阈值。如果第二功率相关参数值不低于第二功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二功率相关参数低于第二功率阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为关闭配置。
[0206]
作为另一个实例,与具有功率转换器300的电力装置106相关的控制器116可以获得第一输出电流值。第一输出电流值可以指示在电力装置106的转换器300的输出端处的电流。与电力装置106相关的控制器116可以确定第一输出电流值是否大于第一电流阈值。如果第一输出电流值不高于第一电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。如果第一输出电流值高于第一电流阈值,那么与系统电力装置110相关的控制器116可以确定第一功率相关参数(例如,电力装置106的输出功率)是否小于第一功率阈值(例如,与多个电力装置106的总输出功率相关)。如果第一功率相关参数不低于第一功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在非-旁路配置中运行,而不改变为旁路配置。如果第一功率相关参数低于第一功率阈值,那么与电力装置106和/或系统电力装置110相关的控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为旁路配置。与电力装置106相关的控制器116然后可以获得第二输出电流值。第二输出电流值可以指示在电力装置106的转换器300的输出端的电流。与电力装置106相关的控制器116可以确定第二输出电流值是否大于第二电流阈值。如果第二输出电流值不高于第二电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二输出电流值高于第二电流阈值,那么与系统电力装置110相关的控制器116可以确定第二功率相关参数(例如,电力装置106的输出功率)是否小于第二功率阈值(例如,与多个电力装置106的总输出功率有关)。第二功率阈值可以小于第一功率阈值。如果第二功率相关参数值不低于第二功率阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续在旁路配置中运行,而不改变为关闭配置。如果第二功率相关参数低于第二功率阈值,那么与电力装置106和/或系统电力装置110相关的控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改为关闭配置。
[0207]
参照图24,示出了用于将电力装置的操作模式改变为唤醒操作模式的方法2400。例如,电力装置在关闭操作模式下运行后,或在一天开始时,可以改变为唤醒操作模式。在一些实例中,唤醒可以取决于与时间有关的参数(例如,一天中的时间,或在关闭后的延迟时间之后)、温度相关参数(例如,温度或电流,例如,指示温度的输出电流)、功率相关参数(例如,指示输出功率的输出电流和/或输出电压),和/或与电力系统有关的任何其他相关电参数。图24的实例的情景是电力装置没有输出旁路二极管,使得电流可以流过低侧mosfet。在这种情况下,电力装置会无法唤醒相对高的电流。例如,如果电力装置被唤醒到相对较高的电流,则它会相对快速地恢复到关闭状态。在一些实例中,可以有滞后唤醒配置,以避免持续关闭。
[0208]
在步骤2402中,可以获取与温度相关的参数。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。温度相关参数可以是电力系统100的一个或多个元件的温度或与温度有关。例如,一个或多个传感器118可配置成检测与电力系统100的一个或多
个元件相关的物理现象,并且确定代表现象强度的数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。这些值或参数可以是电参数,例如:电流、电压、功率、辐照度等。电力系统100的一个或多个元件可以是电力装置106的开关q或电感器l。一个或多个传感器118可以配置为在电力装置106的输入或输出处,亦或在电力装置106的元件上检测物理现象。
[0209]
在步骤2404,可以决定温度相关参数是否表明温度值低于阈值。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。作为实例,温度相关参数可以是电力装置106的开关q的温度,并且该温度值可以低于阈值。作为另一个实例,温度相关参数可以是电感器输出处的电流值,并且电流值可以表明与电感器有关的温度低于阈值。温度值低于阈值会对电力装置或电力装置的元件(例如,电感器)的性能产生积极影响。
[0210]
当在步骤2404中,如果决定温度值低于阈值,那么可以返回到步骤2402。
[0211]
当在步骤2404中,如果决定温度值低于阈值,那么下一个步骤可以是步骤2406。
[0212]
在步骤2406中,可以获取电流相关参数。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。电流相关参数可以是电力系统100的一个或多个元件的电流或与电流有关。例如,一个或多个传感器118可配置成检测与电力系统100的一个或多个元件相关的物理现象,并且确定代表现象强度的数字值或参数。可以将值或参数传输到一个或多个控制器116。在一些实例中,可以进一步处理值或参数(例如,处理成参数数据)。这些值或参数可以是电参数,例如:电流、电压、功率、辐照度等。电力系统100的一个或多个元件可以是电力装置106的开关q或电感器l。一个或多个传感器118可以配置为在电力装置106的输入或输出处,亦或在电力装置106的元件上检测物理现象。作为实例,参数可以是电力装置106的输出电流。
[0213]
在步骤2408中,可以决定电流相关参数是否表明电流值低于电流阈值。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。例如,步骤2408的电流阈值可以是与步骤504相同的电流阈值或与方法500的步骤512相同的电流阈值。作为实例,该电流相关参数可以是高于或低于电流阈值的电力装置106的输出电流。作为另一个实例,电流相关参数可以是电力装置106的电压(例如,输出电压),并且该电压值可以表明与电力装置106有关的电流高于或低于阈值。电流值高于阈值可以表明,与电力装置106有关的温度可以需要通过不将电力装置106改变为唤醒操作模式来管理。这可以是在电力装置被改变为以关闭操作模式运行之后。电流值低于阈值可以表明与电力装置106有关的温度可以不需要由保持在关闭操作模式中的电力装置进行管理,并且电力装置106可以继续在唤醒操作模式中运行。作为实例,当电流值低于一个阈值但高于不同的阈值时,那么电力装置可以进入唤醒操作模式,但此后可以改变为功率降低操作模式(例如,温度管理操作模式,相对于功率跟踪操作模式)。
[0214]
当在步骤2408中,如果决定是电流值不低于电流阈值,那么可以返回到步骤2406。在一些实例中,可以有返回到步骤2402的过程。
[0215]
当在步骤2408中,如果决定是电流值低于电流阈值,那么下一个步骤可以是步骤2410。
[0216]
在步骤2410中,电力装置的操作模式可以被改变为唤醒操作模式。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。将电力装置106的操作模式改变为
唤醒操作模式可以在降低电力装置的一个或多个元件的温度之后进行。例如,在步骤2410中,通过开启功率转换器300的一个或多个开关q,可以将电力装置106改变为唤醒操作模式。在唤醒操作模式之后,电力装置106可以在功率跟踪操作模式下运行(例如,非温度管理操作模式,相对于温度管理操作模式)。例如,在功率跟踪操作模式中,电力装置106的电压或电流(例如,在电力装置106的输入或输出处)可以根据算法(例如,最大功率点跟踪/[mppt]算法)进行控制。
[0217]
作为实例,与具有功率转换器300的电力装置106相关的控制器116可以获得温度值(例如,来自装置,诸如:传感器、与处理器相关联的存储器等)。温度值可以指示电力装置106的一个或多个元件的温度。温度值可以是与电力装置106的一个或多个元件周围的环境温度有关的传感温度值。与电力装置106相关的控制器116可以确定温度值是否小于温度阈值。可以设置温度阈值,以便防止电力装置106的降级操作,或防止电力装置106的不可操作性(例如,由于过热或甚至由于过热导致电力装置的一个或多个元件的破坏)。如果温度值不低于温度阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以继续保持在关闭配置,而不改变为唤醒配置。如果温度值低于温度阈值,那么控制器116可以获得电流相关参数(例如,来自装置,诸如:传感器、与处理器相关的存储器等)。第一电流相关参数可以指示流经电力装置106的一个或多个元件的电流。与电力装置106相关的控制器116可以确定电流相关参数是否小于电流阈值。可以设置电流阈值,以便防止电力装置106的降级操作,或防止电力装置106的不可操作性(例如,由于过热或甚至由于过热导致电力装置的一个或多个元件的破坏)。如果电流相关参数不小于电流阈值,那么电力装置106和功率转换器300可以保持在关闭配置,而不改变为唤醒配置。如果电流相关参数小于电流阈值,那么控制器116可以将电力装置106和功率转换器300改变为唤醒配置。
[0218]
参照图50,示出了用于确定电力装置的唤醒操作模式的方法5000。例如,电力装置可以有多个唤醒操作模式。作为实例,唤醒操作模式可以包括输入电压降低和/或输入电流升高的唤醒操作模式(在此也称为“从右侧唤醒”,因为电力装置的操作点从i-v曲线的右侧开始,并向i-v曲线的左侧移动)。唤醒操作模式可以包括输入电压升高和/或输入电流降低的唤醒操作模式(在此也称为“从左侧唤醒”,因为电力装置的操作点从i-v曲线的左侧开始并向i-v曲线的右侧移动)。电力装置还可以有多个关闭操作模式。作为实例,关闭操作模式可以包括关闭操作模式,其中输入电压升高和/或输入电流降低,直到输入电压约为开路电压并且输入电流约为零(在此也称为“向右侧关闭”,因为在关闭期间电力装置的操作点移动到i-v曲线的右侧)。关闭操作模式可包括关闭操作模式,其中输入电压降低和/或输入电流升高,直到输入电压约为零,并且输入电流约为短路电流(在此也称为“向左侧关闭”,因为在关闭期间电力装置的操作点移动到i-v曲线的左侧)。电力装置在以一种关闭操作模式或在一天开始时运行后,可以改变为其中一种唤醒操作模式。图50的实例可以是本文所示其他方法的一部分。例如,方法5000可以包括在图24的步骤2410中。
[0219]
在步骤5002中,可以确定最后使用哪种关闭模式来关闭电力装置。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。例如,控制器116可以包括存储有关最后使用于关闭电力装置106的关闭模式(例如,向左侧关闭、向右侧关闭,等等)的信息的存储器。术语“最后使用”(例如,“最后使用的关闭模式”)在此可与术语“前一个”(例如,“前一个关闭模式”)或术语“最近”(例如,“最近的关闭模式”)互换使用。
[0220]
在步骤5004中,可以确定要使用哪种唤醒模式来唤醒电力装置。步骤5004中的确定可以基于步骤5002中确定的关闭模式。可以使用电力系统100的电力装置106和/或控制器116来执行此步骤。例如,控制器116可以包括处理器,该处理器根据最后使用于关闭电力装置106的关闭模式(例如,从左侧唤醒、向右侧唤醒等)来处理关于使用哪种唤醒模式的信息。作为实例,如果最后使用的关闭是向左侧关闭,则可以选择从左侧唤醒。如果最后使用的关闭是向右侧关闭,则可以选择从右侧唤醒。作为另一个实例,如果最后使用的关闭是向右侧关闭,则可以选择从左侧唤醒。如果最后使用的关闭是向左侧关闭,则可以选择从右侧唤醒。确定选择哪种唤醒模式也可以基于其他因素。
[0221]
作为实例,与具有功率转换器300的电力装置106相关的控制器116可以确定最后用于关闭电力装置106的关闭操作模式。然后,控制器116可以根据最后用于关闭电力装置106的关闭操作模式来选择唤醒操作模式以唤醒电力装置106。
[0222]
在一些实例中,可以根据输入电流和/或输入电压来选择唤醒操作模式。例如,如果输入电流约为短路电流和/或输入电压约为零,那么可以选择从左侧唤醒。如果输入电流约为零和/或输入电压约为开路电压,那么可以选择从右侧唤醒。
[0223]
在一些实例中,可以根据在关闭操作模式之前使用的电力装置的另一种操作模式(例如,升压模式、降压模式、旁路模式等)来选择关闭操作模式。例如,可以确定最后使用的转换模式来选择关闭操作模式。作为实例,如果最后使用的转换模式是升压模式,那么可以选择向左侧关闭,并且如果最后使用的转换模式是降压模式,那么可以选择向右侧关闭,或者反之亦然。作为另一个实例,如果最后使用的操作模式是旁路模式,那么可以选择向左侧关闭。作为另一个实例,如果最后使用的操作模式是旁路模式,那么可以选择向右侧关闭。
[0224]
在一些实例中,可以根据在关闭操作模式前使用的电力装置的功率降低操作模式来选择关闭操作模式。例如,可以确定最后使用的功率降低模式来选择关闭操作模式。作为实例,如果最后使用的转换模式是被布置成通过降低输入电流或升高输入电压来降低功率的功率降低模式,那么可以选择向左侧关闭,并且如果最后使用的转换模式是被布置成通过降低输入电压或升高输入电流来降低功率的功率降低模式,那么可以选择向右侧关闭,或者反之亦然。
[0225]
图25至42示出了根据本发明主题的实例的电力装置的电流和电压曲线700(i-v曲线)的各种图形的实例。
[0226]
图25示出了电力装置在非旁路操作模式下运行的实例。例如,电力装置106可以在功率降低操作模式下运行(相对于功率跟踪操作模式)。例如,电力装置106可以在功率转换操作模式下运行(而旁路操作模式和关闭操作模式是非功率转换操作模式)。在图25的实例中,电力装置106在功率转换升压模式下运行。输出电压(vout)大于输入电压(vin),而输出电流(iout)小于输入电流(iin)。操作点op1(vin,iin)可以控制以尝试降低与电力装置106有关的功率,以便尝试降低与电力装置106有关的温度(这可以不同于功率转换的功率跟踪模式,其中操作点可以根据功率跟踪算法(例如,mppt算法)来控制)。
[0227]
图26示出了电力装置在旁路操作模式下运行的实例(相对于功率跟踪操作模式、功率降低操作模式或关闭操作模式)。例如,电力装置106可以在非电力转换操作模式下运行。例如,在输出电流iout升高之后(例如,由于电力系统100的一个或多个元件,例如一个或多个其他电力装置106),与电力装置106的一个或多个元件相关的温度会出现升高。在确
定温度值高于阈值(如步骤1904所示)并且确定电力装置106应改变操作模式(如步骤1906所示)之后,则电力装置106可改变为旁路操作模式(如步骤1908所示)。因此,操作点op1(iin,vin)将与操作点op2(iout,vout)大致相等。在旁路模式下(如上所述,这可以是一种非-功率转换的操作模式),输入电压vin和输入电流iin可以分别与输出电压vout和输出电流iout大致相等。例如,确定电力装置106应改变操作模式(如步骤1906所示)可以包括:获得与电力装置106相关的至少一个第一参数(如步骤2302所示);确定电流值(例如,与输出电流iout相关)高于第一电流阈值,例如,旁路电流阈值(例如,如步骤2304所示和如图26所示,其中输出电流iout大于图25中的输出电流iout)。确定电力装置106应该改变操作模式可以包括:确定功率(例如,输出功率pout)基本上小于总功率(例如,如步骤2306中所示)。将电力装置106的操作模式改变为旁路操作模式(如步骤2308中所示)可以包括开启功率转换器300的多个开关(例如,高侧开关q1和q4)(如图3c中所示)。控制电力装置106在旁路操作模式下运行可以是为了降低与电力装置106的一个或多个元件相关的温度。
[0228]
将电力装置106改变为旁路操作模式可以包括:向一个或多个其他电力装置106或一个或多个系统电力装置110传送一个或多个通信信号。一个或多个通信信号可以是旁路信号,该旁路信号包括表明电力装置106正在改变为旁路操作模式的指示(例如,一个或多个比特)。
[0229]
图27示出了电力装置在旁路操作模式下继续运行时的实例。在旁路操作模式下,通过字符串参数和/或系统级参数可以设定操作点op1。例如,在电力装置106是串联连接的多个电力装置106的串行串的一部分的情况下,电力装置106的输入电流和电力装置106的输出电流可以约等于多个串联的电力装置106的串电流(例如,iin=iout=istring)。例如,在确定在旁路操作模式下运行之后(如步骤2308中所示),可以获得与电力装置相关的至少一个第二参数(如步骤2310中所示),并且可以确定电流值(例如,与输出电流iout相关的电流值)不高于第二电流阈值,例如,关闭电流阈值(如步骤2312中所示),但是高于第一电流阈值,例如,旁路电流阈值(例如,如步骤2304所示和如图27所示,其中输出电流iout大于图26中的输出电流iout)。所以,即使输出电流iout升高,电力装置106也可以继续在旁路操作模式下运行(如步骤2308所示)。在一些实例中,第一参数可以与第二参数相同。控制电力装置106继续在旁路操作模式下运行,可以是为了降低与电力装置106的一个或多个元件相关的温度。
[0230]
图28示出了电力装置在功率降低操作模式下运行的实例。例如,当输出电流iout升高时,那么在改变为关闭操作模式之前,电力装置106可以首先尝试通过在功率降低操作模式下运行来降低温度。例如,电力装置106可以控制电压(例如,输入电压vin)或电流(例如,输入电压iin),以尝试降低与电力装置106相关的功率,从而尝试降低与电力装置106相关的温度。图28示出了相对于图28的输出电流iout升高的输出电流iout。在功率降低操作模式中,电力装置106可以在降压操作模式、升压操作模式、降压-升压操作模式或旁路操作模式中运行。例如,电力装置可以相对于输入电压vin降压(降低)输出电压vout,或相对于输入电压vin升压(升高)输出电压vout,或将输出电压保持在与输入电压大致相同的水平。在图27的实例中,电力装置106在升压操作模式下运行。输出电压(vout)大于输入电压(vin),而输出电流(iout)小于输入电流(iin)。可以控制操作点op1(vin,iin)以尝试降低与电力装置106有关的功率,从而尝试降低与电力装置106有关的温度。
[0231]
图29示出了电力装置改变为关闭操作模式的实例。例如,在确定在旁路操作模式下运行之后(如步骤2308所示),可以获得与电力装置相关的至少一个第二参数(如步骤2310所示),并且可以确定电流值(例如,与输出电流iout相关)高于第二电流阈值,例如,关闭电流阈值(例如,如步骤2312所示和如图29所示,其中输出电流iout大于图28的输出电流iout)。所以,电力装置106可以改变为在关闭操作模式下运行(如步骤2316所示)。在一些实例中,第一参数可以与第二参数相同。确定电力装置106应该改变操作模式可以包括确定功率(例如,输出功率pout)基本上小于总功率(例如,如步骤2314中所示)。将电力装置106的操作模式改变为关闭操作模式(如步骤2316所示)可以包括闭合功率转换器300的多个开关q(如图3b所示)。控制电力装置106以在关闭操作模式下运行可以是为了降低与电力装置106的一个或多个元件相关的温度。将电力装置106改变为关闭操作模式可包括减少输入电流iin(朝着约零电流)或升高输入电压vin至开路电压(voc)。将电力装置106改变为关闭操作模式可以包括向一个或多个其他电力装置106或一个或多个系统电力装置110传送一个或多个通信信号。一个或多个通信信号可以是包括指示(例如,一个或多个比特)的关闭信号,该指示表明电力装置106正改变为关闭操作模式。
[0232]
图30和图31示出电力装置继续改变为关闭操作模式的实例。继续将电力装置106改变为关闭操作模式可包括进一步降低输入电流iin(朝着约零电流)或进一步升高输入电压vin至开路电压(voc)。
[0233]
图32示出了电力装置在关闭操作模式下的实例。在关闭操作模式下,输入电流iin可以约为零,并且输入电压vin可以为开路电压(voc)。在关闭模式下,输出电压可以约为-0.7伏,因为电力装置106可以包括一个或多个旁路二极管,用于绕过电力系统的一个或多个其他电力装置106的串电流istring。在一些实例中,与开关q有关的一个或多个二极管(例如,一个或多个体二极管)可以作为旁路二极管。在一些实例中,电力装置106或相关的一个或多个电源102可以包括一个或多个专用旁路二极管。一个或多个旁路二极管的工作电压可以是约0.7伏。
[0234]
图33示出了当处于关闭模式时,电流(例如,输出电流iout)会降低,这导致电力装置改变为唤醒操作模式。
[0235]
图34示出了在唤醒操作模式下的电力装置。例如,在输出电流iout降低后,会出现与电力装置106的一个或多个元件有关的温度下降。在确定电流值(例如,与输出电流iout有关)低于第一电流阈值(例如旁路电流阈值(例如,如步骤2408所示,并且如图33所示,其中输出电流iout小于图31中的输出电流iout))之后,电力装置106可以被改变为唤醒操作模式(如步骤2410所示)。将电力装置106的操作模式改变为唤醒操作模式(如步骤2410中所示)可以包括开启功率转换器300的一个或多个开关。在一些实例中,控制电力装置106以在唤醒操作模式下运行可以是为了降低与电力装置106的一个或多个元件相关的温度。例如,电力装置106可以唤醒到功率降低操作模式(相对于功率跟踪操作模式,取决于温度)。
[0236]
在图34的实例中,唤醒操作模式可以包括降低输入电压vin或升高输入电流iin。在该实例中,唤醒操作模式开始时,输入电压vin约为开路电压(voc),输入电流iin约为零。根据功率跟踪操作模式,例如,根据功率跟踪算法(例如,mppt算法),可以降低输入电压vin或升高输入电流iin。例如,可以朝着理想操作点的电压值降低电压。唤醒操作模式可以根据关闭操作模式进行选择(例如,如步骤5002和5004所示)。作为另一个实例,可以根据输入
电流和/或输入电压来选择唤醒操作模式。。
[0237]
图35示出了继续在唤醒操作模式下的电力装置。可以根据功率跟踪算法来控制操作点op1(iin,vin)。朝着预期的操作点(例如,最大功率点),以进一步降低输入电压vin可,或者以进一步降低输入电流iin。
[0238]
图36示出了电力装置在功率跟踪操作模式下运行的实例(相对于功率降低操作模式)。例如,电力装置106可以在电力转换操作模式下运行。如图18所示,电力装置106在升压转换模式下运行。输出电压(vout)大于输入电压(vin),并且输入电流(iin)大于输出电流(iout)。操作点op1(vin,iin)可以由算法(例如,mppt算法)确定。当温度值低于阈值时,那么对电力装置的运行的不利影响不会达到高于阈值的温度值的程度。因此,功率降低模式可以不再是有益的,并且电力装置可以在功率跟踪操作模式下相对有效地运行。如上所述,在某些情况下,在唤醒操作模式之后,当温度值仍然高于阈值时,那么电力装置106可以在功率降低操作模式下运行,而不是在功率跟踪操作模式下运行。电力装置106可以在功率降低操作模式下运行,以降低与电力装置106的一个或多个元件相关的温度。
[0239]
图37示出了电力装置改变为关闭操作模式的实例。例如,在确定在旁路操作模式下运行之后(如步骤2308所示),可以获得与电力装置相关的至少一个第二参数(如步骤2310所示),并且可以确定电流值(例如,与输出电流iout相关)高于第二电流阈值,例如,关闭电流阈值(例如,如步骤2312所示和如图29所示,其中输出电流iout大于图28的输出电流iout)。所以,电力装置106可以改变为在关闭操作模式下运行(如步骤2316所示)。在一些实例中,第一参数可以与第二参数相同。确定电力装置106应该改变操作模式可以包括确定功率(例如,输出功率pout)基本上小于总功率(例如,如步骤514中所示)。将电力装置106的操作模式改变为关闭操作模式(如步骤2316所示)可以包括闭合功率转换器300的多个开关q(如图3b所示)。控制电力装置106以在关闭操作模式下运行可以是为了降低与电力装置106的一个或多个元件相关的温度。将电力装置106改变为关闭操作模式可包括减少输入电流iin(朝着约零电流)或升高输入电压vin至开路电压(voc)。将电力装置106改变为关闭操作模式可以包括向一个或多个其他电力装置106或一个或多个系统电力装置110传送一个或多个通信信号。一个或多个通信信号可以是包括指示(例如,一个或多个比特)的关闭信号,该指示表明电力装置106正改变为关闭操作模式。
[0240]
图38示出了在关闭操作模式下的电力装置的实例。
[0241]
改变为关闭模式可以包括移动到i-v曲线的右侧(例如,通过与一个或多个电源断开连接)或移动到i-v曲线的左侧(例如,通过与一个或多个电源短路连接)。使用哪种选项可以取决于转换器在关闭前处于哪种操作模式(如降压模式或升压模式)。完成哪种关闭可以指定完成哪种唤醒。例如,如果关闭是在左侧进行,那么唤醒可以是在右侧,反之亦然。另外,关闭可以是逐步关闭或软关闭,其中控制电流或电压为相对逐步地关闭电力装置。或者,关闭可以是快速/几乎立即关闭或硬关闭,其中直接改变电力装置为关闭模式(例如,通过闭合电力装置的所有开关)。关闭的类型可以取决于与电力装置有关的温度值。较高的温度可指定更激烈且立即的硬关闭,而较低的温度可指定更慢的、更渐进的软关闭。
[0242]
在某些情况下,旁通或关闭可以取决于温度而不是电流。在某些情况下,电力装置的频率可以用来降低电力装置的温度。
[0243]
图39示出了在唤醒操作模式下的电力装置。例如,在输出电流iout降低后,会出现
与电力装置106的一个或多个元件有关的温度下降。在确定电流值(例如,与输出电流iout有关)低于第一电流阈值,例如旁路电流阈值(例如,如步骤2408所示,并且如图39所示,其中输出电流iout小于图38中的输出电流iout)之后,电力装置106可以被改变为唤醒操作模式(如步骤2410所示)。将电力装置106的操作模式改变为唤醒操作模式(如步骤2410中所示)可以包括开启功率转换器300的一个或多个开关q。在一些实例中,控制电力装置106在唤醒操作模式下运行可以是为了降低与电力装置106的一个或多个元件相关的温度。例如,电力装置106可以唤醒到功率降低操作模式(相对于功率跟踪操作模式,取决于温度)。
[0244]
在图40的实例中,唤醒操作模式包括升高输入电压vin或降低输入电流iin。在这个实例中,唤醒操作模式以输入电压vin约为零和输入电流iin约为短路电流(isc)开始。根据功率跟踪操作模式,例如,根据功率跟踪算法(例如,mppt算法),可以升高输入电压vin或降低输入电流iin。例如,电压可以朝着理想操作点的电压值升高。唤醒操作模式可以根据关闭操作模式进行选择(例如,如步骤5002和5004所示)。作为另一个实例,可以根据输入电流和/或输入电压来选择唤醒操作模式。
[0245]
作为实例,通过使电力装置106与一个或多个相关电源102(例如一个或多个pv模块)之间的连接短路,用于唤醒操作模式的操作点op1可以具有约为零的输入电压vin和约为短路电流(isc)的输入电流iin。在一些实例中,当电力装置106改变为唤醒操作模式时,电力系统100的一个或多个元件可以接收一定量的电能。例如,一个或多个电容器(例如,电容器c1)可以放电到一个或多个其他电容器(例如,电容器c2)上。作为实例,电力系统100可以包括用于接收电能的一个或多个电能存储装置(例如,电池)。
[0246]
图41示出了继续在唤醒操作模式下的电力装置。可以根据功率跟踪算法来控制操作点op1(iin,vin)。朝着预期的操作点(例如,最大功率点),可以进一步升高输入电压vin,或者可以进一步降低输入电流iin。
[0247]
图42示出了电力装置在功率跟踪操作模式下运行的实例(相对于功率降低操作模式)。例如,电力装置106可以在电力转换操作模式下运行。如图42所示,电力装置106在升压转换模式下运行。输出电压(vout)大于输入电压(vin),并且输入电流(iin)大于输出电流(iout)。操作点op1(vin,iin)可以由算法(例如,mppt算法)确定。当温度值低于阈值时,那么对电力装置的运行的不利影响不会达到高于阈值的温度值的程度。因此,功率降低模式可以不再是有益的,并且电力装置可以在功率跟踪操作模式下相对有效地运行。如上所述,在某些情况下,在唤醒操作模式之后,当温度值仍然高于阈值时,那么电力装置106可以在功率降低操作模式下运行,而不是在功率跟踪操作模式下运行。电力装置106可以在功率降低操作模式下运行,以降低与电力装置106的一个或多个元件相关的温度。
[0248]
图43至49示出了根据本发明主题的实例与电力装置的关闭有关的各种图形的实例。
[0249]
图43示出了可用于控制电力装置的电流-温度图形4300的实例。图形4300包括可用于在温度管理/功率降低操作模式下控制电力装置的降额曲线4302。图形4300还包括可用于针对关闭操作模式控制电力装置的温度关闭阈值4310。图形4300还包括可用于针对关闭操作模式控制电力装置的电流关闭阈值4312。图形4300的电流可以是与电力系统100的一个或多个元件有关的电流,例如,与转换器300的一个或多个电感器l的电流值il有关。降额曲线4302可包括:当温度处于约0至约第一温度t1的范围内时指定最大电流imax的部分
4304;当温度处于约第一温度t1至约关闭温度tsd的范围内时指定约最大电流imax与约关闭电流isd之间的可变电流i的线性部分4306;以及当温度约为关闭温度tsd时指定约关闭电流isd和约0范围内电流的部分4308。降额曲线4302可以是所谓的下垂曲线。电流i可以是电力装置106的输出电流iout。温度t可以是与电力装置106的一个或多个元件有关的温度。温度关闭阈值4310可以当温度值约为关闭温度tsd时指定关闭电力装置106(例如,电力装置可以根据阈值而非曲线在关闭操作模式中运行)。电流关闭阈值4312可以当电流值约为关闭电流iover时指定关闭电力装置106(例如,电力装置可以根据阈值而不是曲线在关闭操作模式下运行)。
[0250]
图44示出了可用于控制电力装置的电流-温度图形4400的实例。与图形4300类似,图形4400包括可用于在温度管理/功率降低操作模式下控制电力装置的降额曲线4302。图形4400还包括可用于针对关闭操作模式控制电力装置的关闭曲线4412。关闭曲线4412可包括:当温度处于约0至约第一温度t2的范围内时指定最大电流iover的部分4414;当温度处于约第一温度t2至约关闭温度tsd的范围内时指定可变电流i在约最大电流iover至约电流it的范围之间的线性部分4416;以及当温度处于约关闭温度tsd时指定电流在约电流it至约0范围内的部分4418。关闭曲线4412可以是所谓的下垂曲线。电流i可以是电力装置106的输出电流iout。温度t可以是与电力装置106的一个或多个元件有关的温度。温度t2可以与温度t1相同。相对于关闭阈值4310、4312,关闭曲线4412可以指定电力装置106相对渐进式关闭。关闭曲线4412也可以帮助防止电力装置106在相对危险的操作点(在使用关闭阈值4310、4312时可行)上运行。关闭曲线4412还可以帮助防止电力装置106的一个或多个元件达到相对高的温度,这可以保护电力装置106的一个或多个元件,并可以帮助增加其寿命。在一些实例中,通过改变曲线的一个或多个值可以控制关闭曲线。例如,控制电流it的设定值和温度tsd的设定值可以产生不同的关闭曲线。
[0251]
图45示出了可用于控制电力装置的电流-温度图形4500的实例。在图45的实例中,如果温度达到负的温度值tmin,则还存在关闭或旁路。
[0252]
图46示出了可用于控制电力装置的电流-温度图形4600的实例。在图46的实例中,关闭曲线和旁路曲线各包括一个或多个非线性部分。
[0253]
图47示出了可用于控制电力装置的电流-温度图形4700的实例。在图47的实例中,这些曲线可以取决于电力装置的操作模式。例如,图47的曲线可用于控制电力装置处于升压操作模式时的旁路或关闭。电流值可以是输入电流值iin除以电感器电流值il。温度值可以是电力装置的一个或多个元件(例如,电感器、晶体管、外壳等)的温度。
[0254]
图48示出了可用于控制电力装置的电流-温度图形4800的实例。在图48的实例中,这些曲线可以取决于电力装置的操作模式。例如,图48的曲线可用于控制在电力装置处于降压操作模式时的旁路或关闭。电流值可以是输出电流值iout除以电感器电流值il。温度值可以是电力装置的一个或多个元件(例如,电感器、晶体管、外壳等)的温度。
[0255]
图49示出了可用于控制电力装置的功率-温度图形4900的实例。在图49的实例中,功率旁路曲线4902和功率关闭曲线4912可用于控制电力装置的旁路或关闭。功率值可以是功率耗散值pd。温度值可以是电力装置的一个或多个元件(例如,电感器、晶体管、外壳等)的温度。
[0256]
在上述实例中,一个或多个查找表可用于控制电力装置的旁路或关闭。
[0257]
尽管在上面描述了实例,但是可以以任何期望方式组合、划分、省略、重新布置、修正和/或扩增那些实例的特征和/或步骤。所属领域的技术人员将容易想到各种更改、修改和改进。尽管本文中没有明确陈述,但是这样的改变、修改和改进意图是本说明书的一部分,并且意图在本公开的精神和范围内。因此,上述描述只是举例说明,而不是限制性的。
[0258]
进一步公开了以下实例:
[0259]
1.一种设备,其包括:
[0260]
功率转换器,配置为至少在降压操作模式或升压操作模式之一下运行;
[0261]
至少一个传感器,配置为获得与所述功率转换器的温度有关的至少一个参数;
[0262]
控制器,配置为确定所述至少一个参数是否高于阈值,并且确定所述功率转换器的当前操作模式;
[0263]
其中,所述控制器进一步配置为控制所述功率转换器,以响应所述所述至少一个参数高于所述阈值而降低与所述功率转换器有关的功率;并且
[0264]
其中,所述控制器进一步配置为控制功率转换器,以根据所述功率转换器的当前操作模式降低与所述功率转换器有关的功率。
[0265]
2.根据条款1所述的设备,其中与所述功率转换器有关的功率是所述功率转换器输入处的输入功率。
[0266]
3.根据条款1或条款2中任一项所述的设备,其中,如果所述功率转换器处于降压操作模式,那么所述控制器配置为控制所述功率转换器以降低所述功率转换器的输入处的输入电压,从而降低与所述功率转换器有关的功率。
[0267]
4.根据条款1或条款2中任一项所述的设备,其中,如果所述功率转换器处于升压操作模式,那么所述控制器配置为控制所述功率转换器以降低所述功率转换器的输入处的输入电流,从而降低与所述功率转换器有关的功率。
[0268]
5.根据条款1或条款2中任一项所述的设备,其中,如果所述功率转换器处于降压操作模式,那么所述控制器配置为控制所述功率转换器以升高所述功率转换器的输入处的输入电流,从而降低与所述功率转换器有关的功率。
[0269]
6.根据条款1或条款2中任一项所述的设备,其中,如果所述功率转换器处于升压操作模式,那么所述控制器配置为控制所述功率转换器以升高所述功率转换器的输入处的输入电压,从而降低与所述功率转换器有关的功率。
[0270]
7.根据前述条款中任一项所述的设备,其中所述至少一个参数与所述功率转换器的至少一个开关的温度有关。
[0271]
8.根据条款7所述的设备,其中,所述至少一个开关是至少一个金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。
[0272]
9.根据条款1至条款6中任一项所述的设备,其中所述至少一个参数与所述功率转换器的电感器的温度有关。
[0273]
10.根据前述条款中任一项所述的设备,其中所述功率转换器进一步配置为响应于改变所述功率转换器的输出处输出电流而改变所述功率转换器的操作模式。
[0274]
11.根据条款1至条款10中任一项所述的设备,其中所述功率转换器进一步配置为降低所述功率转换器的频率以降低所述功率转换器的温度。
[0275]
12.一种方法,其包括:
[0276]
获得至少一个与配置为在操作模式下运行的功率转换器的温度有关的参数,其中所述操作模式包括降压操作模式或升压操作模式中的至少一种;
[0277]
确定所述至少一个参数是否高于阈值;
[0278]
确定所述功率转换器的当前操作模式;
[0279]
基于所述功率转换器的当前操作模式和所述至少一个参数高于所述阈值,降低与所述功率转换器有关的功率。
[0280]
13.根据条款12所述的方法,其中与所述功率转换器有关的功率是所述功率转换器的输入功率。
[0281]
14.根据条款12或条款13中任一项所述的方法进一步包括:基于所述功率转换器处于降压操作模式,降低与所述功率转换器有关的功率包括降低所述功率转换器的输入处的输入电压。
[0282]
15.根据条款12或条款13中任一项所述的方法进一步包括:基于所述功率转换器处于升压操作模式,降低与所述功率转换器有关的功率包括降低所述功率转换器的输入处的输入电流。
[0283]
16.根据条款12或条款13中任一项所述的方法进一步包括:基于所述功率转换器处于降压操作模式,降低与所述功率转换器有关的功率包括升高所述功率转换器的输入处的输入电流。
[0284]
17.根据条款12或条款13中任一项所述的方法进一步包括:基于所述功率转换器处于升压操作模式,降低与所述功率转换器有关的功率包括升高所述功率转换器的输入处的输入电压。
[0285]
18.根据条款12至条款17中任一项所述的方法,其中所述至少一个参数与所述功率转换器的至少一个开关的温度有关。
[0286]
19.根据条款18所述的方法,其中,所述至少一个开关是至少一个金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。
[0287]
20.根据条款12至条款17中任一项所述的方法,其中所述至少一个参数与所述功率转换器的电感器的温度有关。
[0288]
21.根据条款12至条款20中任一项所述的方法,进一步包括响应输出电流的变化而改变所述功率转换器的操作模式。
[0289]
22.根据条款12至条款21中任一项所述的方法,进一步包括降低所述功率转换器的频率以降低所述功率转换器的温度。
[0290]
23.一种设备,其包括:
[0291]
功率转换器,配置为在多种操作模式下运行,所述多种操作模式包括降压操作模式和升压操作模式;
[0292]
至少一个传感器,配置为获得与所述功率转换器的温度有关的至少一个参数;
[0293]
控制器,配置为确定所述至少一个参数是否高于阈值,并且从所述多种操作模式中确定所述功率转换器的当前操作模式;
[0294]
其中,所述控制器进一步配置为控制所述功率转换器,以响应于所述至少一个参数高于所述阈值而降低与所述功率转换器有关的功率;
[0295]
其中,所述控制器进一步配置为控制功率转换器,以根据所确定的所述功率转换
器的当前操作模式降低与所述功率转换器相关的功率;并且
[0296]
其中,所述功率转换器进一步配置为响应所述功率转换器的输出处的输出电流的变化,将所述功率转换器的操作模式从所确定的电流操作模式改变为不同的操作模式。
[0297]
24.一种方法,其包括:
[0298]
获得至少一个与配置为在多种操作模式下运行的功率转换器的温度有关的参数,其中所述多种操作模式包括降压操作模式和升压操作模式;
[0299]
确定所述至少一个参数是否高于阈值;
[0300]
从所述多种操作模式中确定所述功率转换器的当前操作模式;
[0301]
根据所确定的所述功率转换器的当前操作模式并且根据所述至少一个参数高于所述阈值,降低与所述功率转换器有关的功率;并且
[0302]
响应于输出电流的变化,将所述功率转换器的操作模式从所确定的电流操作模式改变为不同的操作模式。
[0303]
25.一种设备,其包括:
[0304]
功率转换器,配置为在多种关闭操作模式和多种唤醒操作模式下运行;
[0305]
控制器,配置为确定所述多种关闭操作模式中最后使用的关闭操作模式,其中所述最后使用的关闭操作模式最后用于将所述功率转换器设置为关闭操作模式;并且
[0306]
其中,所述控制器进一步配置为确定所述多种唤醒操作模式中的唤醒操作模式,以根据所述最后使用的关闭操作模式将所述功率转换器设置为唤醒操作模式。
[0307]
26.根据条款25所述的设备,其中所述多种关闭操作模式包括:
[0308]
第一关闭操作模式,其中所述功率转换器配置为将所述功率转换器的输入电流降低到约零;以及
[0309]
第二关闭操作模式,其中所述功率转换器配置为将所述功率转换器的输入电压降低到约零。
[0310]
27.根据条款25至条款26中任一项所述的设备,其中,所述多种唤醒操作模式包括:
[0311]
第一唤醒操作模式,其中所述功率转换器配置为使所述功率转换器的输入电流从约零升高,以及
[0312]
第二唤醒操作模式,其中所述功率转换器配置为使所述功率转换器的输入电压从约零升高。
[0313]
28.根据条款27所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述最后使用的关闭操作模式是所述第一关闭操作模式来选择所述第一唤醒操作模式。
[0314]
29.根据条款27所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述最后使用的关闭操作模式是所述第二关闭操作模式来选择所述第二唤醒操作模式。
[0315]
30.根据条款27所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述最后使用的关闭操作模式是所述第二关闭操作模式来选择所述第一唤醒操作模式。
[0316]
31.根据条款27所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述最后使用的关闭操作模式是所述第一关闭操作模式来选择所述第二唤醒操作模式。
[0317]
32.根据条款25至条款31中任一项所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述功率转换器最后使用的转换操作模式来选择所述多种关闭操作模式中的关闭操作模式。
[0318]
33.根据条款26所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述功率转换器最后使用的转换模式是升压转换模式来选择所述第一关闭操作模式。
[0319]
34.根据条款26所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述功率转换器最后使用的转换模式是降压转换模式来选择所述第一关闭操作模式。
[0320]
35.根据条款26所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述功率转换器最后使用的转换模式是升压转换模式来选择所述第二关闭操作模式。
[0321]
36.根据条款26所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述功率转换器最后使用的转换模式是升压转换模式来选择所述第二关闭操作模式。
[0322]
37.根据条款25至条款36中任一项所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述功率转换器最后使用的功率降低操作模式选择所述多种关闭操作模式中的关闭操作模式。
[0323]
38.根据条款26所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述功率转换器最后使用的功率降低操作模式选择所述第一关闭操作模式。
[0324]
39.根据条款38所述的设备,其中所述功率转换器最后使用的功率降低模式是布置为通过降低输入电流或升高输入电压来降低功率的功率降低模式。
[0325]
40.根据条款26所述的设备,其中所述控制器配置为根据最后使用的功率降低模式选择所述第二关闭操作模式。
[0326]
41.根据条款40所述的设备,其中所述功率转换器最后使用的功率降低模式是布置为通过降低输入电流或升高输入电压来降低功率的功率降低模式。
[0327]
42.根据条款25至条款41中任一项所述的设备,其中所述控制器配置为根据所述功率转换器最后使用的操作模式是旁路操作模式来选择所述多种关闭操作模式中的关闭操作模式。
[0328]
43.一种设备,其包括:
[0329]
功率转换器,配置为在功率转换操作模式和旁路操作模式下运行;
[0330]
至少一个第一传感器,配置为获得指示所述功率转换器的温度的至少一个第一参数;
[0331]
至少一个第二传感器,配置为获得指示所述功率转换器的输出电流的至少一个第二参数;
[0332]
控制器,配置为确定何时所述温度高于温度阈值并且所述输出电流高于电流阈值;
[0333]
其中,所述控制器进一步配置为当所述温度高于所述温度阈值,并且所述输出电流高于所述电流阈值时,控制所述功率转换器在所述旁路操作模式下运行。
[0334]
44.根据条款43所述的设备,其中所述功率转换器包括以下至少一种:降压转换器、升压转换器、降压/升压转换器或降压 升压转换器。
[0335]
45.根据条款43至条款44中任一项所述的设备,其中所述功率转换器具有多个开关。
[0336]
46.根据条款43至条款45中任一项所述的设备,其中在所述旁路操作模式中,所述多个开关被开启以将所述功率转换器的输入连接到功率转换器的输出。
[0337]
47.根据条款43至条款46中任一项所述的设备,其中所述旁路操作模式是一种非功率转换模式,并且其中所述功率转换器的输入功率约等于所述功率转换器的输出功率。
[0338]
48.根据条款43至条款47中任一项所述的设备,其中所述至少一个第二参数是指示以下各项的至少一种:所述功率转换器的输出电流,多个功率转换器的串电流,所述功率转换器的输出功率,或多个功率转换器的串功率。
[0339]
49.根据条款43至条款48中任一项所述的设备,其中所述功率转换器还配置为具有关闭操作模式。
[0340]
50.根据条款43至条款49中任一项所述的设备,其中所述控制器进一步配置为当所述输出电流高于第二电流阈值时,控制所述功率转换器在所述关闭操作模式下运行。
[0341]
51.根据条款43至条款50中任一项所述的设备,其中所述功率转换器的关闭是根据下垂曲线控制的。
[0342]
52.根据条款43至条款51中任一项所述的设备,其中所述功率转换器的输出与第二功率转换器的输出串联连接。
[0343]
53.根据条款43至条款52中任一项所述的设备,其中所述功率转换器的输出连接至系统电力装置。
[0344]
54.根据条款43至条款53中任一项所述的设备,其中所述系统电力装置是反相器。
[0345]
55.根据条款43至条款54中任一项所述的设备,其中所述系统电力装置连接至电网。
[0346]
56.根据条款43至条款55中任一项所述的设备,进一步包括布置成与所述系统电力装置进行通信的通信单元。
[0347]
57.根据条款43至条款56中任一项所述所述的设备,其中通信单元布置与第二设备的第二通信单元进行通信。
[0348]
58.根据条款43至条款57中任一项所述的设备,其中通信单元布置成当所述功率转换器被控制以在旁路操作模式下运行时传输通信信号。
[0349]
59.根据条款43至条款58中任一项所述的设备,其中通信单元布置成当所述功率转换器被控制成关闭时传输第二通信信号。
[0350]
60.根据条款43至条款59中任一项所述的设备,其中所述功率转换器进一步配置为在唤醒操作模式下运行,其中在所述唤醒操作模式下,所述功率转换器的输入电压升高以使所述功率转换器的输入电压朝着电压值运动。
[0351]
61.根据条款43至条款60中任一项所述的设备,其中所述功率转换器进一步配置为在唤醒操作模式下运行,其中在所述唤醒操作模式下,所述功率转换器的输入电压降低以使所述功率转换器的输入电压朝着电压值运动。
[0352]
62.根据条款61所述的设备,其中所述唤醒操作模式取决于所述输出电流低于所述电流阈值。
[0353]
63.根据条款43至条款62中任一项所述的设备,其中所述至少一个第一参数与所述至少一个第二参数相同。
[0354]
64.根据条款43至条款63中任一项所述的设备,其中所述控制器进一步配置为当所述功率转换器的功率小于功率阈值时控制所述功率转换器在所述旁路操作模式下运行。
[0355]
65.一种方法,其包括:
[0356]
获得至少一个第一参数,所述至少一个第一参数指示配置为在功率转换操作模式或旁路操作模式下运行的功率转换器的温度;
[0357]
获得至少一个指示所述功率转换器的输出电流的第二参数;
[0358]
根据所述至少一个第一参数确定所述温度何时高于温度阈值;
[0359]
根据所述至少一个第二参数确定所述输出电流何时高于电流阈值;
[0360]
响应于在所述温度高于所述温度阈值并且所述输出电流高于所述电流阈值,控制所述功率转换器在所述旁路操作模式下运行。
[0361]
66.根据条款65所述的方法,其中所述功率转换器包括以下至少一种:降压转换器、升压转换器、降压/升压转换器或降压 升压转换器。
[0362]
67.根据条款65至条款66中任一项所述的方法,其中所述功率转换器具有多个开关。
[0363]
68.根据条款65至条款67中任一项所述的方法,其中控制所述功率转换器在所述旁路操作模式下运行进一步包括开启所述多个开关以将所述功率转换器的输入连接至所述功率转换器的输出。
[0364]
69.根据条款65至条款68中任一项所述的方法,其中所述旁路操作模式是一种非功率转换模式,并且其中所述功率转换器的输入功率约等于所述功率转换器的输出功率。
[0365]
70.根据条款65至条款69中任一项所述的方法,其中所述至少一个第二参数表示以下各项的至少一种:所述功率转换器的输出电流,多个功率转换器的串电流,所述功率转换器的输出功率,或包括所述功率转换器的多个功率转换器的串功率。
[0366]
71.根据条款65至条款70中任一项所述的方法,其中所述功率转换器还配置为具有关闭操作模式。
[0367]
72.根据条款71所述的方法,进一步包括:如果所述输出电流高于第二电流阈值,那么控制所述功率转换器在所述关闭操作模式下运行。
[0368]
73.根据条款65至条款72中任一项所述的方法,进一步包括根据下垂曲线控制所述功率转换器的关闭。
[0369]
74.根据条款65至条款73中任一项所述的方法,进一步包括将所述功率转换器的输出串联连接至第二功率转换器的输出。
[0370]
75.根据条款65至条款74中任一项所述的方法,进一步包括将所述功率转换器的输出连接到系统电力装置。
[0371]
76.根据条款75所述的方法,其中所述系统电力装置是反相器。
[0372]
77.根据条款75至条款76中任一项所述的方法,进一步包括将所述系统电力装置连接至电网。
[0373]
78.根据条款75至条款77中任一项所述的方法,进一步包括布置成与所述系统电力装置进行通信的通信单元。
[0374]
79.根据第78条所述的方法,其中所述通信单元布置成与第二功率转换器的第二通信单元进行通信。
[0375]
80.根据条款78至条款79中任一项所述的方法,进一步包括当所述功率转换器被控制在所述旁路操作模式下运行时使用所述通信单元传输通信信号。
[0376]
81.根据条款80所述的方法,进一步包括当所述功率转换器被控制关闭时使用所述通信单元发送第二通信信号。
[0377]
82.根据条款41至条款57中任一项所述的方法,其中所述功率转换器进一步配置
为在唤醒操作模式下运行,并且进一步包括根据所述唤醒操作模式,升高所述功率转换器的输入电压,以使所述功率转换器的输入电压朝着电压值运动。
[0378]
83.根据条款65至条款82中任一项所述的方法,其中所述功率转换器进一步配置为在唤醒操作模式下运行,并且进一步包括根据所述唤醒操作模式,降低所述功率转换器的输入电压,以使所述功率转换器的输入电压朝着电压值运动。
[0379]
84.根据条款82至条款83中任一项所述的方法,其中所述唤醒操作模式取决于所述输出电流低于所述电流阈值。
[0380]
85.根据条款65至条款84中任一项所述的方法,其中所述至少一个第一参数与所述至少一个第二参数相同。
[0381]
86.根据条款65至条款85中任一项所述的方法,进一步包括当所述功率转换器的功率小于功率阈值时控制所述功率转换器在所述旁路操作模式下运行。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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