CN113131834A - 功率设备 - Google Patents

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CN113131834A CN202110059194.2A CN202110059194A CN113131834A CN 113131834 A CN113131834 A CN 113131834A CN 202110059194 A CN202110059194 A CN 202110059194A CN 113131834 A CN113131834 A CN 113131834A
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Abstract

描述了一种电力系统中的功率设备的系统、装置和方法。所述功率设备可以包括多个功率级，这可以减少所述电力系统所需的连接器的数量。同一功率设备中的多个功率级可以使得所述功率设备配置有附加功能。

Description

功率设备
背景技术
光伏(PV)系统是一种通过将阳光转换为电能以提供太阳能的电力系统。PV系统通常包括太阳能面板或“光伏模块”。PV模块包括多个太阳能电池。PV系统用于商业和住宅应用。PV系统可包括多个功率设备(例如，直流[DC]-DC转换器)。PV系统的一个问题是，它们可以包括系统元件之间的多个物理连接，这可能需要使用允许电连接的物理连接器(例如，PV连接器，例如，MC4连接器)。这些物理连接器的使用可能导致电力系统中的其他问题(例如，功率损失、电弧、起火等)。
发明内容
以下是对某些特性的简单总结。发明内容不是全面的概述，不是为了确定关键或决定性要素。
描述了电力系统(例如，PV系统)中的功率设备的系统、装置和方法。所述功率设备可以包括多个功率级，从而减少了所述电力系统所需的连接器的数量。减少连接器的数量也可以降低系统中的功率损失，并且可以降低与连接器相关的风险。减少连接器的数量也可以提高电力系统的安装、设置和维护的便捷性。所述功率设备可以包括同一功率设备中的附加功率级，所述附加功率级可以使得所述功率设备配置有附加功能。
在一些示例中，所述功率设备可被配置为控制所述功率设备的输出(例如，所述多个功率级产生的输出电流和/或输出电压)。
在一些示例中，即使在相对较小的电压下，所述功率设备也可以被配置为执行电流电压操作点搜索和/或峰值扫描/峰值搜索(例如，峰值功率搜索)。
在一些示例中，所述功率设备可以被配置为获取与相对较小的电压相关的数据(例如，性能数据)。
下面将更详细地描述这些和其他特征和优点。
附图说明
一些特征通过示例而非限定的方式在附图中示出。在附图中，相似的数字引用相似的元素。
图1A示出了根据当前公开的主题的某些示例的电力系统。
图1B示出了根据当前公开的主题的某些示例的电力系统。
图2A示出了根据当前公开的主题的某些示例的电力系统。
图2B示出了根据当前公开的主题的某些示例的电力系统。
图3A示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图3B示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图3C示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图3D示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图3E示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图3F示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图3G示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图3H示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图4A示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图4B示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图4C示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图4D示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图4E示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图5示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图6A示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图6B示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图7示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图8示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图9示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图10示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图11示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图12示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图13示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图14示出了根据当前公开的主题的某些示例的功率设备。
图15A示出了根据当前公开的主题的某些示例的图形。
图15B示出了根据当前公开的主题的某些示例的图形。
图16示出了根据当前公开的主题的某些示例的图形。
图17示出了根据当前公开的主题的某些示例的方法的流程图。
图18示出了根据当前公开的主题的某些示例的方法的流程图。
图19示出了根据当前公开的主题的某些示例的方法的流程图。
具体实施方式
构成本发明一部分的附图示出了本发明的示例。应理解，附图和/或本文所讨论的示例不是排他性的，并且还存在如何实施本发明的其他示例。
应注意，本发明公开的主题的教导不受结合附图描述的电力系统的约束。等效和/或修改后的功能可以以其他方式合并或划分，并且可以以任何适当的组合实现。例如，作为电力系统100a(图1A)的单独单元示出的电源102A和功率设备106A可以将其功能和/或组件组合为单个单元。
还应注意的是，本发明公开的主题的教导不受图中所示流程图的约束，且所示操作可能不按所示顺序执行。例如，一些操作可以基本上同时执行，也可以以相反的顺序执行。还需要说明的是，虽然结合这里所示的电力系统的元件对流程图进行了描述，但这绝不是限制性的，操作可以由除此处所描述的以外的元件执行。
还需要说明的是，在整个申请书中，各图中的相似引用指的是相同的元素。这包括类似引用，例如，应理解，图1A所示的电源102A和电源102B可以与本文描述和示出的其他电源102类似，反之亦然。在整个申请书中，可以使用某些通用引用来指示任何具体的相关元素。例如，电力系统100可以指各种电力系统中的任一种，功率设备106可以指各种功率设备中的任一种，开关Q可以指各种开关中的任一种等。
还应注意的是，在描述的示例中给出的所有数值仅出于举例的目的而提供，并且绝非限制性的。
本文使用的术语“基本”、“大约”、“足够”、“有效”和“阈值”包括等同于预期目的或功能的变化(例如，在允许的变化范围内)。本文给出了某些数值或数值范围，其中数值在术语“基本”、“大约”、“足够”和“阈值”之后。本文使用术语“基本”、“大约”、“足够”和“阈值”来为其之后的确切数量以及接近或近似该数量的数量提供文字支持。在确定一个数字是否接近或近似为一个特定的例举数字时，该接近或近似为一个未要求的数字可以是一个数字，在其出现的上下文中，该数字提供了该特定的例举数字的实质等价物。
本文使用的术语“控制器”可以包括计算机和/或其他合适的处理器/处理电路和存储器。术语“计算机”或“处理器”或其变体应被扩展地理解为涵盖具有数据处理能力的任何类型的基于硬件的电子设备，通过非限制性示例的方式包括数字处理设备(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设备或可操作地连接一个或多个处理设备的设备，或者实现控制逻辑的模拟电路。本文使用的术语“存储器”或“数据存储设备”应被扩展地理解为涵盖任何适于当前公开的主题的易失性或非易失性计算机存储器。作为非限制性示例，上述可以包括本申请公开的控制器Con、Con1、Con2、116。
图1A至图2B示出了根据本主题的示例的具有功率设备106的各种电力系统100的示例。
现在参考图1A，其示出了根据本主题的示例的电力系统100a。电力系统100a包括多个电源102A、104A、102B、104B。例如，电力系统100a可以是PV电力系统，电源102A、104A、102B、104B可以是PV发电机(例如，一个或多个光伏电池、光伏电池的子串的串或光伏面板的串)。尽管本文在PV发电机的背景下描述了电源，但是应当理解的是，术语电源可以包括其他类型的电源，例如风力涡轮机、水力发电涡轮机、燃料电池、电池等。电源104可以类似于电源102。
第一多个电源102A、104A可以与功率设备106A连接。电源102A、104A可以串联、并联，也可以互不串联或并联。功率设备106A可以包括多个端子，被配置为将每个单独的电源102A、104A连接到功率设备106A。
第二多个电源102B、104B可以与功率设备106B连接。电源102B、104B可以串联、并联，也可以互不串联或并联。功率设备106B可以包括多个端子，被配置为将每个单独的电源102B、104B连接到功率设备106B。
功率设备106A和功率设备106B可以与一个或多个系统功率设备110连接。功率设备106A和功率设备106B可以串联或并联(例如，在它们的输出端彼此连接，其中，第一功率设备的至少一个输出端子连接到第二功率设备的至少另一个输出端子)。功率设备106A和功率设备106B可以与一个或多个系统功率设备110连接。如图1A所示，功率设备106A和功率设备106B以串联连接方式连接，形成功率设备的串联串114。例如，功率设备106A的输出端子可以串联到功率设备106B的输出端子。例如，功率设备106A可以通过单个物理连接器与功率设备106B连接。与功率设备106A和106B类似或相同的附加功率设备还可以作为串联串114的一部分串联连接。串联串114可通过总线108(例如，DC总线)连接至系统功率设备110。
系统功率设备110例如可以为一个或多个：DC-DC转换器(例如，降压转换器、升压转换器、降压/升压转换器和/或降压+升压转换器等)、DC-交流(AC)转换器/逆变器、合路器和/或监控盒等。系统功率设备110可以是一个或多个相位的逆变器(例如，一相逆变器、两相逆变器和/或三相逆变器等)，为了简单起见，可以包括本文未示出的线路/相位。
系统功率设备110可以连接到一个或多个负载112。该一个或多个负载112可以包括，例如，电网(例如，AC电网)、存储设备(例如，电池)、电阻设备(例如，电阻器)、AC设备(例如，马达)等。
每个功率设备106A、106B可以包括多个功率级，下面结合图3A至图6B更详细地描述。本文使用的术语“功率级”可以指作为功率设备106的一部分的转换器(例如，功率转换器)或子转换器。功率级例如可以为一个或多个：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、Cuk转换器等)、DC-AC转换器/逆变器、微逆变器、反激式转换器等。所述多个功率级可以位于功率设备106的单一共享的外壳或壳体内(即，彼此在同一外壳或壳体内)。在一些示例中，所述多个功率级可以位于相同的印刷电路板(PCB)上(例如，所述印刷电路板可以位于功率设备106的单一共享外壳或壳体内)。在同一外壳和/或同一电路板上提供多个功率级可以具有降低电力系统中其他需要的组件和/或电连接器的数量的优势(例如，通常需要在不同外壳或壳体中的设备之间连接的MC4连接器，和/或其他连接器，例如电路板跳线，其可以用于在可能位于单个外壳或壳体中的多个不同PCB之间连接)。减少电力系统中其他需要的组件和/或电连接器的数量可以降低系统中使用的组件(例如，与需要更多组件相关的组件)的复杂性和/或成本，和/或降低电力系统中的电损。在安装过程中，更少的连接(例如，MC4连接器)也可以减少有缺陷连接。随着使用时间的推移，更少的连接(例如，MC4连接器)也可以减少腐蚀连接。有缺陷连接和腐蚀连接可能导致灾难性情况(例如，电弧和/或火灾)。
电力系统100a可以包括多个控制器(例如，本文描述的控制器Con、Con1、Con2、116)，其中一个或多个控制器可以指定为主控制器/中央控制器116。在一些情况下，中央控制器116可以是主控制器。在一些示例中，每个功率设备106可以具有自己的控制器，具有或不具有外部中央控制器116，并且可以将这些内部控制器中的一个或多个指定为主控制器。图1A示出了控制器116作为功率设备106和系统功率设备110外部的中央控制器。在一些情况下，一个或多个控制器可以包括在功率设备106和系统功率设备110中，并且一个或多个内部控制器可以指定为中央控制器/主控制器。例如，中央控制器116的功能可以包括在作为功率设备106和系统功率设备110的一个或多个控制器中。例如，功率设备106可以具有多个控制器，其中一个或多个控制器可以被指定为主控制器，主控制器向一个或多个其他控制器提供指令/指示/信号。
电力系统100a的一个或多个控制器可用于接收和/或发送指令，作为发往和/或接收电力系统的一个或多个其他元件的信号/指令/指示/命令。如上所述，一个或多个控制器可以包括一个或多个处理器/处理电路和存储器，用于访问数据并进行确定/运算/计算。
为了简明起见，控制器与电力系统100a的其他元件(例如，功率设备106、系统功率设备110、开关Q、一个或多个传感器[例如，本文描述的电压传感器Vsensor、电流传感器Isensor]等)之间的一些连接未在图1A中示出。应理解，在一些示例中，功率设备106、系统功率设备110和/或一个或多个传感器可以通信和/或可操作地连接到一个或多个控制器。例如，一个或多个传感器可以向所述一个或多个控制器提供数据。
所述一个或多个传感器可用于获取与电力系统100a相关的一个或多个参数/参数数据。该一个或多个参数可以是电参数，例如：电流、电压、功率、温度、辐照度等。
在同一功率设备106中提供多个功率级，可以使功率设备106比多个功率级在单独的功率设备106中所需要的元件更少。
例如，具有多个功率级的功率设备可以具有单个共享控制器(例如，图6A和图6B中的内部控制器Con)，而不是多个控制器。所述单个控制器可以被配置为控制所述功率设备中的多个功率级。例如，所述单个控制器可被配置为增加所述功率设备中的所述多个功率级的功率(例如，通过使用多个功率点跟踪[MPPT]操作)，和/或例如，所述单个控制器可被配置为通过控制所述多个功率级的脉冲宽度调制[PWM]来消除输出纹波，使得在不同功率级的输出处的电流和/或电压纹波之间存在大约180度相位差，或者其他相位差。例如，一个或多个功率级可被配置为产生具有第一纹波的输出电压和/或电流，一个或多个其他功率级可被配置为产生具有第二纹波的输出电压和/或电流，使得第一纹波的峰对应于第二纹波的谷，从而总电流和/或电压可具有较低纹波幅度，这可能提高功率设备的效率和功率输出。作为另一示例，所述单个控制器可被配置为控制向所述功率设备中的多个功率级中的每一个功率级的单独信号(例如，向一个或多个开关Q的栅极[g]的信号)。
所述共享控制器(和/或其他被配置为增加功率的电路)可以被配置为考虑针对所述多个功率级的不同功率级使用的不同占空比。例如，如果第一转换器以50％的占空比工作，并且第二转换器也以50％的占空比工作，则用于控制第一和第二转换器的公共控制器可以以约180度的相移操作转换器开关。例如，如果第一转换器以50％的占空比工作，而第二转换器以40％的占空比工作，则用于控制第一和第二转换器的公共控制器可以以略大于或小于180度的相移操作转换器开关，这可能导致第一转换器中的峰值电压/电流纹波与第二转换器中的谷电压/电流纹波对齐或接近对齐。
又例如，具有多个功率级的功率设备可以具有单个共享数据存储设备/存储器(未示出)(例如，闪存)，而不是多个数据存储设备/存储器。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有单个共享软件程序(未示出)，而不是(例如，如果所述多个功率级处于单独的功率设备中，则可能需要的)多个软件程序。例如，所述单个共享软件程序可以由单个共享控制器运行，也可以由多个控制器运行。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有单个共享电力线通信(PLC)电路(未示出)，而不是多个PLC电路。所述单个PLC电路可被配置为分别和/或一起控制与每个功率级之间的通信(例如，信号的接收和传输)。例如，所述单个PLC电路可被配置为通过在所述多个功率级中的一个或多个功率级(例如，使用一个或多个发射器[未示出])的输出端连接的电源线，分别传输与每个功率级相关的数据(例如，获得的参数数据、测量值、遥测值等)和/或与所述电力系统的其他元件(例如，一个或多个电源)相关的数据。所述单个PLC电路可以例如通过监控在所述多个功率级中的一个或多个功率级的输出端连接的电力线，将与所述多个功率级相关的数据和/或与所述电力系统的其他元件(例如，一个或多个电源)相关的数据一起和/或单独地(例如，使用一个或多个接收器[未示出])接收。所述单个共享PLC电路可被配置为，例如，通过同步与将在不同时间传输的独立转换器相关的传输，和/或通过传输包括与一个以上功率级相关的数据的消息，从而来传输一个或多个信号而不使用信号合路器。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有单个共享放电/快速关断(简称RSD)电路(例如，本文后续描述的放电电路Dis)，而不是多个放电/RSD电路。所述单个共享放电/快速关断(简称RSD)电路可被配置为在一个或多个功率级和/或电源的输入和/或输出处进行放电(例如，对所述功率设备相关的电压进行放电，例如，对所述功率设备相关的输入电压和/或输出电压进行放电)。在一些情况下，所述共享放电电路可以对一个或多个功率级共享的公共输入/输出进行放电。在一些情况下，所述共享放电电路可以对一个或多个功率级共享的公共输入/输出进行放电，而一个或多个其他功率级和/或电源继续工作而不进行放电。
又例如，具有多个功率级的功率设备不具有多个保护电路，而是可以具有单个共享保护电路(未示出)(例如，过压保护、占空比无序保护、泄漏保护等)，被配置为保护电力系统的一个或多个元件。所述保护电路可被配置为在所述功率设备的输出端提供抗浪涌保护，或可被配置为提供抗静态过电压保护(例如，根据一个或多个阈值的输出容差)。例如，所述保护电路可以包括一个或多个瞬态电压抑制器(TVS)或金属-氧化物压敏电阻(MOV)，所述瞬态电压抑制器(TVS)或金属-氧化物压敏电阻(MOV)被配置为防止浪涌(例如，较大的过压值，例如，超过最大电压阈值的数百伏特)。作为另一示例，所述保护电路可以包括一个或多个泄漏均衡器或稳压二极管，所述一个或多个泄漏均衡器或稳压二极管被配置为执行阻抗匹配并防止静态过电压(例如，较小的过电压值，例如，超过最大电压阈值约5伏特)。
又例如，具有多个功率级的功率设备可以具有单个共享辅助功率电路(例如，图5中的辅助功率单元Aux)，而不是多个辅助功率电路。所述单个辅助功率电路/单元可被配置为向所述电力系统的一个或多个元件(例如，控制器、开关栅极驱动器和/或一个或多个数据存储设备)供电。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有一个或多个共享传感器(例如，电流传感器、电压传感器、功率传感器、温度传感器、辐照度传感器等)，而不是多个传感器(例如，如果所述多个功率级位于单独的功率设备中，则可能需要)。所述一个或多个共享传感器可被配置为感测/获取与多个功率级相关的数据。例如，如果多个功率级的输出并联，则单个共享电压传感器可被配置为测量与多个功率级相关的输出电压(例如，而不是需要多个电压传感器)。又例如，如果多个功率级的输出串联，则单个共享电流传感器可被配置为测量与多个功率级相关的输出电流(例如，而不是需要多个电流传感器)。在一些示例中，多个功率级可以共享单个电感器，并且单个共享电流传感器可以被配置为测量电感电流。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有一个或多个共享旁路二极管，而不是多个旁路二极管(例如，如果所述多个功率级位于单独的功率设备中，则可能需要)。所述单个旁路二极管可被配置为绕过多个功率级(例如，基于/响应与所述电力系统的一个或多个元件(例如，一个或多个功率级)的故障和/或功能不足相关的一个或多个旁路指示/旁路条件)。当电流流过单个旁路二极管时，具有单个旁路二极管而不是多个旁路二极管可以降低电力系统中的损耗(例如，与需要电流流过多个旁路二极管的情况相比，每一旁路二极管都会产生损耗)。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有单个共享电容器(例如，输出电容器和/或输入电容器)，而不是多个电容器(例如，输出电容器和/或输入电容器，例如，如果所述多个功率级位于单独的功率设备中，则可能需要)。所述单个电容器(例如，输出电容器和/或输入电容器)可被配置为存储多个功率级的电能。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有单个共享电感器(例如，输出电感器)和/或具有单独绕组的单个共享电感器核心，而不是多个电感器(例如，如果所述多个功率级位于单独的功率设备中，则可能需要)。与多个电感器相比，具有单独绕组的单个共享电感器和/或单个共享电感器芯可以更小和/或(例如，在印刷电路板上)占用更少的空间。
在一些情况下，提供同一功率设备106中的多个功率级而不减少某些元件的数量(例如，如果多个功率级位于单独的功率设备106中，则所需的元件的数量)，可以允许功率设备106配置附加的功能(例如，如果功率设备106仅有一个元件而不是多个元件，则可能无法配置这些功能)。
例如，如果功率设备仅具有单个辅助功率电路/单元和单个控制器，则在相对较小的电压值下(例如，小于阈值，例如所述控制器的辅助阈值电压；例如，小于约12V，小于约5V，约0V，和/或小于约0V)，所述控制器可能无法获得与在所述输入端连接到所述功率设备的太阳能面板相关的数据，因为辅助功率电路/单元可能需要太阳能面板输出的一定的阈值电压来为自身供电。然而，在所述功率设备具有连接到对应的多个电源(例如，太阳能面板)的多个辅助功率电路/单元的情况下，所述一个或多个第一辅助功率电路/单元可被配置为向所述功率设备的多个功率级提供辅助功率，而另一辅助功率电路/单元可用于帮助所述电力系统的一个或多个元件(例如，一个或多个控制器)，以获得与所述电力系统(例如，连接至所述功率设备的太阳能面板)相关的数据，即使在相对较小的电压值下。例如，在相对较小的电压下获得的数据可用于产生一个或多个工具(例如，图形，例如一个或多个电流-电压[I-V]曲线)，这些工具可用于确定与电力系统的一个或多个元件相关的诊断。获得的参数数据可用于帮助确定电力系统的故障和/或故障元件(例如，一个或多个开关/二极管，例如，烧坏的二极管，或存在电势诱导衰减的太阳能面板)。又例如，一个或多个辅助功率电路/单元可用于为功率设备的多个功率级提供辅助功率功能，而一个或多个其他辅助功率电路/单元可用于帮助电力系统的一个或多个元件(例如，一个或多个控制器)执行电流电压操作点搜索(例如，整个I-V曲线的扫描)，例如，不一定通过峰值功率点)和/或峰值扫描/峰值搜索(例如，确定可以提供一个或多个电源的最大功率输出的工作电压值)。例如，所述电流电压操作点搜索和/或峰值扫描/峰值搜索甚至可以包括在相对较小的电压值下获得的参数数据。可以进行电流电压操作点搜索和/或峰值扫描/峰值搜索以确定操作点。
作为另一示例，具有多个辅助功率电路/单元的功率设备可以允许功率设备开始工作，即使只有其中一个电源以足够的阈值产生功率时(例如，不需要附加的电源以足够的阈值产生功率)。例如，所述多个辅助功率电路/单元可以通过共享/公共接地电位(以下更详细描述)连接到所述不同的相应的电源和/或一个或多个控制器。例如，如果第一电源/多个电源正在产生高于一定阈值的功率(例如，PV模块正在接收一定量的辐照度)，则所述多个辅助电源中的至少一个可以接收足够的电压(例如，唤醒信号)以开始操作。此时，可以为一个或多个控制器提供功率，这些控制器可以被配置为获取与电力系统相关的参数数据/监控电力系统。这可以允许对所述电力系统的一个或多个元件(例如，一个或多个电源、一个或多个功率设备、一个或多个控制器等)进行监控和/或在一天的早期点开始生产/开始操作，那么如果所述功率设备仅具有单个辅助功率电路/单元，则是可能的。这还可以允许监控电力系统的一个或多个元件(例如，一个或多个电源、一个或多个功率设备、一个或多个控制器等)和/或开始生产/开始操作，即使该元件由于其他原因(例如，遮挡或故障)而没有产生足够的电压。
又例如，具有多个功率级的功率设备可以具有多个PLC电路。所述多个PLC电路和/或控制所述PLC电路的一个或多个控制器可以被配置为同步，以避免所述多个PLC电路同时执行某些操作的问题。例如，所述多个PLC电路可以被配置为使得每个PLC电路依次传输信号(例如，一次一个，使得多个PLC电路不大约同时传输，例如，避免传输信号之间的任何冲突/干扰)。应理解，所述多个PLC电路和/或控制所述PLC电路的一个或多个控制器可被配置为彼此通信(例如，彼此协调操作，以帮助确保一个PLC电路的操作不干扰另一个PLC电路的操作)。还应理解，在具有多个功率级(其具有多个PLC电路)的功率设备中，所述多个PLC电路和/或所述电力系统的其他元件(例如，一个或多个控制器)之间的通信可以比较快(例如，由于PLC电路和/或其他元件彼此相对靠近，例如，在同一个外壳或壳体和/或同一个电路板上，使得信号可能只需要走较短的距离)。多个PLC电路之间的通信也可以用于同步多个功率级的一个或多个操作。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有多个控制器(例如，低压[LV]控制器，例如，一些图中所示的控制器Con1、Con2)，这些控制器可以被配置为控制电力系统的一个或多个元件。所述多个控制器可以被配置为增加所述功率设备中的所述多个功率级的功率(例如，使用多个功率点跟踪[MPPT]操作)。例如，所述多个控制器(和/或被配置为增加功率的其他电路)可以进行同步(例如，可以共享通信总线和/或共享同步信息的其他方法)，并且可以被配置为产生一个或多个信息信号和/或功率信号(例如，为了在功率设备的输出处减少和/或消除纹波)。例如，所述多个控制器(和/或其他被配置为增加功率的电路)可以被配置为在考虑相位差的情况下进行交织。所述多个控制器(和/或其他被配置为增加功率的电路)可以被配置为同步和/或同步所述多个功率级的一个或多个操作(例如，所述多个控制器和/或其他被配置为增加功率的电路可以被配置为通过控制所述多个功率级的脉冲宽度调制[PWM]来消除输出纹波，使得在不同功率级的输出之间存在大约180度相位差，或者另一相位差)。
例如，所述多个控制器可以被配置为共享相同的接地电位和/或彼此通信并共享数据。共享接地电位可以为电流返回相应的电源/功率级提供路径。所述共享接地电位还可以为所述电力系统/功率设备的多个元件提供类似的参考电压，所述参考电压可以促进所述多个元件之间的通信(例如，与多个元件具有不同的参考电压而不是相同的共享接地电位相比，可能需要更少的步骤和/或其他元件来允许通信)。下面结合图3D给出进一步的示例。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有多个控制器，并且仅具有单个共享辅助功率电路/单元。在本示例中，由于可以配置多个控制器中的一个或多个控制器以确保(例如，通过所述单个辅助功率电路/单元)为功率设备的多个功率级提供辅助功率功能，因此也可以在相对较小的电压值(例如，小于阈值，例如，小于约12V、小于约5V、约0V和/或小于约0V)下获得数据；而所述多个控制器中的一个或多个其他控制器可被配置为即使在相对较小的电压值下(例如，由于所述其他一个或多个控制器被配置为确保在任何给定时间内，相应的电源中的只有一个被控制为小于辅助阈值，例如小于约12V，或小于约5V等)获取与所述电力系统相关的数据。例如，在相对较小的电压下获得的数据可用于产生一个或多个工具(例如，图形，例如一个或多个电流-电压[I-V]曲线)，这些工具可用于确定与电力系统的一个或多个元件相关的诊断。获得的参数可用于帮助确定电力系统(例如，一个或多个开关/二极管，例如，烧坏的二极管)的故障和/或故障元件。作为另一示例，所述多个控制器中的一个或多个控制器可用于为所述功率设备的所述多个功率级提供辅助功率功能，而所述单个辅助功率电路/单元可用于帮助所述电力系统的一个或多个元件(例如，一个或多个控制器)执行电流电压操作点搜索和/或峰值扫描/峰值搜索(例如，确定可以提供一个或多个电源的最大功率输出的工作电压值)。例如，所述电流电压操作点搜索和/或峰值扫描/峰值搜索甚至可以包括在相对较小的电压值下获得的参数数据。例如，I-V曲线在低电压值下的斜率可以提供电势诱导衰减(PID)的指示。从连接到单个太阳能面板的辅助功率转换器接收功率的控制器无法获得电压低于某个阈值(例如约12V或约5V)的单个太阳能面板的I-V操作点值，因为当太阳能面板输出低于阈值(例如约12V或约5V)时，辅助转换器可能无法为控制器提供足够的工作功率。
作为另一示例，具有多个功率级的功率设备可以具有多个放电/快速关断(RSD)电路(例如，如下所述的放电电路Dis1、Dis2)。所述放电/快速关断(RSD)电路中的一个或多个可被配置为在一个或多个功率级和/或电源的输入和/或输出处进行放电，而一个或多个其他功率级和/或电源继续工作而不进行放电(例如，一个或多个放电/RSD电路中的一个或多个不进行放电)。
在同一功率设备106中提供多个功率级在增加所述元件(例如，即使所述多个功率级在单独的功率设备106中也需要的元件的数量)的同时可以允许所述功率设备106配置有附加功能。例如，具有多个功率级的功率设备可以具有附加的旁路电路/旁路二极管(例如，如果所述多个功率级位于单独的功率设备106中，则可以提供更多)。例如，多个旁路电路/旁路二极管可被配置为绕过单个功率级，一个或多个附加旁路电路/旁路二极管可被配置为绕过多个功率级。在一些情况下，这可以有利地使得在只有一个功率级表现不佳和/或发生故障时，绕过单个转换器/功率级，并且可以使得在多个转换器/功率级表现不佳或发生故障时，绕过多个转换器/功率级，同时产生与单个旁路设备相关的损耗。
图1B示出了根据本主题的示例的电力系统100b。电力系统100b可以包括多个功率设备106，被配置为连接至少一个系统功率设备110。
电力系统100b可以与本文所示的其他电力系统100类似，只是电力系统100b显示串114可以包括多个可以串联连接到功率设备106C的电源102C、104C。
图2A示出了根据本主题的示例的电力系统100c。电力系统100c可以与本文所示的其他电力系统100类似，只是电力系统100c表明电力系统100可以包括通过总线108(例如，DC总线)并联的功率设备的多个串联串114A、...、114N。多个串联串114A、...、114N可以通过总线108连接到一个或多个系统功率设备110。每个串联串114A、...、114N可以包括一个或多个功率设备106A、...、106N、126A、...、126N，它们具有连接到它们自身的多个电源102A、...、104A、102N、...、104N、122A、...、124A、122N、...、124N。电源122、124可以与本文所示的其他电源102类似。功率设备126可以与本文所示的其他功率设备106类似。
图2B示出了根据本主题的示例的电力系统100d。电力系统100d可包括通过总线108(例如，DC总线)并联连接的功率设备的多个串联串114Ad、...、114Nd。多个串联串114Ad、...、114Nd可以通过总线108连接到一个或多个系统功率设备110。电力系统100d可以与本文所示的其他电力系统100类似，只是电力系统100d表明每个串联串114Ad、...、114Nd可以包括与多个电源102A、104A、122A、124A连接的一个或多个功率设备106A、126A；和与单个电源102Nd、122Nd连接的一个或多个功率设备106Nd、126Nd。虽然所示的一个或多个功率设备106Nd、126Nd连接到单个电源102Nd、122Nd，但是这些功率设备106Nd、126Nd可以分别具有多个功率级，如本文所示的各种其他功率设备所示。当示出连接到单个电源102Nd、122Nd时，这些功率设备106Nd、126Nd可被配置为连接到与本文所示的其他功率设备类似的多个电源。例如，这些功率设备106Nd、126Nd可以包括多个未在图2B中示出的输入。
图3A至图6B示出了根据本主题的示例的各种功率设备106的示例。图3A至图6B所示的功率设备106可以是图1A至图2B所示的各种电力系统100的一部分。图3A至图3H示出了根据本主题的示例的具有串联的功率级201、202的功率设备106的示例。
图3A示出了根据本主题的示例的功率设备106a。功率设备106a包括多个功率级201a和202a。每个功率级201a、202a被配置为分别与至少一个电源连接。所述相应的电源可以是单个电源或多个电源(例如，串联和/或并联连接，例如，如图7-10所示)。例如，第一电源可以连接第一功率级201a的输入端子W1、X1，第二电源可以连接第二功率级202a的输入端子W2、X2。
如上所述，功率级201a、202a例如可以为一个或多个：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、Cuk转换器等)、DC-AC转换器/逆变器、微逆变器、反激式转换器等。
在图3A的示例中，功率级201a、202a示出为DC-DC降压转换器(在降压配置中)，所述DC-DC降压转换器被配置为在第一多个端子上接收功率。所述第一多个端子可以是一对端子，包括第一输入端子W1、W2和第二输入端子X1、X2，它们可以从相应的电源(例如，一个或多个PV模块)接收相应的输入电压Vi1、Vi2。降压转换器是DC-DC功率转换器，所述DC-DC功率转换器将跨第一对端子W1、W2和X1、X2的相应第一输入电压Vi1、Vi2降压至跨第二多个端子的相应降低的第二输出电压Vo1、Vo2，所述第二多个端子可以是一对端子，包括第一输出端子Y1、Y2和第二输出端子Z1、Z2。降压转换器可以将相应的第一对端子W1、W2和X1、X2之间流动的电流转换为相应的第二对端子Y1、Y2和Z1、Z2之间流动的增大的电流。
相应的第一输入端子W1、W2可与相应的第一开关Q1、Q2的漏极(d)连接。相应的第一输入端子W1、W2也可以分别与相应的输入电容器C1、C2的第一端子和相应的辅助功率单元Aux1、Aux2的第一端子连接。
相应的第二输入端子X1、X2可以分别与相应的输入电容器C1、C2的第二端子、相应的辅助功率单元Aux1、Aux2的第二端子、相应的第二开关Q11、Q22的源(s)极、相应的二极管D1、D2的第一端子、相应的输出电容器C11、C22的第一端子以及相应的第一输出端子Z1、Z2连接。二极管D1、D2可以是旁路二极管，二极管D1、D2的第一端可以是二极管D1、D2的阳极。相应的第二输入端子X1、X2也可以连接到相应的控制器Con1、Con2(例如，低压[LV]控制器)的端子(类似于端子X1、X2连接到相应的控制器Con1、Con2，如图4C所示)。
辅助功率单元Aux1、Aux2可以(例如，使用任何合适的连接，例如，电气、物理、通信等)连接到相应的控制器Con1、Con2。
控制器Con1、Con2可以(例如，使用任何合适的连接，例如，电气、物理、通信等)连接到相应的开关Q1、Q11、Q2、Q22的栅极(g)。
辅助功率可用于为被配置为激活一个或多个开关(例如，Q1、Q11、Q2、Q22)的控制器供电，例如，在一个或多个电源供电不足/故障的情况下。辅助功率可以由功率设备106a外部的电压Vi1、电压Vi2和/或外部电源提供。例如，外部电源可以是来自公用电网、存储设备、不同电源等的电源。
相应的第二开关Q11、Q22的漏极(d)可以与相应的第一开关Q1、Q2的源(s)极和电感器L1、L2的第一端子连接。
相应的电感器L1、L2的第二端子可以与相应的二极管D1、D2的第二端子、相应的输出电容器C11、C22的第二端子以及相应的第二输出端子Y1、Y2连接。相应的二极管D1、D2的第二端子可以为相应的二极管D1、D2的阴极。
开关Q1、Q11、Q2、Q22例如可以是一个或多个：场效应晶体管(FET)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、碳化硅(SiC)开关、氮化镓(GaN)开关等。开关Q1、Q11、Q2、Q22如图3A所示为MOSFET。开关Q1、Q11、Q2、Q22可以是有源开关(例如，当开关Q1、Q2为OFF时，开关Q11、Q22被控制为ON的MOSFET)、继电器等。在一些实施方式中，开关Q11、Q22可以替换为与作为开关Q11、Q22的一部分示出的寄生二极管对应的二极管。
功率级201a、202a可以串联连接(例如，具有通过连接250连接的输出，例如，第一功率级201a的第二输出端子Z1可以连接到第二功率级202a的第一输出端子Y2)。功率设备106a的总输出电压Vout可以是第一功率级201a的输出电压Vol和第二功率级202a的输出电压Vo2的组合(例如，总输出电压Vout可以大约等于输出电压Vol与输出电压Vo2相加)。
功率设备106a的输出电流(Iout)可以是第一功率级201b和第二功率级202b的共享输出电流(Iout)(例如，Iout可以大约等于第一电感器L1[IL1]的电流，该电流可以大约等于第二电感器L2[IL2]的电流)。
功率设备106a可被配置为控制功率设备106a的输出(例如，一个或多个输出电压Vo1、Vo2、Vout)。
可替换地(或者另外，在降压+升压转换器的情况下)，升压转换器(例如，图3D中的功率级202ad)可用于一个或多个功率级201a、202a。升压转换器是DC-DC功率转换器，其将第一对输入端子W1、W2和X1、X2处的相应第一电压Vi1、Vi2升压至第二对输出端子Y1、Y2和Z1、Z2处的第二电压Vo1、Vo2。升压转换器可相应地将第一对输入端子W1、W2和X1、X2之间的电流转换为第二对输出端子Y1、Y2和Z1、Z2之间的减小电流。
尽管为了简明起见在图3A和其他图中仅示出了两个功率级201a和202a，但应理解，功率设备106可以包括更多的功率级(例如，并联和/或串联连接的两个以上的功率级)。
图3B示出了根据本主题的示例的功率设备106ab。功率设备106ab可包括在功率设备106ab的输出端串联连接的多个功率级201ab、202ab。功率设备106ab可以与本文所示的其他功率设备类似，只是功率设备106ab显示功率设备106可以包括附加的旁路二极管D12。附加旁路二极管D12跨功率设备106ab的输出端连接。旁路二极管D12可被配置为绕过所述多个功率级201ab、202ab(例如，响应于一个或多个旁路条件，例如，如果电源和/或功率设备故障或供电不足)。具有附加旁路二极管D12的一种可能的优点是，在两个功率级201ab、202ab均被绕过的情况下，然后在仅存在相应的旁路二极管D1、D2的情况下(例如，如图3A所示)，则根据两个二极管D1、D2可能存在损耗(例如，功率损耗)。但是，在还存在附加旁路二极管D12(其可以是与二极管D1、D2中的每一个类似的二极管，例如，如图3B所示)的情况下，如果两个功率级201ab、202ab被附加二极管D12绕过，则功率损耗可以小于两个可选旁路二极管D1、D2处于活动状态时的功率损耗(例如，如果所有二极管D1、D2、D12都是相似的二极管，则损耗甚至可以是其的一半)。此外，可以配置功率设备106ab，使得在两个功率级201ab和202ab都要被绕过的情况下，可以配置附加二极管D12来执行旁路而不是相应的二极管D1和D2。
图3C示出了根据本主题的示例的功率设备106ac。功率设备106ac可包括在功率设备106ac的输出端串联连接的多个功率级201ac、202ac。功率设备106ac可以与本文所示的其他功率设备106类似，只是功率设备106ac表明功率设备106可以包括共享旁路二极管D12。共享旁路二极管D12跨功率设备106a的输出端连接。旁路二极管D12可被配置为绕过所述多个功率级201ac、202ac(例如，响应于一个或多个旁路条件)。在一些情况下，对于相应的功率级201ac、202ac中的每一个，功率设备106ac可能不包括相应的旁路二极管D1、D2。
图3D示出了根据本主题的示例的功率设备106ad。功率设备106ad可包括在功率设备106ad的输出端串联连接的多个功率级201ad、202ad。功率设备106ad可以与本文所示的其他功率设备106类似，只是功率设备106ad表明功率设备106可以包括为升压转换器的一个或多个功率级201ad、202ad。例如，功率设备106ad可以是具有第一功率级201ad和第二功率级202ad的反向降压升压设备，第一功率级201ad为降压转换器，第二功率级202ad为升压转换器。在功率设备106ad中，第一功率级201ad和第二功率级202ad可以与共享接地电位连接。共享接地电位可以为电流返回到相应的电源/功率级提供路径，并且可以促进多个元件之间的通信(例如，与多个元件具有不同的参考电压而不是相同的共享接地电位相比，可能需要更少的步骤和/或其他元件来允许通信)。例如，在功率设备106a/106ab/106ac中，包括在功率设备106的输出端串联连接的多个功率级201、202，其中，转换器201中的一个(例如，辅助单元Aux1)的参考电压可以不同于转换器202中的另一个(例如，辅助单元Aux2)的参考电压。例如，如果每个功率级201、202的输出电压为约80V，则功率级202的辅助单元Aux2的参考电压可以为约0V，而功率级201的辅助单元Aux1的参考电压可以为约80V(例如，约为功率级202的输出电压Vo2的电压值)。这可能使多个功率级201、202之间的通信复杂化，并且可能需要附加的元件(未示出)，以便于多个功率级201、202之间的通信。另一方面，功率设备106ad中可以具有多个功率级201ad、202ad的共享接地电位，则功率级202ad的辅助单元Aux2的参考电压可以为约0V(或其他共享参考电压，例如10V)，而功率级201的辅助单元Auxl的参考电压也可以为约0V(或其他共享参考电压，例如，约10V)，其与另一辅助单元Aux2的参考电压大约相同。这可以促进功率设备106ad的元件之间的通信(例如，相应控制器Con1、Con2之间的通信)。
图3E示出了根据本主题的示例的功率设备106ae。功率设备106ae可包括在功率设备106ae的输出端串联连接的多个功率级201ae、202ae。与功率设备106ad类似，功率设备106ae可以包括以具有共享接地电位的配置连接的第一功率级201ae和第二功率级202ae。
图3F示出了根据本主题的示例的功率设备106af。功率设备106af可包括在功率设备106af的输出端串联连接的多个功率级201af、202af。功率设备106af可以包括以镜像配置连接的第一功率级201af和第二功率级202af。镜像配置可以帮助提供共享接地电位(其一些可能的好处可能在上面详述)。与功率设备106a/106ab/106ac类似，功率设备106af可以包括为降压转换器多个功率级201af和202af。
图3G示出了根据本主题的示例的功率设备106ag。功率设备106ag可包括在功率设备106ag的输出端串联连接的多个功率级201ag、202ag。功率设备106ag可以与本文所示的其他功率设备106类似，只是功率设备106ag表明功率设备106可以包括共享电压传感器Vsensor。所述共享电压传感器可以设置在功率设备106ag的输出端子上，并被配置为测量跨所述一系列功率级201ag、202ag的总合并电压。如果多个功率级201ag、202ag分别位于单独的功率设备中，则可以使用多个电压传感器代替共享电压传感器Vsensor。
图3H示出了根据本主题的示例的功率设备106ah。功率设备106ah可包括在功率设备106ah的输出端串联连接的多个功率级201ah、202ah。功率设备106ah可以与本文所示的其他功率设备106类似，只是功率设备106ah显示功率设备106可以包括多个放电电路Dis1、Dis2。每个放电电路可以包括一个或多个放电电阻和一个或多个放电开关(例如，类似于图4E所示的放电电阻R和放电开关Q)。每个放电电路Dis1、Dis2可以跨一个功率级201ah、202ah的相应输出端设置，并且被配置为对该功率级201ah、202ah执行放电(例如，每个放电电路可以独立操作；例如，每个放电电路可由一个或多个控制器控制，以基于/响应与所述功率级所连接的相应电源相关的一个或多个放电条件(例如，高于特定阈值的电压值、一个或多个开关的断开等)彼此独立地进行放电。
图4A至图6B示出了根据本主题的示例的具有并联的功率级201、202的功率设备106的示例。
图4A示出了根据本主题的示例的功率设备106b。功率设备106b可以包括多个功率级201b、202b，被配置为分别连接至少一个电源。所述相应的电源可以是单个电源或多个电源(例如，串联和/或并联连接，例如，如图11-14所示)。例如，第一电源可以连接第一功率级201b的输入端子W1、X1，第二电源可以连接第二功率级202b的输入端子W2、X2。
如上所述，功率级201b、202b例如可以为一个或多个：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、Cuk转换器等)、DC-AC转换器/逆变器、微逆变器、反激式转换器等。
在图4A的示例中，功率级201b、202b示出为DC-DC降压转换器(在降压配置中)，如上文关于图3A的详细描述。
与功率设备106a的功率级201a、202a不同，功率级201b、202b可以并联连接(例如，第一功率级201b的输出与第二功率级202b的输出并联连接，例如，输出可以通过一对连接260并联连接)。功率设备106b的输出电压Vout可以是第一功率级201b和第二功率级202b的共享输出电压Vo12(例如，输出电压Vout可以大约等于第一功率级201b的输出电压，其可以大约等于第二功率级202b的输出电压)。所述并联连接的输出电压相对较小(与所述串联连接相比)可以允许所述功率设备106b被配置为连接到更多的电源(例如，PV模块、PV模块串等，比所述串联连接的情况更多，所述串联连接对于相同数量的电源可能具有更大的总输出电压)。共享输出电压Vo12可以是跨Y12、Z12端子的电压。二极管D12和/或电容器C12可以连接在端子Y12和Z12之间。
功率设备106b的总输出电流Iout可以是第一功率级201b的输出电流Io1和第二功率级202b的输出电流Io2的组合(例如，总输出电流Iout可以大约等于输出电流Io1加上输出电流Io2)。所述并联连接的组合输出电流(与所述串联连接相比)可以允许所述功率设备106b被配置为输出相对较大的电流(例如，大于所述串联连接的情况，所述串联连接的相同电源数量可能具有较小的总输出电流)。例如，在第一输出电流Io1为约20A且第二输出电流Io2为约20A的情况下，对于并联连接，总输出电流Iout可以为约40A。在串联连接的情况下，输出电流Iout可以为约等于第一输出电流IL1且约等于第二输出电流IL2，因此输出电流Iout可以为约20A。例如，如果所述并联连接需要输出电流Iout为20A，则功率设备106b可以包括比串联连接中使用的电感器更小的电感器L1、L2，因为此时每个电感器L1、L2可能只需要输出所需电流的约一半。例如，如果第一输出电流Io1约为10A，第二输出电流Io2约为10A，则所述并联连接的总输出电流Iout可以为约20A(例如，Iout＝Io1+Io2＝10A+10A＝20A)。使用比串联连接输出的电流相对较小的较小电感器可以降低损耗(例如，功率损耗比串联连接时的损耗更小)。在功率设备中，多个功率级201b、202b的输出端并联连接与输出端串联连接相比，由于直流电阻(DCR)(例如，电感器的电阻，其可能是绕组中使用的导线的电阻导致)而导致的损耗更小。例如，如果每个电感器的DCR约为2mOhm，则DCR引起的功率损耗可以约为2mOhm*I^2(例如，DCR*I^2)。如果在串联连接中要求两个电感器L1、L2具有约20A的电流I，而在并联连接中要求两个电感器L1、L2分别具有约10A的电流I，则在并联连接的情况下，由于DCR而产生的功率损失可以比串联连接的情况少大约四倍(例如，I并联^2/I串联^2＝10^2/20^2＝100/400＝1/4)。
功率设备106b可被配置为使用一个或多个控制器控制功率设备106b的输出(例如，一个或多个输出电流Io1、Io2、Iout)。
一个或多个功率级可被配置为补偿另一个或多个功率级。例如，如果一个或多个功率级连接到一个或多个电量较少的电源(例如，由于故障、遮挡等)，则其他功率级中的一个或多个功率级可被配置为帮助补偿表现不佳的转换器/功率级。例如，可以控制每个功率级的输出电流以帮助补偿表现不佳的转换器/功率级(例如，通过控制第一输出电流和/或第二输出电流，和/或通过控制功率设备的输出电压Vout，例如，如果系统功率设备110是非固定电压逆变器)。例如，如果期望的输出电流Iout为约40A，且第一功率级仅能够产生约200W，而第二功率级能够产生约600W，则第二功率级可以配置/控制产生约30A的输出电流Io2，而第一功率级可以配置/控制产生约10A的输出电流Io1，从而提供约40A的总输出电流Iout(例如，Iout＝Io1+Io2＝＝10A+30A＝40A)。
可控制总输出电流Iout的功率设备106b可被配置为根据负载(例如，电网、电机等)和/或连接至功率设备106b的存储设备(例如，电池)的要求来控制输出电流。例如，所述功率设备可以被配置为在连接/充电存储设备时提供较大的输出电流Iout，在连接需要较小电流的负载时提供较小的电流。功率设备106b可以通过控制功率设备106b的输入端的输入电压为某一值来控制总输出电流Iout；在设置输入电压时，功率设备106b的输入电流可以约等于提供给功率设备106b的总功率除以输入电压(电流I＝功率P/电压V)，功率设备106b的输入电流可以对应总输出电流Iout。
图4B示出了根据本主题的示例的功率设备106bb。功率设备106bb可包括在功率设备106bb的输出端并联连接的多个功率级201bb、202bb。功率设备106bb可以与本文所示的其他功率设备106类似，只是功率设备106bb显示功率设备106可以包括共享电流传感器Isensor。共享电流传感器可以设置在电感器L1、L2中的一个或多个电感器的端子与功率设备106bb的输出端子之间，并且可以被配置为测量功率级201bb、202bb的合并电流。如果多个功率级201bb、202bb分别位于单独的功率设备中，则可以使用多个电流传感器代替共享电流传感器Isensor。
图4C示出了根据本主题的示例的功率设备106bc。功率设备106bc可包括在功率设备106bc的输出端并联连接的多个功率级201bc、202bc。功率设备106bc可以与本文所示的其他功率设备106类似，只是功率设备106bc表明功率设备106的一个或多个控制器Con1、Con2可以连接到相同的接地电位，其中(例如，如上所述)，相同的接地电位可以为功率设备提供可能的益处，例如，促进多个控制器之间的通信和/或提供相对快速的通信。控制器与接地电位之间的类似连接也如图6B所示。
图4D示出了根据本主题的示例的功率设备106bd。功率设备106bd可包括在功率设备106bb的输出端并联连接的多个功率级201bd、202bd。功率设备106bd可以与本文所示的其他功率设备106类似，表明功率设备106bd显示功率设备106可以包括共享放电电路Dis。共享放电电路Dis可以跨功率设备106bd的输出端子设置，并且可以被配置为对功率设备106bd进行放电(例如，对于两个功率级201bd、202bd一起，例如，放电电路Dis可以由一个或多个控制器控制，以基于/响应与所述功率设备连接的一个或多个电源相关的一个或多个放电条件[例如，高于一定阈值的电压值，以及一个或多个开关的断开等]进行放电)。如果多个功率级201bd、202bd处于单独的功率设备中，则可能需要多个放电电路而不是共享放电电路Dis。
图4E示出了根据本主题的示例的功率设备106be。功率设备106be可包括在功率设备106be的输出端并联连接的多个功率级201be、202be。与功率设备106bd类似，功率设备106be可以包括共享放电电路Dis。共享放电电路Dis可以跨功率设备106be的输出端子设置，并可以被配置为对功率设备106be进行放电。共享放电电路Dis可包括放电电阻R和放电开关Q。例如，如果一个或多个控制器获得一个或多个放电条件，则所述一个或多个控制器可激活放电电路(例如，闭合放电开关Q)，所述放电电路可通过诱导电流流经放电电阻R来对电压进行放电。
与所述共享旁路二极管示出的相似，功率设备106可具有如上所述的其他共享元件(或附加元件)(例如，所述共享元件可包括共享的：电容器、电感器、控制器、辅助功率单元、传感器、PLC、RSD等)。例如，一个或多个共享传感器(例如，共享电流传感器)可以连接在所述功率设备和/或功率级的输入端，并且所述共享传感器可以被配置为测量/获取与所述多个功率级相关的数据(例如，感测/测量所述多个功率级之间的差动[输入]电流)。
也如上文所述，所述功率设备可以包括多个相应的元件(例如，控制器、辅助功率单元、旁路二极管等)和/或可被配置为提供附加功能的附加元件(例如，可被配置为帮助获取可用于构建与所述电力系统[例如，电源、功率设备、开关/二极管等]的元件的操作/性能相关的图形的数据)。
图5示出了根据本主题的示例的功率设备106c。功率设备106c可以包括并联连接的功率级201c、202c。功率设备106c可以与本文所示的其他功率设备106类似，只是功率设备106c示出图5中并排示出的功率级201、202。
类似于本文所示的其他功率设备106(例如，功率设备106b)，功率设备106c的功率级201c、202c具有共享的接地电位。所述接地电位可以是虚拟/本地的接地电位(而不是电连接到实际地面)。例如，所述接地电位可以与相对于所述实际接地电位的电压(例如，浮动电压)相关。
所述共享接地电位可以帮助功率设备106具有共享元件(例如，比所述功率设备没有多个功率级时更少的元件)。这可以具有促进多个控制器之间通信的优点(例如，通过向它们提供相同的参考电压，或者通过单个控制器而不是多个控制器，因为单个控制器可以通过共享接地电位连接到多个相应的辅助功率单元和/或相应的电源)。所述共享接地电位还可以帮助功率设备106配置附加功能(例如，当所述多个功率级中的每个功率级具有例如控制器和/或辅助功率单元等元件时)。例如，(例如，为使得所述功率设备获取较小的电压数据和/或在较小的电压下执行电流-电压操作点搜索和/或在较小的电压下执行峰值扫描/峰值搜索)，因为一个元件可以执行其他元件正常执行的功能，因此，在所述功率设备仅有一个元件且不能自由执行功能或者可能无法在某些电压范围内执行功能的情况下，可以释放所述其他元件以执行所述功能。
图6A示出了根据本主题的示例的功率设备106d。功率设备106d可以包括在并联输出连接中连接的功率级201d和202d。功率设备106d可以与本文所示的其他功率设备106类似，只是功率设备106d表明功率设备106可以包括单个共享辅助功率单元Aux和单个共享控制器Con(例如，由功率级201d、202d共享)。单个共享辅助功率单元Aux和/或单个共享控制器Con可以通过所述共享接地电位连接到多个功率级201d和202d中的每一个。单个共享辅助功率单元Aux和/或单个共享控制器Con可以通过一个或多个其他共享端子分别与多个功率级201d、202d连接。例如，单个共享辅助功率单元Aux可以与端子W1连接，端子W1可以与端子W2(未示出)连接，从而提供共享端子W12(未示出)。端子W1可通过一个或多个电元件(例如，一个或多个二极管[未示出])连接至端子W2。单个共享辅助功率单元Aux和/或单个共享控制器Con可被配置为操作多个功率级201d和202d。
图6B示出了根据本主题的示例的功率设备106db。功率系统设备106db可包括在功率设备106db的输出端并联连接的多个功率级201db、202db。功率设备106db也可以具有单个共享辅助功率单元Aux和单个共享控制器Con(例如，由功率级201db、202db共享)。单个共享辅助功率单元Aux和/或单个共享控制器Con可以通过所述共享接地电位连接到多个功率级201db和202db中的每一个。功率设备106db可以与本文所示的其他功率设备106类似，只是功率设备106db表明单个共享辅助功率单元Aux和/或单个共享控制器Con也可以通过一个或多个电元件连接到多个功率级201db和202db中的每一个。例如，单个共享辅助功率单元Aux可以通过连接在端子W1和辅助功率单元Aux之间的二极管D11与功率级201db连接。单个共享辅助功率单元Aux也可以通过连接在端子W2和辅助功率单元Aux之间的二极管D22连接到功率级202db。单个共享控制器Con可经由单个共享辅助功率单元Aux连接至多个功率级201d、202d(例如，单个共享控制器Con可直接连接至单个共享辅助功率单元Aux)。单个共享控制器Con可连接到所述共享接地电位，以提供电流返回相应的电源/功率级的路径。例如，如果电流/信号由第一电源/功率级201db(例如，由电压Vpv1表示)提供，则电流/信号可流经第一二极管D11至控制器Con(例如，通过辅助功率单元Aux)，电流/信号可通过共享接地电位返回至第一电源/功率级201db。如果不同的电流/信号由第二电源/功率级202db(例如，由电压Vpv2表示)提供，则电流/信号可流经第二二极管D22至控制器Con(例如，通过辅助功率单元Aux)，电流/信号可通过共享接地电位返回至第二电源/功率级202db。
例如，可以从电源(例如，连接到相应功率级201、202中的一个或多个的相应电源)向多个功率级201、202中的一个或多个(例如，控制器中的一个或多个)提供功率。该功率可以提供给功率设备的一个或多个元件(例如，分别与该电源直接连接的功率级201、202的一个或多个元件，和/或与另一电源直接连接的其他功率级201、202的一个或多个元件，例如，一个或多个控制器、一个或多个辅助单元、一个或多个PLC单元等)。
例如，可以从第一电源102(或辅助功率单元)向第一功率级201(例如，向第一控制器Con1或共享控制器Con，和/或向第一辅助单元Aux1或共享辅助单元Aux)提供功率。还可以从同一第一电源102(或辅助功率单元)向第二功率级202(例如，向第二控制器Con2或共享控制器Con，和/或向第二辅助单元Aux2或共享辅助单元Aux)提供功率(例如，当另一第二电源104未产生功率时，或者来自第二电源104或其他辅助单元的功率被用于不同功能时，例如，进行电流电压操作点搜索和/或峰值扫描/峰值搜索)。
例如，可以从第一电源102向第一功率级201db(例如，通过共享辅助单元Aux向共享控制器Con)提供第一电压，如图6B中的Vi1所示。这可以允许共享控制器监控第一电源102和/或第二电源104，即使电源104未产生功率(例如，Vi1大于约12V且Vi2小于约12V或约0V)。
作为另一示例，可以从第一电源102向第一功率级201db(例如，通过共享辅助单元Aux向共享控制器Con)提供第一电压，如图6B中的Vi1所示。可以从第二电源104向第二功率级202db(例如，通过共享辅助单元Aux向共享控制器Con)提供第二电压，如图6B中的Vi2所示(例如，Vi1大于约12V且Vi2也大于约12V)。这可以允许所述共享控制器在第一电源102和/或第二电源104上执行电流-电压操作点搜索和/或峰值扫描/峰值搜索(例如，即使在较低电压下)(因为所述控制器和/或辅助单元从所述第一电源接收足够的功率，因此甚至低于12V时，也可以利用来自不同电源的多余功率或功率来执行附加功能，例如，进行搜索)。例如，第一电源102可以向共享辅助单元Aux提供包括12V的60V。通常(例如，在功率设备中没有多个功率级的情况下)，由于12V被提供给辅助单元12V，那么可以在大于12V的电压下进行搜索。但是，在功率设备106中有多个功率级201、202的情况下，第一电源102可以向辅助单元Aux提供功率，第二电源(例如，第二电源104或第二辅助功率单元Aux2)可向控制器Con提供功率，从而在甚至低于12V的电压下进行搜索。获取数据并在甚至低于12V的电压下监控一个或多个电源可能也会出现类似的情况，其中，由于可以从第一电源(例如，第一电源102)向一个或多个控制器/辅助单元提供功率，并且还可以从第二电源(例如，第二电源104或不同的辅助功率单元)向一个或多个控制器提供功率，则一个或多个控制器可以(例如，对于一个或多个相应的电源102、104)获得与相对较小的电压相关的数据，例如，小于约12V。
图7至图14示出了根据本主题的示例的连接到多个电源102和104的功率设备106的示例。图7至图14所示的功率设备106可以是图1A至图2B所示的各种电力系统100的一部分。图7至图10示出了根据本主题的示例的具有串联的功率级201、202的功率设备106的示例。例如，图7至图10所示的具有串联功率级201、202的功率设备106可以是图3A至图3H所示的具有串联功率级201、202的各种功率设备106中的任一个。
图7示出了根据本主题的示例的功率设备106e。功率设备106e可以包括多个功率级201、202，其输出端通过连接250串联连接。
如图7所示，每个功率级201、202具有分别连接到一个电源102、104的输入端。相应的电源102、104可以并联连接到功率设备106e(例如，连接到功率设备106e的输入端)。
如上所述，任何一个功率设备106(例如，图7-14中所示的功率设备106e-1061)可以连接到一个或多个其它功率设备106(例如，并联和/或串联)。一个或多个功率设备106/功率设备106的串114可以连接到一个或多个系统功率设备110(例如，并联和/或串联)。
在一些示例中，一个功率级201、202可以连接单个电源，另一个功率级201、202可以连接多个电源。
在一些例子中，每个功率级201、202可以连接到相应的多个电源(如图8-10和图12-14所示)。
图8示出了根据本主题的示例的功率设备106f。功率设备106f可以包括多个功率级201、202，其输出端通过连接250串联连接。
如图8所示，每个功率级201、202的输入端连接到相应的多个电源102、104。相应的多个电源102、104可以并联连接。每个相应的多个电源102、104还可以包括与功率设备106f的第一输入(例如，第一功率级201)并联连接的多个电源102，以及与功率设备106f的第二输入(例如，第二功率级202)并联连接的多个电源104。
图9示出了根据本主题的示例的功率设备106g。功率设备106g可以包括多个功率级201、202，其输出端通过连接250串联连接。
如图9所示，每个功率级201、202的输入端连接到相应的多个电源102、104。相应的多个电源102、104可以并联连接。每个相应的多个电源102、104还可以包括与功率设备106g的第一输入(例如，第一功率级201)串联连接的多个电源102，以及与功率设备106g的第二输入(例如，第二功率级202)串联连接的多个电源104。
图10示出了根据本主题的示例的功率设备106h。功率设备106h可以包括多个功率级201、202，其输出端通过连接250串联连接。
如图10所示，每个功率级201、202的输入端连接到相应的多个电源102、104。相应的多个电源102、104可以并联连接。每个相应的多个电源102、104还可以包括与功率设备106h的第一输入(例如，第一功率级201)串联连接的多个电源102，以及与功率设备106h的第二输入(例如，第二功率级202)并联连接的多个电源104。
图11至图14示出了根据本主题的示例的具有并联连接的功率级201、202的功率设备106的示例。例如，图11至图14所示的具有并联功率级201、202的功率设备106可以是图4A至图6B所示的具有并联功率级201、202的各种功率设备106中的任一个。
图11示出了根据本主题的示例的功率设备106i。功率设备106i可包括多个功率级201、202，其输出端(例如通过一对连接260)并联连接。
如图11所示，每个功率级201、202的输入端分别连接到一个电源102、104。相应的电源102、104可以并联连接到功率设备106i(例如，连接到功率设备106i的输入端)。
图12示出了根据本主题的示例的功率设备106j。功率设备106j可包括多个功率级201、202，其输出端(例如通过一对连接260)并联连接。
如图12所示，每个功率级201、202的输入端连接到相应的多个电源102、104。相应的多个电源102、104可以并联连接。每个相应的多个电源102、104还可以包括与功率设备106j的第一输入(例如，第一功率级201)并联连接的多个电源102，以及与功率设备106j的第二输入(例如，第二功率级202)并联连接的多个电源104。
图13示出了根据本主题的示例的功率设备106k。功率设备106k可包括多个功率级201、202，其输出端(例如通过一对连接260)并联连接。
如图13所示，每个功率级201、202的输入端连接到相应的多个电源102、104。相应的多个电源102、104可以并联连接。每个相应的多个电源102、104还可以包括与功率设备106k的第一输入(例如，第一功率级201)串联连接的多个电源102，以及与功率设备106k的第二输入(例如，第二功率级202)串联连接的多个电源104。
图14示出了根据本主题的示例的功率设备1061。功率设备1061可包括多个功率级201、202，其输出端(例如通过一对连接260)并联连接。
如图14所示，每个功率级201、202的输入端连接到相应的多个电源102、104。相应的多个电源102、104可以并联连接。每个相应的多个电源102、104还可以包括与功率设备1061的第一输入(例如，第一功率级201)串联连接的多个电源102，以及与功率设备1061的第二输入(例如，第二功率级202)并联连接的多个电源104。
图15至图19为图形和流程图的示例。例如，所述图形和流程图可以涉及图1A至图14所示的各种电力系统100和功率设备106。
图15A和图15B示出了根据本主题的示例的图形。如上所述，功率设备106可被配置为即使在相对较小的电压值下也使用峰值扫描/峰值搜索来确定峰值工作功率。在图15A的图形1500所示的示例中，如果执行峰值扫描/峰值搜索以查找最高峰值，则如果从为大约电压VL(例如，约12V或约5V)的相对较小的阈值电压以下执行扫描，则没有关系，因为图形1500中所示的第一峰值P1小于图形1500中的第二峰值P2(即，峰值P2大于峰值P1)。然而，在图15B的图形1502所示的情况下，如果第一峰值P1大于第二峰值P2，并且仅在大于为约电压VL的相对较小的阈值电压的电压下执行峰值扫描/峰值搜索，则峰值扫描/峰值搜索可能只找到较小的第二峰值P2而不找到较大的第一峰值P1。在这种情况下，如果选择了较小的第二峰值P2，则功率设备/电力系统可能会错过一个潜在的更大的输出功率。另一方面，如果在该示例中，在低于为约电压VL的相对较小的阈值电压的电压下也执行峰值扫描/峰值搜索，则峰值扫描/峰值搜索也可能发现较大的第一峰值P1。在这种情况下，可以选择较大的第一峰值P1，功率设备/电力系统可以受益于潜在的较大输出功率。
在相对较小的电压下进行峰值扫描/峰值搜索可能会导致劣化检测和分析(例如，在电源相对较小的示例中，在电源、子串优化等中烧毁/损坏开关/二极管)。
图16示出了根据本主题的示例的图形。功率设备106可被配置为获取与相对较小的电压相关的数据。例如，其他功率设备可能无法获取与相对较小的电压(例如，小于阈值，例如，小于约12V、小于约5V、约0V和/或小于约0V)相关的数据(例如，功率和/或性能数据)。该数据可用于确定与电力系统元件(例如，功率设备、电源等)的寿命相关的数据。对于电力系统的一个或多个元件(例如，一个或多个功率设备)，每个曲线1602、1604、1606、1608可以涉及不同的时间段(例如，年、月、日等)。例如，曲线1602可以涉及电源在第一年期间产生的功率，曲线1604可以涉及电源在第二年期间产生的功率，曲线1606可以涉及电源在第三年期间产生的功率，曲线1608可以涉及电源在第四年期间产生的功率，等等。在本主题中，由于即使在相对较低的电压(例如，在约0V-VL之间，例如，在约0V-12V之间，或约0V-5V，或甚至小于0伏)下也可以获得数据，那么，与该数据有关的其他结论可能会比在没有该数据的情况下更有可能确定。又例如，曲线1602可以涉及电源在一天的第一小时期间产生的功率，曲线1604可以涉及电源在一天的第二小时期间产生的功率，曲线1606可以涉及电源在一天的第三小时期间产生的功率，曲线1608可以涉及电源在一天的第四小时期间产生的功率，等等。作为另一示例，曲线1602可以涉及一年中由第一电源产生的功率，曲线1604可以涉及一年中由第二电源产生的功率，曲线1606可以涉及一年中由第三电源产生的功率，曲线1608可以涉及一年中由第四电源产生的功率，等等。
图17示出了根据本主题示例的方法的流程图/过程1700。所示示例涉及峰值功率搜索，但是可以对其他电流电压操作点搜索(例如，使用具有多个辅助功率单元的功率设备)执行类似操作。
在步骤1702中，判断是否进行峰值功率搜索。本步骤可以通过电力系统的一个或多个控制器执行。所述判断可以基于一个或多个参数/因素进行(例如，与执行峰值功率扫描/峰值功率搜索的时间间隔相关的时间参数，和/或所述电力系统的必要元件[例如，一个或多个控制器，辅助功率单元]是否可用于执行与峰值扫描/峰值搜索相关的操作)。
如果在步骤1702中，所述判断不是执行峰值功率搜索，则该步骤可以在后续时间(例如，在特定时间间隔之后，和/或基于/响应一个或多个获得的信号和/或参数)再次执行。
如果在步骤1702中，所述判断是执行峰值功率搜索，则所述过程1700可以继续至步骤1704。
在步骤1704中，进行峰值功率搜索。峰值扫描/峰值搜索可以使用电力系统的一个或多个控制器进行。峰值扫描/峰值搜索可以在相对较小的电压值下进行。
在步骤1706中，确定峰值功率电压。峰值功率电压可以通过电力系统的一个或多个控制器确定。可以使用在步骤1704中获得的数据(例如，包括在相对较小的电压值下获得的数据)来确定该峰值功率电压。该峰值功率电压可以至少部分地通过用获得的数据建立I-V曲线(例如，类似于图15A和15B的图形1500或图形1502的图形)来确定。
在步骤1708中，根据确定的峰值功率电压(例如，在步骤1706中确定)操作所述电力系统的一个或多个元件(例如，一个或多个功率设备、功率级等)。
然后，在步骤1702开始的过程1700可以在后续时间(例如，在特定时间间隔之后，和/或基于/响应一个或多个获得的信号和/或参数)再次重复。
图18示出了根据本主题的示例的方法1800的流程图/过程。所示示例涉及峰值功率搜索，但是可以对其他电流电压操作点搜索(例如，使用具有多个辅助功率单元的功率设备)执行类似操作。
在步骤1802中，获取相对较小电压相关的数据。该步骤可以使用电力系统的一个或多个控制器(例如，使用具有多个控制器和/或多个辅助功率单元的功率设备106)执行。该数据可以通过在相对较小的电压值下进行峰值扫描/峰值搜索获得(例如，类似于在图17的步骤1704中进行的峰值扫描/峰值搜索，例如，包括在相对较小的电压值下获得的数据)。
在步骤1804中，可以对获取的数据进行诊断。本步骤可以通过电力系统的一个或多个控制器执行。例如，所述诊断可以包括与所述电力系统的一个或多个元件(例如，一个或多个电源、一个或多个功率设备、功率级等)的性能和健康相关的一个或多个判断。所述诊断可导致基于所述诊断的一个或多个进一步的操作(例如，生成一个或多个信号[听觉和/或视觉]和/或所述电力系统的一个或多个元件的操作变化，例如，绕过或关闭一个或多个元件)。作为一个例子，所获得的数据可用于建立一个或多个图形(例如，与电力系统的一个或多个元件的性能有关；例如，类似于图15A、15B和16中的图形1500、图形1502和图形1600的图形)。
然后，在步骤1802开始的过程1800可以在后续时间(例如，在特定时间间隔之后，和/或基于/响应一个或多个获得的信号和/或参数)再次重复。
图19示出了根据本主题示例的方法的流程图/过程1900。
过程1900可用于帮助同步功率设备106的一个或多个控制器和/或PLC单元的传输(例如，在功率设备具有多个控制器和/或PLC单元的情况下)。
在步骤1902中，判断一个或多个控制器/PLC单元是否正在传输。本步骤可以通过电力系统的一个或多个其他控制器执行。所述判断可以基于一个或多个获得的参数(例如，时间参数、电参数、通信参数等)做出。
如果在步骤1902中，所述判断为一个或多个控制器/PLC单元正在传输，则该步骤可以在后续时间(例如，在一定时间间隔之后，和/或基于/响应一个或多个获得的信号和/或参数)再次执行。
如果在步骤1902中，所述判断为一个或多个控制器/PLC单元未传输，则所述过程1900可继续至步骤1904。
在步骤1904中，传输信号。该信号可以使用电力系统的一个或多个控制器/PLC单元传输。
然后，在步骤1902开始的过程1900可以在后续时间(例如，在特定时间间隔之后，和/或基于/响应一个或多个获得的信号和/或参数)再次重复。
尽管以上描述了示例，但是这些示例的特征和/或步骤可以以任何期望的方式进行组合、划分、省略、重新排列、修改和/或增强。本领域技术人员容易进行各种变更、修改和改进。此类变更、修改和改进应成为本说明书的一部分，尽管本文未明确说明，并且应属于本发明的精神和范围之内。相应地，以上仅是举例说明，不作限定。
条款：
条款1.一种装置，包括：
功率设备，被配置为转换来自多个电源的功率；
其中，所述功率设备包括多个功率级；
其中，所述多个功率级中的每一个被配置为电连接到所述多个电源中的至少一个相应的电源。
条款2.根据条款1所述的装置，其中所述多个功率级中的至少一个功率级包括功率转换器。
条款3.根据条款1或2所述的装置，其中所述多个功率级串联连接。
条款4.根据前述条款任一项所述的装置，其中所述多个功率级中的第一功率级的第一输出与所述多个功率级中的第二功率级的第二输出串联。
条款5.根据条款1或2所述的装置，其中所述多个功率级并联连接。
条款6.根据条款1或条款2或条款5中任一项所述的装置，其中所述多个功率级中的第一功率级的第一输出与所述多个功率级中的第二功率级的第二输出并联。
条款7.根据前述条款任一项所述的装置，其中所述多个功率级共享接地电位。
条款8.根据前述条款任一项所述的装置，其中所述多个功率级被配置为控制所述装置的输出。
条款9.根据前述条款任一项所述的装置，还包括所述多个功率级共享的输出电感器。
条款10.根据前述条款任一项所述的装置，其中所述多个功率级被配置为从至少一个共享辅助电源接收功率。
条款11.根据前述条款任一项所述的装置，其中所述多个功率级中的每个电连接到多个辅助电源中的至少一个相应的辅助电源。
条款12.根据条款11所述的装置，其中所述多个辅助电源中的第一辅助电源被配置为向所述多个功率级提供辅助功率，而所述多个辅助电源中的第二辅助电源被配置为向控制器提供功率，所述控制器被配置为确定操作点。
条款13.根据条款1至11任一项所述的装置，还包括至少一个控制器，被配置为获取与小于所述控制器的阈值电压的电压相关的数据。
条款14.根据条款1至11中任一项所述的装置，还包括所述多个功率级共享的至少一个控制器。
条款15.根据条款1至11任一项所述的装置，还包括至少一个分别与所述多个功率级中的每一个电连接的控制器。
条款16.根据条款1至11任一项所述的装置，还包括所述多个功率级共享的至少一个电路，其中所述至少一个电路被配置为对与所述功率设备相关的电压进行放电。
条款17.根据前述条款任一项所述的装置，其中所述多个功率级位于单个印刷电路板(PCB)上。
条款18.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述多个电源包括至少两个串联的电源。
条款19.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述多个电源包括至少两个并联的电源。
条款20.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述装置被配置为连接至少一个系统功率设备。
条款21.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述装置被配置为与至少一个其他类似装置连接，详见条款1。
条款22.根据条款21所述的装置，其中所述装置和所述至少一个其他类似装置被配置为串联连接。
条款23.根据条款21所述的装置，其中所述装置的输出端串联于所述至少一个其他类似装置的输出端。
条款24.根据条款22所述的装置，其中所述装置被配置为通过单个物理连接器串联连接到所述至少一个其他类似装置。
条款25.根据条款21所述的装置，其中所述装置和所述至少一个其他类似装置被配置为并联连接。
条款26.根据条款21所述的装置，其中所述装置的输出端并联于所述至少一个其他类似装置的输出端。
条款27.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述多个电源中的至少一个电源是光伏(PV)发电机。
条款28.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述多个功率级中的至少一个功率级为直流(DC)-DC转换器。
条款29.根据前述条款中任一项所述的装置，其中所述多个功率级中的至少一个功率级为以下至少一个：降压转换器、升压转换器、降压+升压转换器、降压/升压转换器、Cuk转换器、反激式转换器或逆变器。
条款30.一种方法，包括：
向功率设备提供多个功率级；
将所述多个功率级中的每一个功率级连接到多个电源中的至少一个相应电源；以及
使用所述功率设备将来自所述多个电源的功率转换为输出功率。
条款31.根据条款30所述的方法，其中所述多个功率级中的至少一个功率级包括功率转换器。
条款32.根据条款30或3l所述的方法，还包括串联连接所述多个功率级。
条款33.根据条款30至32中任一项所述的方法，还包括：串联连接所述多个功率级的第一功率级的第一输出和所述多个功率级的第二功率级的第二输出。
条款34.根据条款30或31所述的方法，还包括并联连接所述多个功率级。
条款35.根据条款30、31或34中任一项所述的方法，还包括：并联连接所述多个功率级的第一功率级的第一输出和所述多个功率级的第二功率级的第二输出。
条款36.根据条款30至条款35中任一项所述的方法，还包括配置所述多个功率级以共享接地电位。
条款37.根据条款30至36中任一项所述的方法，还包括控制所述功率设备的输出。
条款38.根据条款30所述的方法，还包括：配置所述多个功率级以共享输出电感器。
条款39.根据条款30所述的方法，还包括：配置所述多个功率级以从至少一个共享辅助电源接收功率。
条款40.根据条款30至39中任一项所述的方法，还包括：将所述多个功率级中的每个功率级电连接到至少一个相应的辅助电源。
条款41.根据条款40所述的方法，还包括：使用所述至少一个辅助电源向所述多个功率级提供辅助功率，同时使用至少一个其他辅助电源向执行电流电压操作点搜索的控制器提供功率。
条款42.根据条款30所述的方法，还包括：使用至少一个辅助电源获取与小于所述功率设备的至少一个控制器的辅助阈值电压的电压相关的数据。
条款43.根据条款30所述的方法，还包括：配置所述多个功率级以共享至少一个控制器。
条款44.根据条款30所述的方法，还包括：将所述多个功率级中的每个功率级电连接到至少一个相应的控制器。
条款45.根据条款30所述的方法，还包括：使用单个放电电路为所述多个功率级中的每个功率级对与所述功率设备相关的电压进行放电。
条款46.根据条款30至45中任一项所述的方法，还包括：在单个印刷电路板(PCB)上提供所述多个功率级。
条款47.根据条款30至46中任一项所述的方法，还包括：串联连接所述多个电源中的至少两个电源。
条款48.根据条款30至47中任一项所述的方法，还包括：并联连接所述多个电源中的至少两个电源。
条款49.根据条款30至48中任一项所述的方法，还包括：将所述功率设备连接到至少一个系统功率设备。
条款50.根据条款30至49中任一项所述的方法，还包括：将具有所述功率设备的装置和至少一个其他类似的装置串联连接。
条款51.根据条款50所述的方法，还包括串联连接所述装置和所述至少一个其他类似装置。
条款52.根据条款50所述的方法，还包括：将所述装置的输出与所述至少一个其它类似装置的输出串联连接。
条款53.根据条款51所述的方法，还包括：使用单个物理连接器串联连接所述装置和所述至少一个其他类似装置。
条款54.根据条款50所述的方法，还包括并联连接所述装置和所述至少一个其他类似装置。
条款55.根据条款50所述的方法，还包括：将所述第一装置的输出与所述至少一个其它类似装置的输出并联连接。
条款56.根据条款30至条款55中任一项所述的方法，其中所述多个电源中的至少一个电源是光伏(PV)发电机。
条款57.根据条款30至条款56中任一项所述的方法，其中所述多个功率级中的至少一个功率级为直流(DC)-DC转换器。
条款58.根据条款30至条款57中任一项所述的方法，其中所述多个功率级中的至少一个功率级为以下至少一个：降压转换器、升压转换器、降压+升压转换器、降压/升压转换器、Cuk转换器、反激式转换器或逆变器。

Claims (16)

1.一种装置，包括：
功率设备，被配置为转换来自多个电源的功率；
其中，所述功率设备包括多个功率级；
其中，所述多个功率级中的每一个被配置为电连接到所述多个电源中的至少一个相应的电源。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个功率级中的至少一个功率级包括功率转换器。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述多个功率级中的第一功率级的第一输出与所述多个功率级中的第二功率级的第二输出串联。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述多个功率级中的第一功率级的第一输出与所述多个功率级中的第二功率级的第二输出并联。
5.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多个功率级共享接地电位。
6.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多个功率级被配置为控制所述装置的输出。
7.根据前述权利要求任一项所述的装置，还包括所述多个功率级共享的输出电感器。
8.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多个功率级被配置为从至少一个共享辅助电源接收功率。
9.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多个功率级中的每个电连接到多个辅助电源中的至少一个相应的辅助电源。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述多个辅助电源中的第一辅助电源被配置为向所述多个功率级提供辅助功率，而所述多个辅助电源中的第二辅助电源被配置为向控制器提供功率，所述控制器被配置为确定操作点。
11.根据权利要求1至9任一项所述的装置，还包括至少一个控制器，被配置为获取与小于所述控制器的阈值电压的电压相关的数据。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，还包括所述多个功率级共享的至少一个控制器。
13.根据权利要求1至9任一项所述的装置，还包括至少一个分别与所述多个功率级中的每一个电连接的控制器。
14.根据前述权利要求任一项所述的装置，还包括所述多个功率级共享的至少一个电路，其中所述至少一个电路被配置为对与所述功率设备相关的电压进行放电。
15.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多个功率级位于单个印刷电路板(PCB)上。
16.一种使用前述权利要求任一项所述的装置转换来自多个电源的功率的方法。
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