JP2022115850A - 電気的スイッチングのための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに並列に接続され得る複数のスイッチング構成のためのシステム、装置及び方法を提供する。【解決手段】スイッチングシステム１００Ｂは、２つの端子１０３、１０５間に接続された第１のスイッチスイッチング構成１０６と、スイッチＳ１とスイッチングユニット１１７Ｂが直列に接続され、第１のスイッチスイッチング構成が並列に接続されている第２のスイッチスイッチング構成１１６と、第１のスイッチスイッチング構成及び第２のスイッチング構成を制御して、２つの端子１０３、１０５間を接続又は切断するコントローラ１２０と、を備える。コントローラは、スイッチングユニット１１７Ｂがオンになっていることに基づいて、スイッチＳ１をオンにして２つの端子１０３、１０５間を接続する。【選択図】図１Ｂ

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年６月２日に出願された米国特許出願第６３／１９５，８９３号、および２０２１年１月２８日に出願された米国特許出願第６３／１４２，６７３号の優先権を主張し、これら開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

電気回路は、複数の電気的構成要素を含み得る。これらの電気的構成要素は、例えば、１つ以上の、電池、抵抗器、インダクタ、コンデンサ、スイッチ、トランジスタなどであり得る。回路の種々の電気的構成要素は、導電経路を使用して互いに接続され得る。スイッチは、少なくとも２つの他の電気的構成要素間に導電経路を確立し、確立された導電経路を介して、それらの少なくとも２つの他の電気的構成要素を接続し得る、電気的構成要素である。スイッチはまた、少なくとも２つの他の電気的構成要素間の導電経路を遮断し、それらの他の電気的構成要素を互いに切断し得る。一部のスイッチは、回路の他の電気的構成要素に接続された１セット以上の電気的接点を含む電気機械デバイスである。１つ以上のアクチュエータを使用して、１セット以上の電気的接点を互いに接触させ得る。電気的接点対が互いに接触している場合、電流は、それらの間を通過することができ、導電経路を閉路し得る。電気的接点対が互いに接触していない場合、電流は、それらの間を通過できず、導電経路を開路し得る。つまり、スイッチが「オン」状態の場合、電流は、導電経路を介して流れ得る。スイッチが「オフ」状態の場合、電流は、導電経路を介して流れ得ない。

以降の概要では、特定の特徴の簡略化された概要を提示する。この概要は、広範囲の概説ではなく、主要なまたは重要な要素を特定することは意図していない。

電気的スイッチングのためのシステム、装置、および方法が記載される。

いくつかの例では、電気的スイッチングは、複数のスイッチング構成を備えたスイッチングシステムによって実行される。スイッチング構成は、互いに並列であり得る。スイッチング構成は、リレースイッチなどの１つ以上の電気機械スイッチを含み得る。スイッチング構成のうちの１つ以上は、スイッチングユニットを含み得る。スイッチングユニットは、トランジスタなどの非機械スイッチを含み得る。電気機械スイッチ（例えば、電気機械リレー）は、トランジスタなどの非機械スイッチと比較して、ガルバニック絶縁およびより低い電力損失などの利点を提供し得る。非機械スイッチ（例えば、トランジスタ）は、スイッチの電気的接点対のガルバニック絶縁（例えば、物理的分離）（例えば、電気的接点のうちの１つ以上を別の電気的接点のうちの１つ以上から離れる方向に移動させる）を必要としない場合があるので、電気機械スイッチよりも比較的簡単または比較的安全にスイッチングするスイッチであり得、電気機械スイッチよりも安価であり得、スイッチング能力が低下するまで、リレーよりも多くの回数でスイッチングされ得る。非機械電気スイッチには、１つ以上の固体リレー（ＳＳＲ）が含まれ得る。非機械電気スイッチは、本明細書では「固体スイッチ」とも呼ばれる。

いくつかの例では、電気的スイッチングは、１つ以上の異なるリレースイッチと直列に接続された１つ以上のトランジスタを使用して１つ以上のリレースイッチを回避し、１つ以上のリレースイッチに並列に接続されたスイッチングレグを形成し得る。

いくつかの例では、リレースイッチは交流（ＡＣ）リレースイッチであり得、スイッチングユニットは双方向スイッチであり得る。直列連結配置で動作することで、ＡＣリレースイッチおよびスイッチングユニットは、既製のＤＣリレーよりも低コストで、直流（ＤＣ）リレースイッチの機能と同様の機能を効果的に達成し得る。例えば、スイッチングユニットは、ＤＣ電流を効果的に接続および切断し得るが、直列接続されたＡＣリレーは、オフ状態のときガルバニック絶縁を提供し得る。

これらのおよび他の特徴および利点は、以下でより詳細に説明される。

いくつかの特徴は、添付の図面において、限定としてではなく、例として示されている。図面において、同様の数字は類似の要素を指す。

本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、方法のフローチャートを示す。 本開示の主題の特定の例による、方法のフローチャートを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、方法のフローチャートを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、方法のフローチャートを示す。 本開示の主題の特定の例による、方法のフローチャートを示す。 本開示の主題の特定の例による、時系列図を示す。 本開示の主題の特定の例による、時系列図を示す。 本開示の主題の特定の例による、時系列図を示す。 本開示の主題の特定の例による、時系列図を示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、スイッチングシステムを示す。 本開示の主題の特定の例による、方法のフローチャートを示す。 本開示の主題の特定の例による、時系列図を示す。 本開示の主題の特定の例による、時系列図を示す。

理解を容易にするために、以下の用語が本明細書で言及され、以下の意味を有すると理解される。

「スイッチング構成」という用語は、１つ以上のスイッチを含む電気回路を指し得る。「スイッチング構成」という用語は、本明細書では「スイッチング回路」という用語と互換的に使用され得る。

本明細書で使用される「スイッチ」という用語は、非永続的な方式でスイッチングされ得る任意の適切な可逆的スイッチング素子を指し得る。

「スイッチングユニット」という用語は、１つ以上の非機械スイッチを含み、電気機械スイッチを含まない電気回路を指し得る。

「電気機械スイッチ」という用語は、スイッチを流れる電流の有無の結果として可動する１つ以上の可動機械部品を含むスイッチを指し得る。電気機械スイッチの例は、リレー、ＡＣリレー、スロースイッチなどである。スイッチは、シングルスロー、ダブルスローなどであり得る。

「非機械スイッチ」という用語は、スイッチを流れる電流の有無の結果として可動する１つ以上の可動機械部品を含まないスイッチを指し得る。非機械スイッチの例は、トランジスタ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）スイッチ、ガリウムナイトライド（ＧａＮ）スイッチ、サイリスタ、半導体制御整流器（ＳＣＲ）、固体リレー（ＳＳＲ）などである。

本明細書では、電気的スイッチングのためのシステム、装置、および方法が説明される。いくつかの例では、スイッチングは、スイッチングシステムによって実行される。スイッチングシステムは、複数のスイッチング構成を含み得る。複数のスイッチング構成のうちの少なくとも１つのスイッチング構成は、１つ以上の非機械スイッチを備えたスイッチングユニットを含み得る。スイッチングシステムはまた、１つ以上の非機械スイッチを備えたスイッチングユニットを有さない１つ以上のスイッチング構成を含み得る。スイッチングユニットを備えた、またはスイッチングユニットを備えないスイッチング構成は、１つ以上の電気機械スイッチを含み得る。

スイッチングユニットは、スイッチングを比較的安全で、比較的費用効果が高く、そして比較的容易にするように配置され得る１つ以上の非機械スイッチを含む。例えば、電気機械スイッチとは異なり、スイッチングユニットはガルバニック絶縁を必要としない場合がある。また、スイッチングユニットは、他のリレースイッチと比較して比較的速いスイッチング（すなわち、短いターンオンおよびターンオフ時間）を特徴とし得る。交流（ＡＣ）回路でのみ動作するように設計された、固体スイッチ（例えば、トランジスタ）および機械スイッチが、直流（ＤＣ）機械スイッチの機能と同等の機能を、ＤＣ機械スイッチのコストよりも低い合計コストで提供するように動作し得るので、機械リレーに加えてスイッチングユニットを提供することは、コストの節約も提供し得る。例えば、スイッチングユニットは、１つ以上の他の電気機械スイッチをスイッチングする前に、１つ以上の他の電気機械スイッチを流れる電流が実質的にないことを確実にすることを支援し得る。１つ以上の他の電気機械スイッチのスイッチング中に１つ以上の他の電気機械スイッチを流れる電流が実質的にないことは、１つ以上の電気機械スイッチをオンにスイッチングするときの電気機械スイッチを通る突入電流のリスクがより少ない場合があり、１つ以上の電気機械スイッチをオフにスイッチングするときに電気機械スイッチの接点を分離することはあまり困難ではない場合があるため、１つ以上の他の電気機械スイッチをより安全かつ容易にスイッチングし得る。

１つ以上の電気機械スイッチを有するスイッチングユニットなしで、スイッチング構成と並列に接続された１つ以上の非機械スイッチを有するスイッチングユニットを備えたスイッチング構成を使用することは、スイッチングシステムをオンにスイッチングするときの突入電流を防ぎ得る。スイッチングユニットを備えたスイッチング構成は、スイッチングユニットなしでスイッチング構成の１つ以上の電気機械スイッチを回避するために使用することができる電流の並列経路を提供し得る。スイッチングユニットのないスイッチング構成の１つ以上の電気機械スイッチは、スイッチングユニットが最初にオンにされた後にのみオンまたはオフにされ得る。

スイッチングユニットはまた、１つ以上の他の電気機械スイッチと直列に接続され得る。スイッチングユニットを１つ以上の他の電気機械スイッチと直列に接続することはまた、例えば、１つ以上の他の電気機械スイッチをスイッチングする前に１つ以上の他の電気機械スイッチを流れる電流を停止することによって、１つ以上の他の電気機械スイッチのオンとオフをスイッチングすることを、より簡単または安全にし得る。１つ以上の他の電気機械スイッチは、場合によっては、スイッチングユニットが最初にオフにされた後にのみオフにされ得る。

添付の図面は、本明細書の一部を構成し、本開示の例を示している。図面に示され、かつ／または本明細書で考察される例は、非排他的であり、本開示を実施し得る方法には他の例もあることを理解されたい。

本開示の主題の教示は、図を参照して説明されているシステムおよび装置によって拘束されないことに留意されたい。同等および／または変更された機能が、別の様式で統合され得るか、または分割され得、任意の適切な組み合わせで実装され得る。例えば、（例えば、図１Ａに示されている）別個のユニットとして示されている、コントローラ１２０およびスイッチング構成１１６は、それらの機能および／または構成要素を単一のユニットに組み合わせてもよい。

また、本開示の主題の教示は、図に示されているフローチャートによって拘束されず、示される動作は、示される順序から外れて起こり得ることにも留意されたい。例えば、連続して示されている動作は、実質的に同時にまたは逆の順序で実行されてもよい。フローチャートは、本明細書に示されている要素を参照して説明されるが、これは決して拘束するものではなく、動作は、本明細書に説明されるもの以外の要素によって行われ得ることにも留意されたい。

様々な図における同様の参照は、本出願全体で同様の要素を指すことにも留意されたい。同様の参照番号はまた、要素間の類似性を暗示し得る。例えば、図１Ｂで示されているトランジスタＱ１は、本明細書に説明され示されている他のトランジスタと類似または同一であり得、逆もまた同様であることを理解されたい。本出願全体を通して、特定の一般的な参照は、特定の関連要素のいずれかを指すために使用される場合がある。例えば、電力システム１００は、様々な電力システムのうちのいずれかを指し得る。

説明の例に示されているすべての数値は、例証のみを目的として提供されており、決して拘束力を持たないことにも留意されたい。

本明細書で使用されている「閾値」という用語は、意図された目的または機能と同等である（例えば、許容される変形の範囲内の）変形を含む。

本明細書で使用される「コントローラ」という用語は、コンピュータおよび／または他の適切な処理回路、ならびにメモリを含み得る。「コンピュータ」もしくは「プロセッサ」という用語、またはその変形は、非限定的な例として、デジタル処理デバイス（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブル回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、など）、１つ以上の処理デバイスを備えるか、もしくはそれらに動作可能に接続されたデバイス、および／または制御ロジックを実装するアナログ回路を含む、データ処理能力を備えたあらゆる種類のハードウェアベースの電子デバイスをカバーすると広範に解釈されるべきである。本明細書で使用される「メモリ」または「データ記憶デバイス」という用語は、本開示の主題に好適な任意の揮発性または不揮発性のコンピュータメモリをカバーすると広範に解釈されるべきである。上記には、非限定的な例として、本出願に開示された１つ以上のコントローラ１２０が含まれ得る。

図１Ａは、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ａを示している。スイッチングシステム１００Ａは、１つ以上の電源１０２および１つ以上の負荷１０４を含み得る。１つ以上の電源１０２は、本明細書では「電源（ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅｓ）１０２」とも呼ばれ、１つ以上の電源１０２のそれぞれの電源は、本明細書では「電源（ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ）１０２」とも呼ばれる。１つ以上の負荷１０４は、本明細書では「負荷（ｌｏａｄｓ）１０４」とも呼ばれ、１つ以上の負荷１０４のそれぞれの負荷は、本明細書では「負荷１０４（ｌｏａｄ）」とも呼ばれる。

一例として、電源１０２は、太陽光発電（ＰＶ）発電機を含み得る。例えば、各電源１０２は、１つ以上の太陽電池、直列接続された太陽電池の１つ以上のストリング、太陽電池パネル、または１つ以上の太陽電池パネルなどを含み得る。電源１０２は、ＰＶ発電機の文脈で本明細書に記載されているが、非限定的な例をいくつか挙げると、電源という用語は、風力タービン、水力タービン、燃料電池、電池などを含む他のタイプの適切な電源を含み得ることを理解されたい。

簡単にするために、単一の電源１０２のみが示されているが、１つ以上の電源は、直列接続または並列接続で互いに接続された複数の電源１０２を含み得ることを理解されたい。例えば、１つ以上の電源１０２は、電源１０２の複数のストリングを含み得、ここで電源１０２の各ストリングは、互いに直列に接続された複数の電源１０２を含む。電源１０２のストリングの各々は、電源１０２の他のストリングに並列に接続され得る。

各電源１０２は、電源１０２を１つ以上の電気的構成要素または電気デバイス（図示せず）に接続するように構成された１つ以上の端子１０３を含み得る。１つ以上の端子１０３は、電源１０２から出力電流を出力するように配置された出力端子であり得る。あるいは、１つ以上の端子１０３は、電源１０２に電流を入力するように配置された入力端子であり得る。

１つ以上の電気デバイスは、非限定的な例をいくつか挙げると、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば、バックコンバータ、ブーストコンバータ、バック／ブーストコンバータ、バック＋ブーストコンバータ）、ＤＣ／ＡＣインバータ、マイクロインバータなどの、１つ以上の電力デバイスを含み得る。

負荷１０４は、いくつかの非限定的な例を挙げると、電気グリッド、エネルギー貯蔵デバイス（例えば、電池または電気エネルギーなどのエネルギーを貯蔵するために使用される他のデバイス）、抵抗デバイス（例えば、抵抗器）、デバイス（例えば、モータ）、無停電電源装置（ＵＰＳ）、電力変換器、インバータなどのうちの１つ以上を含み得る。特に、ＵＰＳは、例えば、電源１０２からの電力が利用できない場合に、緊急電力を提供し得る。ＵＰＳはまた、電力を受け取り、ＵＰＳを充電して、後で電力を供給し得るように配置されたもう１つのエネルギー貯蔵デバイスを含み得る。

各負荷１０４は、負荷１０４を１つ以上の電気的構成要素または電気デバイスに接続するように構成された１つ以上の端子１０５を含み得る。１つ以上の端子１０５は、負荷１０４から出力電流を出力するように配置された出力端子であり得る。あるいは、１つ以上の端子１０３は、負荷１０４に入力電流を入力するように配置された入力端子であり得る。

スイッチングシステム１００Ａはまた、電源１０２と負荷１０４との間にスイッチング可能に接続された、第１のスイッチング構成１０６および第２のスイッチング構成１１６を含み得る。さらに、第１および第２のスイッチング構成１０６、１１６は、電源１０２の１つ以上の端子１０３と負荷１０４の１つ以上の端子１０５との間に接続され得る。さらに、スイッチング構成１０６、１１６は、それぞれの電気接続経路、例えば、スイッチング構成１０６に対応する第１の電気経路１０８およびスイッチング構成１１６に対応する第２の電気経路１１８、を介して電源１０２を負荷１０４に接続するか、または電源１０２を負荷１０４から切断するように構成され得る。第１のスイッチング構成１０６は、電源１０２と負荷１０４との間に第１の電気経路１０８を確立するように、または電源１０２と負荷１０４との間の第１の電気経路１０８を切断するように構成され得る。第２のスイッチング構成１１６は、電源１０２と負荷１０４との間に第２の電気経路１１８を確立するように、または電源１０２と負荷１０４との間の第２の電気経路１１８を切断するように構成され得る。さらに、図１Ａに示されているように、複数のスイッチング構成１０６、１１６は、場合によっては、互いに並列に接続され得る。これらの場合では、第１のスイッチング構成１０６および第１の電気経路１０８は、第２のスイッチング構成１１６および第２の電気経路１１８と並列に配置され得る。

いくつかの例では、第１のスイッチング構成１０６は、第２のスイッチング構成１１６が第２の電気経路１１８を確立した後にのみ、第１の電気経路１０８を確立または切断する（すなわち、スイッチオンまたはオフ）ように構成され得る。スイッチングシステム１００Ａが、並列スイッチング構成１１６がすでにオンになった後にのみスイッチング構成１０６がオンまたはオフになるように構成されている場合、このことが、スイッチング構成１０６をオンおよびオフにスイッチングすることを比較的容易かつ比較的安全にし得る。例えば、第１のスイッチング構成１０６は、他の状況下でスイッチングすることが比較的困難または危険であるスイッチであり得る。一例として、スイッチング構成１０６は、分離することが困難であり得、かつそれらが分離されたとしてもアーキングが発生しやすくなり得る電気的接点（例えば、ガルバニック絶縁するのが困難であり得る電気的接点対）を有し得る。しかしながら、スイッチング構成１０６がオフにされているときにオンのままである並列スイッチング構成１１６によって確立された代替の並列電気経路１１８を有するスイッチングシステム１００を構成することによって、スイッチング構成１０６をオフにスイッチングすることに伴う困難およびリスクを、その間に電源１０２と負荷１０４との間に電流が流れるための代替経路が存在するので、軽減し得る。他のスイッチング構成１１６はまた、１つ以上の他のスイッチング素子を備えたスイッチングユニットを含み得、その結果、スイッチング構成１１６のスイッチオフ、および電源１０２と負荷１０４との間の電気経路１１８の切断は、第１のスイッチング構成１０６がすでにオフにされた後であっても、比較的容易であり、比較的安全である。

１つ以上のスイッチング構成は、１つ以上の電気機械スイッチを含み得るが、スイッチングユニットを含まない場合がある。他のスイッチング構成のうちの１つ以上は、１つ以上のスイッチングユニットを含み得る。スイッチングユニットなしのスイッチング構成は、スイッチングユニットがないことが、電気機械スイッチに電流下でスイッチングを強制し得るので、場合によっては「ハードスイッチング構成」と呼ばれ得る。スイッチングユニットを備えたスイッチング構成は、「ソフトスイッチング」の一種としても知られる、電気機械スイッチが無電流状態下でのみスイッチングすることを可能にし得るので、「ソフトスイッチング構成」と呼ばれ得る。

スイッチングシステム１００Ａは、１つ以上のコントローラ１２０を含み得る。スイッチングシステム１００Ａが複数のコントローラ１２０を含む場合、それらのコントローラのうちの１つ以上が、マスターコントローラとして指定され得る。マスターコントローラは、１つ以上の他のコントローラ、および／またはスイッチングシステム１００Ａの１つ以上の他の要素との間で１つ以上の信号を送受信するように構成され得る。１つ以上の信号は、１つ以上のスイッチング構成の１つ以上のスイッチング素子をオンまたはオフにスイッチングすることに関する１つ以上の命令を含み得る。一例として、マスターコントローラの機能は、１つ以上のスイッチング構成のうちの一部として含まれる１つ以上のコントローラに含まれ得る。例えば、スイッチング構成１０６およびスイッチング構成１１６は、それぞれコントローラを有し得、それらのコントローラのうちの１つはマスターコントローラとして指定され得る。つまり、各スイッチング構成は、その独自の、外部の中央コントローラなしのコントローラを有し得、それらの内部コントローラのうちの１つ以上がマスターコントローラとして指定され得る。

簡単にするために、図１Ａは、コントローラ１２０を、スイッチング構成１０６およびスイッチング構成１１６の外部の中央コントローラとして示している。１つ以上のコントローラ１２０は、１つ以上の接続１２４および／または１２２を介して、スイッチング構成１０６および／または１１６に通信可能および／または動作可能に接続され得る。これらの接続１２４および１２２は、図１Ａに破線で示されている。例えば、１つ以上のコントローラ１２０は、接続１２４、１２６を介して、スイッチング構成１０６、１１６のうちの１つ以上のスイッチ（電気機械または非機械）を制御し得る。簡単にするために、１つ以上のコントローラ１２０と他のスイッチングシステム１００の多様な要素との間の接続は、他の図には示されていない。

いくつかの例では、１つ以上のコントローラ１２０が、図のうちの１つ以上に関連付けられた説明に記載されていない場合、それは、１つ以上のコントローラ１２０がそれらの例でアクティブでないことを意味しない。所与の例における１つ以上のコントローラ１２０の言及の省略は、単純化および／または簡潔にするために行われ得るが、１つ以上のコントローラ１２０は、それらが明示的に言及されていなくてもアクティブであり、その例に寄与し得る。

同じ参照番号が、１つ以上のコントローラ１２０を参照するために全体を通して使用され得るが、異なる例では、１つ以上のコントローラ１２０のハードウェアは、他の例と同じであり得るが、異なる例ごとに、所与の１つ以上のコントローラ１２０の非一時的なコンピュータ可読ストレージに格納されているコンピュータ命令（コンピュータプログラム）の異なるセットが存在し得る。異なるコンピュータプログラムは、異なる例に関連付けられた図に応じてスイッチを動作させるように構成され得る。

１つ以上のコントローラ１２０は、処理回路および／またはメモリを含み得る。１つ以上のコントローラ１２０は、データにアクセスして決定を行うように構成され得る（例えば、コンピュータプログラムコードを実行することによって）。

図１Ｂは、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｂを示している。スイッチングシステム１００Ｂは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｂは、スイッチング構成１０６、１１６のいくつかの例を示している。スイッチング構成１０６Ｂは、電源１０２と負荷１０４との間に接続されたスイッチＳ２を含み得る。スイッチＳ２の一方の端子は、電源１０２の端子１０３に接続され得、スイッチＳ２の一方の端子は、負荷１０４の端子１０５に接続され得る。スイッチＳ２がオンであるとき（例えば、閉位置にあるとき）、電源１０２は、電気経路１０８Ｂを介して負荷１０４に接続される。スイッチＳ２は電気機械スイッチであり得る。スイッチング構成１０６Ｂは、スイッチングユニットを含まない。

スイッチング構成１１６Ｂは、スイッチングユニット１１７Ｂを含む。スイッチングユニット１１７Ｂは、１つ以上のスイッチング素子を含む。図１Ｂの例では、スイッチングユニット１１７Ｂは、複数のトランジスタＱ１およびＱ２を含む。スイッチング構成１１６Ｂはまた、スイッチＳ１を含む。スイッチＳ１は電気機械スイッチであり得る。複数のトランジスタＱ１およびＱ２ならびにスイッチＳ１は、電源１０２と負荷１０４との間にスイッチング可能に接続され得る。複数のトランジスタＱ１およびＱ２は、折返しに配置され得る（例えば、一方のトランジスタＱ１のソース端子は、他方のトランジスタＱ２のソース端子に接続され得、または一方のトランジスタＱ１のドレイン端子は、他方のトランジスタＱ２のドレイン端子１０３に接続され得る）。一方のトランジスタＱ１の端子が、電源１０２に接続され得、一方のトランジスタＱ２の端子が、スイッチＳ１の端子に接続され得る。スイッチＳ１の別の端子は、負荷１０４の端子１０５に接続され得る。トランジスタＱ１およびＱ２のゲート、ならびに／またはスイッチＳ１およびＳ２は、１つ以上のコントローラ１２０に接続され得る。１つ以上のコントローラ１２０は、トランジスタＱ１および／もしくはＱ２、ならびに／またはスイッチＳ１および／もしくはＳ２を制御するように構成され得る。いくつかの例では、電気経路１１８Ｂ上のトランジスタＱ１およびＱ２ならびにスイッチＳ１の配置は、逆転され得る。例えば、スイッチＳ１は、電源１０２の端子１０３とトランジスタＱ１およびＱ２との間に配置され得、トランジスタＱ１およびＱ２は、スイッチＳ１と負荷１０４の端子１０５との間に配置され得る。いくつかの例では、スイッチＳ１は、トランジスタＱ１とＱ２との間に配置され得る。

スイッチング構成１１６Ｂは、双方向スイッチング構成として構成され得る。同様に、スイッチングユニット１１７Ｂは、双方向スイッチングユニットとして構成され得る。例えば、トランジスタＱ１がオンであるとき、電流は、トランジスタＱ１、および電源１０２から負荷１０４の方向のダイオードＤ２を通って流れ得る。ダイオードＤ２は、トランジスタＱ２のボディダイオードであり得、またはトランジスタＱ２に並列に接続された別個のダイオードであり得る。トランジスタＱ２がオンのとき、電流は、トランジスタＱ２、および負荷１０４から電源１０２の方向のダイオードＤ１を通って流れ得る。ダイオードＤ１は、トランジスタＱ１のボディダイオードであり得、またはトランジスタＱ１に並列に接続された別個のダイオードであり得る。場合によっては、Ｑ１およびＱ２の両方がオンになり得、トランジスタＱ１およびＱ２を通って電流が流れ得る。

図１Ｃは、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｃを示している。スイッチングシステム１００Ｃは、追加のスイッチング構成１２６が追加された、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。図１Ｃに示されているように、スイッチングシステム１００Ｃは、それぞれの電気経路１０８、１１８、または１２８を介して電源１０２および負荷１０４を接続または切断するように構成され得る、３つのスイッチング構成１０６、１１６、および１２６を含む。スイッチング構成のうちの１つ以上は、固体スイッチ（例えば、トランジスタ、ＳＣＲ、ＳＳＲ、サイリスタなど）を欠き得、残りのスイッチング構成のうちの１つ以上は、固体スイッチを含み得る。

図１Ｄは、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｄを示している。スイッチングシステム１００Ｄは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得るが、任意の数のスイッチング構成（ここではＸ個のスイッチング構成として示される）および任意の数の電気経路（ここではＸ個の経路として示される）の追加を伴う。スイッチングシステム１００Ｄは、４つ以上のスイッチング構成１０６、１１６、１２６、…１Ｘ６を示しており、それぞれの電気経路１０８、１１８、１２８、…１Ｘ８を介して電源１０２および負荷１０４を接続または切断するように構成されている。スイッチングシステム１００Ｄは、電源１０２と負荷１０４との間に並列に配置されたＸ個のスイッチング構成を有し得、ここで、Ｘは任意の適切な数である。スイッチング構成のうちの１つ以上は、固体スイッチを特徴としない場合があり、スイッチング構成のうちの１つ以上は、固体スイッチを含み得る。

図１Ｃおよび図１Ｄに示され得るような３つ以上のスイッチング構成を有することは、図３の例に関して後で議論され得るように、スイッチングシステム１００に追加の柔軟性およびオプション性を提供し得る。

図１Ｅは、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｅを示している。スイッチングシステム１００Ｅは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。図１Ｅに示されているように、スイッチングシステム１００Ｅは、スイッチング構成１０６Ｅ、１１６Ｅを含み得る。

スイッチング構成１０６Ｅは、電源１０２と負荷１０４との間に接続されたスイッチＳ２を含み得る。スイッチＳ２の一方の端子は、電源１０２の端子１０３に接続され得、スイッチＳ２の一方の端子は、負荷１０４の端子１０５に接続され得る。スイッチＳ２がオンの場合、電源１０２は、電気経路１０８Ｅを介して負荷１０４に接続され得る。スイッチＳ２は電気機械スイッチであり得る。スイッチング構成１０６Ｅは、スイッチングユニットを含まない場合がある。

スイッチング構成１１６Ｅは、スイッチングユニット１１７Ｅを含む。スイッチングユニット１１７Ｅは、１つ以上のスイッチング素子を含み得る。図１Ｆの例では、スイッチングユニット１１７Ｅは、トランジスタＱＥを含んでいるように示されている。スイッチング構成１１６Ｅはまた、スイッチＳ１を含み得る。スイッチＳ１は電気機械スイッチであり得る。トランジスタＱＥおよびスイッチＳ１は、電源１０２と負荷１０４との間に直列に接続され得る。トランジスタＱＥは、ダイオードＤＥと並列に接続され得る。例えば、ダイオードＤＥは、トランジスタＱＥの一部であるボディダイオードであり得、またはトランジスタＱＥに並列に接続された別個のダイオードであり得る。ダイオードＤＥは、ダイオードＤＥのアノードが電源１０２の端子１０３に接続され、ダイオードＤＥのカソードがスイッチＳ１の一方の端子に接続されて配置され得る。トランジスタＱＥのソースは、電源１０２の端子１０３に接続され得る。トランジスタＱＥのドレインは、スイッチＳ１の一方の端子に接続され得る。スイッチＳ１の別の端子は、負荷１０４の端子１０５に接続され得る。トランジスタＱＥのゲートならびに／またはスイッチＳ１および／もしくはＳ２は、１つ以上のコントローラ１２０に接続され得る。１つ以上のコントローラ１２０は、トランジスタＱＥ、ならびに／またはスイッチＳ１および／もしくはＳ２を制御するように構成され得る。いくつかの例では、電気経路１１８Ｅ上のトランジスタＱＥおよびスイッチＳ１の配置は、逆転され得る。例えば、スイッチＳ１は、電源１０２とトランジスタＱＥとの間に配置され得、トランジスタＱＥは、スイッチＳ１と負荷１０４との間に配置され得る。

場合によっては、スイッチング構成１１６Ｅは、一方向スイッチング構成として構成され得る。さらに、トランジスタＱＥは、トランジスタＱＥがオフのとき、負荷１０４から電源１０２への方向の電流を遮断するように構成され得るが、電流は、トランジスタＱＥがオフの場合（スイッチＳ１が閉じている場合）でも、ダイオードＤＥを通って電源１０２から負荷１０４の方向に流れることが可能であり得る。トランジスタＱＥがオンのとき、電流は、トランジスタＱＥを通って負荷１０４から電源１０２の方向に流れ得る（スイッチＳ１が閉じている場合）。

図１Ｆは、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｆを示している。スイッチングシステム１００Ｆは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｆは、スイッチング構成１０６Ｆおよび１１６Ｆのいくつかの例を示している。

スイッチング構成１０６Ｆは、電源１０２と負荷１０４との間に接続されたスイッチＳ２を含み得る。スイッチＳ２の一方の端子は、電源１０２の端子１０３に接続され得、スイッチＳ２の一方の端子は、負荷１０４の端子１０５に接続され得る。スイッチＳ２がオンの場合、電源１０２は、電気経路１０８Ｆを介して負荷１０４に接続される。スイッチＳ２は電気機械スイッチであり得る。スイッチング構成１０６Ｆは、スイッチングユニットを含まない。

スイッチング構成１１６Ｆは、スイッチングユニット１１７Ｆを含む。スイッチングユニット１１７Ｆは、１つ以上のスイッチング素子を含み得る。図１Ｆの例では、スイッチングユニット１１７Ｆは、トランジスタＱＦを含み得る。スイッチング構成１１６Ｆはまた、スイッチＳ１を含み得る。スイッチＳ１は電気機械スイッチであり得る。トランジスタＱＦおよびスイッチＳ１は、電源１０２と負荷１０４との間に直列に接続され得る。トランジスタＱＦは、ダイオードＤＦと並列に接続され得る。例えば、ダイオードＤＦは、トランジスタＱＦの一部であるボディダイオードであり得、かつ／またはトランジスタＱＦに並列に接続された別個のダイオードを含み得る。ダイオードＤＦは、ダイオードＤＦのアノードがスイッチＳ１の一方の端子に接続されて配置され得、ダイオードＤＦのカソードは、電源１０２の端子１０３に接続され得る。トランジスタＱＦのソースは、スイッチＳ１の一方の端子に接続され得る。トランジスタＱＦのドレインは、電源１０２の端子１０３に接続され得る。スイッチＳ１の別の端子は、負荷１０４の端子１０５に接続され得る。トランジスタＱＦのゲート、ならびに／またはスイッチＳ１および／もしくはＳ２は、１つ以上のコントローラ１２０に接続され得る。１つ以上のコントローラ１２０は、トランジスタＱＥ、ならびに／またはスイッチＳ１および／もしくはＳ２を制御するように構成され得る。いくつかの例では、電気経路１１８Ｆ上のトランジスタＱＦおよびスイッチＳ１の配置は、逆転され得る。例えば、スイッチＳ１は、電源１０２とトランジスタＱＦとの間に配置され得、トランジスタＱＦは、スイッチＳ１と負荷１０４との間に配置され得る。

場合によっては、スイッチング構成１１６Ｆは、双方向スイッチング構成として構成されない場合がある。例えば、トランジスタＱＦは、トランジスタＱＦがオフであるとき、電源１０２から負荷１０４への方向の電流を遮断することができるだけであり得るが、電流は、トランジスタＱＦがオフの場合（スイッチＳ１が閉じている場合）でも、ダイオードＤＦを通って負荷１０４から電源１０２の方向に流れることが可能であり得る。トランジスタＱＦがオンのとき、電流は、トランジスタＱＦを通って電源１０２から負荷１０４の方向に流れることができる（スイッチＳ１が閉じているとき）。

図２Ａは、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｋを示している。スイッチングシステム１００Ｋは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｋは、スイッチングユニット１１７Ｋを含むが電気機械スイッチを含まないスイッチング構成１１６Ｋの例を示している。図２Ａに示され得るように、スイッチング構成１１７Ｋは、トランジスタＱ１およびＱ２を含み得る。さらに、トランジスタＱ１およびＱ２は、それらを横断して、それぞれ並列に接続されたダイオードＤ１およびＤ２を有し得る。様々な例によれば、ダイオードＤ１およびＤ２は、トランジスタＱ１およびＱ２の一部であるボディダイオードを含み得、かつ／またはそれらは、トランジスタＱ１およびＱ２に並列に接続された別個のダイオードを含み得る。この構成は、スイッチング構成１１７Ｋがオフであるときに電源１０２と負荷１０４との間を電流が流れるのを防ぐために、電気機械スイッチＳ１（例えば、上記の図１Ｂ～図１Ｆにある）の必要性を効果的に排除するために使用され得る。

図２Ｂは、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｌを示している。スイッチングシステム１００Ｌは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｌは、スイッチングユニット１１７Ｌを含むが電気機械スイッチを含まないスイッチング構成１１６Ｌの例を示している。スイッチングユニットの１つ以上の非機械スイッチは、単一のスイッチＱＬとして一般化されて示されている。

図３は、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｇを示している。スイッチングシステム１００Ｇは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｇは、それぞれの電気経路１０８Ｇ、１１８Ｇ、１２８Ｇを介して電源１０２および負荷１０４を接続または切断するように構成された、３つ以上のスイッチング構成１０６Ｇ、１１６Ｇ、１２６Ｇの例を示している。

スイッチング構成１０６Ｇは、電源１０２と負荷１０４との間に接続されたスイッチＳ２を含み得る。スイッチＳ２の一方の端子は、電源１０２の端子１０３に接続され得、スイッチＳ２の一方の端子は、負荷１０４の端子１０５に接続され得る。スイッチＳ２がオンの場合、電源１０２は、電気経路１０８Ｇを介して負荷１０４に接続され得る。

スイッチング構成１１６Ｇは、スイッチングユニット１１７Ｇ１を含み得る。スイッチングユニット１１７Ｇ１は、トランジスタＱＧ１を含み得る。スイッチング構成１１６Ｇは、スイッチＳ１１を含み得る。トランジスタＱＧ１およびスイッチＳ１１は、電源１０２と負荷１０４との間に直列に接続され得る。トランジスタＱＧ１は、ダイオードＤＧ１と並列に接続され得る。例えば、ダイオードＤＧ１は、トランジスタＱＧ１の一部であるボディダイオードであり得、またはトランジスタＱＧ１に並列に接続された別個のダイオードであり得る。スイッチング構成１１６Ｇは、図１Ｅに示され、上で詳細に説明されたスイッチング構成１１６Ｅと同様の様式で配置され得る。いくつかの例では、電気経路１１８Ｇ上のトランジスタＱＧ１およびスイッチＳ１１の配置は、逆転され得る。

スイッチング構成１２６Ｇは、スイッチングユニット１１７Ｇ２を含み得る。スイッチングユニット１１７Ｇ２は、トランジスタＱＧ２を含み得る。スイッチング構成１２６Ｇは、スイッチＳ１２を含み得る。トランジスタＱＧ２およびスイッチＳ１２は、電源１０２と負荷１０４との間に直列に接続され得る。トランジスタＱＧ２は、ダイオードＤＧ２と並列に接続され得る。例えば、ダイオードＤＧ２は、トランジスタＱＧ２の一部であるボディダイオードであり得、またはトランジスタＱＧ２に並列に接続された別個のダイオードであり得る。スイッチング構成１２６Ｇは、図１Ｆに示され、上で詳細に説明されたスイッチング構成１１６Ｆと同様の様式で配置され得る。いくつかの例では、電気経路１２８Ｇ上のトランジスタＱＧ２およびスイッチＳ１２の配置は、逆転され得る。

図３に示す例では、スイッチング構成１１６Ｇおよびスイッチング構成１２６Ｇは、双方向スイッチング構成として構成されないことがある。しかしながら、スイッチングシステム１００Ｇは、システム要件に基づいて、２つの方向のいずれかで一方向スイッチングを提供するように構成され得る。このことは、電源１０２が、負荷電圧１０４よりも高いかまたは低いかのいずれかであり得る電圧で、電荷を貯蔵することができる電池または他の貯蔵デバイスである場合に、特に有用であり得る。例えば、電源電圧が全体的に負荷電圧よりも高いシステムでは、スイッチング構成１２６Ｇは、電流が電源から負荷に流れることを阻止するために利用され得、電源電圧が全体的に負荷電圧よりも低いシステムでは、スイッチング構成１１６Ｇは、電流が負荷から電源に流れることを阻止するために利用され得る。別の例として、単一のシステムにおいて、電源１０２が、負荷１０４の電圧よりも、時には高く、時には低い電圧を有し得る場合、スイッチング構成１１６Ｇおよびスイッチング構成１２６Ｇの両方が動作し得、例えば、Ｖｌｏａｄ＞Ｖｓｏｕｒｃｅの場合スイッチング構成１１６Ｇが動作し得、Ｖｓｏｕｒｃｅ＞Ｖｌｏａｄ場合スイッチング構成１２６Ｇが動作し得る。

スイッチングシステム１００Ｇは、負荷１０４から電源１０２への方向の電流の流れを制御するために、スイッチング構成１１６Ｇを制御することによって、および／または電源１０２から負荷１０４への方向の電流の流れを制御するために、スイッチング構成１２６Ｇを制御することによって、双方向スイッチングを提供し得る。したがって、スイッチングシステム１００Ｇは、電源１０２と負荷１０４との間の双方向スイッチングを提供するように構成され得る。

いくつかの例では、３つ以上のスイッチング構成を提供することは、より少ないスイッチング構成で可能であり得るものよりも追加機能を備えるスイッチングシステムを提供し得ることが理解されよう。

図４は、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｈを示している。スイッチングシステム１００Ｈは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｈは、それぞれの電気経路１０８Ｈ、１１８Ｈ、１２８Ｈ、および／または１３８Ｈを介して、電源１０２および負荷１０４を接続または切断するように構成された、３つ以上のスイッチング構成１０６Ｈ、１１６Ｈ、１２６Ｈ、および／または１３６Ｈの例を示している。

スイッチング構成１０６Ｈ、１１６Ｈ、および１２６Ｈは、図３のスイッチング構成１０６Ｇ、１１６Ｇ、および１２６Ｇと同様であり得る。スイッチング構成１３６Ｈは、図１Ｂの双方向スイッチング構成１１６Ｂと同様であり得る。

スイッチングシステム１００Ｈは、１つ以上の非双方向スイッチング構成１１６Ｈおよび１２６Ｈ、ならびに１つ以上の双方向スイッチング構成１３６Ｈの両方を、選択して動作させるために提供することによって、追加の柔軟性およびオプション性を提供し得る。

図５は、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｍを示している。スイッチングシステム１００Ｍは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｍは、スイッチングシステム１００の要素の筐体５００の例を示している。筐体５００は、スイッチングシステム１００の１つ以上の要素を収容し保持するように配置され得る。例えば、筐体５００は、図４のスイッチング構成１０６Ｈ、１１６Ｈ、１２６Ｈ、および／または１３６Ｈなどの複数のスイッチング構成を含み得る。１つ以上のコントローラ１２０は、筐体５００の内部にあってもよく、または外部にあってもよい。筐体５００は、筐体５００をスイッチングシステムの１つ以上の他の要素に接続するための複数の接続端子ＰＴ１、ＰＴ２、ＳＴ１～ＳＴ８を含み得る。例えば、複数の接続端子は、筐体５００を電源１０２または負荷１０４に接続するために配置された１つ以上の電源端子ＰＴ１およびＰＴ２を含み得る。１つまたは電源端子は、複数のスイッチング構成に接続されているそれぞれの端子１０３または１０５に接続され得る。複数の接続端子は、筐体５００を１つ以上のコントローラ１２０などのスイッチコントローラに接続するために配置された１つ以上のスイッチ端子ＳＴ１～ＳＴ８を含み得る。上述したように、複数のスイッチング構成の１つ以上のスイッチを制御するように配置された１つ以上のコントローラ１２０は、筐体５００の内部または外部に位置し得る。スイッチングシステム１００Ｍは、ユーザの選択に応じて、外部電源端子（例えば、電源および負荷端子）および外部コントローラに接続可能な個別のモジュールとして製造、販売され得る。スイッチングシステム１００Ｍは、直流条件下で電流経路を接続および切断するように構成された効果的なＤＣリレーと見なされ得、一方スイッチＳ２、Ｓ１１～Ｓ１３は、すべて、ＤＣリレーよりも安価で実装が容易であり得るＡＣリレーであり得る。

図６は、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｎを示している。スイッチングシステム１００Ｎは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｎは、スイッチングシステム１００の要素の筐体５００Ｎの例を示している。スイッチングシステム１００Ｎは、各々がそれぞれのスイッチ端子ＳＴに接続された１つ以上のスイッチを含み得る複数のスイッチング構成１０６Ｎ、１１６Ｎ、１２６Ｎ、および／または１３６Ｎを含む。筐体５００Ｎはまた、筐体５００Ｎをそれぞれの電源１０２またはそれぞれの負荷１０４に接続するように配置され得る１つ以上の電源端子ＰＴ１および／またはＰＴ２を含み得る。各電源端子ＰＴは、複数のスイッチング構成１０６Ｎ、１１６Ｎ、１２６Ｎ、および／または１３６Ｎに接続され得る端子１０３、１０５に接続され得る。スイッチングシステム１００Ｎの動作は、接続端子ＰＴ１、ＰＴ２、および／もしくはＳＴ１～ＳＴ８の接続、ならびに／またはスイッチング構成の制御に依存し得る。例えば、スイッチングシステム１００Ｎは、筐体５００Ｎがスイッチングシステム１００Ｎの他の要素にどのように接続されるか、または複数のスイッチング構成の１つ以上のスイッチがどのように制御されるかに応じて、複数の異なる動作モードを有し得る。例えば、スイッチ端子ＳＴの一部のみが、１つ以上のコントローラ１２０に接続され、または制御され得る。スイッチングシステム５００Ｎは、筐体５００Ｎの接続または複数のスイッチング構成の制御に応じて、双方向動作モードまたは非双方向動作モードを有し得る。

図７は、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｐを示している。スイッチングシステム１００Ｐは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｐは、スイッチングシステム１００の要素の筐体５００Ｐの外観の例を示している。筐体５００Ｐは、本明細書に示されている他の筐体５００と同様または同一であり得る。筐体５００Ｐは、複数のスイッチング構成を収容し、保持し得る。筐体５００Ｐは、１つ以上のコントローラ１２０を収容し、保持し得る。筐体５００Ｐは、筐体５００Ｐをそれぞれの電源１０２またはそれぞれの負荷１０４に接続するように配置された、１つ以上の電源端子ＰＴ１、ＰＴ２を含み得る。筐体５００Ｐは、筐体５００Ｐの複数のスイッチング構成のそれぞれのスイッチを、そのスイッチを制御するためのコントローラ１２０に接続するように配置された、１つ以上のスイッチ端子ＳＴ１～ＳＴ８を含み得る。

図８は、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｊを示している。スイッチングシステム１００Ｊは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。スイッチングシステム１００Ｊは、一般化されたスイッチング素子Ｑを含むスイッチングユニット１１７Ｊを備えたスイッチング構成１１６Ｊの例を示している。スイッチング素子Ｑは、図８、図１１Ａ～図１１Ｆ、および図１３Ａ～図１３Ｆでは簡単にするために、スイッチとして示されている。スイッチング素子Ｑは、本明細書で例証されている１つ以上のスイッチング素子の例を含む、任意の適切なスイッチング素子であり得る。例えば、スイッチング素子Ｑは、図１Ｂに示されている複数のトランジスタＱ１およびＱ２であり得る。別の例として、スイッチング素子Ｑは、図１Ｅに示されているトランジスタＱＥ、または図１Ｆに示されているトランジスタＱＦであり得る。スイッチング素子Ｑが、スイッチング素子Ｑの端子を接続する短絡によりオン状態で示されている図（例えば、図１１Ｃに示され得るように）において、それは、１つ以上のトランジスタがオン状態にある状況を表し得ることが理解されよう。例えば、スイッチング素子Ｑがトランジスタ対Ｑ１、Ｑ２である場合、スイッチング素子Ｑのオン状態は、スイッチＱ１および／またはスイッチＱ２がオン状態にあることを表し得る。別の例として、スイッチング素子Ｑが単一トランジスタＱＥまたはＱＦである場合、スイッチング素子Ｑのオン状態は、スイッチＱＥまたはスイッチＱＦがオン状態にあることを表し得る。

図８を参照すると、スイッチング構成１０６Ｊは、電源１０２と負荷１０４との間に接続されたスイッチＳ２を含み得る。スイッチＳ２の一方の端子は、電源１０２の端子１０３に接続され得、スイッチＳ２の一方の端子は、負荷１０４の端子１０５に接続され得る。スイッチＳ２がオンの場合、電源１０２は、電気経路１０８Ｊを介して負荷１０４に接続される。スイッチング構成１１６Ｊは、電源１０２と負荷１０４との間にスイッチング可能に接続されたスイッチング素子ＱおよびスイッチＳ１を含み得る。スイッチング素子Ｑは、電源１０２の端子１０３とスイッチＳ１の一方の端子との間に接続され得る。スイッチＳ１の別の端子は、負荷１０４の端子１０５に接続され得る。スイッチング素子Ｑ、ならびに／またはスイッチＳ１および／もしくはＳ２は、１つ以上のコントローラ１２０に接続され得る。１つ以上のコントローラ１２０は、スイッチング素子Ｑならびに／またはスイッチＳ１および／もしくはＳ２を制御するように構成され得る。いくつかの例では、電気経路１１８Ｊ上のスイッチング素子ＱおよびスイッチＳ１の配置は、逆転され得る。例えば、スイッチＳ１は、電源１０２とスイッチング素子Ｑとの間に配置され得、スイッチング素子Ｑは、スイッチＳ１と負荷１０４との間に配置され得る。スイッチＳ１およびＳ２は、交流電流下で動作するように設計されたスイッチ（例えば、ＡＣリレー）であり得、スイッチング素子Ｑは、すべての電流下で動作するように設計された１つ以上の固体スイッチを含み得る（すなわち、スイッチング素子Ｑは、ＤＣ電流およびＡＣ電流を接続または切断するために安全に使用され得る。

スイッチング構成１１６Ｊは、双方向スイッチング構成として構成されてもされなくてもよい。例えば、スイッチング素子Ｑは、単一のトランジスタであり得、または折り返しに配置されたトランジスタ（例えば、折り返しに配置されたＭＯＳＦＥＴ、または並列ダイオードであって、折返しに接続されたダイオードを各々が有する、２つのＩＧＢＴ）を含み得る。

図９は、本主題の１つ以上の例による、スイッチングシステムを動作させるための方法９００のフローチャートを示している。

ステップ９０２～９０６は、上で説明され、図に示されているスイッチング構成１０６などのスイッチング構成を介して、電源と負荷との間の接続を確立するために、（例えば、スイッチングシステムを動作させるように構成されたコントローラによって）実行され得る。さらに、方法９００は、スイッチング構成を介して電源と負荷との間の接続を切断するために、ステップ９０８～９１２を実行し得、スイッチング構成は、ステップ９０２～９０６で電源と負荷との間に電気経路を確立するように接続されていてもよい。

９０２で、方法９００は、第１の電気経路を確立し得る。例えば、スイッチングシステムは、上で説明され、図に示されている電気経路１１８などの第１の電気経路を確立するように構成され得る。第１の電気経路は、電源と負荷との間に接続され得る。第１の電気経路は、１つ以上のスイッチング素子を備えたスイッチング構成を使用して確立され得る。例えば、電源１０２と負荷１０４との間に電気経路１１８Ｂを確立するために、第１の電気経路が、トランジスタＱ１および／またはトランジスタＱ２、ならびにスイッチＳ１（図１Ｂに示されている）をオンにスイッチングすることによって確立され得る。

９０４では、方法９００は、第２の電気経路を確立し得る。例えば、スイッチングシステムは、上で説明され、図に示されている電気経路１０８などの第２の電気経路を確立するように構成され得る。第２の電気経路はまた、電源と負荷との間に接続され得る。第２の電気経路は、第１の電気経路と並列に配置され得る。第２の電気経路は、第１の電気経路が接続されたままである間に確立され得る。第２の電気経路は、１つ以上のスイッチング素子を備えたスイッチング構成を使用して確立され得る。例えば、第２の電気経路は、電源１０２と負荷１０４との間に電気経路１０８Ｂを確立するために、（図１Ｂに示され得るように）スイッチＳ２をオンにすることによって確立され得る。第２の電気経路を確立する前に第１の電気経路を最初に確立し、第１の電気経路が接続されている間に第２の電気経路を接続することには、１つ以上の利点があり得る。例えば、第２の電気経路は、定常電流を伝搬するために第２の電気経路を確立する利点を提供し得る、より低いオン抵抗を有し得る（第２の電気経路が、一般に電気機械リレーよりも高いオン抵抗を有する固体スイッチを含まない場合があるため）。第１の電気経路を確立した後、または第１の電気経路が接続されている間に、第２の電気経路を確立することは、あまり困難ではなく、またはあまり危険ではない場合がある。例えば、第１の電気経路の１つ以上のスイッチング素子は、直流（ＤＣ）をサポートしている間は、オンまたはオフにするように設計された非機械スイッチング素子であり得、一方、第１および第２の電気経路の電気機械スイッチは、ＤＣ電流に対応するように定格されていない場合があるが、ＯＦＦ位置でガルバニック絶縁を提供し得る。

ステップ９０６では、方法９００は、第１の電気経路を切断し得る。例えば、スイッチングシステムは、第１の電気経路を切断するように構成され得る。第１の電気経路は、スイッチング構成の１つ以上のスイッチング素子をオフにすることによって切断され得る。例えば、第１の電気経路は、トランジスタＱ１、トランジスタＱ２、および／またはスイッチＳ１（図１Ｂに示され得るような）をオフにスイッチングすることによって切断され、電源１０２と負荷１０４との間の電気経路１１８Ｂを切断し得る。第２の電気経路は、電源１０２と負荷１０４との間で接続されたままであり得る。任意選択で、第１および第２の電気経路は、スイッチングシステムがオンの位置にあるとき、直列連結配置で両方とも電流を伝導し得る。

電源と負荷との間に第２の電気経路を確立した後などの２回目に、電源を負荷から切断するために、第２の電気経路を切断することが所望され得る。ＤＣ電流が電源と負荷に流れており、第２の電気経路の電気機械スイッチが、電流のゼロ電流クロスを利用することによってＡＣ電流のみを切断するように設計されており、ＤＣを切断するようには設計されていない場合、ＤＣ電流の下で第２の電気経路を切断することは危険な場合がある。したがって、以下に詳述するように、第１の電気経路を使用して第２の電気経路を切断することが有益であり得る。

ステップ９０８では、第１の電気経路が再び確立され得る。例えば、スイッチングシステムは、第１の電気経路を再び確立するように構成され得る。例えば、第１の電気経路は、スイッチＳ１（図１Ｂに示されている）、次にトランジスタＱ１、および／またはトランジスタＱ２をオンにスイッチングすることによって再び確立され、電源１０２と負荷１０４との間に電気経路１１８Ｂを確立し得る。第１の電気経路が再び確立され得る一方で、第２の電気経路は電源１０２と負荷１０４との間に接続されたままである。

ステップ９１０では、第２の電気経路が切断され得る。例えば、スイッチングシステムは、第２の電気経路を切断するように構成され得る。第２の電気経路は、第１の電気経路が接続されたままである間、切断され得る。第２の電気経路は、スイッチング構成の１つ以上のスイッチング素子をオフにすることによって切断され得る。例えば、第２の電気経路は、電源１０２と負荷１０４との間の電気経路１０８Ｂを切断するために、（図１Ｂに示され得るように）スイッチＳ２をオフにスイッチングすることによって切断され得る。第１の電気経路は、電源１０２と負荷１０４との間に接続されたままであり得る。第２の電気経路を切断する前に第１の電気経路を最初に確立し、第１の電気経路が接続されている間に第２の電気経路を切断することには、１つ以上の利点があり得る。例えば、第１の電気経路を確立した後、または第１の電気経路が接続されている間に第２の電気経路を切断することは、スイッチング中に第１の電気経路を通って流れる電流が第２の電気経路に迂回され得るので、あまり困難でない、またはあまり危険でない場合がある。例えば、第１の電気経路の１つ以上のスイッチング素子は、非機械スイッチング素子、例えば、トランジスタなどの固体スイッチであり得る。一例として、第１の電気経路は、スイッチングユニットを備えたソフトスイッチング構成を含み得、第２の電気経路は、固体スイッチングユニットを伴わないハードスイッチング構成を含み得る。

ステップ９１２では、方法は、第１の電気経路を再び切断し得る。例えば、スイッチングシステムは、第１の電気経路を再び切断するように構成され得る。例えば、第１の電気経路は、トランジスタＱ１および／またはトランジスタＱ２、次にＳ１をオフにスイッチングすることによって、再び切断され得（図１Ｂに示され得るように）、これは、電源１０２と負荷１０４との間の電気経路１１８Ｂの切断をもたらし得る。スイッチＳ１をオフにする前に固体スイッチＱ１および／またはＱ２をオフにスイッチングすることによって、直流電流は、直流電流を切断するように設計され、かつ定格され得る固体スイッチによって、排除され得る。次にスイッチＳ１をオフにスイッチングすることによって、電源と負荷との間のガルバニック絶縁が、達成され得る。

図１０は、本主題の１つ以上の例による、スイッチング構成を介して電源と負荷との間の接続を確立するための方法１０００のフローチャートを示している。上述したように、スイッチング構成の１つ以上のスイッチは、１つ以上のコントローラ１２０によって制御され得る。

特に、方法１０００は、図９の方法９００のステップ９０２～９０６の間に発生し得るアクションをカバーする。

理解を容易にするために、方法１０００は、図１１Ａ～図１１Ｆと合わせて説明される。しかしながら、方法１０００はそのように限定されず、方法１０００は他の要素によって実行され得ることを理解されたい。図１１Ａ～図１１Ｆに示されているスイッチングシステム１００Ｊは、図８に示され、上で詳細に説明された、スイッチングシステム１００Ｊと同様であり得る。

ステップ１００２では、第１のスイッチが、オンにされ得る。例えば、図１１Ａは、電源１０２と負荷１０４との間に閉回路接続がない、予備的なオフ状態にあるスイッチングシステム１００Ｊを示している。図１１Ｂは、１００２でオンにされる第１のスイッチであるスイッチＳ１を示している。

ステップ１００４では、スイッチング素子が、オンにされ得る。スイッチング素子は、第１のスイッチと直列に接続され得る。図１１Ｃは、１００４でオンにされたスイッチング素子Ｑの例を示している。スイッチング素子Ｑは、スイッチＳ１と直列であり得る。第１のスイッチＳ１およびスイッチング素子Ｑを閉じることは、電源１０２と負荷１０４との間に第１の電気経路１１８Ｊを確立し得る。その場合、第１のスイッチＳ１は、無電流状態下でスイッチングされるので、最初に第１のスイッチＳ１を閉じ、次にスイッチング素子Ｑを閉じることによって、第１の電気経路１１８Ｊを確立することが、より簡単またはより安全であり得る。スイッチング素子Ｑは、１つ以上の非機械スイッチング素子、例えば、トランジスタ、サイリスタ、および／またはＳＣＲなどの固体デバイスを含み得る。

ステップ１００６では、第２のスイッチが、オンにされ得る。第２のスイッチは、第１のスイッチとスイッチング素子との直列接続と並列に接続され得る。例えば、図１１Ｄは、１００６でオンにされた第２のスイッチであるスイッチＳ２を示している。スイッチＳ２は、スイッチＳ１およびスイッチング素子Ｑの直列接続と並列に接続され得る。第２のスイッチＳ２を閉じることは、電源１０２と負荷１０４との間に第２の電気経路１０８Ｊを確立し得る。その場合、スイッチＳ２はゼロ電流条件下でスイッチングされ得るので、第１の電気経路を確立し、次に第２の電気経路を確立することによって、第２の電気経路を確立することが、より簡単またはより安全であり得る。スイッチＳ２は電気機械スイッチであり得る。

ステップ１００８では、スイッチング素子が、オフにされ得る。例えば、図１１Ｅは、１００８でオフにされたスイッチング素子Ｑを示している。スイッチング素子Ｑを開くことは、電源１０２と負荷１０４との間の第１の電気経路１１８Ｊを切断し得る。第２の電気経路１０８Ｊは、電源１０２と負荷１０４との間に接続されたままであり得る。

任意選択で、ステップ１０１０では、第１のスイッチが、オフにされ得る。例えば、図１１Ｆは、ステップ１０１０でオフにされた、第１のスイッチであるスイッチＳ１を示している。ステップ１００８でスイッチング素子Ｑを開くことが、電源１０２と負荷１０４との間の第１の電気経路１１８Ｊをすでに切断している場合があるため、第１のスイッチＳ１を開くことは、任意選択であり得る。ステップ１００８でスイッチング素子Ｑを開くことは、電源１０２と負荷１０４との間の第１の電気経路１１８Ｊ上に開回路を生成し、それにより、電源１０２と負荷１０４との間の電流の流れを停止させ得る。最初にスイッチング素子Ｑを開き、次に第１のスイッチＳ１を開くことによって、第１のスイッチＳ１を切断することが、より簡単またはより安全であり得る。スイッチＳ１は電気機械スイッチであり得る。

図１２は、本主題の１つ以上の例によるスイッチング構成を介して、電源と負荷との間の接続を切断する方法１２００のフローチャートを示している。上述したように、スイッチング構成の１つ以上のスイッチは、１つ以上のコントローラ１２０によって制御され得る。

図１２に示され得るように、方法１２００は、図９に示されている方法９００の要素９０８～９１２に対応し得る。

理解を容易にするために、方法１２００は、図１３Ａ～図１３Ｆと合わせて説明される。しかしながら、方法１２００はそのように限定されておらず、方法１２００は他の要素によって実行され得ることを理解されたい。図１３Ａ～図１３Ｆに示されているスイッチングシステム１００Ｊは、図８に示され、上で詳細に説明されたスイッチングシステム１００Ｊと同様であり得る。

ステップ１２０２では、第１のスイッチが、オンにされ得る。例えば、図１３Ａは、第２の電気経路１０８ＪのスイッチＳ２を介して、電源１０２と負荷１０４との間に閉回路接続を備えた、予備オン状態にあるスイッチングシステム１００Ｊを示している。図１３Ａは、方法１０００の１０１０後のスイッチングシステム１００Ｊの状態であり得る。上述したように、第１の電気経路１１８Ｊは、スイッチング素子Ｑを開くことによって切断されている場合があるので、スイッチＳ１は、１０１０で開く必要はない場合がある。しかしながら、スイッチＳ１が開いている場合、ステップ１２０２でスイッチＳ１は、閉じられ得る。図１３Ｂは、ステップ１２０２で第１のスイッチであるスイッチＳ１がオンにされる例を示し得る。

ステップ１２０４では、スイッチング素子が、オンにされ得る。スイッチング素子は、第１のスイッチと直列に接続され得る。図１３Ｃは、１２０４でスイッチング素子Ｑがオンにされた例を示している。スイッチング素子Ｑは、スイッチＳ１と直列であり得る。第１のスイッチＳ１およびスイッチング素子Ｑを閉じることは、電源１０２と負荷１０４との間に第１の電気経路１１８Ｊを確立し得る。最初に第１のスイッチＳ１を閉じ、次にスイッチング素子Ｑを閉じることによって、第１の電気経路１１８Ｊを確立することは、より簡単またはより安全であり得る。スイッチング素子Ｑは、１つ以上の非機械スイッチング素子を含み得る。

ステップ１２０６では、第２のスイッチが、オフにされ得る。第２のスイッチは、第１のスイッチおよびスイッチング素子と並列に接続され得る。例えば、図１３Ｄは、ステップ１２０６でオフにされた第２のスイッチであるスイッチＳ２を示している。スイッチＳ２は、スイッチＳ１およびスイッチング素子Ｑと並列であり得る。第２のスイッチＳ２を開くことは、電源１０２と負荷１０４との間の第２の電気経路１０８Ｊを切断し得る。第１の電気経路を確立し、次に第２の電気経路を切断することによって、第２の電気経路を切断することが、より簡単またはより安全になり得る。スイッチＳ２は電気機械スイッチであり得る。

ステップ１２０８では、スイッチング素子が、オフにされ得る。図１３Ｅは、スイッチング素子Ｑが、ステップ１００８でオフにされ得る例を示している。スイッチング素子Ｑを開くことは、電源１０２と負荷１０４との間の第１の電気経路１１８Ｊを切断し得る。電源１０２と負荷１０４との間の第２の電気経路は、ステップ１２０６ですでに切断されている場合がある。

任意選択で、ステップ１２１０では、第１のスイッチが、オフにされ得る。図１３Ｆは、第１のスイッチであるスイッチＳ１が、１２１０でオフにされ得る例を示している。ステップ１２０８でスイッチング素子Ｑを開くことが、電源１０２と負荷１０４との間の第１の電気経路１１８Ｊをすでに切断している場合があるため、第１のスイッチＳ１を開くことは、任意選択であり得る。１２０８でスイッチング素子Ｑを開くことは、電源１０２と負荷１０４との間の第１の電気経路１１８Ｊ上に開回路を生成し、それにより、電源１０２と負荷１０４との間の電流の流れを停止させ得る。最初にスイッチング素子Ｑを開き、次に第１のスイッチＳ１を開くことによって、第１のスイッチＳ１を切断することが、より簡単またはより安全になり得る。スイッチＳ１は電気機械スイッチであり得る。

図１４は、本主題の１つ以上の例による、スイッチング構成を介して、電源と負荷との間の接続を確立するための方法１４００のフローチャートを示している。図１４は、図１０に示されている方法の例であり得る。

理解を容易にするために、時系列図は、図１１Ａ～図１１Ｆと合わせて説明される。しかしながら、方法１４００はそのように限定されておらず、方法１４００は他の要素によって実行され得ることを理解されたい。図１１Ａ～図１１Ｆに示されているスイッチングシステム１００Ｊは、図８に示され、上で詳細に説明された、スイッチングシステム１００Ｊと同様であり得る。

ステップ１４０２では、第１の電気機械スイッチが、オンにされる（図１１Ｂに示され得るように）。第１の電気機械スイッチは、非機械スイッチング素子と直列に配置され得る。非機械スイッチング素子は、１つ以上のトランジスタ、サイリスタ、ＳＣＲ、および／またはＳＳＲなどの１つ以上の固体デバイスを含み得る。

ステップ１４０４では、非機械スイッチング素子が、オンにされる（図１１Ｃに示され得るように）。非機械スイッチング素子は、第１の電気機械スイッチと直列に配置され得る。非機械スイッチング素子をオンにすることは、１つ以上の固体デバイスをオンにすることを含み得る。

ステップ１４０６では、第２の電気機械スイッチがオンにされる（図１１Ｄに示され得るように）。第２の電気機械スイッチは、第１の電気機械スイッチと非機械スイッチング素子との直列接続と並列に配置され得る。

ステップ１４０８では、非機械スイッチング素子がオフにされる（図１１Ｅに示され得るように）。非機械スイッチング素子をオフにすることは、１つ以上の固体デバイスをオフにすることを含み得る。

任意選択で、ステップ１４１０では、第１の電気機械スイッチがオフにされ得る（図１１Ｆに示され得るように）。

図１５は、本主題の１つ以上の例によるスイッチング構成を介して、電源と負荷との間の接続を切断する方法１５００のフローチャートを示している。図１５は、図１２に示されている方法の例であり得る。

理解を容易にするために、時系列図は、図１３Ａ～図１３Ｆと合わせて説明される。しかしながら、方法１５００はそのように限定されておらず、方法１５００は他の要素によって実行され得ることを理解されたい。図１３Ａ～図１３Ｆに示されているスイッチングシステム１００Ｊは、図８に示され、上で詳細に説明された、スイッチングシステム１００Ｊと同様であり得る。

ステップ１５０２では、第１の電気機械スイッチがオンにされる（図１３Ｂに示され得るように）。第１の電気機械スイッチは、非機械スイッチング素子と直列に配置され得る。非機械スイッチング素子は、１つ以上のトランジスタ、サイリスタ、ＳＣＲ、および／またはＳＳＲなどの１つ以上の固体デバイスを含み得る。

ステップ１５０４では、非機械スイッチング素子がオンにされる（図１３Ｃに示され得るように）。非機械スイッチング素子は、第１の電気機械スイッチと直列に配置され得る。非機械スイッチング素子をオンにすることは、１つ以上の固体デバイスをオンにすることを含み得る。

ステップ１５０６では、第２の電気機械スイッチがオフにされる（図１３Ｄに示され得るように）。第２の電気機械スイッチは、第１の電気機械スイッチと非機械スイッチング素子との直列接続と並列に配置され得る。

ステップ１５０８では、非機械スイッチング素子がオフにされる（図１１Ｅに示され得るように）。非機械スイッチング素子をオフにすることは、１つ以上の固体デバイスをオフにすることを含み得る。

任意選択で、ステップ１５１０では、第１の電気機械スイッチがオフにされ得る（図１１Ｆに示され得るように）。

図１６Ａ～図１６Ｄは、本主題の例による時系列図を示している。これらの時系列図は、本明細書に示されているスイッチングシステム１００に使用され得る。

理解を容易にするために、時系列図は、図１１Ａ～図１１Ｆ、および図１３Ａ～図１３Ｆと合わせて説明される。しかしながら、時系列図はそのように限定されておらず、時系列図は他の要素によって実行され得ることを理解されたい。図１１Ａ～図１１Ｆおよび図１３Ａ～図１３Ｆに示されているスイッチングシステム１００Ｊは、図８に示され、上で詳細に説明されたスイッチングシステム１００Ｊと同様であり得る。

図１６Ａは、電気接続経路を確立し、電源と負荷の間にスイッチＳ２を接続するために使用され得る時系列図を示している。スイッチＳ２は、電源と負荷との間の電気接続経路上のハードスイッチング構成である電気機械スイッチであり得る。ソフトスイッチング構成は、スイッチＳ２に並列に接続され得る。ソフトスイッチング構成は、スイッチング素子Ｑおよび電気機械スイッチＳ１を備えたスイッチングユニットを含み得る。第１の時間ｔ０で、スイッチＳ１が、オンにされ得る（図１１Ｂに示され得るように）。第２の時間ｔ１で、スイッチング素子Ｑが、オンにされ得る（図１１Ｃに示され得るように）。第３の時間ｔ２で、スイッチＳ２が、オンにされ得る（図１１Ｄに示され得るように）。第４の時間ｔ３で、スイッチング素子Ｑが、オフにされ得る（図１１Ｅに示されているように）。スイッチＳ１は、スイッチＳ２がオンのままである間、オンのままであり得る。

図１６Ｂは、第５の時間ｔ４で、スイッチＳ１は、スイッチＳ２がオンのままである間に、オフにされ得ることを示している（図１１Ｆに示され得るように）。

図１６Ｃは、電気接続経路を切断し、電源と負荷との間に配置されたハードスイッチング構成の電気機械スイッチＳ２を切断するために使用され得る、時系列図を示している。第１の時間ｔ０の前に、スイッチＳ２が、オンにされ得る（図１３Ａに示され得るように）。第１の時間ｔ０で、スイッチＳ１が、オンにされ得る（図１３Ｂに示され得るように）。第２の時間ｔ１で、スイッチング素子Ｑが、オンにされ得る（図１３Ｃに示され得るように）。第３の時間ｔ２で、スイッチＳ２が、オフにされ得る（図１３Ｄに示され得るように）。第４の時間ｔ３で、スイッチング素子Ｑが、オフにされ得る（図１３Ｅに示され得るように）。スイッチＳ１は、スイッチング素子Ｑがオフのままである間、オンのままであり得る。図１６Ｃは、第５の時間ｔ４で、スイッチＳ１がオフにされ得ることを示している（図１３Ｆに示され得るように）。

図１６Ｃは、スイッチＳ２が、第１の時間ｔ０の前にオンのままである間に（図１６Ｂに示され得るように電気接続経路を確立した後）、スイッチＳ１がオフにされた例を示している。

図１６Ｄは、スイッチＳ２が、第１の時間ｔ０の前にオンのままである間に（図１６Ａに示され得るように電気接続経路を確立した後）、スイッチＳ１がオンのままであった例を示している。第１の時間ｔ０で、スイッチング素子Ｑが、オンにされ得る（図１３Ｃに示され得るように）。第２の時間ｔ１で、スイッチＳ２が、オフにされ得る（図１３Ｄに示され得るように）。第３の時間ｔ２で、スイッチング素子Ｑはオフにされ得る（図１３Ｅに示され得るように）。スイッチＳ１は、スイッチング素子Ｑがオフのままである間、オンのままであり得る。図１６Ｄは、第４の時間ｔ３で、スイッチＳ１が、オフにされ得ることを示している（図１３Ｆに示され得るように）。

図１７は、本主題の例によるスイッチングシステム１００Ｒを示している。スイッチングシステム１００Ｒは、本明細書に示されている他のスイッチングシステム１００と同様であり得る。

スイッチングシステム１００Ｒは、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１２９を含み得る。ＭＵＸ１２９は、複数の選択可能なチャネルを含み得る。例えば、ＭＵＸ１２９は、チャネルＡ、チャネルＢ、チャネルＣ、…、チャネルＸを含む複数のチャネルの例を示しており、ここで、Ｘは、任意の適切な数である。ＭＵＸ１２９Ｒは、所与の時間に複数のチャネルの中から特定のチャネルが選択され得るように配置され得る。図１７の例では、ＭＵＸ１２９の各チャネルは、測定されることになる異なる点に接続され得る。測定されることになる異なる点は、測定されることになる複数の異なるデバイスに関連し得、または測定されることになる単一のデバイスに関連する複数の点であり得る。測定されることになる点または測定されることになるデバイスは、測定されるデバイスとも呼ばれ得る。

図１７は、複数の測定されるデバイス１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、…、１２１Ｘを示しており、ここで、Ｘは、任意の適切な数であり得る。複数の測定されるデバイス１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、…、１２１Ｘのうちの測定されるデバイスはまた、概して、測定されるデバイス１２１と呼ばれ得る。同様に、所与のチャネルの他の要素は、参照識別子の末尾にその所与のチャネルの文字を含む参照識別子（例えば、チャネルＢの特定の測定されるデバイス１２１Ｂ）で参照され得るが、概して、これらの要素の１つを参照する場合、それらは、所与のチャネルの文字なしで参照され得る（例えば、測定されるデバイス１２１）。上で説明したように、複数の測定されるデバイス１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、…、１２１Ｘは、測定されることになる単一のデバイスまたは測定されることになる複数のデバイスに関連し得る。

ＭＵＸ１２９はまた、測定デバイス１３１に接続され得る。測定デバイス１３１は、選択された測定されるデバイスに関連する１つ以上の電気的パラメータ（例えば、電圧）を測定するように配置され得る。

一例として、測定されるデバイス１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、…、１２１Ｘは、１つ以上の電源、電力貯蔵デバイス、電力変換器（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータまたはＤＣ／ＡＣインバータ）などであり得る。一例として、測定デバイス１３１は、電圧センサ、電圧計、電力計などであり得るか、またはそれらを含み得る。複数のチャネルのうちの１つのチャネルが選択される場合、その選択されたチャネルは、ＭＵＸ１２９を介して測定デバイス１３１に接続され、それぞれの測定されるデバイス１２１に関連する電気的パラメータの測定値は、測定デバイス１３１によって取得され得る。

例えば、チャネルごとに、第１のスイッチング構成１１６Ｒは、第１の正の端子と第２の正の端子との間に接続され得、第２のスイッチング構成１２６Ｒは、第１の負の端子と第２の負の端子との間に接続され得る。

各チャネルは、正の電気経路１１８Ｒおよび負の電気経路１２８を含む、複数の電気経路１１８Ｒ、１２８Ｒを含み得、これらは、それぞれの測定されるデバイス１２１の端子とＭＵＸ１２９との間でスイッチング可能に接続され得る。経路の各々は、測定されるデバイス１２１の端子１２３ＲとＭＵＸ１２９の端子１２５Ｒとの間に接続されたそれぞれのスイッチング構成１１６Ｒ、１２６Ｒを含み得る。

例えば、チャネルＡの場合、第１のスイッチング構成１１６ＲＡは、電気経路１１８ＲＡ上の、測定されるデバイス１２１Ａの正の端子１２３ＲＰＡとＭＵＸ１２９の正の端子１２５ＲＰＡとの間に接続され得る。第２のスイッチング構成１２６ＲＡは、電気経路１２８ＲＡ上の、測定されるデバイス１２１Ａの負の端子１２３ＲＮＡとＭＵＸ１２９の負の端子１２５ＲＮＡとの間に接続され得る。チャネルＢの場合、第１のスイッチング構成１１６ＲＢは、電気経路１１８ＲＢ上の、測定されるデバイス１２１Ｂの正の端子１２３ＲＰＢとＭＵＸ１２９の正の端子１２５ＲＰＢとの間に接続され得る。第２のスイッチング構成１２６ＲＢは、測定されるデバイス１２１Ｂの負の端子１２３ＲＮＢとＭＵＸ１２９の負の端子１２５ＲＮＢとの間に接続され得る。他のチャネルについても同様である。

一例として、チャネルＡが選択された場合、スイッチング構成１１６ＲＡおよびスイッチング構成１２６ＲＡはオン状態にあり得、他のチャネルのスイッチング構成（チャネルＢのスイッチング構成１１６ＲＢおよびスイッチング構成１２６ＲＢを含む）はオフ状態にあり得る。チャネルＢが選択された場合、スイッチング構成１１６ＲＢおよびスイッチング構成１２６ＲＢはオン状態にあり得、他のチャネルのスイッチング構成（チャネルＡのスイッチング構成１１６ＲＡおよびスイッチング構成１２６ＲＡを含む）はオフ状態にあり得る。

ＭＵＸ１２９の正の端子および負の端子は、測定デバイス１３１の正の端子１２７Ｐおよび負の端子１２７Ｎにそれぞれ接続され得る。例えば、チャネルＡが選択されると、測定されるデバイス１２１Ａは、ＭＵＸ１２９を介して測定デバイス１３１に接続され得、測定デバイス１３１は、測定されるデバイス１２１Ａに関連する電圧（例えば、測定されるデバイスの負および正の端子対間の）を取得し得る。チャネルＢが選択されると、測定されるデバイス１２１Ｂは、ＭＵＸ１２９を介して測定デバイス１３１に接続され得、測定デバイス１３１は、測定されるデバイス１２１Ｂに関連する電圧を取得し得、他のチャネルについても同様である。

一例として、測定されるデバイス１２１の各端子１２３Ｒは、それぞれのスイッチング構成１１６Ｒまたは１２６Ｒの入力端子に接続された測定されるデバイス１２１の出力端子と見なされ得る。ＭＵＸ１２９の各端子１２５Ｒは、それぞれのスイッチング構成１１６Ｒまたは１２６Ｒの出力端子に接続されたＭＵＸ１２９の入力端子と見なされ得る。測定デバイス１３１の各端子１２７Ｐ、１２７Ｎは、ＭＵＸ１２９の出力端子に接続された測定デバイス１３１の入力端子と見なされ得る。

１つ以上のコントローラ１２０Ｒは、スイッチングシステム１００Ｒの１つ以上のスイッチング構成１１６Ｒ、１２６Ｒのスイッチングを制御するように構成され得る。簡単にするために、１つのコントローラ１２０Ｒのみが、図１７に示されているが、スイッチングシステム１００Ｒは、複数のコントローラ１２０Ｒを有し得る。例えば、各チャネルは、それ自身の専用コントローラ１２０Ｒを有し得る。１つ以上のコントローラ１２０Ｒは各々、スイッチング構成の、１つ以上のスイッチおよび１つ以上のスイッチング素子のシーケンスを制御するためのシーケンサユニットを含み得る。

測定されるデバイス１２１の電圧は、比較的高い電圧（例えば、約１０００ボルト）であり得、そのような高い電圧に対応するように定格されたスイッチング構成の各々を有することは、有益であり得る。したがって、チャネルごとに、電気経路１１８および／または１２８（正および負）の各々上に、保護が必要とされ得る。さらに、複数の選択可能なチャネルを備えたマルチプレクサ１２９を有することは、異なるチャネル間のスイッチングに関連する問題の原因となり得る。所与の時間に選択されないチャネルがあるため、選択されないそれらのチャネルは、選択されたチャネルと干渉しないように、マルチプレクサから切断される必要があり得る。例えば、チャネルＡが接続されている場合は、他のすべてのチャネルが切断され得、チャネルＢが接続されている場合は、他のすべてのチャネルが切断され得る、などである。所与のチャネルをオンおよびオフにスイッチングするための比較的高い電圧に定格された電気機械リレーのみを使用することは、問題を有し得る。電気機械リレーはガルバニック絶縁を提供し得るが、電気機械リレーが、比較的高い電圧に定格されている場合、比較的物理的に大きく、かさばり、比較的コストがかかり得る。さらに、このような電気機械リレーを単独で使用することは、マルチプレクサのチャネル間をスイッチングするときに、電圧スパイクの原因となり得る。また、そのような電気機械リレーでは、電気機械リレーを交換することが必要となる前の、使用サイクル量が、比較的少なく、限られる場合がある。さらに、所与のチャネルをオンおよびオフにスイッチングするために比較的高い電圧に定格された非機械電気スイッチ（例えば、１つ以上のトランジスタ、ＳＳＲ、ＭＯＳＦＥＴなど）のみを使用することも問題を有し得る。比較的高電圧に定格された非機械電気スイッチは、比較的物理的に小さく、比較的安価であり得るが、ガルバニック絶縁を提供しない場合がある。さらに、このような電気機械リレーを単独で使用することは、特に高電圧を処理する場合に、チャネル間のクロストークの原因となり得る。したがって、これらの可能性のすべてが開示されているが、本主題のスイッチング構成１１６Ｒおよび１２６Ｒは両方とも、図１８～図１９Ｂを参照してさらに詳細に説明されるように、非機械電気的スイッチングユニット１１７Ｒと直列に接続された電気機械スイッチＳＲを含み得る。

図１８に示されているように、本主題のスイッチング構成１１６Ｒおよび１２６Ｒは、チャネルの電気経路（正および負）ごとに、非機械電気的スイッチングユニット１１７Ｒと直列に接続された電気機械スイッチＳＲを含み得る。したがって、本主題のスイッチング構成１１６Ｒおよび１２６Ｒは、比較的高い電圧に定格され、ガルバニック絶縁を提供し、比較的物理的に小さく、安価であり、電圧スパイクおよびクロストークを軽減し、かつ比較的長い寿命を有し得る。本主題のスイッチング構成は、電気機械スイッチＳＲのソフトスイッチング（電圧下にないときのスイッチング）を可能にし得る。一例として、非機械電気的スイッチングユニット１１７Ｒは、比較的高い電圧に定格され得る。非機械電気的スイッチングユニット１１７Ｒは、電気機械スイッチＳＲが定格された電圧よりも高い電圧に定格され得る。一例として、非機械電気的スイッチングユニット１１７Ｒが比較的高い電圧に定格されている場合、測定されるデバイス１２１（例えば、測定されるデバイス１２１の端子）に接続され得、そこでは、比較的高い定格が有益であり得る。電気機械スイッチＳＲは、測定されるデバイス１２１に接続される非機械電気的スイッチングユニット１１７Ｒが比較的高い電圧に定格され得るので、比較的低い電圧に定格され得る。そのような場合、電気機械スイッチＳＲは、測定されるデバイス１２１ではなく、ＭＵＸ１２９（例えば、ＭＵＸ１２９の端子）に接続され得、その結果、非機械電気的スイッチングユニット１１７Ｒは、測定されるデバイス１２１により大きな保護を提供し得る。電気機械スイッチＳＲが、比較的低い電圧に定格されている場合は、比較的物理的に小さく、比較的より安価であり得る。しかしながら、電気機械スイッチＳＲは、電気機械スイッチＳＲがオフ状態（例えば、開回路）にあるときに、電気経路上にガルバニック絶縁を提供するように配置され得る。

コントローラ１２０Ｒおよび／またはシーケンサユニットは、信号および遅延を伴うスイッチング構成１１６Ｒおよび／または１２６Ｒの時系列を制御するように配置され得る。単一のコントローラ１２０Ｒおよび／またはシーケンサユニットは、正の電気経路１１８Ｒ上のスイッチング構成１１６Ｒおよび負の電気経路１２８Ｒ上のスイッチング構成１２６Ｒの両方に同じ信号を送信するように配置され得る。例えば、単一の「チャネルオン」信号は、最初に、選択されたチャネルの、電気機械スイッチＳＲをオンにし、次に非機械電気的スイッチングユニット１１７Ｒを（例えば、遅延後に）オンにするように構成され得る。単一の「チャネルオフ」信号は、最初に非機械電気的スイッチングユニット１１７Ｒをオフにし、次にチャネルがもはや選択されなくなったときに電気機械スイッチＳＲをオフにするように構成され得る。一例として、遅延は約数十ミリ秒であり得る。例えば、遅延は、約１ミリ秒～約２０ミリ秒の範囲、または約１０ミリ秒～約１５ミリ秒の範囲であり得る。

図１９Ａは、スイッチング構成１１６Ｒおよび１２６Ｒのいくつかの例を示している。理解を容易にするために２つのチャネル（チャネルＡとチャネルＸ）のみが図１９Ａに示されているが、それ以上も可能である。さらに、測定デバイス１３１およびその端子１２７Ｐ、１２７Ｎもまた、図１９Ａの特定の構成に含まれ得る。

図１９Ａに示されているように、スイッチング構成１１６Ｒおよび１２６Ｒは各々、１つ以上のスイッチング素子を含み得るスイッチングユニット１１７Ｒを含み得る。図１９Ａの例では、各スイッチングユニット１１７Ｒは、複数のトランジスタＱ１ＲおよびＱ２Ｒを含み得る。スイッチング構成１１６Ｒおよび１２６Ｒの各々はまた、スイッチＳＲを含む。スイッチＳＲは、電気機械スイッチであり得る。複数のトランジスタＱ１ＲおよびＱ２ＲならびにスイッチＳＲは、測定されるデバイス１２１とＭＵＸ１２９との間でスイッチング可能に接続され得る。複数のトランジスタＱ１ＲおよびＱ２Ｒは、折り返しに配置され得る（例えば、一方のトランジスタＱ１Ｒのソース端子は、他方のトランジスタＱ２Ｒのソース端子に接続され得、または一方のトランジスタＱ１Ｒのドレイン端子は、他方のトランジスタＱ２Ｒのドレイン端子に接続され得る）。一方のトランジスタＱ１Ｒの端子は、それぞれの測定されたデバイス１１２の端子１２３Ｒに接続され得、一方のトランジスタＱ２Ｒの端子は、スイッチＳＲの端子に接続され得る。スイッチＳＲの別の端子は、ＭＵＸ１２９の端子１２５Ｒに接続され得る。トランジスタＱ１Ｒおよび／もしくはＱ２Ｒのゲート、ならびに／またはスイッチＳＲは、１つ以上のコントローラ１２０Ｒに接続され得る。１つ以上のコントローラ１２０Ｒは、トランジスタＱ１Ｒおよび／もしくはＱ２Ｒ、ならびに／またはスイッチＳ１Ｒおよび／もしくはＳ２Ｒを制御するように構成され得る。

例えば、チャネルＡの場合、第１のトランジスタＱ１ＲＰＡは、測定されるデバイス１２１Ａの正の端子１２３ＲＰＡに接続され得る。トランジスタＱ１ＲＰＡは、第２のトランジスタＱ２ＲＰＡに直列に接続され得る。トランジスタＱ２ＲＰＡは、電気機械スイッチＳＲＰＡに直列に接続され得る。スイッチＳＲＰＡは、電気経路１１８ＲＡ上のＭＵＸ１２９の正の端子１２５ＲＰＡに接続され得る。第３のトランジスタＱ１ＲＮＡは、測定されるデバイス１２１Ａの負の端子１２３ＲＮＡに接続され得る。トランジスタＱ１ＲＮＡは、第４のトランジスタＱ２ＲＮＡに直列に接続され得る。トランジスタＱ２ＲＮＡは、電気機械スイッチＳＲＮＡに直列に接続され得る。スイッチＳＲＮＡは、電気経路１２８ＲＡ上のＭＵＸ１２９の負の端子１２５ＲＮＡに接続され得る。チャネルＸの場合、第１のトランジスタＱ１ＲＰＸは、測定されるデバイス１２１Ｘの正の端子１２３ＲＰＸに接続され得る。トランジスタＱ１ＲＰＸは、第２のトランジスタＱ２ＲＰＸに直列に接続され得る。トランジスタＱ２ＲＰＸは、電気機械スイッチＳＲＰＸに直列に接続され得る。スイッチＳＲＰＸは、電気経路１１８ＲＸ上のＭＵＸ１２９の正の端子１２５ＲＰＸに接続され得る。第３のトランジスタＱ１ＲＮＸは、測定されるデバイス１２１Ｘの負の端子１２３ＲＮＸに接続され得る。トランジスタＱ１ＲＮＸは、第４のトランジスタＱ２ＲＮＸに直列に接続され得る。トランジスタＱ２ＲＮＸは、電気機械スイッチＳＲＮＸに直列に接続され得る。スイッチＳＲＮＸは、電気経路１２８ＲＸ上のＭＵＸ１２９の負の端子１２５ＲＮＸに接続され得、他のチャネルについても同様である。

上述したように、簡単にするために１つのコントローラ１２０Ｒのみが示されているが、スイッチングシステム１００Ｒは、複数のコントローラ１２０Ｒを有し得、各コントローラ１２０Ｒは、信号を構成し、かつスイッチングシステム１００Ｒの複数の要素に同時に順番に信号を送信するように構成された、シーケンサユニットを有し得る。

各スイッチング構成１１６Ｒおよび／または１２６Ｒは、双方向スイッチング構成として構成され得る。同様に、各スイッチングユニット１１７Ｒは、双方向スイッチングユニットとして構成され得る。例えば、トランジスタＱ１Ｒがオンであるとき、電流は、トランジスタＱ１ＲおよびダイオードＤ２Ｒを通り、それぞれの測定されるデバイス１２１からＭＵＸ１２９の方向に流れ得る。ダイオードＤ２Ｒは、トランジスタＱ２Ｒのボディダイオードであり得、またはトランジスタＱ２Ｒに並列に接続された別個のダイオードであり得る。トランジスタＱ２Ｒがオンのとき、電流は、トランジスタＱ２ＲおよびダイオードＤ１Ｒを通り、ＭＵＸ１２９からそれぞれの測定されるデバイス１２１の方向に流れ得る。ダイオードＤ１Ｒは、トランジスタＱ１Ｒのボディダイオードであり得、またはトランジスタＱ１Ｒに並列に接続された別個のダイオードであり得る。場合によっては、Ｑ１ＲおよびＱ２Ｒの両方がオンになり得、トランジスタＱ１ＲおよびＱ２Ｒを通って電流が流れ得る。この構成は、スイッチング構成１１６Ｒ、１２６Ｒを介して交流電流（ＡＣ）を通過させるように配置され得る。

図１９Ｂは、１つ以上のスイッチング素子を含み得るスイッチングユニット１１７Ｒを示しており、スイッチング素子は、単一のスイッチング素子ＱＲとして一般化されている。例えば、チャネルＡの場合、スイッチング素子ＱＲＰＡは、測定されるデバイス１２１Ａの正の端子１２３ＲＰＡに接続され、電気経路１１８ＲＡ上の電気機械スイッチＳＲＰＡに直列に接続され得る。スイッチング素子ＱＲＮＡは、測定されるデバイス１２１Ａの負の端子１２３ＲＮＡに接続され得、電気経路１２８ＲＡ上の電気機械スイッチＳＲＮＡに直列に接続され得る。チャネルＸの場合、第１のトランジスタＱＲＰＸは、測定されるデバイス１２１Ｘの正の端子１２３ＲＰＸに接続され得、電気経路１１８ＲＸ上の電気機械スイッチＳＲＰＸに直列に接続され得る。スイッチング素子ＱＲＮＸは、測定されるデバイス１２１Ｘの負の端子１２３ＲＮＸに接続され得、電気経路１２８ＲＸ上の電気機械スイッチＳＲＮＸに直列に接続され得、他のチャネルについても同様である。

図２０は、本主題の１つ以上の例による、マルチプレクサのチャネルの正および負の線に取り付けられた複数のスイッチング構成を介してマルチプレクサに接続された測定されるデバイスまたは測定される点と測定デバイスとの間の接続を、最初に確立し、次に切断する、方法２０００のフローチャートを示している。上述したように、スイッチング構成の１つ以上のスイッチは、１つ以上のコントローラ１２０によって制御され得、タイミングは、シーケンサユニットによって制御され得る。方法１８００は、測定されるデバイスまたは測定される点と測定デバイスとの間にＭＵＸの特定のチャネルを接続するために使用され得る。

理解を容易にするために、方法２０００は、図１７～図１９Ｂと合わせて説明される。しかしながら、方法２０００はそのように限定されておらず、方法２０００は他の要素によって実行され得ることを理解されたい。スイッチングシステム１００Ｒは、図１７～図１９Ｂに示され、上で詳細に説明されているものでもよい。

ステップ２００２では、１つのチャネルの電気機械スイッチ対が、オンにされ得る。例えば、チャネルＡの場合、ＭＵＸ１２９の正の端子１２５ＲＰＡに接続された電気機械スイッチＳＲＰＡおよびＭＵＸ１２９の負の端子１２５ＲＮＡに接続された電気機械スイッチＳＲＮＡが、オンにされ得る。他のチャネルの電気機械スイッチＳＲは、オフ状態にあり得、それらのそれぞれの測定されるデバイス１２１とＭＵＸ１２９との間にガルバニック絶縁を提供するように配置され得る。

ステップ２００４では、１つのチャネルの非機械電気的スイッチング素子対がオンにされ得る。例えば、チャネルＡの場合、測定されるデバイス１２１Ａの正の端子１２３ＲＰＡに接続された非機械電気的スイッチング素子ＱＲＰＡ、および測定されるデバイス１２１Ａの負の端子１２３ＲＮＡに接続された非機械電気的スイッチング素子ＱＲＮＡが、オンにされ得る。非機械電気的スイッチング素子ＱＲＰＡおよびＱＲＮＡの各々は、電気機械スイッチＳＲＰＡまたはＳＲＮＡのうちの１つと直列に接続され得る。スイッチング素子ＱＲＰＡは、スイッチＳＲＰＡと直列であり得る（電気機械スイッチＳＲＰＡの端子は、非機械電気的スイッチング素子ＱＲＰＡの端子に接続され得る）。スイッチング素子ＱＲＮＡは、スイッチＳＲＮＡと直列であり得る（電気機械スイッチＳＲＮＡの端子は、非機械電気的スイッチング素子ＱＲＮＡの端子に接続され得る）。第１のスイッチＳＲＰＡおよびスイッチング素子ＱＲＰＡを閉じることは、正の線上の測定されるデバイス１２１ＡとＭＵＸ１２９との間（測定されるデバイス１２１Ａの正の端子とＭＵＸ１２９の正の端子との間）に電気経路１１８ＲＡを確立し得る。電気経路１１８ＲＡを確立することは、ＭＵＸ１２９を介して、測定されるデバイス１２１Ａおよび測定デバイス１３１を接続することを支援し得る。第１のスイッチＳＲＮＡおよびスイッチング素子ＱＲＮＡを閉じることは、負の線上の測定されるデバイス１２１ＡとＭＵＸ１２９との間（測定されるデバイス１２１Ａの負の端子とＭＵＸ１２９の負の端子との間）に電気経路１２８ＲＡを確立し得る。電気経路１２８ＲＡを確立することは、ＭＵＸ１２９を介して、測定されるデバイス１２１Ａおよび測定デバイス１３１を接続することを支援し得る。最初にスイッチＳＲＰＡおよびＳＲＮＡを閉じ、次にスイッチング素子ＱＲＰＡおよびＱＲＰＡを閉じることによって、電気経路１１８ＲＡおよび１２８ＲＡを確立することは、より簡単またはより安全であり得る。スイッチング素子ＱＲＰＡおよび／またはＱＲＮＡは各々、１つ以上の非機械スイッチを含み得る。正の線および負の線上に電気経路１１８ＲＡおよび１２８ＲＡの両方を確立することは、測定デバイス１３１が、測定されるデバイス１２１Ａに関連する電気的パラメータの測定値を取得することを可能にし得る。例えば、電気経路１１８ＲＡおよび１２８ＲＡの両方を確立することは、測定デバイス１３１が、測定されるデバイス１２１Ａの正の端子１２３ＲＰＡと負の端子１２３ＲＮＡとの間の電圧に関連する電圧の測定値を取得することを可能にし得る。ステップ２００２および２００４は、測定されるデバイスと測定デバイスとの間のＭＵＸの選択されたチャネルを接続するために実行され得る。

ステップ２００６では、１つのチャネルの非機械電気的スイッチング素子対がオフにされ得る。スイッチング素子ＱＲＰＡおよびＱＲＮＡの対を開くことは、測定されるデバイス１２１ＡとＭＵＸ１２９との間の電気経路１１８ＲＡおよび１２８ＲＡを切断し得、そのチャネルであるチャネルＡをオフにし得る。スイッチング素子ＱＲＰＡを開くことは、測定されるデバイス１２１ＡとＭＵＸ１２９との間の電気経路１１８ＲＡを切断し、それにより、測定されるデバイス１２１Ａを正の線上の測定デバイス１３１から切断し得る。スイッチング素子ＱＲＮＡを開くことは、測定されるデバイス１２１ＲＡとＭＵＸ１２９との間の電気経路１２８ＲＡを切断し、それにより、測定されるデバイス１２１Ａを負の線上の測定デバイス１３１から切断し得る。

ステップ２００８では、１つのチャネルの電気機械スイッチ対が、オフにされ得る。ステップ２００６でスイッチング素子ＱＲＰＡおよびＱＲＮＡを開くことは、測定されるデバイス１２１ＲＡとＭＵＸ１２９との間の電気経路１１８ＲＡおよび１２８ＲＡ上に開回路を生成し、それによって、測定されるデバイス１２１ＲＡとＭＵＸ１２９との間の電流の流れを停止し得る。最初にそれぞれの非機械電気的スイッチング素子ＱＲＰＡおよびＱＲＮＡを開き、次に電気機械スイッチＳＲＮＡおよびＳＲＰＡを開くことによって、電気機械スイッチＳＲＮＡおよびＳＮＰＡを切断することは、より簡単またはより安全であり得る。例えば、チャネルＡの場合、正の線上の電気機械スイッチＳＲＰＡおよび負の線上の電気機械スイッチＳＲＮＡが、オフにされ得る。チャネルＡの電気機械スイッチＳＲＰＡおよびＳＲＮＡは、電気機械スイッチＳＲＰＡ、ＳＲＮＡがオフ状態にあるとき、測定されるデバイス１２１ＡとＭＵＸ１２９との間にガルバニック絶縁を提供するように配置され得る。

この方法は、他の引き続き選択されるチャネル、例えば、チャネルＢ、チャネルＣなどに対して繰り返され得る。

図２１および図２２は、本主題の例による時系列図を示している。これらの時系列図は、本明細書に示されているスイッチングシステム１００に使用され得る。

理解を容易にするために、時系列図は、図１７～図１９Ｂと合わせて説明される。しかしながら、時系列図はそのように限定されておらず、時系列図は他の要素によって実行され得ることを理解されたい。スイッチングシステム１００Ｒは、図１７～図１９Ｂに示され、上で詳細に説明されているものでもよい。

図２１は、電気接続経路１１８Ｒまたは１２８Ｒを確立し、測定されるデバイス１２１と測定デバイス１３１との間に（例えば、選択されたチャネル上の測定されるデバイス１２１に関連するパラメータが取得され得るように、複数のチャネルを備えたＭＵＸ１２９を介して）スイッチング構成１１６Ｒまたは１２６Ｒを接続し、および／または（例えば、選択されたチャネルに関連するパラメータが取得された後に）電気接続経路１１８Ｒまたは１２８Ｒを切断するために使用され得る時系列図を示している。スイッチング構成１１６Ｒおよび／または１２６Ｒは、正の線または負の線のいずれかの上に配置されたソフトスイッチング構成であり得る。ソフトスイッチング構成１１６Ｒおよび／または１２６Ｒは、スイッチング素子ＱＲおよび電気機械スイッチＳＲを備えたスイッチングユニット１１７を含み得る。第１の時間ｔ０で、スイッチＳＲが、オンにされ得る第２の時間ｔ１で、（例えば、測定されるデバイス１２１とＭＵＸ１２９との間でそれらの間の正または負の線上で、ＭＵＸ１２９の選択されたチャネルを開くすることを支援する）電気経路１１８Ｒまたは１２８Ｒを確立し得るスイッチング素子ＱＲがオンにされ得る。第３の時間ｔ２で、スイッチング構成１１６Ｒまたは１２６Ｒは、オンのままであり、選択されたチャネルは開いたままである。例えば、チャネルが開いたままである間、測定デバイス１３１は、測定されるデバイス１２１に関連する１つ以上の測定を行い得る（例えば、選択されたチャネル上の測定されるデバイス１２１の正の端子と負の端子との間の測定されるデバイス１２１の電圧などの、測定されるデバイス１２１に関連する電気的パラメータを測定する）。第４の時間ｔ３で、電気経路１１８Ｒまたは１２８Ｒを切断し得る、スイッチング素子ＱＲが、オフにされ得る（例えば、ＭＵＸ１２９の選択されたチャネルを閉じて）。第５の時間ｔ４で、スイッチＳＲが、オフにされ得る。スイッチＳＲをオフにすることは、ガルバニック絶縁を提供することを支援し、ＭＵＸ１２９のチャネルを閉じることを支援し得、ＭＵＸ１２９の他の閉じたチャネルからの干渉なしに、異なるチャネルが引き続き選択され、測定デバイスに接続されることを可能にし得る。電気機械スイッチＳＲおよび非機械スイッチング素子ＱＲを備えたスイッチング構成１１６Ｒおよび／または１２６Ｒはまた、比較的物理的サイズが小さく、比較的安価であり、比較的高電圧に定格され得る。

図２２は、複数のスイッチング構成１１６Ｒおよび１２６Ｒの図２１の時系列図を示している。例えば、第１のスイッチング構成１１６Ｒは、正の線１１８Ｒ上に配置され得、第２のスイッチング構成１２６Ｒは、負の線１２８Ｒに接続され得る。例えば、第１のスイッチング構成１１６Ｒは、測定されるデバイスの正の端子とＭＵＸ１２９の正の端子との間に配置され得、第２のスイッチング構成１２６Ｒは、測定されるデバイス１２１の負の端子とＭＵＸ１２９の負の端子との間に配置され得る。シーケンサユニットを備えたコントローラ１２０Ｒは、第１のスイッチング構成１１６Ｒおよび第２のスイッチング構成１２６Ｒの両方に、ほぼ同時に信号を提供するように構成され得る。コントローラ１２０Ｒおよび／またはシーケンサユニットは、スイッチング構成１１６Ｒおよび／または１２６Ｒの１つ以上のスイッチまたはスイッチング素子に１つ以上の遅延した信号を提供するように構成され得る。例えば、ターンオン信号は、非機械スイッチング素子ＱＲＰおよび／またはＱＲＮに遅延を伴って送信され得、ターンオフ信号は、電気機械スイッチＳＲＰおよび／またはＳＲＮに遅延を伴って送信され得る。この遅延は、スイッチング構成１１６Ｒおよび／または１２６Ｒのソフトスイッチングを確実にすることを支援し得る。第１の時間ｔ０で、（例えば、ＭＵＸ１２９の正の端子に接続されている）正の線上のスイッチＳＲＰおよび（例えば、ＭＵＸ１２９の負の端子に接続されている）負の線上のスイッチＳＲＮは、（例えば、共通の共有ターンオン信号に応答して）ほぼ同時にオンにされ得る。第２の時間ｔ１で、（例えば、測定されるデバイス１２１の正の端子に接続されている）正の線上のスイッチング素子ＱＲＰおよび（例えば、測定されるデバイス１２１の負の端子に接続されている）負の線上のスイッチング素子ＱＲＮは、（例えば、遅延された共通の共有ターンオン信号に応答して）ほぼ同時にオンされ得る。第３の時間ｔ２で、スイッチング構成１１６Ｒおよび１２６Ｒの対はオンのままであり、選択されたチャネルは開いたままである。例えば、チャネルが開いたままである間、測定デバイス１３１は、測定されるデバイス１２１に関連する１つ以上の測定を行い得る（例えば、選択されたチャネル上の測定されるデバイス１２１の正の端子と負の端子との間の測定されるデバイス１２１の電圧などの、測定されるデバイス１２１に関連する電気的パラメータを測定する）。第４の時間ｔ３で、正の線上のスイッチング素子ＱＲＰおよび負の線上のスイッチング素子ＱＲＮは、（例えば、共通の共有ターンオフ信号に応答して）ほぼ同時にオフにされ得る。第５の時間ｔ４で、正の線上のスイッチＳＲＰおよび負の線上のスイッチＳＲＮは、（例えば、遅延された共通の共有ターンオフ信号に応答して）ほぼ同時にオフにされ得る。

上述したように、正および負の線上のスイッチング構成対１１６Ｒおよび１２６Ｒはそれぞれ、チャネルの線の各々にガルバニック絶縁を提供することを支援し、他のチャネルからの干渉がなく、一方でまた物理的なサイズが比較的小さく、比較的安価で、比較的高い電圧に定格される、異なるチャネルが開かれ、測定デバイス１３１に接続されることを可能にすることを支援し得る。

いくつかの例が上述されているが、それらの例の特徴および／またはステップは、任意の所望の様態で結合、分割、省略、再配置、改変、および／または増強され得る。様々な変更、修正、および改良が当業者には容易に想起されるであろう。そのような変更、修正、および改良は、本明細書で明示的には述べられていないが、本説明の一部であることが意図され、本開示の精神および範囲内にあることが意図される。したがって、前述の説明は、例示に過ぎず、限定的ではない。

さらに開示されるのは、以下の例である。
１．
２つの電気端子間に接続された第１のスイッチと、
第３のスイッチに直列に接続された第２のスイッチであって、第１のスイッチが、第２のスイッチおよび第３のスイッチの直列接続に並列に接続されている、第２のスイッチと、
第１のスイッチ、第２のスイッチ、および第３のスイッチを制御して、２つの電気端子を接続または切断するように構成されたコントローラと、を備える装置であって、
コントローラが、第２のスイッチがオンになっていることに基づいて、第３のスイッチをオンにして２つの電気端子を接続するように構成されている、装置。
２．コントローラが、第３のスイッチがオンであることに基づいて、第１のスイッチをオンにするように構成されている、条項１に記載の装置。
３．第１のスイッチが電気機械スイッチである、条項１に記載の装置。
４．第１のスイッチがリレースイッチである、条項１または条項２に記載の装置。
５．第２のスイッチが電気機械スイッチである、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
６．第２のスイッチがリレースイッチである、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
７．第１のスイッチが第３のスイッチよりも低いオン抵抗を有する、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
８．第２のスイッチが第３のスイッチよりも低いオン抵抗を有する、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
９．第３のスイッチが非機械スイッチである、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１０．第３のスイッチが少なくとも１つの固体スイッチを含む、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１１．第３のスイッチが少なくとも１つのダイオードを含む、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１２．第３のスイッチが少なくとも１つの金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を含む、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１３．第３のスイッチが双方向スイッチである、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１４．第３のスイッチが複数のトランジスタを含む、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１５．第３のスイッチが複数の折り返しに配置されたトランジスタを含む、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１６．第３のスイッチが複数の折り返しに配置されたＭＯＳＦＥＴを含む、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１７．２つの電気端子のうちの少なくとも１つの端子が、負荷に接続され、負荷が無停電電源（ＵＰＳ）を含む、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１８．２つの端子のうちの少なくとも１つの端子が、太陽光発電（ＰＶ）発電機に接続されている、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１９．２つの端子のうちの少なくとも１つの端子が、エネルギー貯蔵デバイスに接続されている、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
２０．エネルギー貯蔵デバイスが少なくとも１つの電池を含む、条項１９に記載の装置。
２１．
電源と負荷との間に第１の電気接続経路を確立するように構成された第１のスイッチング構成と、
電源と負荷との間に第２の電気接続経路を確立するように構成された第２のスイッチング構成であって、第２のスイッチング構成が第１の電気接続経路と並列であり、第１のスイッチング構成が電源と負荷との間に第１の電気接続経路を確立したという条件に基づいて、第２の電気接続経路が確立される、第２のスイッチング構成とを含む、装置であって、
第１のスイッチング構成が、第２のスイッチング構成が電源と負荷との間に第２の電気接続経路を確立したという条件に基づいて、電源と負荷との間の第１の電気接続経路を遮断するように構成されている、装置。
２２．第２のスイッチング構成が、電気機械スイッチを含む、条項２１に記載の装置。
２３．第２のスイッチング構成が、リレースイッチを含む、条項２１または条項２２に記載の装置。
２４．第１のスイッチング構成が、電気機械スイッチを含む、条項２１～条項２３のいずれか一項に記載の装置。
２５．第１のスイッチング構成の電気機械スイッチが、リレースイッチである、条項２４のいずれか一項に記載の装置。
２６．第１のスイッチング構成が、非機械スイッチを含む、条項２１～条項２５のいずれか一項に記載の装置。
２７．第１のスイッチング構成の非機械スイッチが、少なくとも１つのトランジスタを含む、条項２１～条項２６のいずれか一項に記載の装置。
２８．第１のスイッチング構成が、少なくとも１つのダイオードを含む、条項２１～条項２７のいずれか一項に記載の装置。
２９．第１のスイッチング構成が、少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴを含む、条項２１～条項２８のいずれか一項に記載の装置。
３０．第１のスイッチング構成が、双方向スイッチング構成である、条項２１～条項２９のいずれか一項に記載の装置。
３１．第１のスイッチング構成が、複数のトランジスタを含む、条項２１～条項３０のいずれか一項に記載の装置。
３２．第１のスイッチング構成が、複数の折り返しに配置されたトランジスタを含む、条項２１～条項３１のいずれか一項に記載の装置。
３３．第１のスイッチング構成が、複数の折り返しに配置されたＭＯＳＦＥＴを含む、条項２１～条項３２のいずれか一項に記載の装置。
３４．負荷が、無停電電源（ＵＰＳ）を含む、条項２１～条項３３のいずれか一項に記載の装置。
３５．電源が、太陽光発電（ＰＶ）発電機を含む、条項２１～条項３４のいずれか一項に記載の装置。
３６．電源が、エネルギー貯蔵デバイスを含む、条項２１～条項３５のいずれか一項に記載の装置。
３７．第１のスイッチング構成または第２のスイッチング構成のうちの少なくとも１つを制御するように構成されたコントローラをさらに備える、条項２１～条項３６のいずれか一項に記載の装置。
３８．電源と負荷との間に第３の電気接続経路を確立するように構成された第３のスイッチング構成をさらに備える、第２１項～第３６項のいずれか一項に記載の装置。
３９．第３のスイッチング構成が、少なくとも１つのトランジスタを含む、条項３８に記載の装置。
４０．第３のスイッチング構成が、少なくとも１つのダイオードを含む、条項３８または条項３９に記載の装置。
４１．
第１の電気経路を確立することと、
第１の電気経路を確立した後、第１の電気経路と並列に第２の電気経路を確立することと、
第２の電気経路を確立した後、第１の電気経路を切断することと、を含む、方法。
４２．第１の電気経路が、電源と負荷との間にある、条項４１に記載の方法。
４３．
第１の電気経路を確立することと、
第１の電気経路を確立した後、第１の電気経路と並列の第２の電気経路を切断することと、
第２の電気経路を切断した後、第１の電気経路を切断することと、を含む、方法。
４４．第１の電気経路が、電源と負荷との間にある、条項４３に記載の方法。
４５．
第１のスイッチをオンすることと、
第１のスイッチをオンにした後、第１のスイッチと直列の第２のスイッチをオンにすることと、
第２のスイッチをオンにした後、第１のスイッチおよび第２のスイッチと並列の第３のスイッチをオンにすることと、
第２のスイッチをオフすることと、
第２のスイッチをオフにした後、第１のスイッチをオフにすることと、を含む、方法。
４６．第３のスイッチが、電源と負荷との間に接続されている、条項４５に記載の方法。
４７．
第１のスイッチをオンすることと、
第１のスイッチをオンにした後、第１のスイッチと直列の第２のスイッチをオンにすることと、
第２のスイッチをオンにした後、第１のスイッチおよび第２のスイッチに並列の第３のスイッチをオフにすることと、
第２のスイッチをオフすることと、
第２のスイッチをオフにした後、第１のスイッチをオフにすることと、を含む、方法。
４８．第３のスイッチが、電源と負荷との間に接続されている、条項４７に記載の方法。
４９．
第２のスイッチと直列の第１のスイッチをオンにすることと、
第１のスイッチをオンにした後、第１のスイッチおよび第２のスイッチと並列の第３のスイッチをオンにすることまたはオフにすることと、
第３のスイッチをオンにした後またはオフにした後、第１のスイッチをオフにすることと、を含む、方法。
５０．第３のスイッチが、電源と負荷との間に接続されている、条項４９に記載の方法。
５１．
スイッチングユニットと直列に接続された第１の交流（ＡＣ）リレースイッチを含む第１のスイッチング構成と、
第２のＡＣリレースイッチを含む第２のスイッチング構成であって、
第１のスイッチング構成が、第２のスイッチング構成に並列に接続されている、第２のスイッチング構成と、
第１のスイッチング構成および第２のスイッチング構成を制御するように構成されたコントローラと、を含む、装置。
５２．第１の端子と第２の端子とをさらに備え、第１のスイッチング構成と第２のスイッチング構成が、第１の端子と第２の端子との間に互いに並列に接続され、装置がオンのとき、第１の端子が第２の端子に接続され、装置がオフのとき、第１の端子が、第２の端子から切断される、条項５１に記載の装置。
５３．ＤＣ電力を伝搬するように構成された電力線をさらに備え、第１の端子および第２の端子が、電力線に結合されている、条項５１または条項５２に記載の装置。
５４．スイッチングユニットが少なくとも１つのトランジスタを含む、条項５１～条項５３のいずれか一項に記載の装置。
５５．スイッチングユニットが、少なくとも２つのトランジスタを含む双方向スイッチを備える、条項５１～条項５４のいずれか一項に記載の装置。
５６．少なくとも２つのトランジスタが、少なくとも２つのＭＯＳＦＥＴである、条項５５に記載の装置。
５７．コントローラが、
ｉ．第１のタイミングで、第１のＡＣリレースイッチをオンにすることと、
ｉｉ．第２のタイミングで、スイッチングユニットをオンにすることと、
ｉｉｉ．第３のタイミングで、第２のＡＣリレースイッチをオンにすることと、を行うことによって、装置をオフからオンに遷移させるように構成されている、条項５１～条項５６のいずれか一項に記載の装置。
５８．コントローラが、第４のタイミングで、スイッチングユニットをオフにするようにさらに構成されている、条項５７に記載の装置。
５９．コントローラが、
ｉ．第１のタイミングで、スイッチングユニットをオンにすることと、
ｉｉ．第２のタイミングで、第２のＡＣリレースイッチをオフにすることと、
ｉｉｉ．第３のタイミングで、スイッチングユニットをオフにすることと、
ｉｖ．第４のタイミングで、第１のＡＣリレースイッチをオフにすることと、を行うことによって、装置をオンからオフに遷移させるように構成されている、条項５１～条項５８のいずれか一項に記載の装置。
６０．第１の端子に接続された電源と、第２の端子に接続された負荷とをさらに備える、条項５２に記載の装置。
６１．
コントローラを使用して、第２の端子から第１の端子を切断することであって、第１のＡＣリレースイッチが、第１の端子と第２の端子との間のスイッチングユニットに直列に接続され、第２のＡＣリレースイッチが、第１のＡＣリレースイッチおよびスイッチングユニットに並列に接続されている、切断すること、を含む、方法であって、切断することが、
第１のタイミングで、スイッチングユニットをオンにすることと、
第２のタイミングで、第２のＡＣリレースイッチをオフにすることと、
第３のタイミングで、スイッチングユニットをオフにすることと、を含む、方法。
６２．第１のデバイスおよび第２のデバイスをさらに含む、方法であって、第１のデバイスおよび第２のデバイスが、電力を受け取るための第１の動作モードまたは電力を送るための第２の動作モードのうちの少なくとも１つで動作し、第１の端子が、第１のデバイスに結合され、第２の端子が、第２のデバイスに結合され、第１のデバイスまたは第２のデバイスが、太陽電池（ＰＶ）セル、ＰＶセルのストリング、ＰＶパネル、ＰＶパネルのストリング、ＰＶパネルの複数のストリング、電力コンバータ、ＤＣ－ＤＣコンバータ、降圧コンバータ、昇圧コンバータ、昇降圧コンバータ、双方向電力コンバータ、インバータ、変圧器、ジャンクションボックス、グリッド、電力線、太陽光発電システム、風力発電システム、水力発電システム、発電システム、再生可能発電システム、電池、ＵＰＳ、コンセント、または電気自動車のうちの少なくとも１つである、条項６１に記載の方法。
６３．第１の端子を第２の端子から切断することが、突入電流を防止することをさらに含む、条項６１に記載の方法。
６４．第１の端子を第２の端子から切断することが、第１の端子を第２の端子からガルバニック絶縁することをさらに含む、条項６１に記載の方法。
６５．
コントローラを使用して、第１の端子を第２の端子に接続することであって、第１のＡＣリレースイッチが、第１の端子と第２の端子との間のスイッチングユニットに直列に接続され、第２のＡＣリレースイッチが、第１のＡＣリレースイッチおよびスイッチングユニットに並列に接続されている、接続すること、を含む、方法であって、接続することが、
第１のタイミングで、スイッチングユニットをオンにすることと、
第２のタイミングで、第２のＡＣリレースイッチをオンにすることと、
第３のタイミングで、スイッチングユニットをオフにすることと、を含む、方法。
６６．第１のデバイスおよび第２のデバイスをさらに含む、方法であって、第１のデバイスおよび第２のデバイスが、電力を受け取るための第１の動作モードまたは電力を送るための第２の動作モードのうちの少なくとも１つで動作し、第１の端子が、第１のデバイスに結合され、第２の端子が、第２のデバイスに結合され、第１のデバイスまたは第２のデバイスが、太陽電池（ＰＶ）セル、ＰＶセルのストリング、ＰＶパネル、ＰＶパネルのストリング、ＰＶパネルの複数のストリング、電力コンバータ、ＤＣ－ＤＣコンバータ、降圧コンバータ、昇圧コンバータ、昇降圧コンバータ、双方向電力コンバータ、インバータ、変圧器、ジャンクションボックス、グリッド、電力線、太陽光発電システム、風力発電システム、水力発電システム、発電システム、再生可能発電システム、電池、ＵＰＳ、コンセント、または電気自動車のうちの少なくとも１つである、請求項６５に記載の方法。
６７．
第１のスイッチング構成であって、
第１の固体スイッチと、
第１の電気機械スイッチであって、第１の固体スイッチおよび第１の電気機械スイッチが直列に接続されている、第１の電気機械スイッチと、を含む、第１のスイッチング構成と、
第２のスイッチング構成であって、
第２の固体スイッチと、
第２の電気機械スイッチであって、第２の固体スイッチおよび第２の電気機械スイッチが直列に接続されている、第２の電気機械スイッチと、を含む、第２のスイッチング構成と、
第１の正の端子、第２の正の端子、第１の負の端子、および第２の負の端子を含む、複数の端子と、を含む装置であって、
第１のスイッチング構成が、第１の正の端子と第２の正の端子との間に接続されており、
第２のスイッチング構成が、第１の負の端子と第２の負の端子との間に接続されている、装置。
６８．
第１の固体スイッチがオンになる前に、第１の電気機械スイッチを制御してオンにすることと、
第２の固体スイッチがオンになる前に、第２の電気機械スイッチを制御してオンにすることと、を行うように構成されたコントローラをさらに含む、条項６７に記載の装置。
６９．コントローラが、
第１の固体スイッチを制御して、オンにし、第１の正の端子と第２の正の端子の間の第１の電流経路を接続することと、
第２の固体スイッチを制御して、オンにし、第１の負の端子と第２の負の端子の間の第２の電流経路を接続することと、を行うようにさらに構成されている、条項６７～条項６８のいずれか一項に記載の装置。
７０．
第１の電気機械スイッチがオフになる前に、第１の固体スイッチを制御してオフにすることと、
第２の電気機械スイッチがオフになる前に、第２の固体スイッチを制御してオフにすることと、を行うように構成されたコントローラをさらに備える、条項６７に記載の装置。
７１．コントローラが、
第１の固体スイッチを制御して、オフにし、第１の正の端子と第２の正の端子の間の第１の電流経路を切断することと、
第２の固体スイッチを制御して、オフにし、第１の負の端子と第２の負の端子の間の第２の電流経路を切断することと、を行うようにさらに構成されている、条項７０に記載の装置。
７２．
第１の電気機械スイッチが、第１の電気機械スイッチがオフにされたときに、第１の正の端子と第２の正の端子との間にガルバニック絶縁を提供するように構成されており、
第２の電気機械スイッチが、第２の電気機械スイッチがオフにされたときに、第１の負の端子と第２の負の端子との間にガルバニック絶縁を提供するように構成されている、条項６７～条項７１のいずれか一項に記載の装置。
７３．第１のスイッチング構成および第２のスイッチング構成がオンにされたときに、第１の正の端子および第１の負の端子に関連する電気的パラメータを測定するように構成された、少なくとも１つのセンサをさらに備える、第６７項～第７２項のいずれか一項に記載の装置。
７４．第１の固体スイッチおよび第２の固体スイッチが、
トランジスタ、
金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、または
固体リレー（ＳＳＲ）のうちの少なくとも１つを含む、条項６７～条項７３のいずれか一項に記載の装置。
７５．
第１の正の端子が、第１のスイッチング構成のための入力端子であり、第２の正の端子が、第１のスイッチング構成のための出力端子であり、
第１の負の端子が、第２のスイッチング構成のための入力端子であり、第２の負の端子が、第２のスイッチング構成のための出力端子である、条項６７～条項７４のいずれか一項に記載の装置。
７６．第１のスイッチング構成および第２のスイッチング構成がオンにされたときに、装置が、測定されるデバイスとマルチプレクサとの間を接続するように構成されている、条項６７～条項７５のいずれか一項に記載の装置。
７７．マルチプレクサが、測定デバイスに接続されている、条項７６に記載の装置。
７８．測定デバイスが、少なくとも１つの電圧センサを含む、条項７７に記載の装置。
７９．マルチプレクサが、複数の選択可能なチャネルを有し、装置が、マルチプレクサの選択可能なチャネルのうちの１つに接続されている、条項７６～条項７８のいずれか一項に記載の装置。
８０．
第１の正の端子が、測定されるデバイスの正の出力端子に接続されており、第２の正の端子が、マルチプレクサの正の入力端子に接続されており、
第１の負の端子が、測定されるデバイスの負の出力端子に接続されており、第２の負の端子は、マルチプレクサの負の入力端子に接続されている、条項７６～条項７９のいずれか一項に記載の装置。
８１．
マルチプレクサの正の出力端子が、測定デバイスの正の入力端子に接続されており、
マルチプレクサの負の出力端子が、測定デバイスの負の入力端子に接続されている、条項７６に記載の装置。
８２．第１の固体スイッチが第１の正の端子に接続されており、第２の固体スイッチが第１の負の端子に接続されている、第６７項～第８１項のいずれか一項に記載の装置。
８３．第１の電気機械スイッチが第２の正の端子に接続され、第２の電気機械スイッチが第２の負の端子に接続されている、第６７項～第８２項のいずれか一項に記載の装置。
８４．第１のスイッチング構成および第２のスイッチング構成が、同時にオンになり、測定されるデバイスの正および負の出力端子対を、測定デバイスの正および負の入力端子対に、接続するように構成されており、その結果、測定デバイスが、測定されるデバイスの正および負の出力端子対間の電圧の測定値を取得する、第６７項～第８３項のいずれか一項に記載の装置。
８５．第１のスイッチング構成および第２のスイッチング構成が、同時にオフになり、測定されるデバイスの正および負の出力端子対を、測定デバイスの正および負の入力端子対と、切断するように構成されており、その結果、測定デバイスが、異なる測定されるデバイスに関連する電圧の測定値を取得する、条項７７に記載の装置。
８６．第１のスイッチング構成および第２のスイッチング構成が、単一の制御信号によって制御されるように構成されている、条項６７～条項８５のいずれか一項に記載の装置。
８７．単一の制御信号が、シーケンサユニットによって構成される、条項８６に記載の装置。
８８．単一の制御信号が、第１の電気機械スイッチおよび第２の電気機械スイッチを同時にオンにした遅延の後、第１の固体スイッチおよび第２の固体スイッチを同時にオンにするように構成されている、条項８６に記載の装置。
８９．単一の制御信号が、第１の固体スイッチおよび第２の固体スイッチを同時にオフにした遅延の後、第１の電気機械スイッチおよび第２の電気機械スイッチを同時にオフにするように構成されている、条項８６に記載の装置。
９０．複数の選択可能なチャネルの各チャネルが、チャネルの正の線および負の線にそれぞれ接続されたスイッチング構成対を備えた装置に接続されている、条項７９に記載の装置。
９１．複数のチャネルが、それぞれの測定されるデバイスおよびマルチプレクサに各々接続されている、条項９０に記載の装置。
９２．複数のチャネルが、測定されるデバイスのそれぞれの測定される点に各々接続されている、条項９０に記載の装置。
９３．マルチプレクサが、複数のチャネルからチャネルを選択し、選択されたチャネルを介して測定デバイスを接続し、選択されたチャネルに関連する電気的パラメータを取得するように構成されている、条項９０に記載の装置。
９４．第１の固体スイッチおよび第２の固体スイッチが、直列に接続された複数のトランジスタを各々含む、条項６７～条項９３のいずれか一項に記載の装置。
９５．第１の固体スイッチが、第１の電気機械スイッチよりも高い電圧に定格されており、第２の固体スイッチが、第２の電気機械スイッチよりも高い電圧に定格されている、条項６７～条項９４のいずれか一項に記載の装置。
９６．第１の固体スイッチが、第１の電気機械スイッチよりも物理的に小さく、第２の固体スイッチが、第２の電気機械スイッチよりも物理的に小さい、条項６７～条項９５のいずれか一項に記載の装置。

Claims (15)

1. ２つの電気端子間に接続された第１のスイッチと、
   第３のスイッチに直列に接続された第２のスイッチであって、前記第１のスイッチが、前記第２のスイッチおよび前記第３のスイッチの前記直列接続に並列に接続されている、第２のスイッチと、
   前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、および前記第３のスイッチを制御して、前記２つの電気端子を接続または切断するように構成されたコントローラであって、前記第２のスイッチがオンになっていることに基づいて、前記第３のスイッチをオンにして前記２つの電気端子を接続するように構成されたコントローラと、を備える装置。
2. 前記コントローラが、前記第３のスイッチがオンであることに基づいて、前記第１のスイッチをオンにするように構成されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記第１のスイッチが、電気機械スイッチである、請求項１に記載の装置。
4. 前記第２のスイッチが電気機械スイッチである、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記第１のスイッチが第１のリレースイッチであり、前記第２のスイッチが第２のリレースイッチである、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記第１のスイッチが、前記第３のスイッチよりも低いオン抵抗を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記第２のスイッチが、前記第３のスイッチよりも低いオン抵抗を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記第３のスイッチが非機械スイッチである、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記第３のスイッチが少なくとも１つの固体スイッチを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記第３のスイッチが少なくとも１つのダイオードを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記第３のスイッチが少なくとも１つのトランジスタを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記第３のスイッチが双方向スイッチである、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記第３のスイッチが複数の折り返しに配置されたトランジスタを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。
14. コントローラによって、第１のスイッチ、第２のスイッチ、および第３のスイッチを制御して、２つの電気端子を接続または切断することであって、前記第１のスイッチが、前記２つの電気端子間に接続され、前記第２のスイッチが、前記第３のスイッチに直列に接続され、前記第１のスイッチが、前記第２のスイッチおよび前記第３のスイッチの前記直列接続に並列に接続されている、接続または切断することと、
    前記第２のスイッチがオンであることに基づいて、前記第３のスイッチをオンにすることによって、前記２つの電気端子を接続することと、を含む、方法。
15. 前記第３のスイッチがオンであることに基づいて、前記第１のスイッチをオンにすることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。

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