TWI484746B - 太陽能系統、太陽能產生的波動方法、太陽能轉換的方法、高效的產生太陽能的方法以及產生太陽能的方法、 - Google Patents

Description

太陽能系統、太陽能產生的波動方法、太陽能轉換的方法、高效的產生太陽能的方法以及產生太陽能的方法

本發明涉及太陽能技術領域，更具體地，涉及用於將電源從若干類型的太陽能轉換為使其在各種應用中可以利用的方法和設備。本發明大概從三個不同態樣提供能夠用來從太陽能電池、太陽能板、或成串面板(strings of panels)獲得最大功率的技術和電路，以便該功率能夠用於DC或AC用途，可能用於傳輸至電力網等。這三個態樣或許能夠獨立存在，並且涉及：1)以複合方式提供電源轉換，2)建立能夠在不同過程(differing processes)間交替的系統，以及3)能夠實現較常規系統高得多的轉換效率的系統。

太陽能是最理想的可再生能源之一。近年來，它被奉為我們日益工業化的社會最有前景的能源之一。雖然理論上太陽能的量遠超--即使不是全部也是大部分--其他能源(可再生或不可再生)的量，但利用此種能源存在巨大的挑戰。通常，太陽能面臨完全發揮其作用的許多限制。一方面，如何能提供與其成本相稱的電輸出是其面臨的挑戰。本發明提出的一個主要態樣即顯著降低太陽能電利用化的成本，使其成為合算的電源來源。

最有效將太陽能轉換成電能的方式之一是利用太陽能電池。該裝置經光伏效應產生光生直流電。通常此類太陽能電池彼此電連接以構成一個太陽能板或PV(光伏)板的電池組。PV板通常串聯連接，以在合理的電流時提供更高 的電壓。這可降低電互聯的損耗。由於使用的電源轉換器能更有效地利用更高的電壓，太陽能電池或太陽能板或甚至其組合的輸出一般是轉換成最有效的電源。常規電源轉換器甚至在其輸入端使用MPPT(最大功率追蹤器)電路來從一個或多個或甚至是一串連接板處提取最大量功率。但是該方法的問題是由於通常由PV板起到電流源的作用以及當串聯連接時，最小功率板將限制透過任意板的電流。

此外，歷史上的太陽能電池均用諸如矽PN結的半導體製成。這些結或二極體將太陽光轉換成電能。這些二極體具有低電壓輸出的特性，通常在0.6伏的數量級。這種電池與正向二極體並聯而起類似電流源作用。此類電池的輸出電流可是許多結構因素的函數，通常與陽光量成正比。

這種太陽能電池的低電壓將難以轉換成適於供電至電力網的功率。通常將許多二極體串聯在光伏板上。例如，一種可能的結構可具有以串聯方式連接以獲得21.6伏的36個二極體或板。實際上這種具有旁路二極體的板還有互連損耗，因此在其最大功率點(MPP)處僅能產生15伏的電壓。對於具有更多這種板的一些更大的系統來說，即使15伏也不足以基本無損耗地在電線上傳輸。此外，現在典型的系統以串聯方式合併多個板來提供100伏的電壓，以使PV板和電源轉換器之間的傳導損耗最小化。

然而，有關電態樣面臨的問題是找到轉換器合適的輸入阻抗以從此種成串PV板處獲得最大功率。在最大功率點上提取功率通常稱為MPP追蹤。然而，一部分此類系統存 在這裏將討論的一些限制。首先，PV板可起到電流源的作用。因此，產生最小電流的板將限制透過整排板的電流。在不理想的情況中，如果一個較差的板產生了相對較小的電流，它將被其他板反向偏置。反向二極體可設置在每個板的交叉處來限制此種情況的功率損耗並保護板不被反向擊穿。

在系統中，至少出現過以下問題並導致在太陽能轉換中出現一定程度的損失：

A.板間的不均勻性

B.半陰的天氣

C.灰塵或累積物阻礙太陽光

D.板的損壞

E.隨著時間流逝板出現不均勻的退化

當昂貴的PV面板串聯使用時，也可能很麻煩，最脆弱的板將限制從任意其他板流出的電流。不利的是，串聯連接的目的是獲得足夠高的電壓以更有效地透過地域分佈將功率傳輸至載荷負載處，諸如並聯型轉換器。此外，在許多系統中，PV板可置於屋頂上，諸如用於居住相關的設備。轉換器通常置於距離屋頂一定距離的地方，諸如透過功率計等。因此在實施例中，需要提出串聯連接板且不產生最小功率板造成的損耗或任意串列並聯的連接方式。還需要能在不考慮連接結構(串聯或並聯等)的同時使用不同的板。

光伏能量轉換的技術被認為是徹底發揮太陽能作用最 大的限制。已經提出了在沿著MPP電路的每個板上使用DC/DC轉換器作為太陽能轉換方法的一種嘗試，以提高使用太陽能板串列時的能量收穫率。然而，這種嘗試已經導致了無法接受的低效率，使該方法不具實際意義。在某種程度上，這些技術已經被遺漏考慮此種問題。例如，在G.R.Walker、J.Xue和P.Sernia的題為“PV String Per-Module Maximum Point Enabling Converters”的文章中，作者提出效率損耗是不可避免的，但其提出的模組仍然具有一定的優點，儘管它獲得了低的效率。類似地，在兩個相同作者G.R.Walker和P.Sernia的題為“Cascaded DC-DC Converter Connection of photovoltaic Modules”的文中顯示所需要的技術總是處於不利的效率。這些文獻中甚至還揭示了效率與功率的曲線圖，其顯示的滿功率接近91%。簡單來說，透過低效率轉換器的高成本的運轉PV板在市場上是不可接受的。

另一個尚未研究透的問題是巨大串列串聯的PV板具有差異度極大的輸出電壓，使得驅動電力網的轉換器狀態需要在較大範圍內調整導致其效率降低。還有一個問題是轉換器部分不供電給電力網(grid)期間將使該階段的輸入電壓提高甚至超出可控限度。或相反地，即使在此期間的電壓不超過可控限度，但最終運轉電壓仍將大大低於轉換器效率的理想點。

此外，還有啟動和保護的問題，其將顯著提高整個太陽能轉換方法的成本。還具有其他影響太陽能安裝系統成 本平衡(BOS)的次要因素。因而，太陽能的電需求的至少一個態樣是提高電系統轉換階段的效率。本發明恰好提供了這方面的必要改善方案。

如本發明的發明領域之，本發明包括可以不同方式組合的各個態樣。隨後的描述將列舉各部件並闡述本發明的一些實施例。用基礎的實施例來描述各部件，然而，應理解它們可以任意方式和任意數量進行組合以產生其他的實施例。描述的多種實施例和優選的實施例不應理解為限制本發明，而僅僅是明確地描述系統、技術和應用。此外，應該理解本說明書支持並包含所有各種實施例、系統、技術、方法、裝置和具有所揭示元件的任意數目、具有單獨的各元件的應用、以及也具有在此或任何隨後應用中所有各種元件的任意和所有各種改變和組合的應用。

在各種實施例中，本發明揭示了可實現本發明一些目的的成果、系統和不同的原始示例性結構。系統具有交替方式的光伏轉換、高效率轉換設計以及多峰轉換的技術。一些結構可將PV板與MPP甚至與雙模功率轉換電路組合使用以獲得優選的功率調節器(PC)部件。如下前述，這種功率調節器可以串聯或並聯或串/並聯的方式任意組合連接，並設計成使太陽能板能主要地或甚至長期地進行它們的滿功率輸出。即使具有不同輸出特性的不同類型的板仍可組合使用並獲得每塊板的最大功率。在一些設計中，用串聯串列來獲得電傳輸有用的高電壓，設計每個功率調 節器的目的是產生其最大功率。

在實施例中，本發明允許每塊板均單獨地產生其最大功率，因而能收穫整個系統的更多的總能量。該系統在每塊板上設置了MPP電路和能量轉換電路。這些電路是能發揮若干功能的低廉的簡單電路。首先，設計該電路來提取每塊板可用的最大功率。其次，設計該電路來改變當與串聯中的其他板組合時天然存在的阻抗。還可在並聯連接的板甚至單個電池或面板串列中配置該電路。如此配置的實施例可獲得較高的電壓輸出(例如400伏)。另外，這種結構也易於控制超壓或進行其他保護，可具有或不具有控制系統避免超壓或其他情況的回饋部件。

在板上額外配置單個MPP電路在成本上並沒有太大的增加，在一些實施例中可代替電源轉換器實現相同功能。該電路還可加入PV板中，且不需要在網結轉換器中重複使用，因而這將使相同的總電路獲得顯著的優勢。在實施例中還可用數個小的MPP轉換器取代一個大的轉換器，這將獲得更高的能量收益。

[實施例]

如上前述，本發明揭示了可單獨使用和與其他相組合使用的多種態樣的內容。最初的想法是根據本發明的功率調節器的一個實例可與任意以下原理和電路組合使用：交替處理轉換器(alternative process converter)、雙模光伏轉換器、極高效的光伏轉換器、多峰光伏轉換器、將最大 功率追蹤器(MPP或MPPT)併入上述部件中，以及包括可控界限的諸如可控輸出電壓、輸出電流以及輸出功率的界限的實施例。所有這些都應當從廣義上以及借助顯示工具基礎應用(display initial applications for implementation)的實施例來理解。所有這些態樣的基礎益處將單獨討論以及在如下討論中與代表一級拓撲學而不是僅僅是根據上述的內容進行組合討論。

圖1顯示說明本發明的太陽能轉換基礎原理的太陽能系統之一實施例。如其所示，它包括注入光伏DC-DC電源轉換器(4)的太陽能源(1)，電源轉換器(4)將轉換後的輸出供給主要與電力網(grid)(10)相連接的光伏DC-AC轉換器(5)。可以理解，太陽能源(1)可以是太陽能電池、太陽能板或甚至面板串列。無論如何，太陽能源(1)能夠提供DC光伏輸出(2)。該DC光伏輸出(2)可作為DC-DC電源轉換器(4)的DC輸入。

根據通常由轉換器功能控制電路(8)指示的性能來控制DC-DC電源轉換器(4)的運轉。本技藝人士應理解轉換器功能控制電路(8)的含義很廣，可以是真實的電路硬體或固件或軟體來實現預期的控制。類似地，可以認為DC-DC電源轉換器(4)能夠代表光伏DC-DC能量轉換電路。在這點上，很可能必需硬體電路，然而，應該理解“電路”一詞仍包括硬體、固件及軟體的組合。

如圖1所示，各種部件可彼此相連。直接連接僅僅是一種方式，其中各種部件可彼此響應，即，一個部件的若 干效應可直接或間接引起另一個的效應或改變。DC-DC電源轉換器(4)的作用是轉換其輸出並提供轉換後的DC光伏輸出(6)，作為多種設計的DC-AC轉換器(5)的輸入。該DC-AC轉換器(5)可包括或可不包括在太陽能電源系統的實施例中。如果包括，它的作用是完成將DC電源轉換成轉換後的DC(7)諸如光伏AC電源輸出(7)的步驟，該輸出可用於例如透過所謂AC電力網介面(power grid interface)(9)連接的電力網(10)。這樣，系統可產生DC光伏輸出(6)，作為一些類型的DC-AC轉換器(5)的輸入。轉換輸入的步驟應理解為包括和產生來自任意直流電流信號的任意交替信號，即使該信號本身並不完美或並不十分穩定。

如圖2和圖6所示，單個太陽能源(1)(電池、板或模組級的)可組合使用以產生成串電連接的來源。這種組合可透過串聯或並聯連接作出回應。如圖2和圖6所示，連接多個可形成成串列電連接項目。諸如電連接的太陽能板(11)串列。如圖2所示，每個這種串列本身均是從一個部件到非常大的組合，形成光伏陣列(12)或多個組合的太陽能源。透過物理的或電的總體佈局，若干這些電池、板或串列可以彼此相鄰，使得它們暴露在較為類似地電的、機械的、環境的、太陽曝光(或非太陽的)的條件下。如圖2示意性顯示，在使用大陣列情況下，須加入高電壓的DC-AC太陽能轉換器以及三相高電壓轉換AC光伏輸出。

如針對電串聯的組合所顯示，可以組合輸出，因此它 們的電壓將提高但它們的電流將不變。相反，還可能出現電並聯的組合。圖2和6示出連接來實現串聯組合或串聯部件諸如經轉換的DC光伏輸出(6)以產生經轉換的DC光伏輸出至DC-AC轉換器(5)的實施例。如其所示，可串聯獲得經轉換的DC光伏輸出(6)，隨後產生經轉換的DC光伏輸出(13)，作為經轉換的DC光伏輸入(14)供至一些類型的光伏DC-AC轉換器(5)或其他負載器。再次，每個太陽能源(1)可以是電池、板、串列或甚至陣列級的。可以理解的，也可實現並聯以及並聯連接轉換器或其輸出的步驟。

如上前述，可構造電路和系統自太陽能源(1)提取更多功率。在電方面可利用MPP電路或最大功率追蹤器(MPPT)在一個或多個太陽能電池、板或串列的最大功率(MPP)處的運轉實現提取更多電源。因而，在實施例中，根據本發明的太陽能系統包括：具有能量轉換電路的MPPT控制電路。還可包括隨後之範圍限制電路。

圖3和4顯示最大功率點，可配置最大功率追蹤(MPPT)電路來找到自給定板或其他太陽能源(1)提取功率的最佳點。作為背景，應理解在實驗室中測量的板具有圖3顯示的電壓和電流的關係。縱軸是單位為安培的電流。橫軸是單位為伏的電壓。圖4顯示用數倍於電流的電壓來獲得功率的情況。現在縱軸是功率。這裏一個使用的MPPT電路的實例的目的是賦予板適當的負載電阻或更精確的阻抗，運轉板提供其功率峰。可以從圖表看出當板產 生接近15伏和8安時該板出現測定條件下的最大功率。這可由最大光伏功率轉換器功能性控制電路(15)確定，該電路是轉換器功能性控制電路(8)運轉模態(modality)的一部分或全部。這樣，轉換器或轉換的步驟可獲得光伏DC-DC能量轉換或最大光伏功率轉換步驟的最大光伏功率模態。如下前述，可透過開關以及任務循環開關來實現上述情況，同樣地，該系統也可完成最大光伏功率任務循環開關或最大光伏電壓確定性任務循環開關的步驟。

本領域技術人員將理解：有多種電路結構可用來獲取MPP資訊。一些可根據觀察短路電流或開路電壓。其他類型的方案可稱為擾動和監測(P&O)電路提及。該P&O方法可與稱為“爬山(hill climb)”的技術組合使用以獲取MPP。如以下解釋的，可單獨確定用於每個來源的、相鄰來源的、或整個串列的MPP以運轉實現最好的運轉。因而組合系統的實施例可單獨利用板(理解為包括任何來源級別的)專用的最大光伏功率點轉換器功能性控制電路(16)。

無論是否是單個構成的，在P&O方法中，可配置類比電路來在板上產生波紋電壓。利用簡單的類比電路還能獲得板電壓及其一階導數(V’)，以及板功率及其一階導數(P’)。用兩個導數和簡單的邏輯能按照以下調整板上的負載：

當然，有許多用於發現輸出的導數和邏輯的其他電路結構。通常，功率調節器(17)可包括功率計算回路(固件或軟體)(21)，其甚至可以是光伏倍增合成回路(22)。這些回路可以作用影響結果或對類似於功率指示的部件作出回應(即使它不是V*I倍增函數的精確的計算結果)。當然這可以是V*I類型對一些功率參數的計算，且該系統將以某種方式作用以提高或降低其自身，以基本移動更接近於並且最終實現在MPP水準上的運轉運轉。透過產生功率以及實現計算光伏倍增功率參數的步驟，該系統可對該參數作出回應以獲得預期結果。

在串聯功率調節器(17)等的實施例中，透過每個PC輸出的電流可能相同，但每個PC的輸出電壓將於該板產生的功率量成正比。參考以下實施例以進一步解釋此類實施例的功能。研究圖6的電路並將其與簡單串聯連接的板相比(注意簡單串聯可能具有交叉的反向二極體)。首先，假設4塊面板串聯，每塊板產生100伏和1安供給，那麼提 供給轉換器的輸入設置將是400伏。用任何方法都將提供400瓦的輸出。現在考慮一塊板產生100伏和0.8安的結果(模擬半陰的環境：較少光可簡單理解為較少電流)。串聯的話，0.8安的電流將透過每塊板，獲得400 X 0.8=320瓦的總功率。首先，當每塊板均在其自身MPP上產出時總功率可以是380瓦。並且由於每個功率調節器隨後仍然串聯連接，很顯然從它們流出的電流必須相等。但電壓可借助每個PC的已知功率進行如下計算獲得：3V+0.8V=400伏，其中V是每塊全功率板的電壓。

因而，可以看出在這個實施例中，三塊板可獲得105.3伏，每塊板可獲得84.2伏。

此外，在圖6中，能夠理解，在一些實施例中，進串列單個功率控制可獲得額外的益處。在這樣的實施例中，功率塊被視為在每塊板上具有功率轉換器和MPP的一組PV板。這樣它們將根據需求調整它們的輸出，以始終維持各自和每個功率塊輸出的最大功率。如果調整成配合這種功率塊串列中使用，該系統甚至可能藉作用於其輸出之變化電壓操作。

第二個實例的MPP的運轉顯示的這類結構的優點。該實例顯示當一塊板處於陰影處時它僅能產生0.5安的電流。對於串聯連接的串列來說，產生1安的三塊板可徹底反向偏壓板，產生0.5安導向反向二極體的電流。還可能僅僅存在總共300瓦的來自三塊板的功率。再次對於發明的實施例電路來說，每塊PC將產生MPP總量350瓦。這 時電壓計算將是：3V+0.5V=400伏

在這個實例中，三塊板將獲得114.2伏的電壓，剩下一塊可獲得一半，或57.1伏的電壓。輸出電壓能夠被視為與PV板輸出功率成正比，因而獲得較好結果。

有若干基礎實例來圖示一些優點。目前，在真實的PV串列中，可有許多串聯的PV板。通常，它們都無法獲得完全相同的功率。因而，許多板將被偏壓回，且大多數將產生小於它們單個的MPP。這可透過本發明的實施例來克服。圖6顯示可從該面板串列中獲得功率並供給電力網的功率轉換器。如以下所討論，這種結構可能透過設置運轉運轉界限可需要電壓限制和/或保護。

功率調節器(17)可以配置來從PC板提取最大功率。根據本發明的實施例，這可透過功率調節器(17)、光伏DC-DC功率轉換器(4)或轉換器功能性控制回路(8)提供的阻抗轉換容量(impedance transformation capability)得以實現。其可根據需要轉換單個或組功率傳輸以維持MPP。因而該系統將導致每塊板的電壓不停變化，同時實現每塊板的最大輸出。根據系統的拓撲，它可獲得恒定或常規電流，因此串聯串列可處於最大功率。在實施例中，本發明可配置以提高或減少每塊板的負載阻抗，如果需要甚至可提供固定電壓。

如上所討論，光伏DC-DC功率轉換的光伏阻抗轉換模態可由光伏阻抗轉換功率轉換控制回路完成。圖5A和5B 顯示配電(switching)或開關模式(switch mode)的光伏阻抗轉換的光伏DC-DC功率轉換器的兩個實施例。可以理解，這裏的開關可以被轉換器功能性控制回路(control circuitry)(8)控制進行任務循環配電，即在週期性(可以恒定或不同的週期)的時間點上配電以實現多種目的。這種配電可以多種方式進行。從一種模式至另一種的配電方法有許多。例如，如果設置了最小脈衝寬度，那麼可透過如下將討論的脈衝模式(burst mode)進一步減小能量或改變阻抗。如果最小任務循環(duty cycle)設置為2%，還可用2%任務循環的偶發脈衝串列以及假定的10%的脈衝串列任務循環獲得0.2%的能量傳遞。這裏的大部分可透過頻繁改變配電或不同開關的其他控制來實現。因而實施例可提供開關頻繁改變配電的光伏功率轉換控制回路(switch frequency alteration switching photovoltaic power conversion control circuitry)。在轉換期間實現高效的同時還提供了從一個模式至另一個的平穩轉換的可能性。

配電的目的可包括如上討論的最大功率點運轉以及如下將討論的多種模態。一部分這些模態是附屬的，使得在部分時間點上、在部分功率狀態時一個將優先於一個或另一個，或根據部分功率參數實現多種模態的運轉。此外，一部分這些模態還將隨後進行討論。然而，在阻抗轉換的過程中可以是光伏阻抗轉換任務循環配電，且可由光伏阻抗轉換任務循環開關控制回路(可理解為包括硬體、固件、軟體及其任意的組合物)進串列控制。

參看圖5A和5B的兩個例子示出的特定實施例，可以理解光伏DC-DC功率轉換器(4)可以運轉來提高或降低光伏阻抗。由於一個或另一個將在任意的時間點上出現，甚至這種運轉是隨著時間改變而改變的，因此這兩種變換模式的運轉將是專用的。同樣地，實施例可包括光伏阻抗增大的光伏DC-DC功率轉換回路(19)和光伏阻抗減小的光伏DC-DC功率轉換回路(20)。圖5A和5B顯示兩個這種例子，其中可以認為光伏DC-DC功率轉換器(4)的第一部分以一種方式(圖5A上部和圖5B下部)作用以及光伏DC-DC功率轉換器(4)的另一部分以另一種方式(圖5A下部和圖5B上部)作用。因而，可以看出光伏DC-DC功率轉換器(4)的運轉模式可以是相反的，其中一種實現一種效果而另一種實現相反的效果。系統的實施例提供了光伏DC-DC功率轉換器的至少一種光伏阻抗增大模態以及光伏DC-DC功率轉換器的至少一種光伏阻抗減小模態。如圖5A和5B的兩個實施例所示，這兩種模態可出現在一種光伏DC-DC功率轉換器(4)中，因此光伏DC-DC功率轉換器(4)可完成光伏負載阻抗增大和光伏負載阻抗減小的步驟。這種部件還可以是分離的，因此在交替運轉中，一個運轉而另一個不運轉反之亦然。還可以是基本分離的，因此對於功率轉換無意義週期來說實際上或看上去是在相同的時間框內運轉的。因而該系統包括基本分離的阻抗轉換光伏功率轉換控制回路。借助於功率調節器(17)結構和設計，該系統可進行配電或實現其他性能，如果適當的 話，還可提供實現預期效果的控制回路。

再參看圖5A和5B示出的實施例，能夠看出一些實施例使用由光伏開關控制回路(23)控制的一個或多個開關，因而功率調節器(17)可以是開關模式特徵的。在示出的實施例中，這些開關是指定的T1-T4和T21-24。在一些實施例中，這些開關可以是半導體開關，且它們有助於降低損耗和提高效率。此外，開關和連接可配置來獲得一個或多個光伏功率串聯開關部件(24)和一個或多個光伏功率並聯開關部件(25)。可以理解，光伏功率串聯開關部件(24)可提供一個或多個光伏功率傳輸中斷(中斷的動作)的位置，光伏功率並聯開關部件(25)可提供一個或多個光伏功率傳輸分流(分流的動作)至地面、另一個功率通路等的位置。

如圖5A和5B所示，實施例可包括不止一個開關、不止一個串聯和並聯開關，而是數對串聯通路和分流通路半導體(或其他)開關。因而，中斷和分流可發生在至少裏那個分離的半導體位置上。顯然，這些例子配置來更簡單地示出配電、中斷、分流和組合的各種概念，然而，可以理解還可以有更複雜的結構。在許多回路方面，可設置一些設計來避免實現相同的效果，這當然也落在本發明的範圍中。

從之前討論的運轉模式(即增大或交替地減小光伏負載阻抗的內容)可以理解：根據本發明實施例的系統可具有作為多峰光伏DC-DC功率轉換器的光伏DC-DC功率轉 換器(4)，由於它具有多於一種的運轉模式因此由多峰轉換器功能性控制回路(26)控制。這些模式包括但不限於光伏阻抗增大和光伏阻抗減小，以下討論若干其他模式。通常來說，多峰活動包括至少在任意點上出現僅僅一種模式的轉換的步驟。無論預期的輸出量如何，也不會再相同步驟中增大及減小阻抗或其他因素。僅使用轉換的單個方法，或者單數積分。

因而，功率調節器(17)可提供至少一種第一模態和第二模態的光伏DC-DC功率轉換電路、DC-DC功率轉換器或DC-DC功率轉換。此外，在增大或減小光伏負載阻抗的MPP上下文中可以理解，多峰的光伏DC-DC功率轉換器或多峰轉換器功能性控制電路(26)可響應一種或多種光伏功率條件，諸如V*I倍增因數、電壓水準、電流水準或一些其他信號指示或計算設置點。在如此提供多於一種模式的轉換運轉方式的性能(甚至不必同時使用)中，或在提供改變運轉模式的性能中，該系統完成了多峰地將DC光伏輸入轉換成經轉換的光伏DC輸出的步驟。類似地，透過提供控制多於一種的轉換運轉方式生效(又，甚至不必同時使用)的性能，或對運轉方式的控制，該系統可完成多峰地控制光伏DC-DC功率轉換器(4)的運轉。

實施例可包括兩個或更多地運轉方式，因而被認為是雙模式功率轉換電路或雙模式轉換器。該電路的雙模性能體現在具有顯著的益處，另一個區別將是大多數DC/DC轉換器通常意在產生未經調整的源以及產生經調整的輸出。 在本發明中，將至DC/DC轉換器的輸入調整成PV板的MPP。取自PV板的功率將被轉換輸出連接中需要的任意阻抗，以在不考慮輸出的同時滿足輸入MPP需求，在阻抗被改變使得輸出電壓低於輸入電壓的情況中，將驅使T3處於連續導電狀態，T4處於非導電狀態，T1和T2在開關模式任務循環狀態中運轉。這種任務循環的運轉是同步的，由於電晶體T2可以是與T1(反向任務循環)同步的開關。 T2可以是較低RDS(ON)的FET，具有較該位置上的二極體更小的損耗。透過同步運轉，該電路可具有如下之極高的效率。該電路存在的問題是電流穿過額外的電晶體T3。但該電晶體未通電時具有較低的損耗。顯然，類似的運轉可獲得圖5B示出的實施例。

圖5A示出的電路的第二種模式包括需要改變阻抗以使輸出電壓高於輸入電壓的情況。現在，T1可被轉換為連續導電狀態。T2可是非導電的。現在，電晶體T3和T4以開關模式控制。大家可以看出這種想法適用。首先，所有開關是具有較低接通狀態損失的電晶體。其次，附加部分(boost section)高效率地運轉，由於電晶體T1的接通狀態損失中的雙模性能出現額外的損失。該電路還可利用節省尺寸、空間和成本的公共電感器L1。此外，熟於本技藝人士可以理解能使用類似的運轉來實現圖5B顯示的實施例。

有意思的以及將在以下詳細討論的是，在現有效率有時低於91%的同時，該電路能實現預定的需求，且能獲得 超過98%的運轉效率以及甚至高達99.2%的效率水準。當與太陽板或太陽板串列相連接時，這種效率差異將非常重要。當然，與許多類的DC/DC轉換器相類似的隔離和非隔離的阻抗轉換可用於本發明的其他揭示揭示態樣中，以及大多數任意DC/DC轉換器拓撲可用於該功能中，由此包括在本發明內。

如上簡述的，存在運轉的交替方式，系統可在根據參數或其他顯示或計算的不同模式之間波動(以及獲得波動轉換模式)。在一種模式或另一種基本是專用地啟動的實施例中，功率調節器(17)或其他系統部件可提供交替模式的光伏功率轉換器功能性控制(27)。它是在至少一些時候的模式之間的專用開關。這些模式可以是轉換模式，因此系統可提供給產生太陽能功率的波動方法。如上所示，這些模式可以是相反或相反的模態、基本分離或其他的模式。

在專用地控制特定運轉模式中，系統禁止出現無使用模式。這是很重要的，例如，可實現如下之更高的效率水準等。參看圖5A和5B中的光伏阻抗轉換顯示的實施例，可以理解本發明的實施例是如何禁止光伏DC-DC功率轉換模式或至少某些時候的運轉，因而系統可提供無效的交替模式的光伏功率轉換控制電路(28)。如參看以上MPP的開關運轉中所討論的，一個或多個開關，諸如光伏功率並聯開關部件(25)，一個光伏功率串聯開關部件(24)或其他在運轉中可被禁用。這將實現比較運轉模式的性能，或者更重要地，可實現之前認為不可能實現的高效率的運 轉。因而，實施例可提供光伏無效模式的轉換器功能性控制電路。

具有優越的運轉性能是本發明實施例的性能，即各種太陽能源或板能適應不同的運轉條件。如圖7A和7B所示，最大功率點的運轉電壓將根據太陽能源是否處於高溫或低溫條件而不同。透過允許MPP與任意電壓限制無關的阻抗轉換相適應，根據本發明的實施例提供擴展了的板的性能。轉換器實際上是全光伏溫度電壓運轉範圍內的光伏DC-DC功率轉換器，借此能在與低溫運轉時的MPP同樣高的MPP電壓以及在與高溫運轉時的MPP同樣低的MPP電壓時運轉。因而，從圖7A和7B可以看出，系統可提供太陽能源開路電路電壓決定性配電的光伏功率轉換控制電路和太陽能源最大功率點熱電壓決定性的光伏功率轉換控制電路。可以實現在全光伏溫度電壓運轉範圍中的轉換。這可透過適當運轉開關任務循環來實現，因而系統提供了太陽能源開路電路電壓決定性任務循環配電和太陽能最大功率點熱電壓決定性的任務循環配電(switching)。

此外，觀察如極端條件的熱及冷電壓，類似地可以理解系統是如何接受不同的日射量的，因而該系統具有適應日射變化的光伏轉化能控制電路，無論板是否部分被遮擋，甚至與相鄰板相對都能提取出MPP。系統及其任務循環配電可與日射量相適應，因此轉換的步驟可根據日射量的變化而適宜性轉換。這在新技術板諸如碲化鎘太陽能板中尤為顯著，尤其是當組合來自具有較大運轉電壓的碲化 鎘太陽能面板串列的輸出時。

如早前之，非常重要的是轉換器運轉的效率水準。這可定義為在將來自之前轉換的功率轉換後輸出的功率。用開關模式運轉的電晶體開關來實現一部分效率收益，然而，在這點上拓撲更為重要。特別是透過如上之開關運轉等，系統可遠超過之前可能設想的效率水準。它甚至可獲得實質上功率同態的光伏DC-DC功率轉換，實質上沒有將功率轉換為熱量而是轉換為電能，獲得高達大約99.2%的效率。這可利用實質上功率同態的光伏轉換器功能和實質上功率同態的光伏阻抗轉換器，以及透過控制運轉開關來實現，因此如上前述限制了損失。這種運轉可獲得97、97.5、98、98.5甚至高達99.2的水準或基本上是電線傳輸損失的效率(認為還可能更高)。

功率同態光伏轉換器功能性控制電路包括選自由以下組成的組的實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路：至少約97%的高效光伏轉換電路；至少約97.5%的高效光伏轉換電路；至少約98%的高效光伏轉換電路；至少約98.5%的高效光伏轉換電路；至少約97%高至約99.2%的高效光伏轉換電路；至少約97.5%高至約99.2%的高效光伏轉換電路；至少約98%高至約99.2%的高效光伏轉換電路；至少約98.5%高至約99.2%的高效光伏轉換電路；至少約97%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路；至少約97.5%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路；至少約98%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路，以及 至少約98.5%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路。

有助於實現這種效率的一個態樣是在轉換期間存儲的最小量的能量。如圖5A和5B所示，該實施例可包括並聯電容和串聯電感。這可用來存儲至少數次在轉換運轉期間的能量。可發現全能量轉換是無法實現的，對於獲得的預期結果來說轉換量是必需的。因而實施例可起到低能存儲光伏DC-DC功率轉換器以及甚至部分能量存儲光伏DC-DC功率轉換器的作用。在輸入電壓和輸出電壓幾乎相等以及轉換器實現統一轉換的情況中，能量存儲幾乎沒有發生改變，因此系統出現具有基本恒定能量存儲的光伏DC-DC功率轉換器的實施例。任務循環能量存儲可與轉換中的不同電壓成正比(線性、連續或不是)。在電感器中的能量存儲可與一個或多個開關的任務循環成正比。部分效率被認為是運轉期間開關保持靜態即打開或閉合的結果。因而實施例提供了靜態開關交替模式的光伏功率轉換控制電路，以及類似的，靜態開關轉換。還提供了分級開關部件控制電路。

在運轉的可變任務循環模式中可以控制開關，因而改變配電頻率以實現預期效果。轉換器功能性控制電路(8)可起到光伏任務循環開關控制電路的作用。任務循環運轉和配電可實現各種結果，從起到光伏阻抗轉換任務循環配電作用至其他運轉。這些中的一部分甚至是與光伏DC-DC功率轉換器(4)的主要目的的轉換態樣相違背的。

雖然在理論上或日常運轉中上述電路表面良好，但對 具有實際功能的系統來說還有額外的需求。例如前述雙模電路將產生無窮輸出電壓，如果不存在負載的話。這種情況在實際中經常發生。考慮太陽首先照射到具有功率調節器(17)的PV面板串列上的早晨的情況。這時沒有電力網連接，轉換器部分不抽運任何功率。這種情況中，功率調節器(17)在實際運轉中將提高其輸出電壓直至轉換器損壞。該轉換器在其輸入增加額外功率轉換部件上具有過壓保護，或功率調節器可簡單地具有其自身的內部輸出電壓限制。例如如果每個功率調節器(17)盡可產生100伏的最大電壓，那麼串聯的10塊PC的一串列的最大輸出電壓將是1000伏。該輸出電壓限制將使網結轉換器不那麼複雜及昂貴，以及圖7A中顯示如重置過壓限制的電壓限制。因而實施例可表示出最大電壓決定性配電光伏功率轉換控制電路和最大光伏電壓決定性任務循環配電(圖7A中用重置過壓限制顯示)。它可以是特定的轉換器。

最大輸出電流限制也可能非常有用，在圖7A中其以被顯示為預置過流限制。這不那麼簡明且涉及PV板的性能。如果PV板無法受到足夠光照射時其輸出電壓將降低但其輸出電流可以不增加。優點在於僅允許額外電流存在小的變化餘地。例如，具有100瓦最大電壓限制的相同的100瓦的板可具有2安的電流限制，而不需要限制其預期用途。這還可極大簡化隨後的網結轉換器狀態。考慮在大型設備中的轉換器情況，該大型設備需要用來保護的前端分流斷路器。如果PC的輸出到達100安，斷路器將解決不實 用的電流。這種情況不會發生在非PC環境中，如一個簡單的PV面板串列可由於斷路器電路而輕易地被損壞。僅僅PC需要這種電流限制電路以及這也可透過任務循環或更精確地開關運轉控制來簡單地實現。一旦電流限制包括在另一個中，將實現BOS節省。現在串聯PC串列的互聯的電線尺寸均限制為僅能負載最大電流限制的尺寸。這裏的實施例可表示最大光伏反相器電流轉換器功能性控制電路、反相器最大電流決定性配電、光伏反相器最大電流決定性任務循環開關控制電路和光伏反相器最大電流決定性任務循環配電等。

繼續討論另一個系統的問題。在太陽能設備中，還可能出現極端情況，即板或板的領域接收到多於全日的能量。這發生在存在耐火情況以及雲或其他反射面時。PV源在數分鐘內將產生大約1.5倍的額定功率。網結反相器部分必須能在較高功率時運轉(增加成本)或必須某種程度上避免這種功率。PC的功率限制是最有效的解決這個問題的方法。通常，一些其他元件的保護可由轉換器完成。甚至是後端或下游的部件諸如反相器，因此轉換器功能性控制電路(8)起到光伏DC-DC功率轉換的光伏反相器保護模態作用，並被認為是光伏反相器保護轉換器功能性控制電路。在保護之外，理想的反相器或其他運轉條件可由轉換器實現，因而實施例可包括光伏反相器運轉條件的轉換器功能性控制電路。這可透過某種方式進串列簡單調整，諸如透過光伏反相器或後端部件調整模態或光伏反相器或 後端部件調整轉換器功能性控制電路。還有具有較小輸出電壓(處於允許的輸出電壓範圍內)的實施例。

如圖7A、7B和9所示，可如此設置邊界條件，諸如過流限制和過壓限制。因而轉換器和/或其控制電路起到光伏邊界條件轉換器功能性控制電路的作用，實現光伏DC-DC功率轉換的光伏邊界條件模態，以及可完成控制光伏DC-DC轉換器的光伏邊界條件的步驟。

另一個模式的運轉是獲得與某些態樣成一定比例(廣義的)的值。例如，產生與電流成一定比例的電壓以提供平穩啟動性能等的優點。因而可配置成在將DC輸入轉換成DC輸出的步驟期間可控制與至少一些次數的光伏輸出電流成一定比例的最大光伏輸出電壓的實施例。通常，還可提供軟轉換光伏功率轉換控制電路。該系統可包括任務循環控制或開關運轉，引導它們來實現最大電壓輸出和電流輸出等之間的一種或多種比例。此外，不僅僅可組合上述的任意結構，而且每個均可以附屬的方式進串列，因此一種模態的考慮相對於另一種模態來說是次要的。

它們可透過簡單地改變開關影響的任務循環或開關實現。它們可根據臨限值完成，並提供觸發臨限值的可選模式、臨限值決定性的、臨限值啟動或臨限值滅活配電的光伏功率轉換控制電路。諸如當接近一種模式改變水準運轉時可實現脈衝串列方式的運轉，且這時可等分頻率，相對模式均可交替，以及可降低水準如改變回到初期。這也可以是暫態的。脈衝串列模式配電的光伏功率轉換控制電路 和脈衝串列模式配電可以這種方式完成，還有暫態相對模式的光伏任務循環開關控制電路和暫態建立相對配電模式的步驟均可以這種方式完成。

如上前述，PC和光伏DC-DC功率轉換器(4)可操縱單塊板。它們可附在板、框上或與之分離。實施例具有與此類板物理集成的轉換器，以他們作為最終裝置的附屬單元形式存在。這是非常理想的，諸如當分離的太陽能源以及相鄰的太陽能源具有獨立的運轉條件以適應不同的日射量、條件或其他情況時。每塊板等實現它自身的MPP，並與串列上的其他板等受到相同的保護。

圖10顯示可使用的一種類型的光伏DC-AC反相器(5)。能容易從先前的評述中看出，可使用無需控制MPP以及受到轉換器選擇性保護的經增強的反相器。反相器甚至還具有一個分離的控制輸入，因此輸入電壓可以是最優化的水準，諸如圖9中用粗豎線顯示的單獨的甜點等。雖然本受讓人的其他發明涉及這些態樣，但它們被認為是從這裏描述的轉換器偶然獲得的、因而圖10中顯示一種更傳統的反相器。它可提供至一些類型的AC電力網介面(9)的連接。

隨著本發明變得更能得到認同，將其與更傳統的技術相比仍是有益的。這可透過簡單的開關運轉來實現，其中傳統模式的運轉非常繁瑣或更容易被模仿。因而，實施例可包括太陽能功率轉換比較器(29)，來比較第一和第二運轉模式、或本發明的一個實施例的經改善的模式以及常規 的效率較低的模式。該比較器可包括每塊板的一些太陽能參數的顯示。在這點上，並聯開關運轉無效部件是有益的。從這裏可以看出多種差異，諸如太陽能輸出、太陽能效率差異、太陽能成本差異、太陽能日射利用比較等。

透過上述這些態樣和電路的組合至少可實現以下的一部分益處：每個PV板可獲得其單個最大功率。目前的許多評估意見認為這可提高20%PV裝置產生的功率或更高。

可較大地簡化網結反相器以及更有效的運轉。

可降低PV裝置的系統運轉成本。

本發明的各種實施例的電路、概念和方法可得以廣泛應用。它可以在每塊板上使用一個或多個PC。例如存在單塊板上的不均勻性或其他理由以從板的均勻部分收益功率。還可以例如可在板局部上使用小的功率轉換器優化從板獲得的功率。本發明明確表示包括副板的應用。

本發明優選用於面板串列。例如在大型裝置的每串列板上簡單地使用PC是較為經濟的。在並聯的串列中尤為有益，如果一串列無法產生足夠多的功率形成電壓，其餘串列將產生。這時每串列一個PC可提高大型裝置的功率收益。

本發明假定包括許多物理的設備選項。例如在PC和板之間可具有物理連接硬體。在每串列中均安裝了PC的串列中也可具有互連盒。給定板可具有一個或多個併入板的PC。

上文均討論的是太陽能功率應用領域。可以意識到，即使不是全部態樣，部分也可應用於其他領域中。因而，本說明書應理解為支持轉換器的其他應用的，無論如何應用以及甚至是否用作功率轉換器、阻抗轉換器、電壓轉換器或其他。

從上述可輕易看出，本發明的基本理念可以多種方式體現。這既包括太陽能產生技術也包括裝置以實現適當的功率產生。在本申請中，功率產生技術以透過各種前述電路和裝置以及用途固有的步驟實現的結果的一部分揭示。它們是利用所指和之裝置和電路的直接結果。此外，在揭示相同電路的同時，可以理解它們不僅僅完成特定的方法還可以多種方式發生改變。更重要地，對於上述內容來說，所有這些態樣應理解為落入本說明書的範圍中。

本申請包括的討論意在進串列基本闡述。讀者可意識到特定的討論並沒有很明確地描述所有可能的實施例；許多選項都是不確定的。這裏也沒有完全闡述本發明的屬性，沒有明確示出一個特徵或部件事實上如何是廣義的範圍或具有許多替代或同等的部件的。再次，該說明書中均未對其進行明示。是面向裝置的屬於描述了本發明，裝置的每個部件隱含地顯示了其功能。設備申請專利範圍不僅僅包含之裝置和電路，而且包含方法或工藝申請專利範圍，以闡述本發明的功能和每個部件的功能。說明書或屬於均不意欲限制包括在隨後的專利申請中的申請專利範圍的範圍。

可以理解在不脫離本發明的要素的情況下可獲得多種變型。它們仍處於本發明的範圍內。包括示出的明確的實施例、明確的可選實施例的變型均包括在廣義的說明書中，該說明書還包括廣義的方法或工藝，且該方法或工藝可擬成任意在後專利申請的申請專利範圍。可以理解這種語言的改變以及更寬或更詳細的專利保護將隨後予以完成。在這種理解的基礎上，讀者可獲知本說明書應理解為支持所有隨後提交的專利申請，申請人有尋求視為與基礎申請專利範圍相同寬泛的內容進串列審查的申請專利範圍，這些專利申請設計來獲得覆蓋本發明多個獨立的態樣以及作為一個整體系統的專利。

此外，本發明的任一各種部件和申請專利範圍可以多種方式獲得。另外，當使用或隱含時，元件應理解為包括單數或可物理連接或不連接的複數的結構。本說明書可理解為包括這種任意的變型，任意設備實施例、方法或工藝實施例或僅僅是這些任意部件的變型的例子的變型。特別地，可以理解如涉及本發明的部件的內容時，每個部件的措辭均可用同等設備術語或方法術語表達，只要其功能或結果是相同的即可。這種同等的、更寬的或通稱的術語均認為包括每個部件或動作的描述中。這些術語可被取代使其明確隱含的範圍覆蓋本發明將被授權的範圍。即使僅有一個實施例，也應理解為所有動作表達的是採取的起作用的方法或導致該動作的部件。類似地，揭示的每個物理部件應理解為包括這些物理部件實施的動作的揭示。關於該 最後一個態樣，即使僅有一個實施例，“轉換器”的揭示也應理解為包括所有“轉換”的動作(無論是否明確討論過或沒有的內容)，相反地，“轉換”動作的有效揭示的這種揭示也應理解為包括“轉換器”的揭示以及“轉換的裝置”的揭示。這種變換和變型的屬於應理解為明確包括在本說明書中的。

本專利申請中提到的任意專利、出版物及其它參考檔或其引用文獻均在此併入作為參考。本申請或任意在後申請請求的優先權檔均附於此並在此引入作為參考。此外，對於使用的每個術語應理解為除了本申請的使用與廣泛認同的解釋不一致之外，應將每個術語和所有定義、可選的屬於以及同義詞理解為一般辭典的定義，諸如在Random House Webster’s Unabridged Dictionary中的含義，其第二版在此引入作為參考。最後，包括或不包括在本申請中的參考資訊列表中列出的所有參考文獻均附於此並引入作為參考，然而，對於上述每一件文獻來說，應理解這些與本申請的專利內容不很一致的作為參考引入的資訊或內容並不直接被認為本申請人表達的含義。

參考文獻列表 I.美國專利檔

II.國外專利文件

III.非專利文獻檔

因而，須知本申請人對申請專利範圍支持並說明本發明如下申請專利範圍：i)這裏揭示和描述的每種電源裝置；ii)揭示和描述的相關方法；iii)每種這些裝置和方法的類似的、同等的甚至隱含的變型；iv)實現揭示和描述的示出的任一功能的那些設計的變型；v)完成隱含實現揭示和描述的示出的任一功能的那些設計的變型；vi)作為分離及獨立的發明示出的任一特徵、部件以及步驟；vii)由揭示的各種系統或構件改進的申請；viii)這種系統或構件制得的最終產品；ix)與提及的任一領域或裝置相適應的示出或描述的任一系統、方法和部件；x)基本如之前參看任意附屬的實施例描述的方法和設備；xi)揭示的任一部件的各種組合和排列；xii)依賴於這裏的任一獨立申請專利範圍或概念的附屬物的任一潛在的附屬申請專利範圍或概念；以及xiii)這裏描述的所有發明。另外涉及電腦化的態樣以及服從於編程或其他可編程電子自動運轉的任一態樣來說，應理解本申請人已經支持申請專利範圍書和說明書的內容至少包括如下態樣：xiv)在上述討論中描述的借助電腦執行的方法；xv)在上述討論中的可編程的設備；xvi)編碼了資料的電腦可讀取記憶體，以引導包括具有如上述討論之功能的裝置或部件的電腦；xvii)如這裏揭示和描述配置的電腦；xviii)如這裏揭示和描述的單個或組合的副程式或程式；xix)揭示和描述的相關方法；xx)每個這些系統和方法的類似的、同扥該燈甚至隱含的變型；xxi)實現這裏揭示和描述的任一功能的那些設計的變 型；xxii)如分離的和獨立的發明示出的任一特徵、部件和步驟；以及xxiv)上述任一的各種組合和排列。

對現在或隨後將被提交審查的申請專利範圍來說，應理解出於實際的理由以及避免審查物件的過大擴展，本申請人可在任何時候提交僅僅是最初的申請專利範圍或具有最初的附屬申請專利範圍的最初的申請專利範圍。官方及對本申請或隨後申請的潛在範圍感興趣的任意第三人應理解為將在之後的日期裏提交更寬的申請專利範圍的情況，即在請求這個案子的益處或任意初步的修改、其他修改、申請專利範圍語言或提出的爭論的情況，因而在任意懸而未決的案子中均不會放棄或拒絕任意潛在的主題。審查員以及對出現或潛在的範圍感興趣或認為是否任何時機均可放棄或拒絕潛在主題的任意公眾應瞭解在不存在隱含的描述中，本申請或任意在後申請中出現的均不會認為是或進串列所謂的這種棄權或方法。諸如Hakim v.Cannon Avent Group,PLC,479 F.3d 1313(Fed.Cir 2007)中提出的限制等不直接包括在本申請或任意在後申請的相關主題中。

另外，應認為這裏的揭示符合新審查指南的要求，包括但不限於歐洲專利公約條例123(2)和美國專利法35 USC 132或其他法律，以允許增加一項獨立申請專利範圍下出現的任意的各種附屬申請專利範圍或其他部件或在任意其他獨立申請專利範圍或概念下的附屬申請專利範圍或部件的概念。在設計這些本申請或任意在後申請的申請專利範圍時，應理解本申請人意在在法律允許的範圍內盡可能地擴 展和放大覆蓋的範圍。對於不具有實際基礎的範圍、為了在字面上包括任意特定格式實例申請人事實上無法設計的申請專利範圍、以及其他可應用的範圍，不應認為本申請人意在或事實上放棄了這些範圍，而是申請人無法簡單地預測所有偶然事件；本領域技術人員也不應質疑必須獲得能在字面上包括所有這種可選實施例的申請專利範圍。

此外，如果或當使用時，根據常規的申請專利範圍解釋，常用詞“包括”的使用指的是開放式申請專利範圍。因而，除非有特別說明，應理解詞語“包括”及其各種變型指的是包括聲明的部件或步驟或一組部件或步驟，而不排除包括任意其他部件或步驟或一組部件或步驟。這種詞語應廣義地進串列理解，以涵蓋法律意義上允許的最大範圍。

最後，這裏提出的任意申請專利範圍均作為本發明的說明書的一部分併入作為參考，申請人保留用這些申請專利範圍的這些合併內容的全部或一部分來進一步解釋支援全部或任意申請專利範圍或其任意部件或構件的權利，申請人還保留將這些申請專利範圍的合併部分的任意部分或全部或其任意部件或構件從說明書中該移動到申請專利範圍中作為限定本申請或任意在後繼續申請、分案申請或其部分繼續申請需求保護的主題的必要內容，或減少費用，或使之與任意國家的專利法、細則或規定或條約相符合的必要內容的權利，在包括任意在後繼續申請、分案申請或其部分繼續或其任意再發行或其擴展的本申請的整個審查 過程中應保留此類併入作為參考的內容

1‧‧‧太陽能源

2‧‧‧DC光伏輸出

3‧‧‧DC輸入

4‧‧‧DC-DC電源轉換器

5‧‧‧DC-DC電源轉換器

6‧‧‧DC光伏輸出

7‧‧‧光伏AC電源輸出

8‧‧‧轉換器功能性控制電路

9‧‧‧AC電力網介面

10‧‧‧電力網

11‧‧‧面板串列

12‧‧‧光伏陣列

13‧‧‧DC光伏輸出

14‧‧‧DC光伏輸入

15‧‧‧最大光伏功率轉換器功能性控制電路

17‧‧‧功率調節器

19‧‧‧光伏DC-DC功率轉換回路

20‧‧‧光伏DC-DC功率轉換回路

21‧‧‧功率計算回路(固件或軟體)

22‧‧‧光伏倍增合成回路

23‧‧‧光伏控制電路

24‧‧‧光伏功率串聯開關部件

25‧‧‧光伏功率並聯開關部件

26‧‧‧多峰轉換器功能性控制電路

27‧‧‧光伏功率轉換器功能性控制

圖1顯示根據本發明一個實施例的單個典型的太陽能源的轉換系統的示意圖。

圖2顯示根據本發明一個實施例的互連的面板串列的多個示意圖。

圖3顯示典型的太陽能板的電流與電壓關係的曲線圖。

圖4顯示類似板的功率和電壓關係的曲線圖。

圖5A和5B顯示諸如用於本發明實施例的兩種類型的雙模能量轉換電路。

圖6顯示串聯連接的板和單個網結轉換器結構的本發明的實施例。

圖7A和7B顯示在不同溫度的運轉條件下的太陽能輸出的點和輸出範例。

圖8顯示現有技術與本發明相比的損耗拓撲和範圍的曲線圖。

圖9顯示根據本發明一個可運轉實施例的組合的保護性條件和整個方法條件的曲線圖。

圖10顯示現有技術的具有網結轉換器的系統。

1‧‧‧太陽能源

4‧‧‧DC-DC電源轉換器

11‧‧‧面板串列

12‧‧‧光伏陣列

13‧‧‧DC光伏輸出

14‧‧‧DC光伏輸入

15‧‧‧最大光伏功率轉換器功能性控制電路

Claims (207)

1. 一種太陽能系統，包括：至少一個具有DC光伏輸出的太陽能源；從前述DC光伏輸出接受功率的DC輸入；對前述DC輸入響應的第一模態光伏DC-DC功率轉換電路；對前述DC輸入響應的第二模態光伏DC-DC功率轉換電路；交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路，其配置以在前述第一模態光伏DC-DC功率轉換電路和前述第二模態光伏DC-DC功率轉換電路間選擇性地轉換至少若干次；對前述交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路回應的光伏DC-DC功率轉換器；連接至前述光伏DC-DC功率轉換器的光伏DC功率輸出；對前述光伏DC功率輸出回應的DC-AC光伏反相器；以及對前述光伏DC-AC反相器回應的光伏AC功率輸出。
2. 如申請專利範圍第1項之太陽能系統，其中前述交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路包括無效的交換模式光伏功率轉換控制電路。
3. 如申請專利範圍第2項之太陽能系統，其中前述第一模態光伏DC-DC功率轉換電路和前述第二模態光伏DC-DC 功率轉換電路包括相反的模態光伏DC-DC功率轉換電路。
4. 如申請專利範圍第3項之太陽能系統，其中前述相反的模態光伏DC-DC功率轉換電路包括至少一個光伏阻抗增大光伏DC-DC功率轉換電路和至少一個光伏阻抗減小光伏DC-DC功率轉換電路。
5. 如申請專利範圍第1項之太陽能系統，其中前述交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路包括實質上分離的阻抗轉換光伏功率轉換控制電路。
6. 如申請專利範圍第1項之太陽能系統，其中前述交換模式光伏轉換器功能性控制電路包括選自由以下組成的組的交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路：光伏阻抗轉換功率功能性控制電路；最大光伏反相器電流功能性控制電路；最大光伏功率點轉換器功能性控制電路；光伏反相器運轉條件轉換器功能性控制電路；光伏負荷阻抗增大轉換器功能性控制電路和光伏負荷阻抗減小轉換器功能性控制電路；從屬最大光伏功率點轉換器功能性控制電路；從屬光伏反相器運轉條件轉換器功能性控制電路；從屬光伏負荷阻抗增大轉換器功能性控制電路；從屬光伏負荷阻抗減小轉換器功能性控制電路；從屬光伏負荷阻抗增大轉換器功能性控制電路和從 屬光伏負荷阻抗減小功能性控制電路；光伏邊界條件轉換器功能性控制電路；在後的光伏元件保護轉換器功能性控制電路；光伏反相器保護轉換器功能性控制電路；光伏反相器調整的轉換器功能性控制電路；以及以上各項的全部排列與組合。
7. 如申請專利範圍第1項之太陽能系統，進一步包括對前述交換模式光伏功率轉換控制電路響應的光伏功率條件響應電路。
8. 如申請專利範圍第7項之太陽能系統，其中前述交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路包括臨限值觸發的交換模式光伏功率轉換控制電路。
9. 如申請專利範圍第1項或第6項之太陽能系統，進一步包括由前述AC功率輸出提供能量的AC電力網介面。
10. 一種太陽能系統，包括：至少一個具有DC光伏輸出的太陽能源；從前述DC光伏輸出接受功率的DC輸入；對前述DC輸入響應的第一模態光伏DC-DC功率轉換電路；對前述DC輸入響應的第二模態光伏DC-DC功率轉換電路；交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路，其配置以在前述第一模態光伏DC-DC功率轉換電路和前述第二 模態光伏DC-DC功率轉換電路間選擇性地轉換至少若干次；對前述交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路回應的光伏DC-DC功率轉換器；連接至前述光伏DC-DC功率轉換器的光伏DC功率輸出。
11. 一種太陽能系統，包括：至少一個具有DC光伏輸出的太陽能源；從前述DC光伏輸出接受功率的DC輸入；至少一個對前述DC輸入進行響應的實質上功率同態的光伏DC-DC功率轉換器；對至少一個前述實質上同態的DC-DC功率轉換器響應的實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路；連接至前述光伏DC-DC功率轉換器的光伏DC功率輸出；對前述光伏DC功率輸出回應的光伏DC-AC反相器；以及對前述光伏DC-AC反相器回應的光伏AC功率輸出。
12. 如申請專利範圍第11項之太陽能系統，其中該等實質上功率同態的光伏DC-DC功率轉換器包括實質上功率同態的光伏阻抗轉換器。
13. 如申請專利範圍第12項之太陽能系統，其中前述實質上功率同態的光伏阻抗轉換器包括實質上功率同態的開 關模式光伏阻抗轉換器。
14. 如申請專利範圍第13項之太陽能系統，其中前述至少一個太陽能源包括至少一個複合太陽能板，其中前述DC-DC功率轉換器包括多個串聯的DC-DC功率轉換器，個別地與前述複合太陽能板之一者進行響應，且其中前述多個串聯的DC-DC功率轉換器個別包括有：對前述DC輸入響應的獨立的第一模態光伏DC-DC功率轉換電路；對前述DC輸入響應的獨立的第二模態光伏DC-DC功率轉換電路；以及獨立的交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路，其配置以在前述第一模態光伏DC-DC功率轉換電路和前述第二模態光伏DC-DC功率轉換電路間選擇性地轉換至少若干次。
15. 如申請專利範圍第14項之太陽能系統，其中前述獨立的交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路包括靜態開關交換模式光伏功率轉換控制電路。
16. 如申請專利範圍第11項或第14項之太陽能系統，其中前述實質上功率同態光伏轉換器功能性控制電路包括選自由以下組成的組的實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路：至少約97%的高效光伏轉換電路，至少約97.5%的高效光伏轉換電路， 至少約98%的高效光伏轉換電路，至少約98.5%的高效光伏轉換電路，至少約97%高至約99.2%的高效光伏轉換電路，至少約97.5%高至約99.2%的高效光伏轉換電路，至少約98%高至約99.2%的高效光伏轉換電路，至少約98.5%高至約99.2%的高效光伏轉換電路，至少約97%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路，至少約97.5%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路，至少約98%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路，以及至少約98.5%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路。
17. 如申請專利範圍第11或14項之太陽能系統，進一步包括由前述AC功率輸出提供功率的AC電力網介面。
18. 一種太陽能系統，包括：至少一個具有DC光伏輸出的太陽能源；從前述DC光伏輸出接受功率的DC輸入；至少一個對前述DC輸入響應的實質上功率同態的光伏DC-DC功率轉換器；對至少一個前述實質上同態的DC-DC功率轉換器響應的實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路； 連接至前述光伏DC-DC功率轉換器的光伏DC功率輸出。
19. 一種太陽能系統，包括：至少一個具有DC光伏輸出的太陽能源；從前述DC光伏輸出接受功率的DC輸入；至少一個對前述DC輸入響應的多式光伏DC-DC功率轉換器；對至少一個前述實質上同態的DC-DC功率轉換器響應的多式光伏轉換器功能性控制電路；連接至前述多式光伏DC-DC功率轉換器的光伏DC功率輸出；對前述光伏DC功率輸出回應的光伏DC-AC反相器；以及對前述光伏DC-AC反相器回應的光伏AC功率輸出。
20. 如申請專利範圍第19項之太陽能系統，其中前述至少一個多式光伏DC-DC功率轉換器包括至少一個低能量存儲光伏DC-DC功率轉換器。
21. 如申請專利範圍第20項之太陽能系統，其中前述至少一個低能量存儲光伏DC-DC功率轉換器包括至少一個部分能量存儲光伏DC-DC功率轉換器。
22. 如申請專利範圍第20項之太陽能系統，其中前述至少一個低能量存儲光伏DC-DC功率轉換器包括至少一個實質上恒定能量存儲的光伏DC-DC功率轉換器。
23. 如申請專利範圍第20項之太陽能系統，其中前述至少一個低能量存儲光伏DC-DC功率轉換器包括至少一個能量存儲-任務循環比例性光伏DC-DC功率轉換器。
24. 如申請專利範圍第20項之太陽能系統，其中前述至少一個低能量存儲光伏DC-DC功率轉換器包括至少一個轉換週期感應器能量-任務循環比例性光伏DC-DC功率轉換器。
25. 如申請專利範圍第20項之太陽能系統，其中前述至少一個低能量存儲光伏DC-DC功率轉換器包括至少一個週期接週期能量存儲-轉換電壓差比例性光伏DC-DC功率轉換器。
26. 如申請專利範圍第19項或第20項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路。
27. 如申請專利範圍第19項之太陽能系統，其中前述至少一個太陽能源包括至少一個複合太陽能板，其中前述至少一個多式光伏DC-DC功率轉換器包括多個串聯的多式DC-DC功率轉換器，各個對前述複合太陽能板的一個回應，並且進一步包括串聯結合的多個光伏DC轉換器輸出以產生前述轉換器光伏DC功率輸出。
28. 如申請專利範圍第27項之太陽能系統，其中前述多數串聯多式光伏DC-DC功率轉換器與獨立的太陽能板物理地整合。
29. 如申請專利範圍第19項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括光伏邊界條件轉換器功能性控制電路。
30. 如申請專利範圍第29項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路進一步包括獨立的光伏運轉條件轉換器功能性控制電路。
31. 如申請專利範圍第19、29或30項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括最大光伏反相器輸入光伏電壓轉換器輸出電壓功能性控制電路。
32. 如申請專利範圍第19、29或30項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括最大光伏輸出電壓-光伏輸出電流成比例的光伏轉換器功能性控制電路。
33. 如申請專利範圍第19項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括：最大光伏反相器電流轉換器功能性控制電流；從屬最大光伏功率點轉換器功能性控制電路；以及最大光伏反相器輸入光伏電壓轉換器輸出電壓功能性控制電路。
34. 如申請專利範圍第19項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括：最大光伏反相器電流轉換器功能性控制電流；附屬光伏電壓增大和光伏電壓減小最大光伏功率點轉換器功能性控制電路；以及 最大光伏反相器輸入電壓光伏轉換器輸出電壓功能性控制電路。
35. 如申請專利範圍第19項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括選自由以下組成的組的多式轉換器功能性控制電路：交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路，其配置以在第一模態光伏DC-DC功率轉換電路和第二模態光伏DC-DC功率轉換電路間選擇性地轉換至少若干次；光伏負荷阻抗增大轉換器功能性控制電路和光伏負荷阻抗減小轉換器功能性控制電路；光伏邊界條件轉換器功能性控制電路；在後的光伏運轉條件轉換器功能性控制電路；在後的光伏元件保護轉換器功能性控制電路；實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路；光伏無效模式轉換器功能性控制電路；光伏反相器保護轉換器功能性控制電路；在後的反相器調整的轉換器功能性控制電路；光伏從屬模式轉換器功能性控制電路；以及光伏反相器從屬轉換器功能性控制電路。
36. 如申請專利範圍第19、20、27或35項之太陽能系統，進一步包括由前述AC功率輸出提供功率的AC電力網介面。
37. 一種太陽能系統，包括： 至少一個具有DC光伏輸出的太陽能源；從前述DC光伏輸出接受功率的DC輸入；至少一個對前述DC輸入響應的多式光伏DC-DC功率轉換器；對前述至少一個的多式光伏DC-DC功率轉換器響應的多式轉換器功能性控制電路；以及連接至前述多式光伏DC-DC功率轉換器的光伏DC功率輸出。
38. 如申請專利範圍第37項之太陽能系統，其中前述光伏DC-AC轉換器包括高壓DC-AC太陽能反相器。
39. 如申請專利範圍第38項之太陽能系統，其中前述光伏AC功率輸出包括三相的光伏AC功率輸出。
40. 如申請專利範圍第1、11或19項之太陽能系統，其中具有DC光伏輸出的前述至少一個太陽能源包括至少一個太陽能電池。
41. 如申請專利範圍第1、11或19項之太陽能系統，其中具有DC光伏輸出的前述至少一個太陽能源包括多個電連接的太陽能電池。
42. 如申請專利範圍第1、11或19項之太陽能系統，其中具有DC光伏輸出的前述至少一個太陽能源包括多個緊鄰的電連接的太陽能電池。
43. 如申請專利範圍第1、11或19項之太陽能系統，其中具有DC光伏輸出的前述至少一個太陽能源包括至少一 個太陽能板。
44. 如申請專利範圍第1、11或19項之太陽能系統，其中具有DC光伏輸出的前述至少一個太陽能源包括多個電連接的太陽能板。
45. 如申請專利範圍第1、11或19項之太陽能系統，其中具有DC光伏輸出的前述至少一個太陽能源包括至少一串電連接的太陽能板。
46. 如申請專利範圍第44項之太陽能系統，其中前述光伏DC-DC功率轉換器包括：至少一個光伏功率中斷開關元件；至少一個光伏功率並聯開關元件；以及對前述至少一個光伏功率中斷開關元件和前述至少一個光伏功率並聯開關元件響應的光伏開關控制電路。
47. 如申請專利範圍第44項之太陽能系統，其中前述至少一個功率中斷開關元件包括一對功率串聯半導體開關，並且其中前述至少一個功率並聯開關元件包括一對功率並聯半導體開關。
48. 如申請專利範圍第47項之太陽能系統，其中前述光伏DC-DC功率反相器進一步包括：a.至少一個並聯電容；以及b.至少一個串聯電感。
49. 如申請專利範圍第47項之太陽能系統，其中前述轉換器功能性控制電路包括分級開關元件控制電路。
50. 如申請專利範圍第44項之太陽能系統，其中前述控制電路包括光伏阻抗轉換任務循環開關控制電路。
51. 如申請專利範圍第44項之太陽能系統，其中前述至少一個太陽能源包括至少一個複合太陽能板，其中前述至少一個光伏DC-DC功率反相器包括多個串聯光伏DC-DC功率轉換器，各個對前述複合太陽能板的一個回應，並且進一步包括連接多個光伏DC轉換器輸出的串聯以產生前述轉換器光伏DC功率輸出。
52. 如申請專利範圍第51項之太陽能系統，其中前述多個光伏DC-DC功率轉換器包括用於光伏DC-DC功率轉換器的多個獨立的板。
53. 如申請專利範圍第52項之太陽能系統，其中前述轉換器功能性控制電路包括用於最大光伏功率點轉換器功能性控制電路的多個獨立的板。
54. 如申請專利範圍第53項之太陽能系統，其中用於光伏DC-DC功率轉換器的前述多個獨立的板和用於最大功率點轉換器功能性控制電路的前述多個獨立的板各自與獨立的太陽能板物理地整合。
55. 如申請專利範圍第52項之太陽能系統，其中用於光伏DC-DC功率轉換器的前述多個獨立的板和前述多個太陽能板包括多個串聯的數串太陽能電路。
56. 如申請專利範圍第55項之太陽能系統，其中前述光伏DC-AC反相器包括高電壓DC-AC太陽能反相器。
57. 如申請專利範圍第56項之太陽能系統，其中前述光伏AC功率輸出包括三相的光伏AC功率輸出。
58. 如申請專利範圍第44項之太陽能系統，其中前述多個太陽能板包括多個碲化鎘太陽能板。
59. 如申請專利範圍第51項之太陽能系統，其中前述光伏DC-DC功率轉換器包括完整的光伏溫度電壓運轉範圍光伏DC-DC功率轉換器。
60. 如申請專利範圍第11項或第19項之太陽能系統，其中前述光伏DC-DC功率轉換器包括：對前述DC輸入響應的第一模態光伏DC-DC功率轉換電路；以及對前述DC輸入響應的第二模態光伏DC-DC功率轉換電路；以及其中，前述轉換器功能性控制電路包括轉換模式光伏功率轉換器功能性控制電路，其配置以在前述第一模態光伏DC-DC功率轉換電路和前述第二模態光伏DC-DC功率轉換電路間選擇性地轉換至少若干次。
61. 如申請專利範圍第60項之太陽能系統，其中前述轉換模式光伏功率轉換器功能性控制電路包括無效的轉換模式光伏功率轉換控制電路。
62. 如申請專利範圍第61項之太陽能系統，其中前述第一模態光伏DC-DC功率轉換電路和前述第二模態光伏DC-DC功率轉換電路包括相反的模態光伏DC-DC功率轉 換電路。
63. 如申請專利範圍第62項之太陽能系統，其中前述相反的模態光伏DC-DC功率轉換電路包括至少一個阻抗增大光伏DC-DC功率轉換電路和至少一個阻抗減小光伏DC-DC功率轉換電路。
64. 如申請專利範圍第60項之太陽能系統，其中前述交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路包括實質上分離的阻抗轉換光伏功率轉換控制電路。
65. 如申請專利範圍第60項之太陽能系統，其中前述交換模式光伏轉換器功能性控制電路包括選自由以下組成的組的交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路：光伏阻抗轉換功率功能性控制電路；最大光伏反相器電流功能性控制電路；最大光伏功率點轉換器功能性控制電路；光伏反相器運轉條件轉換器功能性控制電路；光伏負荷阻抗增大轉換器功能性控制電路和光伏負荷阻抗減小轉換器功能性控制電路；從屬最大光伏功率點轉換器功能性控制電路；從屬光伏反相器運轉條件轉換器功能性控制電路；從屬光伏負荷阻抗增大轉換器功能性控制電路；從屬光伏負荷阻抗減小轉換器功能性控制電路；從屬光伏負荷阻抗減小轉換器功能性控制電路和從屬光伏負荷阻抗減小功能性控制電路； 光伏邊界條件轉換器功能性控制電路；在後的光伏元件保護轉換器功能性控制電路；光伏反相器保護轉換器功能性控制電路；光伏反相器調整的轉換器功能性控制電路；以及以上各項的全部排列與組合。
66. 如申請專利範圍第65項之太陽能系統，進一步包括對前述交換模式光伏功率轉換控制電路響應的光伏功率條件響應電路。
67. 如申請專利範圍第66項之太陽能系統，其中前述交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路包括臨限值觸發的交換模式光伏功率轉換控制電路。
68. 如申請專利範圍第1項或第11項之太陽能系統，其中前述光伏DC-DC功率轉換器包括至少一個多式光伏DC-DC反相器，並且其中前述轉換器功能性控制電路包括多式轉換器功能性控制電路。
69. 如申請專利範圍第68項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括光伏邊界條件轉換器功能性控制電路。
70. 如申請專利範圍第69項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路進一步包括獨立的光伏運轉條件轉換器功能性控制電路。
71. 如申請專利範圍第68項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括最大光伏反相器輸入光伏轉 換器輸出電壓功能性控制電路。
72. 如申請專利範圍第68項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括最大光伏輸出電壓-光伏輸出電流成比例的光伏轉換器功能性控制電路。
73. 如申請專利範圍第68項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括：最大光伏反相器電流轉換器功能性控制電流；從屬最大光伏功率點轉換器功能性控制電路；以及最大光伏反相器輸入光伏電壓轉換器輸出電壓功能性控制電路。
74. 如申請專利範圍第68項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括：最大光伏反相器電流轉換器功能性控制電流；從屬光伏電壓增大和光伏電壓減小最大光伏功率點轉換器功能性控制電路；以及最大光伏反相器輸入電壓光伏轉換器輸出電壓功能性控制電路。
75. 如申請專利範圍第68項之太陽能系統，其中前述多式轉換器功能性控制電路包括選自由以下組成的組的多式轉換器功能性控制電路：交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路，其配置以在第一模態光伏DC-DC功率轉換電路和第二模態光伏DC-DC功率轉換電路間選擇性地轉換至少若干次； 光伏負荷阻抗增大轉換器功能性控制電路和光　電負荷阻抗減小轉換器功能性控制電路；光伏邊界條件轉換器功能性控制電路；在後的光伏運轉條件轉換器功能性控制電路；在後的光伏元件保護轉換器功能性控制電路；實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路；光伏無效模式轉換器功能性控制電路；光伏反相器保護轉換器功能性控制電路；在後的反相器調整的轉換器功能性控制電路；光伏附屬模式轉換器功能性控制電路；以及光伏反相器附屬轉換器功能性控制電路。
76. 如申請專利範圍第1、11或19項之太陽能系統，進一步包括太陽能功率轉換比較器，其指示與第二功率容量相比的第一功率容量的太陽能參數。
77. 如申請專利範圍第76項之太陽能系統，其中前述太陽能轉換比較器包括在前述第一功率容量和前述第二功率容量間轉換運轉的轉換運轉開關。
78. 如申請專利範圍第77項之太陽能系統，其中前述第一功率容量包括傳統的功率轉換容量，並且其中前述第二功率容量包括改進的功率轉換容量。
79. 如申請專利範圍第76項之太陽能系統，其中前述太陽能轉換比較器包括選自由以下組成的組的太陽能轉換比較器： 太陽能輸出差別比較器；太陽能功率差別比較器；太陽能成本差別比較器；以及太陽能日照利用比較器。
80. 如申請專利範圍第78項之太陽能系統，其中前述改進的功率轉換容量包括選自由以下組成組的改進的功率轉換容量：交換模式光伏功率轉換器容量；實質上能量同態的光伏阻抗轉換器容量；以及多式光伏DC-DC功率轉換器容量。
81. 如申請專利範圍第80項之太陽能系統，其中前述光伏DC-DC功率轉換器包括一對功率串聯半導體開關，並且其中前述至少一個功率並聯開關元件包括一對功率並聯半導體開關，而且其中前述太陽能轉換比較器包括並聯開關運轉無效元件。
82. 如申請專利範圍第1項之太陽能系統，其中前述轉換器功能性控制電路包括實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路。
83. 如申請專利範圍第82項之太陽能系統，其中前述光伏DC-DC功率轉換器包括實質上功率同態的光伏阻抗轉換器。
84. 如申請專利範圍第83項之太陽能系統，其中前述至少一個太陽能源包括至少一個複合太陽能板，其中前述 DC-DC功率轉換器包括多個串聯的DC-DC功率轉換器，各個獨立對前述複合太陽能板的一個響應，並且其中前述多個串聯的DC-DC功率轉換器各個獨立地包括：對前述DC輸入響應的獨立的第一模態光伏DC-DC功率轉換電路；對前述DC輸入響應的獨立的第二模態光伏DC-DC功率轉換電路；以及獨立的交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路，其配置以在前述第一模態光伏DC-DC功率轉換電路和前述第二模態光伏DC-DC功率轉換電路間選擇性地轉換至少若干次。
85. 如申請專利範圍第84項之太陽能系統，其中前述獨立的交換模式光伏功率轉換器功能性控制電路包括靜態開關交換模式光伏功率轉換控制電路。
86. 如申請專利範圍第83項或第84項之太陽能系統，其中前述實質上功率阻抗光伏轉換器功能性控制電路包括選自由以下組成的組的實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路：至少約97%的高效光伏轉換電路，至少約97.5%高效光伏轉換電路，至少約98%高效光伏轉換電路，至少約98.5%高效光伏轉換電路，至少約97%高至約99.2%高效光伏轉換電路， 至少約97.5%高至約99.2%高效光伏轉換電路，至少約98%高至約99.2%高效光伏轉換電路，至少約98.5%高至約99.2%高效光伏轉換電路，至少約97%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路，至少約97.5%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路，至少約98%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路，以及至少約98.5%高至約電線傳輸損失高效的光伏轉換電路。
87. 如申請專利範圍第1、11或19項之太陽能系統，進一步包括對前述至少一個光伏DC-DC功率轉換器響應的最大光伏功率點轉換器功能性控制電路。
88. 如申請專利範圍第87項之太陽能系統，進一步包括對前述最大光伏功率點轉換器功能性控制電路響應的功率計算電路。
89. 如申請專利範圍第88項之太陽能系統，其中前述功率計算包括光伏倍增合成電路。
90. 如申請專利範圍第87項之太陽能系統，其中前述轉換器功能性控制電路進一步包括獨立於前述最大光伏功率點轉換器功能性控制電路的獨立的光伏轉換器最大電壓輸出電路。
91. 如申請專利範圍第90項之太陽能系統，其中前述至少一個太陽能源包括至少一個複合太陽能板，其中前述光伏DC-DC功率轉換器包括用於具有多個光伏DC功率輸出的光伏DC-DC功率轉換器的多個獨立的板，其中用於光伏DC-DC功率轉換器的各個前述單獨的板與單獨的太陽能板物理地整合，並且進一步包括與前述多個光伏DC功率輸出串聯的多個轉換器輸出串聯連接，並且其中前述轉換器功能性控制電路包括用於最大功率點轉換器功能性控制電路的多個獨立的板。
92. 如申請專利範圍第90項之太陽能系統，其中前述獨立的光伏轉換器最大電壓輸出控制電路包括日照變化適應性光伏轉換器控制電路。
93. 如申請專利範圍第1、11或19項之太陽能系統，其中前述轉換器功能性控制電路包括光伏任務循環開關控制電路。
94. 如申請專利範圍第93項之太陽能系統，其中前述光伏任務循環開關控制電路包括光伏阻抗轉換任務循環開關控制電路。
95. 如申請專利範圍第93項之太陽能系統，其中前述光伏任務循環開關控制電路包括光伏任務循環開關控制電路選自由以下組成的組：臨限值確定的配電光伏功率轉換控制電路；開關頻率改變配電光伏功率轉換控制電路； 脈衝方式配電光伏功率轉換控制電路；以及以上各項的全部排列與組合。
96. 如申請專利範圍第93項之太陽能系統，其中前述光伏工作迴圈開關控制電路包括：臨限值確定的模式啟.動配電光伏功率轉換控制電路；以及臨限值確定的模式去活配電光伏功率轉換控制電路。
97. 如申請專利範圍第93項之太陽能系統，其中前述光伏任務循環開關控制電路包括選自由以下組成的組的光伏任務循環開關控制電路：太陽能源開路電路冷電壓決定的配電光伏功率轉換控制電路；太陽能源最大功率點熱電壓決定的配電光伏功率轉換控制電路；最大電壓決定的配電光伏功率轉換控制電路；反相器最大電流決定的配電光伏功率轉換控制電路；以及以上各項的全部排列與組合。
98. 如申請專利範圍第93項之太陽能系統，其中前述光伏任務循環開關控制電路包括最大光伏功率點轉換器控制電路。
99. 如申請專利範圍第98項之太陽能系統，其中前述光伏 工作開關控制電路進一步包括光伏反相器最大電壓決定的任務循環開關控制電路。
100. 如申請專利範圍第98項之太陽能系統，其中前述光伏任務循環開關控制電路進一步包括最大光伏電壓決定的任務循環開關控制電路。
101. 如申請專利範圍第98項之太陽能系統，其中前述光伏任務循環開關控制電路進一步包括光伏反相器最大電流決定的任務循環開關控制電路。
102. 如申請專利範圍第98項之太陽能系統，其中前述光伏任務循環開關控制電路進一步包括軟轉換光伏功率轉換控制電路。
103. 如申請專利範圍第102項之太陽能系統，其中前述軟轉換光伏功率轉換控制電路包括最大光伏輸出電壓-光伏輸出電流比例性任務循環開關控制電路。
104. 如申請專利範圍第98項之太陽能系統，其中前述光伏任務循環開關控制電路進一步包括暫態相對模式光伏任務循環開關控制電路。
105. 一種太陽能產生的波動方法，包括以下步驟：從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出；建立前述DC光伏輸出作為光伏DC-DC功率轉換器的DC光伏輸入；提供光伏DC-DC功率轉換的第一模態；提供光伏DC-DC功率轉換的第二模態； 在前述光伏DC-DC功率轉換的第一模態和前述光伏DC-DC功率轉換的第二模態間交互轉換以完成前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉；利用光伏DC-DC功率轉換的前述第一或前述第二模態的至少一個將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出；建立前述轉換的DC光伏輸出作為DC-AC反相器的轉換的DC光伏輸入；以及將前述轉換的DC光伏輸入轉換為轉換的AC光伏輸出。
106. 如申請專利範圍第105項之太陽能產生的波動方法，其中前述在前述光伏DC-DC功率轉換的第一模態和前述光伏DC-DC功率轉換的第二模態間交互轉換的步驟包括使光伏DC-DC功率轉換的模態無效的步驟。
107. 如申請專利範圍第106項之太陽能產生的波動方法，其中前述提供光伏DC-DC功率轉換的第一模態和提供光伏DC-DC功率轉換的第二模態的步驟包括提供光伏DC-DC功率轉換的相反的模態。
108. 如申請專利範圍第107項之太陽能產生的波動方法，其中前述提供光伏DC-DC功率轉換的相反的模態的步驟包括以下步驟：提供至少一個光伏DC-DC功率轉換的光伏阻抗增大模態；以及 提供至少一個光伏DC-DC功率轉換的光伏阻抗減小模態。
109. 如申請專利範圍第105項之太陽能產生的波動方法，其中前述提供光伏DC-DC功率轉換的第一模態和提供光伏DC-DC功率轉換的第二模態的步驟包括提供光伏DC-DC功率轉換的分離的模態的步驟。
110. 如申請專利範圍第105項之太陽能產生的波動方法，其中前述在前述光伏DC-DC功率轉換的第一模態和前述光伏DC-DC功率轉換的第二模態間交互轉換的步驟包括在光伏DC-DC功率轉換的模態間的交互轉換的步驟，選自由以下組成的組：光伏DC-DC功率轉換的光伏阻抗轉換模態；光伏DC-DC功率轉換的最大光伏反相器電流模態；光伏DC-DC功率轉換的最大光伏功率點模態；光伏DC-DC功率轉換的光伏反相器運轉條件模態；組合的光伏DC-DC功率轉換的光伏負載阻抗增大模態和光伏DC-DC功率轉換的光伏負載阻抗較小模態；光伏DC-DC功率轉換的附屬最大光伏功率點模態；光伏DC-DC功率轉換的附屬光伏反相器運轉條件模態；光伏DC-DC功率轉換的從屬光伏負載阻抗增大模態；光伏DC-DC功率轉換的從屬光伏負載阻抗減小模 態；組合的從屬光伏DC-DC功率轉換的光伏負載阻抗增大模態和從屬光伏DC-DC功率轉換的光伏負載阻抗較小模態；光伏DC-DC功率轉換的光伏邊界條件模態；光伏DC-DC功率轉換的在後的光伏元件保護模態；光伏DC-DC功率轉換的光伏反相器保護模態；光伏DC-DC功率轉換的光伏反相器調整的模態；以及以上各項的排列與組合。
111. 如申請專利範圍第105項之太陽能產生的波動方法，進一步包括響應至少一個光伏功率條件的轉換模態的步驟。
112. 如申請專利範圍第111項之太陽能產生的波動方法，其中前述響應至少一個光伏功率條件的轉換模態的步驟包括光伏DC-DC功率轉換的臨限值觸發的步驟。
113. 如申請專利範圍第105項或第110項之太陽能產生的波動方法，進一步包括將述轉換的AC光伏輸出與AC電力網連接的步驟。
114. 一種太陽能轉換的方法，包括以下步驟：從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出；建立前述DC光伏輸出作為光伏DC-DC功率轉換器的DC光伏輸入； 提供光伏DC-DC功率轉換的第一模態；提供光伏DC-DC功率轉換的第二模態；在前述光伏DC-DC功率轉換的第一模態和前述光伏DC-DC功率轉換的第二模態間交互轉換以完成前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉；利用光伏DC-DC功率轉換的前述第一或前述第二模態的至少一個將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出。
115. 一種高效的產生太陽能的方法，包括以下步驟：從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出；建立前述DC光伏輸出作為光伏DC-DC功率轉換器的DC光伏輸入；以實質上同態的功率將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出；以實質上同態的功率控制前述光伏DC-DC轉換器的運轉，同時其運作將前述DC光伏輸入轉換為前述DC光伏輸出；建立前述轉換的DC光伏輸出作為DC-AC反相器的轉換的DC光伏輸入；以及將前述轉換的DC光伏輸入轉換為轉換的AC光伏輸出。
116. 如申請專利範圍第115項之高效的產生太陽能的方法，其中前述以實質上同態的功率將前述DC光伏輸入轉 換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括以實質上同態的功率轉換光伏電路阻抗的步驟。
117. 如申請專利範圍第116項之高效的產生太陽能的方法，其中前述實質上以同態的功率轉換光伏電路阻抗的步驟包括開關模式轉換光伏電路阻抗的步驟。
118. 如申請專利範圍第117項之高效的產生太陽能的方法，其中前述開關模式轉換光伏電路阻抗的步驟包括在光伏DC-DC功率轉換和光伏DC-DC功率轉換間交互轉換的步驟。
119. 如申請專利範圍第118項之高效的產生太陽能的方法，其中前述實質上以同態的功率轉換前述DC光伏輸入的步驟包括靜態開關轉換前述DC光伏輸入的步驟。
120. 如申請專利範圍第116項或第118項之高效的產生太陽能的方法，其中前述以實質上同態的功率轉換包括以實質上同態的功率轉換的步驟，選自由以下組成的組：具有至少約97%效率的太陽能轉換，具有至少約97.5%效率的太陽能轉換，具有至少約98%效率的太陽能轉換，具有至少約98.5%效率的太陽能轉換，具有至少約97%高至約99.2%效率的太陽能轉換，具有至少約97.5%高至約99.2%效率的太陽能轉換，具有至少約98%高至約99.2%效率的太陽能轉換，具有至少約98.5%高至約99.2%效率的太陽能轉換， 具有至少約97%高至約電線傳輸損失的效率的太陽能轉換，具有至少約97.5%高至約電線傳輸損失的效率的太陽能轉換，具有至少約98%高至約電線傳輸損失的效率的太陽能轉換，以及具有至少約98.5%高至約電線傳輸損失的效率的太陽能轉換。
121. 如申請專利範圍第115項之高效的產生太陽能的方法，進一步包括將前述轉換的AC光伏輸出與AC電力網連接的步驟。
122. 一種太陽能轉換的方法，包括以下步驟：從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出；建立前述DC光伏輸出作為光伏DC-DC功率轉換器的DC光伏輸入；以實質上同態的功率將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出；以實質上同態的功率控制前述光伏DC-DC轉換器的運轉，同時其運作將前述DC光伏輸入轉換為前述DC光伏輸出。
123. 一種產生太陽能的方法，包括以下步驟：從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出；建立前述DC光伏輸出作為光伏DC-DC功率轉換器 的DC光伏輸入；將前述DC光伏輸入多式轉換為轉換的DC光伏輸出；多式控制前述光伏DC-DC轉換器的運轉，同時其運作將前述DC光伏輸入轉換為前述轉換的DC光伏輸出；建立前述轉換的DC光伏輸出作為DC-AC反相器的轉換的DC光伏輸入；以及轉換前述轉換的DC光伏輸入為轉換的AC光伏輸出。
124. 如申請專利範圍第123項之產生太陽能的方法，其中前述將前述DC光伏輸入多式轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括低能量存儲將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟。
125. 如申請專利範圍第124項之產生太陽能的方法，其中前述低能量存儲將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括在將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的過程中的僅部分地存儲能量的步驟。
126. 如申請專利範圍第124項之產生太陽能的方法，其中前述低能量存儲將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括當統一轉換前述DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出時的提供實質上恒定的能量存儲的步驟。
127. 如申請專利範圍第124項之產生太陽能的方法，其中前述低能量存儲將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光 伏輸出的步驟包括在轉換前述DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出中使用的與工作迴圈成比例的存儲能量的步驟。
128. 如申請專利範圍第124項之產生太陽能的方法，其中前述低能量存儲將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括在轉換前述DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出中使用的與開關工作迴圈成比例的感應器中的存儲能量的步驟。
129. 如申請專利範圍第124項之產生太陽能的方法，其中前述低能量存儲將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括存儲由前述轉換前述DC光伏輸入至轉換的DC光伏輸出的步驟產生的與電壓差成比例的任務循環能量的步驟。
130. 如申請專利範圍第123項或第124項之產生太陽能的方法，其中將前述DC光伏輸入多式轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括在光伏DC-DC功率轉換和光伏DC-DC功率轉換間交互轉換的步驟。
131. 如申請專利範圍第123項之產生太陽能的方法，其中前述從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出的步驟包括從多個太陽能板和多個轉換的DC光伏輸出產生多個DC光伏輸出的步驟，並且進一步包括串聯前述轉換的DC光伏輸出以產生至前述光伏DC-AC反相器的前述轉換的DC光伏輸入的步驟。
132. 如申請專利範圍第131項之產生太陽能的方法，其中將前述DC光伏輸入多式轉換為轉換的DC光伏輸出的前述步驟包括在至少一個太陽能板上轉換前述DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出的步驟。
133. 如申請專利範圍第123項之產生太陽能的方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括控制前述光伏DC-DC轉換器的光伏邊界條件的步驟。
134. 如申請專利範圍第133項之產生太陽能的方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟進一步包括除了控制前述光伏DC-DC轉換器的邊界條件的前述步驟以外的獨立地控制前述光伏DC-DC轉換器的光伏運轉條件的步驟。
135. 如申請專利範圍第123、133或134項之產生太陽能的方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括由前述光伏DC-DC轉換器控制最大光伏反相器輸入電壓輸出的步驟。
136. 如申請專利範圍第123、133或134項之產生太陽能的方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括在轉換前述DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出的過程中至少若干次次控制與光伏輸出電流成比例的最大光伏輸出電壓的步驟。
137. 如申請專利範圍第123項之產生太陽能的方法，其中 前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括以下步驟：控制來自前述光伏DC-DC轉換器的最大光伏反相器輸入；從屬地控制透過前述光伏DC-DC轉換器的最大光伏功率點運轉；以及控制來此前述光伏DC-DC轉換器的最大光伏反相器輸入電壓。
138. 如申請專利範圍第123項之產生太陽能的方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括以下步驟：控制來自前述光伏DC-DC轉換器的最大光伏反相器輸入；透過前述光伏DC-DC轉換器附屬地控制光伏阻抗增大和光伏阻抗減小；以及透過前述光伏DC-DC轉換器的運轉控制最大光伏反相器輸入電壓。
139. 如申請專利範圍第123項之產生太陽能的方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括步驟，選自由以下步驟組成的組：在光伏DC-DC功率轉換的第一模態和光伏DC-DC功率轉換的第二模態間轉換至少若干次；光伏負載阻抗增大和光伏負載阻抗減小； 控制光伏轉換邊界條件；透過前述光伏DC-DC轉換器的控制來控制在後的光伏運轉條件；透過前述光伏DC-DC轉換器的控制來保護在後的光伏元件；前述光伏DC-DC轉換器的實質上功率同態的控制運轉；實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路；透過前述光伏DC-DC轉換器的控制來使光伏轉換模式無效；透過前述光伏DC-DC轉換器的控制來保護光伏反相器；控制前述光伏DC-DC轉換器以用光伏反相器的特徵來調整；透過前述光伏DC-DC轉換器從屬地控制光伏轉換模態；以及透過前述光伏DC-DC轉換器光伏反相器從屬地控制光伏轉換模態。
140. 如申請專利範圍第123、131或139項之產生太陽能的方法，進一步包括用AC電力網連接前述轉換的AC光伏輸出的步驟。
141. 一種太陽能轉換的方法，包括以下步驟：從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出； 建立前述DC光伏輸出作為光伏DC-DC轉換器的DC光伏輸入；將前述DC光伏輸入多式轉換為轉換的DC光伏輸出；以及多式控制前述光伏DC-DC轉換器的運轉，同時其作用將前述DC光伏輸入轉換為前述轉換的DC光伏輸出。
142. 如申請專利範圍第105、115或123項之方法，其中前述從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出的步驟包括從至少一個太陽能電池產生DC光伏輸出的步驟。
143. 如申請專利範圍第105、115或123項之方法，其中前述從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出的步驟包括從多個電連接的太陽能電池產生DC光伏輸出的步驟。
144. 如申請專利範圍第105、115或123項之方法，其中前述從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出的步驟包括從多個連接的電連接的太陽能電池產生DC光伏輸出的步驟。
145. 如申請專利範圍第105、115或123項之方法，其中前述從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出的步驟包括從至少一個太陽能板產生DC光伏輸出的步驟。
146. 如申請專利範圍第105、115或123項之方法，其中前述從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出的步驟包括將來自多個電連接的太陽能板的輸出結合的步驟。
147. 如申請專利範圍第105、115或123項之方法，其中前 述從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出的步驟包括從至少一串電連接的太陽能板產生DC光伏輸出的步驟。
148. 如申請專利範圍第146項之方法，其中前述將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括以下步驟：連續地中斷前述光伏功率的傳送；以及並聯前述光伏功率的傳送。
149. 如申請專利範圍第146項之方法，其中前述連續地中斷前述光伏功率的傳送和並聯前述光伏功率的傳送的步驟能夠各自在至少兩個分離的半導體開關位置發生。
150. 如申請專利範圍第149項之方法，其中前述將前述DC光伏輸入轉換至轉換的DC光伏輸出的步驟包括以下步驟：在前述轉換步驟期間電容地存儲並聯能量至少若干次；以及在前述轉換步驟期間誘導地存儲串聯能量至少若干次。
151. 如申請專利範圍第149項之方法，其中前述控制前述光伏DC-DC轉換器的運轉的步驟包括在前述光伏DC-DC反相器內分級地轉換半導體開關元件。
152. 如申請專利範圍第151項之方法，其中前述控制前述光伏DC-DC轉換器的運轉的步驟包括任務循環轉換光伏阻抗的步驟。
153. 如申請專利範圍第146項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸出的步驟包括串聯多個光伏DC-DC功率反相器的步驟，各自對前述複合太陽能板的一個響應。
154. 如申請專利範圍第153項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸出的步驟進一步包括從各自前述複合太陽能板轉換DC光伏輸入的單獨的用於板的步驟。
155. 如申請專利範圍第154項之方法，其中前述從各個前述複合太陽能板轉換DC光伏輸入的單獨的用於板的步驟包括從各個前述複合太陽能板轉換DC光伏輸入的用於最大光伏功率點的單獨的步驟。
156. 如申請專利範圍第155項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸入的步驟包括對於單獨的太陽能板物理地整體地轉換前述DC光伏輸出的步驟。
157. 如申請專利範圍第154項之法，進一步包括串聯地連接多個光伏DC-DC功率轉換器以從複合太陽能板串聯地連接輸出的步驟。
158. 如申請專利範圍第157項之方法，其中前述將前述轉換的DC光伏輸入轉換為轉換的AC光伏輸出的步驟包括高電壓轉換前述轉換的DC光伏輸入為高電壓轉換的AC光伏輸出。
159. 如申請專利範圍第158項之方法，其中前述將前述轉換的DC光伏輸入轉換為轉換的AC光伏輸出的步驟包括高電壓轉換前述轉換的DC光伏輸入為三相高電壓轉換 的AC光伏輸出。
160. 如申請專利範圍第146項之方法，其中前述從多個電連接的太陽能板連接輸出的步驟包括從多個碲化鎘太陽能板合併輸出的步驟。
161. 如申請專利範圍第146項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸出的步驟包括並聯多個光伏DC-DC功率反相器的步驟，各自對前述複合太陽能板的一個響應。
162. 如申請專利範圍第153或157項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸出的步驟包括完整光伏溫度電壓運轉範圍轉換前述DC光伏輸入的步驟。
163. 如申請專利範圍第115或123項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸出的步驟包括在另外在前述光伏DC-DC功率轉換的第一模態和前述光伏DC-DC功率轉換的第二模態間轉換的步驟。
164. 如申請專利範圍第163項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸入的步驟包括使光伏DC-DC功率轉換的模態無效的步驟。
165. 如申請專利範圍第164項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸入的步驟包括提供光伏DC-DC功率轉換的相反的模態的步驟。
166. 如申請專利範圍第165項之方法，其中前述提供光伏DC-DC功率轉換的相反的模態的步驟包括以下步驟：提供至少一個光伏DC-DC功率轉換的光伏阻抗增大 模態；以及提供至少一個光伏DC-DC功率轉換的光伏阻抗減小模態。
167. 如申請專利範圍第163項之方法，其中前述光伏DC-DC功率轉換的第一模態和前述光伏DC-DC功率轉換的第二模態包括提供光伏DC-DC功率轉換的分離的模態的步驟。
168. 如申請專利範圍第163項之方法，其中前述在前述光伏DC-DC功率轉換的第一模態和前述光伏DC-DC功率轉換的第二模態間交互轉換的步驟包括在光伏DC-DC功率轉換的模態間交互轉換的步驟，選自由以下組成的組：光伏DC-DC功率轉換的光伏阻抗轉換模態；光伏DC-DC功率轉換的最大光伏反相器電流模態；光伏DC-DC功率轉換的最大光伏功率點模態；光伏DC-DC功率轉換的光伏反相器運轉條件模態；組合的光伏DC-DC功率轉換的光伏負載阻抗增大模態和光伏DC-DC功率轉換的光伏負載阻抗較小模態；光伏DC-DC功率轉換的從屬最大光伏功率點模態；光伏DC-DC功率轉換的從屬光伏反相器運轉條件模態；光伏DC-DC功率轉換的從屬光伏負載阻抗增大模態；光伏DC-DC功率轉換的從屬光伏負載阻抗減小模 態；組合的從屬光伏DC-DC功率轉換的光伏負載阻抗增大模態和從屬光伏DC-DC功率轉換的光伏負載阻抗較小模態；光伏DC-DC功率轉換的光伏邊界條件模態；光伏DC-DC功率轉換的在後的光伏元件保護模態；光伏DC-DC功率轉換的光伏反相器保護模態；光伏DC-DC功率轉換的光伏反相器調整的模態；以及以上各項的全部排列與組合。
169. 如申請專利範圍第168項之方法，進一步包括對至少一個光伏功率條件的轉換模態響應的步驟。
170. 如申請專利範圍第169項之方法，其中前述對至少一個光伏功率條件的轉換模態回應的步驟包括光伏DC-DC功率轉換的臨限值觸發的步驟。
171. 如申請專利範圍第105項或第115項之方法，其中進一步包括以下步驟：將前述DC光伏輸入多式轉換為轉換的DC光伏輸出；以及多式控制前述光伏DC-DC轉換器的運轉，同時其運作將前述DC光伏輸入轉換為前述轉換的DC光伏輸出。
172. 如申請專利範圍第171項之方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括控制前述 光伏DC-DC轉換器的光伏邊界條件的步驟。
173. 如申請專利範圍第172項之方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟進一步包括除了控制前述光伏DC-DC轉換器的邊界條件的前述步驟以外的獨立地控制前述光伏DC-DC轉換器的光伏運轉條件的步驟。
174. 如申請專利範圍第171項之方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括由前述光伏DC-DC轉換器控制最大光伏反相器輸入電壓輸出的步驟。
175. 如申請專利範圍第1713項之方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括在轉換前述DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出的過程中至少若干次次控制與光伏輸出電流成比例的最大光伏輸出電壓的步驟。
176. 如申請專利範圍第171項之方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括以下步驟：控制來自前述光伏DC-DC轉換器的最大光伏反相器輸入；從屬地控制透過前述光伏DC-DC轉換器的最大光伏功率點運轉；以及控制來此前述光伏DC-DC轉換器的最大光伏反相器 輸入電壓。
177. 如申請專利範圍第171項之方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括以下步驟：控制來自前述光伏DC-DC轉換器的最大光伏反相器輸入；透過前述光伏DC-DC轉換器附屬地控制光伏阻抗增大和光伏阻抗減小；以及透過前述光伏DC-DC轉換器的運轉控制最大光伏反相器輸入電壓。
178. 如申請專利範圍第171項之方法，其中前述多式控制前述光伏DC-DC轉換器的控制運轉的步驟包括步驟，選自由以下步驟組成的組：在光伏DC-DC功率轉換的第一模態和光伏DC-DC功率轉換的第二模態間轉換至少若干次；光伏負載阻抗增大和光伏負載阻抗減小；控制光伏轉換邊界條件；透過前述光伏DC-DC轉換器的控制來控制在後的光伏運轉條件；透過前述光伏DC-DC轉換器的控制來保護在後的光伏元件；前述光伏DC-DC轉換器的實質上功率同態的控制運轉； 實質上功率同態的光伏轉換器功能性控制電路；透過前述光伏DC-DC轉換器的控制來使光伏轉換模式無效；透過前述光伏DC-DC轉換器的控制來保護光伏反相器；控制前述光伏DC-DC轉換器以用光伏反相器的特徵來調整；透過前述光伏DC-DC轉換器附屬地控制光伏轉換模態；以及透過前述光伏DC-DC轉換器光伏反相器附屬地控制光伏轉換模態。
179. 如申請專利範圍第105、115或123項之方法，進一步包括在第一功率電容間與第二功率電容相比較間的比較太陽能功率轉換。
180. 如申請專利範圍第179項之方法，其中前述在第一功率電容間與第二功率電容相比較間的比較太陽能功率轉換的步驟包括在前述第一功率容器和前述第二功率容器間轉換的步驟。
181. 如申請專利範圍第180項之方法，其中前述在前述第一功率容器和前述第二功率容器間轉換的步驟包括在傳統的功率轉換前述DC光伏輸入和改進的功率轉換前述DC光伏輸入的步驟間轉換的步驟。
182. 如申請專利範圍第179項之方法，其中前述比較太陽 能轉換的步驟包括選自由以下組成的組的步驟：比較太陽能輸出差別；比較太陽能功率差別；比較太陽能成本差別；以及比較太陽能日照利用。
183. 如申請專利範圍第181項之方法，其中前述改進的功率轉換前述DC功率輸入的步驟包括選自由以下組成的組的步驟：在光伏DC-DC功率轉換和光伏DC-DC功率轉換間交互轉換；以實質上同態的功率將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出；以及將前述DC光伏輸入多式轉換為轉換的DC光伏輸出。
184. 如申請專利範圍第183項之方法，其中前述改進的功率轉換前述DC光伏輸入的步驟包括以下步驟：串聯地中斷前述光伏功率透過電路的傳送以便其能夠各自在至少兩個分離的半導體開關位置發生；以及並聯前述光伏功率透過電路的傳送以便其能夠各自在至少兩個分離的半導體開關位置發生。
185. 如申請專利範圍第105或123項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出的步驟包括以實質上同態的功率將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC 光伏輸出。
186. 如申請專利範圍第185項之方法，其中前述以實質上同態的功率將前述DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括以實質上同態的功率轉換光伏電路阻抗的步驟。
187. 如申請專利範圍第186項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸入至轉換的DC光伏輸出的步驟包括在光伏DC-DC功率轉換和光伏DC-DC功率轉換間轉換的另外的步驟。
188. 如申請專利範圍第187項之方法，其中前述實質上以同態的功率轉換前述DC光伏輸入的步驟包括靜態開關轉換前述DC光伏輸入的步驟。
189. 如申請專利範圍第186項之方法，其中前述以實質上同態的功率轉換包括以實質上同態的功率轉換的步驟，選自由以下組成的組：具有至少約97%效率的太陽能轉換，具有至少約97.5%效率的太陽能轉換，具有至少約98%效率的太陽能轉換，具有至少約98.5%效率的太陽能轉換，具有至少約97%高至約99.2%效率的太陽能轉換，具有至少約97.5%高至約99.2%效率的太陽能轉換，具有至少約98%高至約99.2%效率的太陽能轉換，具有至少約98.5%高至約99.2%效率的太陽能轉換， 具有至少約97%高至約電線傳輸損失的效率的太陽能轉換，具有至少約97.5%高至約電線傳輸損失的效率的太陽能轉換，具有至少約98%高至約電線傳輸損失的效率的太陽能轉換，以及具有至少約98.5%高至約電線傳輸損失的效率的太陽能轉換。
190. 如申請專利範圍第105、115或123項之產生太陽能的方法，其中前述轉換前述DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出的步驟包括最大光伏功率點轉換DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出。
191. 如申請專利範圍第190項之方法，其中前述最大光伏功率點轉換DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出的步驟包括以下步驟：計算光伏功率參數；以及在完成前述最大光伏功率點轉換DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出的步驟中，對前述光伏功率參數回應。
192. 如申請專利範圍第191項之方法，其中前述計算光伏功率參數的步驟包括計算光伏倍增功率參數的步驟。
193. 如申請專利範圍第190項之方法，其中前述最大光伏功率點轉換DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出的步驟包括引起轉換的DC光伏輸出電壓的步驟，並且其中前述最 大光伏功率點轉換DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出的步驟包括以獨立於前述轉換的DC光伏輸出電壓的方式、獨立地最大光伏功率點轉換DC光伏輸入為轉換的DC光伏輸出。
194. 如申請專利範圍第193項之方法，其中前述從至少一個太陽能源產生DC光伏輸出的步驟包括將來自多個電連接的太陽能板的輸出結合的步驟，包括轉換前述DC光伏輸入的前述步驟和其中的前述步驟，包括前述對於單獨的太陽能板物理地整體地轉換前述DC光伏輸出的步驟。
195. 如申請專利範圍第193項之方法，其中前述將DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括日照可變適應地將前述DC光伏輸入轉換為前述轉換的DC光伏輸出。
196. 如申請專利範圍第105、115或123項之方法，其中前述轉換前述DC光伏輸入的步驟包括任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟。
197. 如申請專利範圍第196項之方法，其中前述任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟包括阻抗轉換任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟。
198. 如申請專利範圍第197項之方法，其中前述阻抗轉換任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟包括選自由以下組成的組的步驟： 臨限值確定的任務循環配電光伏DC-DC轉換器；頻率改變的配電光伏DC-DC轉換器；脈衝方式配電光伏DC-DC轉換器；以及以上各項的全部排列與組合。
199. 如申請專利範圍第196項之方法，其中前述任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟包括以下步驟：臨限值確定的啟動光伏DC-DC轉換器的配電模式；以及臨限值確定的去活光伏DC-DC轉換器的配電模式。
200. 如申請專利範圍第196項之方法，其中前述任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟包括選自由以下組成的組的步驟：太陽能開啟電路冷電壓確定地任務循環配電光伏DC-DC轉換器；太陽能最大功率點熱電壓確定地任務循環配電光伏DC-DC轉換器；最大光伏電壓確定的任務循環配電光伏DC-DC轉換器；光伏反相器最大電流確定的任務循環配電光伏DC-DC轉換器；以及以上各項的全部排列與組合。
201. 如申請專利範圍第196項之方法，其中前述任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟包括將最大光伏功率點 DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟。
202. 如申請專利範圍第201項之方法，其中前述任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟包括光伏反相器最大電壓確定的任務循環配電光伏DC-DC轉換器。
203. 如申請專利範圍第201項之方法，其中前述將最大光伏功率點DC光伏輸入轉換為轉換的DC光伏輸出的步驟包括最大功率點任務循環配電光伏DC-DC轉換器。
204. 如申請專利範圍第201項之方法，其中前述任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟包括光伏反相器最大電流確定的任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟。
205. 如申請專利範圍第201項之方法，其中前述任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟包括軟轉換光伏DC-DC轉換器。
206. 如申請專利範圍第205項之方法，其中前述軟轉換光伏DC-DC轉換器的步驟包括建立最大光伏輸出電壓-光伏輸出電流成比例的任務循環。
207. 如申請專利範圍第201項之方法，其中前述任務循環配電光伏DC-DC轉換器的步驟包括在廣電DC-DC轉換器中建立相反的光伏任務循環配電模式。