特開 2022-105995 電力デバイスのバイパスおよびシャットダウンのための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022105995

(43)【公開日】2022-07-15

(54)【発明の名称】電力デバイスのバイパスおよびシャットダウンのための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20220708BHJP

【ＦＩ】

H02M3/155 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022000420

(22)【出願日】2022-01-05

(31)【優先権主張番号】63/133,961

(32)【優先日】2021-01-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/221,021

(32)【優先日】2021-07-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】517094840

【氏名又は名称】ソーラーエッジ テクノロジーズ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ロイ シュコウリー

(72)【発明者】

【氏名】ギデオン エイタン

(72)【発明者】

【氏名】オーアド ギドン

【テーマコード（参考）】

5H730

【Ｆターム（参考）】

5H730AA20

5H730AS04

5H730AS05

5H730BB13

5H730BB14

5H730BB85

5H730DD02

5H730DD04

5H730FD31

5H730FD61

5H730FG05

5H730FG21

5H730XC12

5H730XX04

5H730XX19

5H730XX24

5H730XX38

5H730XX43

5H730XX47

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ＰＶシステムにおいて電力デバイスをバイパスまたはシャットダウンさせるためのシステム、装置及び方法を提供する。
【解決手段】光起電（ＰＶ）電力システムである電力システム１００Ａにおいて、電力デバイス１０６Ａ～１０６Ｎをバイパスまたはシャットダウンさせることにより、電力システムにおいて熱を低下させせる。熱量を低減することにより、電力システムの性能が向上し及び／又はＰＶシステムの構成要素の寿命を延長される。電力の低減は、電力システムの１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われる。電力の低減は、電力システムの１つ以上の電力デバイスの動作モードに依存する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置であって、
複数の動作モードにおいて動作するように構成された電力変換器であって、前記複数の動作モードが、降圧動作モード、および昇圧動作モードを含む、電力変換器と、
前記電力変換器の温度に関連する少なくとも１つのパラメータを取得するように構成された少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っているかどうかを判定するように、かつ前記複数の動作モードから前記電力変換器の現在の動作モードを判定するように構成されたコントローラと、を備え、
前記コントローラが、前記少なくとも１つのパラメータが前記閾値を上回っていることに応答して、前記電力変換器を制御して、前記電力変換器に関連する電力を低減させるようにさらに構成されており、
前記コントローラが、前記電力変換器の前記判定された現在の動作モードに基づいて、前記電力変換器を制御して、前記電力変換器に関連する前記電力を低減させるようにさらに構成されている、装置。

【請求項2】

前記電力変換器に関連する前記電力が、前記電力変換器の入力部における入力電力である、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記判定された現在の動作モードが前記降圧動作モードである場合、前記コントローラが、前記電力変換器を制御して、前記電力変換器の前記入力部における入力電圧を低減させて、前記電力変換器に関連する前記電力を低減させるように構成されている、請求項１または２に記載の装置。

【請求項4】

前記判定された現在の動作モードが前記昇圧動作モードである場合、前記コントローラが、前記電力変換器を制御して、前記電力変換器の前記入力部における入力電流を低減させて、前記電力変換器に関連する前記電力を低減させるように構成されている、請求項１または２に記載の装置。

【請求項5】

前記判定された現在の動作モードが前記降圧動作モードである場合、前記コントローラが、前記電力変換器を制御して、前記電力変換器の前記入力部における入力電流を増加させて、前記電力変換器に関連する前記電力を低減させるように構成されている、請求項１または２に記載の装置。

【請求項6】

前記判定された現在の動作モードが前記昇圧動作モードである場合、前記コントローラが、前記電力変換器を制御して、前記電力変換器の前記入力部における入力電圧を増加させて、前記電力変換器に関連する前記電力を低減させるように構成されている、請求項１または２に記載の装置。

【請求項7】

前記少なくとも１つのパラメータが、前記電力変換器の少なくとも１つのスイッチの温度に関連している、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

前記少なくとも１つのパラメータが、前記電力変換器のインダクタの温度に関連している、請求項１～６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

前記電力変換器が、前記電力変換器の出力部における出力電流の変化に応答して、前記電力変換器の前記動作モードを、前記判定された現在の動作モードから別の動作モードに変化させるようにさらに構成されている、先行請求項のいずれか一項に記載の装置。

【請求項10】

前記電力変換器が、前記電力変換器の周波数を低減させて、前記電力変換器の前記温度を低減させるようにさらに構成されている、請求項１～９のいずれか一項に記載の装置。

【請求項11】

方法であって、
複数の動作モードにおいて動作するように構成された電力変換器の温度に関連する少なくとも１つのパラメータを取得することであって、前記複数の動作モードが、降圧動作モード、および昇圧動作モードを含む、取得することと、
前記少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っているかどうかを判定することと、
前記複数の動作モードから前記電力変換器の現在の動作モードを判定することと、
前記電力変換器の前記判定された現在の動作モードに基づいて、かつ前記少なくとも１つのパラメータが前記閾値を上回っていることに基づいて、前記電力変換器に関連する電力を低減することと、を含む方法。

【請求項12】

前記判定された現在の動作モードが前記降圧動作モードであることに基づいて、前記電力変換器の入力部における入力電圧を低減することによって、前記電力変換器に関連する前記電力を低減させることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記判定された現在の動作モードが前記昇圧動作モードであることに基づいて、前記電力変換器の入力部における入力電流を低減することによって、前記電力変換器に関連する前記電力を低減させることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記判定された現在の動作モードが前記降圧動作モードであることに基づいて、前記電力変換器の入力部における入力電流を増加させることによって、前記電力変換器に関連する前記電力を低減することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記判定された現在の動作モードが前記昇圧動作モードであるに基づいて、前記電力変換器の入力部における入力電圧を増加させることによって、前記電力変換器に関連する前記電力を低減することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年７月１３日に出願された米国特許出願第６３／２２１，０２１号、および２０２１年１月５日に出願された米国特許出願第６３／１３３，９６１号に対する優先権を主張するものであり、これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

光起電（ＰＶ）システムは、太陽光を電気に変換することによって太陽光電力を供給するように設計された電力システムである。ＰＶシステムは、一般に、太陽光パネルまたは「ＰＶモジュール」（例えば、太陽光パネルまたは太陽光屋根板）を含む。ＰＶモジュールは、いくつかの太陽電池を含む。ＰＶシステムは、商業用途および住宅用途で使用されている。

【発明の概要】

【0003】

以下の概要では、特定の特徴の簡略化された概要を提示する。この概要は、広範な概説でもなく、主要なまたは重要な要素を特定することを意図するものでもない。

【0004】

ＰＶシステムにおいて電力デバイスをバイパスまたはシャットダウンさせるためのシステム、装置、および方法が説明される。ＰＶシステムにおいて電力デバイスをバイパスまたはシャットダウンさせることにより、ＰＶシステムにおいて熱が低下され得る。ＰＶシステムにおいて熱量を低減することにより、ＰＶシステムの性能が向上し、および／またはＰＶシステムの構成要素の寿命が延長され得る。ＰＶシステムによって提起される課題の１つは、（例えば、太陽から、またはＰＶシステムを通って流れる電流からの）熱がＰＶモジュールの性能に負の影響を及ぼし得ることである。

【0005】

いくつかの例では、シャットダウンおよび／またはシャットダウン後のウェイクアップは、シャットダウン前の電力デバイスの動作モードに基づき得る。例えば、電力デバイスがシャットダウン前に降圧変換モードにおいて動作していた場合、電力デバイスは、第１の方法でシャットダウンを実行し得、電力デバイスがシャットダウン前に昇圧変換モードにおいて動作していた場合、電力デバイスは、第２の方法でシャットダウンを実行し得る。例えば、シャットダウンの態様は、電流を短絡することによって（例えば、電力デバイスの入力端子を含む入力部を短絡することによって）電圧をゼロ以下に低減するシャットダウンか、または電圧を開回路することによって（例えば、電力デバイスの入力端子を含む入力部を開回路することによって）電流をゼロ以下に低減するシャットダウンのいずれかであり得る。

【0006】

いくつかの例では、ウェイクアップの態様は、シャットダウンの態様に基づき得る。例えば、ウェイクアップの態様は、電流の短絡を除去することによって（例えば、電力デバイスの入力端子を含む入力部において短絡を開放することによって）電圧をゼロ超に増加させるウェイクアップか、または電圧の開回路を除去することによって（例えば、電力デバイスの入力端子を含む入力部における開回路を閉じることによって）電流をゼロ超に増加させるウェイクアップのいずれかであり得る。例えば、シャットダウンが電流を短絡することによって実行された場合、ウェイクアップは、電流の短絡を除去することによって実行され得る。シャットダウンが電圧を開回路にすることによって実行された場合は、ウェイクアップは、電圧の開回路を除去することによって実行され得る。

【0007】

いくつかの例では、バイパスは、シャットダウンの前に実行され得る。これにより、バイパス動作モードが電力デバイスの電力変換動作モードよりも生じる損失が少なくなり得、ひいては電力デバイスの温度を低減させ得るため、（例えば、電力デバイスで生じる損失を減少させることによって）電力デバイスの効率が増加し得る。

【0008】

いくつかの例では、バイパスは、ＰＶシステムの所与の電力デバイスに関連する１つ以上のパラメータに依拠して制御され得る。

【0009】

いくつかの例では、１つ以上の電力デバイスは、動作モードを変化させるように構成され得る。例えば、電力変換器は、電力変換動作モード、バイパス動作モード、シャットダウン動作モード、およびウェイクアップ動作モードの間を変化させて、ＰＶシステムの熱量の低減を管理するのに役立つよう構成され得る。

【0010】

いくつかの例では、本明細書で説明される機能は、ＰＶシステムの１つ以上の素子、例えば、１つ以上の電力デバイス、１つ以上のシステム電力デバイス、１つ以上のコントローラなどによって実行され得る。

【0011】

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。

【図面の簡単な説明】

【0012】

いくつかの特徴が、添付の図面において、限定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。

【0013】

【図1】単一の直列ストリングを有する電力システムの例を示す。

【図2A】複数の直列ストリングを有する電力システムの例を示す。

【図2B】並列に接続された複数の電力デバイスを有する電力システムの例を示す。

【図3A】電力デバイスの例を示す。

【図3B】一般化されたスイッチを有する電力デバイスの例を示す。

【図3C】バイパス動作モードにおける電力デバイスの例を示す。

【図4A】方法のフローチャートの例を示す。

【図4B】方法のフローチャートの例を示す。

【図5】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図6】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図7】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図8】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図9】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図10】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図11】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図12】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図13】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図14】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図15】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図16】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図17】電力－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図18】電力－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図19】動作モードを変化させる方法のフローチャートを示す。

【図20】バイパス動作モードに、およびシャットダウン動作モードに変化させる方法のフローチャートを示す。

【図21】バイパス動作モードに、およびシャットダウン動作モードに変化させる方法のフローチャートを示す。

【図22】バイパス動作モードに、およびシャットダウン動作モードに変化させる方法のフローチャートを示す。

【図23】バイパス動作モードに、およびシャットダウン動作モードに変化させる方法のフローチャートを示す。

【図24】ウェイクアップ動作モードに変化させる方法のフローチャートを示す。

【図25】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図26】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図27】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図28】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図29】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図30】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図31】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図32】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図33】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図34】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図35】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図36】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図37】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図38】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図39】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図40】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図41】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図42】電流－電圧曲線のグラフの例を示す。

【図43】電流－温度曲線のグラフの例を示す。

【図44】電流－温度曲線のグラフの例を示す。

【図45】電流－温度曲線のグラフの例を示す。

【図46】電流－温度曲線のグラフの例を示す。

【図47】電流－温度曲線のグラフの例を示す。

【図48】電流－温度曲線のグラフの例を示す。

【図49】電力－温度曲線のグラフの例を示す。

【図50】ウェイクアップ動作モードを判定する方法のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

添付の図面は、本明細書の一部分を構成し、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。

【0015】

バイパスおよびシャットダウンのためのシステム、装置、および方法が、本明細書において説明されている。シャットダウンおよびバイパスは、電力システムの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得る。電力システムの１つ以上の素子の温度を低減させることにより、電力システムの電力損失が低減し、電力システムの効率が増加し得る。いくつかの例では、システムは、電力追跡動作モードおよび温度低減動作モードを有する電力デバイスを含み得、それぞれ、本明細書では、温度低減構成および電力追跡構成とも称される。電力追跡構成において、電力デバイスは、電力を追跡するアルゴリズム（例えば、最大電力点追従［Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ、ＭＰＰＴ］アルゴリズム）によって制御され得る。温度低減動作モードは、電力低減動作モード、バイパス動作モード、およびシャットダウン動作モードを含み得、それぞれ、本明細書では、電力低減構成、バイパス構成、およびシャットダウン構成とも称される。シャットダウン構成は、電力デバイスの完全なシャットダウンではない場合があるが、電力が変換および／または出力されないスタンバイ構成であり得、電力デバイスは、短絡または開回路（例えば、電力デバイスの入力端子の短絡または電力デバイスの入力端子の開回路）を含み得る。電力デバイスはまた、ウェイクアップ動作モードを含み得、これは、本明細書では、ウェイクアップ構成とも称される。電力デバイスは、複数の変換動作モードを有し得、これは、本明細書では、変換構成または変換モードとも称される。例えば、降圧モード、昇圧モード、降圧＋昇圧モードなど。例えば、電力デバイスは、パルス幅変調（ＰＷＭ）を使用し得、ＰＷＭは、変換器のオン時間およびオフ時間を変化させることによって変換を制御する。スイッチング周期時間に対するオン時間の割合が、デューティサイクルである。デューティサイクルを制御することによって、電力デバイスは、入力部に対して出力部を制御し得る（例えば、入力電圧および／または入力電流をより小さい出力電圧および／または出力電流に低減させるか、または入力電圧および／または入力電流をより大きい出力電圧および／または出力電流に増加させる）。電力デバイスはまた、バイパス動作モードを有し得、これは、本明細書では、バイパス構成とも称される。本明細書で使用される構成という用語は、動作構成を指し得る。

【0016】

電力低減構成は、電力デバイスに関連する１つ以上のパラメータに依拠し得る。例えば、電力低減構成は、電力デバイスに関連する（例えば、電力デバイスの出力電流に関連する）電流値が電流閾値を上回っているかどうかに依拠し得る。別の例として、電力低減構成は、電力デバイスに関連する（例えば、電力デバイスの出力電力に関連する）電力値が電力閾値を下回っているかどうかに依拠し得る。電力閾値は、１つ以上の他の電力デバイス、および電力システムの総電力（例えば、電力デバイスの直列ストリングに関連するストリング電力）に依拠し得る。

【0017】

例えば、電力デバイスの出力電流が第１の閾値を上回る場合、電力デバイスは、バイパス構成において動作し得る。電力デバイスの出力電流が第２の閾値を上回る場合、電力デバイスは、シャットダウン構成で動作し得る。バイパス構成およびシャットダウン構成において電力デバイスを制御することは、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。

【0018】

いくつかの例では、電力デバイスは、温度低減構成にある間、変換モードを変化させ得る。例えば、電力デバイスは、降圧変換モードと昇圧変換モードとの間を変化させ得、および／またはその逆も同様である。降圧変換モードおよび昇圧変換モードはどちらも電力変換構成である。別の例として、電力デバイスは、電力デバイスの入力電圧および入力電流が電力デバイスの出力電圧および出力電流にほぼ等しい、バイパス構成に変化させ得る。バイパス構成は、非電力変換構成である。いくつかの例では、電力デバイスは、降圧モードと昇圧モードとの間で遷移するときにバイパス構成に変化させ得、その逆も同様であり得る。温度低減構成はまた、シャットダウン構成を含み得、これも非電力変換構成である。例えば、電力デバイスはバイパス構成とシャットダウン構成との間を変化させ得、その逆も同様であり得る。電力デバイスは、シャットダウン構成から別の構成に変化させる場合にウェイクアップ構成を含み得る。

【0019】

いくつかの例では、電力デバイスは、温度に関連する１つ以上の検知されたパラメータに応答して、電力追跡構成と温度低減構成との間を変化させ得る。温度は、システムの１つ以上の素子、例えば、スイッチ、インダクタ、コンデンサなどに関連し得る。パラメータは、検知された温度、または温度に関連する別のパラメータであり得る。例えば、パラメータは、電流、電圧、電力などの電気的パラメータであり得る。パラメータは、電力デバイスのまたは素子の入力部または出力部で検知され得る。パラメータは、システムの１つ以上の素子の機能、例えば、インダクタンス、静電容量、抵抗など、を示し得る。例えば、スイッチに関連する温度、または１つ以上のスイッチを含む回路基板に関連する温度が、直接測定され得る。温度は、温度センサ（例えば、温度計）を使用して直接測定され得る。後述するように、スイッチは、任意の適切なスイッチ（例えば、ＭＯＳＦＥＴ、ＢＪＴなどのトランジスタ）であり得る。別の例として、スイッチに関連する温度、または１つ以上のスイッチを含む回路基板に関連する温度は、近似温度を計算するための近似関数を使用して判定され得る。

【0020】

いくつかの例では、電力デバイスは、温度に関連する１つ以上の検知されたパラメータに応答して、温度低減構成の異なる構成間を変化させ得る。例えば、第１の温度に応答して、電力デバイスは、バイパス構成で動作し得る。第２の温度に応答して、電力デバイスは、シャットダウン構成で動作し得る。

【0021】

いくつかの例では、電力デバイスの温度は、低減し得る。いくつかの例では、システムは、温度低減動作モードおよび電力追跡動作モードを有する電力デバイスを含み、それぞれ、本明細書では、温度低減構成および電力追跡構成とも称される。温度低減動作モードは、電力低減動作モードを含み得、これは、本明細書では、電力低減構成とも称される。電力デバイスは、複数の変換動作モードを有し得、これは、本明細書では、変換構成または変換モードとも称される。例えば、複数の変換モードは、降圧モード、昇圧モード、降圧＋昇圧モードなどを含み得る。電力デバイスはまた、バイパス動作モードを有し得、これは、本明細書では、バイパス構成とも称される。本明細書で使用される構成という用語は、動作構成を指し得る。

【0022】

電力低減構成は、電力デバイスの変換構成に依拠し得る。例えば、電力低減構成は、電力デバイスが降圧変換モードにおいて動作しているか、または昇圧変換モードにおいて動作しているかに依拠し得る。例として、電力デバイスが降圧変換モードにある場合、電力低減構成は、電力デバイスの入力部における電圧を低減させることによって、または電力デバイスの入力部における電流を増加させることによって、電力デバイスの入力部における電力を低減し得る。これにより、降圧変換器が入力電圧と正の相関関係にある損失を生じ得、ひいては電力デバイスの温度を低減させ得るため、電力デバイスの（例えば、そこで生じる損失が減少することにより）効率が増加し得る。別の例として、電力デバイスが昇圧変換モードにある場合、電力低減構成は、電力デバイスの入力部における電圧を増加させることによって、または電力デバイスの入力部における電流を低減させることによって、電力デバイスの入力部における電力を低減させ得る。これにより、昇圧変換器が入力電圧と負の相関関係にある損失を生じ、ひいては電力デバイスの温度を低減させ得るため、電力デバイスの（例えば、そこで生じる損失を減少させることによって）効率が増加し得る。入力電流または入力電圧のうちの一方のみが能動的に制御され（例えば、能動的に低減または能動的に増加し）得るが、入力電圧を制御することにより、入力電流に影響を及ぼし得、その逆も同様であり得ることが理解されよう。例えば、入力電圧を低減させることによって入力電圧を制御することにより、入力電流を増加させる効果があり得、その逆も同様であり得る。同様に、入力電圧を増加させることによって入力電圧を制御することにより、入力電流を低減させる効果があり得、その逆も同様であり得る。入力部（例えば、電流または電圧）のうちのいずれが制御されるかは、電力システムの配列に依拠し得る。例えば、いくつかの電力システムは、比較的固定された出力電流を有し得る一方で、いくつかの電力システムは、比較的固定された出力電圧を有し得る。固定された出力電流または固定された出力電圧は、１つ以上のシステム電力デバイス、または電源システムの１つ以上のコントローラによって制御され得る。いくつかの例では、電力デバイスの入力部（例えば、電流または電圧）を制御することが、電力システムの出力部（例えば、電流または電圧）に直接影響を及ぼし得る。例えば、電力デバイスの入力電流を（例えば、低減または増加させることによって）制御することが、システムの出力電流に（例えば、低減または増加させることによって）影響を及ぼし得る。電力デバイスの入力電圧を（例えば、低減または増加させることによって）制御することが、電力システムの出力電圧に（例えば、低減または増加させることによって）影響を及ぼし得る。

【0023】

いくつかの例では、電力デバイスは、温度低減構成にある間、変換モードを変化させ得る。例えば、電力デバイスは、降圧変換モードと昇圧変換モードとの間を変化させ得、その逆も同様であり得る。別の例として、電力デバイスは、電力デバイスの入力が電力デバイスの出力とほぼ等しくなり得るバイパス動作モードに変化し得る。いくつかの例では、電力デバイスは、降圧モードと昇圧モードとの間で遷移するときにバイパス動作モードに変化させ得、その逆も同様であり得る。

【0024】

いくつかの例では、電力デバイスは、温度に関連する１つ以上の検知されたパラメータに応答して、温度低減構成と電力追跡構成との間を変化させ得る。温度は、システムの１つ以上の素子、例えば、スイッチ、インダクタ、コンデンサなどに関連し得る。パラメータは、検出された温度値、または温度に関連する別のパラメータであり得る。例えば、パラメータは、電流、電圧、電力などの電気的値または電気的パラメータであり得る。パラメータは、電力デバイスのまたは素子の入力部または出力部で検知され得る。

【0025】

本開示の主題の教示は、図を参照して説明されるシステムおよび装置によって束縛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、電力ソース１０２Ａおよび電力ソース１０２Ｘは、（例えば、図１に示される）別個のユニットとして示されているが、それらの機能および／または構成要素が単一のユニットに統合され得る。

【0026】

また、本開示の主題の教示は、図に示され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。

【0027】

また、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し得ることにも留意されたい。類似の参照番号は、要素間の類似性を含意し得る。例えば、図１に示される電力デバイス１０６Ａは、本明細書で説明および示される他の電力デバイスと類似、または同じであり得、その逆も同様であり得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参照するために使用される場合がある。例えば、電力ソース１０２は、様々な電力ソースのいずれかを指し得、電力デバイス１０６は、様々な電力デバイスのいずれかを指し得、電力システム１００は、様々な電力システムのいずれかを指し得る、などである。

【0028】

本明細書の例に与えられているすべての数値は、例示のみを目的として提供されており、決して拘束するものではないことにも留意されたい。

【0029】

「実質的に」および「ほぼ」という用語は、本明細書では、（例えば、許容可能な変形範囲内で）意図される目的または機能に対して同等である変形を示すために使用される。特定の値または値の範囲は、本明細書では、「実質的に」および「ほぼ」という用語が先行する数値とともに提示される。「実質的に」および「ほぼ」という用語は、本明細書では、その用語に伴われる正確な数、ならびにその用語に伴われる数に近い、または、ほぼその数を、文字通りサポートするために使用される。ある数が、具体的に記載された数に近いか、またはほぼその数であるかを判断する際に、近いかまたは近似するが列挙されていない数も、それが提示される文脈において、具体的に記載された数と実質的に等しい数であり得る。

【0030】

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、またはそれらの変形は、データ処理能力を有するあらゆる種類のハードウェアベースの電子デバイスを網羅するように拡張的に解釈されるべきであり、これらには、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が含まれる。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１１６が含まれ得る。

【0031】

図１、図２Ａおよび図２Ｂは、本主題の例による、電力デバイス１０６を有する様々な電力システム１００の例を示している。

【0032】

ここで、図１を参照すると、図１は、本主題の例による、電力システム１００Ａを示している。電力システム１００Ａは、複数の電力デバイス１０６Ａ、１０６Ｂ～１０６Ｎを含み得、Ｎは任意の適切な数である。本明細書で使用される「適切な」という用語は、それらが同等の目的または機能を提供するように、変形の許容範囲内にある変形を含み得る。例えば、１０６Ｎは、電力デバイス１０６Ａおよび１０６Ｂ以外の１、３、５、１５、または４０個の追加の電力デバイスを指し得る。電力デバイス１０６Ａ、１０６Ｂ～１０６Ｎは、本明細書では「電力デバイス１０６」とも称され、電力デバイス１０６のそれぞれの電力デバイスは、本明細書では「電力デバイス１０６」とも称される。各電力デバイス１０６は、１つ以上の電力ソース１０２Ａ～１０２Ｘに接続され得、Ｘは任意の適切な数である。各電力デバイス（例えば、電力デバイス１０６Ａ、電力デバイス１０６Ｂ・・・）は、異なる数の取り付けられた電力ソース１０２Ａ～１０２Ｘを有し得る。１つ以上の電力ソース１０２Ａ～１０２Ｘは、本明細書では「電力ソース１０２」とも称され、電力ソース１０２のそれぞれの電力ソースは、本明細書では「電力ソース１０２」とも称される。いくつかの例では、単一の電力ソース１０２は、それぞれの単一の電力デバイス１０６に接続され得る。

【0033】

例として、電力システム１００Ａは、光起電（ＰＶ）電力システムであり得、電力ソース１０２は、ＰＶ発電機であり得る。例えば、電力ソース１０２は、１つ以上の光起電力セル、光起電力セルのサブストリングのストリング、または１つ以上の光起電パネルもしくは光起電力パネルのストリングであり得る。電力ソースは本明細書ではＰＶ発電機の文脈で説明されるが、電力ソースという用語は、風力タービン、水力タービン、燃料電池、バッテリなどの他のタイプの適切な電力ソースを含み得ることが理解されよう。

【0034】

特定の電力デバイス１０６に接続された１つ以上の電力ソース１０２Ａ～１０２Ｘが複数の電力ソース１０２である場合、複数の電力ソース１０２は、直列、並列、または互いに対して任意の他の好適な配列で、それぞれの電力デバイス１０６に接続され得る。各電力デバイス１０６は、電力ソース１０２を電力デバイス１０６に接続するように構成された複数の端子を含み得る。

【0035】

電力デバイス１０６は、１つ以上の変換器を含み得る。例えば、電力デバイス１０６は、１つ以上のＤＣ－ＤＣ変換器を含み得る。１つ以上の変換器は、例えば、降圧変換器、昇圧変換器、降圧／昇圧変換器、降圧＋昇圧変換器、帰線変換器などのうちの１つ以上を含み得る。

【0036】

電力デバイス１０６は、１つ以上の取得された信号に応答して、または１つ以上の取得されたパラメータに基づいて行われた１つ以上の判定に応答して、異なる動作モードのうちの１つ以上で動作するように構成され得る。１つ以上の信号は、１つ以上のコントローラ１１６から受信され得、以下でさらに詳細に説明される。１つ以上のパラメータは、１つ以上のセンサによって検知され得るか、または１つ以上のコントローラ１１６によって判定され得る。異なる動作モードには、上記に列挙され、以下で詳細に説明される動作モードが含まれ得る。例えば、異なる動作モードには、温度低減動作モード、電力追跡動作モード、電力低減動作モード、複数の変換動作モード（例えば、降圧モード、昇圧モード、降圧昇圧モードなど）、バイパス動作モードなどが含まれ得る。

【0037】

電力デバイス１０６は、１つ以上のシステム電力デバイス１１０に接続され得る。電力デバイス１０６は、互いに直列にまたは並列に接続され得る。例えば、電力デバイス１０６は、それらの出力部において互いに接続され得、第１の電力デバイスの少なくとも１つの出力端子が第２の電力デバイスの少なくとも１つの他の出力端子に接続されている。電力デバイス１０６は、電力デバイスの直列ストリング１１４を形成する直列接続で接続されているものとして図１に示されている。なお、他のシステム配列も可能である。例えば、電力デバイス１０６が、並列に接続され得る（例えば、電力デバイス１０６の複数の正出力部が接続され得、電力デバイス１０６の複数の負出力部が接続され得る）。直列ストリング１１４の直列ストリングは、バス１０８（例えば、ＤＣバス）を介して、（例えば、１つ以上の出力部において）１つ以上のシステム電力デバイス１１０に接続され得る。ＤＣバス１０８は、システム電力デバイス１１０の正入力部に接続されたハイサイド、およびシステム電力デバイス１１０の負入力部に接続されたローサイドを有し得る。図１の例では、電力デバイス１０６Ａは、直列ストリング１１４の「頂部」においてＤＣバス１０８のハイサイドに接続され得る。電力デバイス１０６Ｎは、直列ストリング１１４の「底部」においてＤＣバス１０８のローサイドに接続され得る。直列ストリング１１４の電力デバイス１０６Ａ～１０６Ｎの各々は、類似の出力電流を有し得る。複数の電力デバイス１０６Ａ～１０６Ｎの出力電流は、１つ以上のシステム電力デバイス１１０または１つ以上のコントローラ１１６によって制御され得る。

【0038】

１つ以上のシステム電力デバイス１１０は、例えば、ＤＣ－ＤＣ変換器（例えば、降圧変換器、昇圧変換器、降圧／昇圧変換器、降圧＋昇圧変換器など）、ＤＣ－ＡＣ変換器（インバータとも称される）、コンバイナ、および／または監視ボックスなどのうちの１つ以上であり得る。１つ以上のシステム電力デバイス１１０は、１つ以上の相（例えば、単層インバータ、二相インバータ、三相インバータなど）のためのインバータを含み得る。

【0039】

１つ以上のシステム電力デバイス１１０が、１つ以上の負荷１１２に接続され得る。１つ以上の負荷１１２は、例えば、配電網（例えば、ＡＣ配電網）、貯蔵デバイス（例えば、バッテリ）、抵抗デバイス（例えば、抵抗器）、ＡＣデバイス（例えば、モータ）などのうちの１つ以上を含み得る。

【0040】

電力システム１００Ａは、１つ以上のコントローラ１１６を含み得る。１つ以上のコントローラ１１６は、１つ以上の信号を伝送および受信するように構成され得る。１つ以上の信号が、異なるコントローラ１１６間、または１つ以上のコントローラ１１６と電力システム１００Ａの１つ以上の他の素子との間で伝送／受信され得る。１つ以上の信号は、電力変換に関連する１つ以上の命令を含み得る。１つ以上の命令は、電力デバイス１０６および／または１つ以上のシステム電力デバイス１１０に、本明細書に説明される方法およびシステムからなる機能を実行するように命令し得る。 コントローラ１１６のうちの１つ以上が、マスタコントローラとして指定され得る。場合によっては、電力デバイス１０６のうちの１つ以上は、（１つ以上の外部コントローラ１１６に取って代わるか、または補完し得る）１つ以上の内部コントローラ１１６を備え得、これらの内部コントローラ１１６のうちの１つ以上は、マスタコントローラとして指定され得る。簡単にするために、図１は、コントローラ１１６を、電力デバイス１０６および１つ以上のシステム電力デバイス１１０の外部の中央コントローラとして示している。ただし、上記に加えて、任意の適切な数のコントローラ１１６が存在し得、１つ以上のコントローラ１１６のうちの１つ以上が１つ以上の電力デバイス１０６内に完全にまたは部分的に実装され得ることを理解されたい。

【0041】

１つ以上のコントローラ１１６は、処理回路およびメモリを含み得る。１つ以上のコントローラ１１６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。

【0042】

１つ以上のセンサが、電力システム１００Ａに関連する１つ以上のパラメータおよび／またはパラメータデータを取得するように構成され得る。例えば、１つ以上のセンサは、物理的現象を検出し、その現象の強度を表すデジタル値またはパラメータを決定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、パラメータデータに）処理され得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、温度、放射照度などの電気的値または電気的パラメータであり得る。

【0043】

上述のように、電力システム１００Ａの１つ以上のコントローラ１１６は、電力システムの１つ以上の他の素子との間で（例えば、信号として）命令を伝送または受信するように構成され得る。いくつかの例では、電力デバイス１０６、システム電力デバイス１１０、および／または１つ以上のセンサは、１つ以上のコントローラ１１６に通信可能および／または動作可能に接続され得る。これらの接続は、図１に破線で示されている。例えば、１つ以上のセンサは、１つ以上のコントローラ１１６にデータを提供し得る。さらに、コントローラ１１６は、システム電力デバイス１１０、負荷１１２、電力ソース１０２などの、電力システム１００Ａの任意の他の構成要素に接続され得る。

【0044】

例として、電力システム１００Ａの１つ以上のコントローラ１１６は、１つ以上の通信ユニットを含み、および／またはそれに結合され得る。１つ以上の通信ユニットは、電力デバイス１０６の動作モードに関連する１つ以上の通信信号を伝送または受信するように構成され得る。例えば、１つ以上の通信ユニットは、バイパス動作モードまたはシャットダウン動作モードにおいて動作する電力デバイス１０６内に含まれ得る。電力デバイス１０６がバイパス動作モードにおいて動作しているという通信信号は、本明細書では、バイパス信号と称され得る。電力デバイス１０６がシャットダウン動作モードにおいて動作しているという通信信号は、本明細書では、シャットダウン信号と称され得る。１つ以上の通信ユニットは、任意の適切な通信方法およびデバイス、例えば、電力線通信（ＰＬＣ）などの有線通信を使用して、または専用通信線、もしくはＺＩＧＢＥＥ（商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）、Ｗｉ－Ｆｉなどを経由して通信するように構成され得る。

【0045】

図２Ａは、本主題の例による、電力システム１００Ｂを示している。電力システム１００Ｂは、本明細書に示され、説明される他の電力システム１００と類似であり得る。例えば、電力システム１００Ｂは、電力システム１００Ａと同じ構成要素を備え得、電力デバイス１０６の１つ以上の追加の直列ストリングが並列に接続されている。電力デバイス１０６の直列ストリング１１４Ａ～１１４Ｙは、バス１０８を介して並列に接続され得る。Ｙは任意の適切な数であり得る。複数の直列ストリング１１４Ａ～１１４Ｙは、バス１０８を介して１つ以上のシステム電力デバイス１１０に接続され得る。各直列ストリング１１４Ａ～１１４Ｙは、１つ以上の電力ソース１０２Ａ～１０２Ｘが接続された１つ以上の電力デバイス１０６Ａ～１０６Ｎを含み得る。Ｎは、各一組の電力デバイス１０６Ａ～１０６Ｎに対して異なる数であり得る。Ｘは、各一組の電力ソース１０２Ａ～１０２Ｘに対して異なる数であり得る。

【0046】

図２Ｂは、本主題の例による、電力システム１００Ｃを示している。電力システム１００Ｃは、本明細書に示され、説明される他の電力システム１００と類似であり得る。例えば、電力システム１００Ｃは、電力システム１００Ａまたは電力システム１００Ｂと類似の構成要素を備え得る。電力システム１００Ｃにおいて、単一の電力デバイス１０６ＡＣの複数の配列１２０Ａ～１２０Ｗが並列に接続されている。単一の電力デバイス１０６ＡＣの複数の配列１２０Ａ～１２０Ｗは、バス１０８を介して互いに並列に接続され得る。Ｗは、任意の適切な数であり得る。複数の配列１２０Ａ～１２０Ｗは、バス１０８を介して１つ以上のシステム電力デバイス１１０に接続され得る。各配列１２０Ａ～１２０Ｗは、１つ以上の電力ソース１０２Ａ～１０２Ｘが接続された単一の電力デバイス１０６ＡＣを含む。Ｘは、各一組の電力ソース１０２Ａ～１０２Ｘに対して異なる数であり得る。各配列１２０Ａ～１２０Ｗは、類似の出力電圧を有し得る。複数の配列１２０Ａ～１２０Ｗの出力電圧は、１つ以上のシステム電力デバイス１１０または１つ以上のコントローラ１１６によって制御され得る。電力システム１００Ｃにおいて、電力デバイス１０６ＡＣは、主に昇圧動作モードにおいて動作し得るが、電力デバイス１０６ＡＣの動作モードに依拠して制御される入力部を有し得る降圧＋昇圧変換器であり得る。

【0047】

図３Ａ～図３Ｃは、本主題の例による、電力システム１００の一部分であり得る電力デバイス１０６の例を示している。

【0048】

図３Ａを参照すると、いくつかの例では、電力デバイス１０６は、降圧＋昇圧変換器３００などの電力変換器、または何らかの他の電力変換器であり得る。電力デバイス１０６は、第１の複数の端子上で入力電力を受信する降圧＋昇圧変換器３００であり得る。第１の複数の端子は、電力ソース１０２から入力電圧Ｖ１を受信し得る一対の端子ＡおよびＢであり得る。変換器１０６は、第２の複数の端子間で電圧Ｖ１を第２の出力電圧Ｖ２に変換する。第２の複数の端子は、一対の端子ＣおよびＤであり得る。

【0049】

降圧＋昇圧変換器３００（４スイッチ降圧－昇圧変換器、またはカスケード降圧－昇圧変換器としても知られている）は、昇圧（ステップアップ）変換器と組み合わされた降圧（ステップダウン）変換器であり得る。降圧＋昇圧変換器３００は、降圧モード、または昇圧モードにおいて、またはいくつかの場合において、組み合わされた降圧－昇圧モードにおいて動作し得る。第２の電圧Ｖ２は、第１の電圧Ｖ１と同じ極性であり得る。第２の電圧Ｖ２は、第１の電圧Ｖ１よりも小さいかまたは大きい電圧値を有し得る。降圧＋昇圧変換器は、降圧モードおよび昇圧モードの両方に使用される単一のインダクタＬを使用し得る。降圧＋昇圧変換器３００はまた、第２の電圧Ｖ２が第１の電圧Ｖ１と実質的に等しくなり得るバイパスモードにおいて動作し得る。

【0050】

電力デバイス１０６の降圧＋昇圧実装において、第１の電圧Ｖ１は、第１の一対の端子ＡおよびＢの間に印加され得る。スイッチＱ１のドレイン（ｄ）は、端子Ａおよび／またはコンデンサＣ１の第１の端子に接続し得る。端子Ｂは、コンデンサＣ１の第２の端子、スイッチＱ２のソース（ｓ）、スイッチＱ３のソース（ｓ）、コンデンサＣ２の第１の端子、および／または端子Ｄに接続し得る。スイッチＱ２のドレイン（ｄ）は、スイッチＱ１のソース（ｓ）および／またはインダクタＬの第１の端子に接続し得る。インダクタＬの第２の端子は、スイッチＱ３のドレイン（ｄ）および／またはスイッチＱ４のソース（ｓ）に接続し得る。スイッチＱ４のドレインは、コンデンサＣ２の第２の端子、および／または端子Ｃに接続され得る。

【0051】

スイッチＱ１～Ｑ４は、アクティブスイッチ（例えば、スイッチＱ１がオフのときにスイッチＱ２がオンになるように制御され、スイッチＱ４がオフのときにスイッチＱ３がオンになるように制御されるＭＯＳＦＥＴなど）、リレー、および／または同様のものであり得る。スイッチＱ１～Ｑ４は、例えば、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）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）スイッチ、窒化ガリウム（ＧａＮ）スイッチなどであり得る。いくつかの例では、スイッチＱ２およびＱ４は、スイッチＱ２およびＱ４の一部分として示される寄生ダイオードに対応するダイオードで取って代えられ得る。

【0052】

いくつかの例では、降圧＋昇圧変換器３００は、１つ以上のコントローラ１１６を含むか、またはそれらに接続され得る。１つ以上のコントローラ１１６は、スイッチＱ１～Ｑ４のゲートに接続され得る。コントローラ１１６は、電力デバイス１０６の動作構成を制御し得る。例として、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６の変換モードを判定し得るスイッチＱ１～Ｑ４のデューティサイクルを制御し得る。コントローラ１１６はまた、電力デバイス１１６を電力追跡構成から電力低減構成に変化させ得、その逆も同様であり得る。

【0053】

いくつかの例では、降圧＋昇圧変換器３００は、より多くのセンサ１１８を含むか、またはそれらに接続され得る。１つ以上のセンサ１１８は、電力デバイス１０６の１つ以上の素子の温度に関連するパラメータを検知するように構成され得る。いくつかの例では、１つ以上のセンサ１１８は、コントローラ１１６に接続され得る。１つ以上のセンサは、任意の適切なセンサ、例えば、温度センサ、電流センサ、電圧センサなどであり得るか、またはそれらを含み得る。

【0054】

図３Ｂを参照すると、降圧＋昇圧変換器３００が示されており、スイッチＱ１～Ｑ４は一般化されたスイッチとして描写されている。この描写は、図３Ｃに示される電力デバイス１０６のバイパス動作モードを示すのに役立つであろう。

【0055】

図３Ｃを参照すると、電力デバイス１０６の降圧＋昇圧変換器３００は、バイパス動作モードにあるように示されている。バイパス動作モードにおいて、ハイサイド降圧スイッチＱ１およびハイサイド昇圧スイッチＱ４は、両方ともオンにされ得る。ローサイド降圧スイッチＱ２およびローサイド昇圧スイッチＱ３は、両方ともオフにされ得る。バイパス動作モードにおいて、入力端子Ａは、インダクタＬを介して出力端子Ｃに接続され得る。入力端子Ｂは、出力端子Ｄに直接接続され得る。

【0056】

「ハイサイドスイッチ」という用語は、入力端子Ａと出力端子Ｃとの間に接続されたスイッチＱ１およびＱ４を指し得る。「ローサイドスイッチ」という用語は、入力端子Ｂおよび出力端子Ｄに接続された端子を有するスイッチＱ２およびＱ３を指し得る。他の配置も可能である。例えば、「アップサイドダウン変換器」は、入力端子Ａが出力端子Ｃに直接接続され、入力端子Ｂが１つ以上のスイッチを介して出力端子Ｄに接続され得る場合であり得る。

【0057】

図４Ａは、電力を低減させるための方法のフローチャート４００Ａの例を示している。

【0058】

ステップ４０２において、パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。パラメータは、電力システム１００の１つ以上の素子の（温度に関連するか、またはそれを示すなどの）温度に依拠し得る。例えば、１つ以上のセンサ１１８は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する物理的現象を検出し、その現象の強度を表すデジタル値またはパラメータを判定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、処理されたデータに）処理され得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、放射照度などの電気的値または電気的パラメータであり得る。電力システム１００の１つ以上の素子は、電力デバイス１０６のスイッチＱまたはインダクタＬであり得る。１つ以上のセンサ１１８は、電力デバイス１０６の入力部もしくは出力部、または電力デバイス１０６の素子のいずれかにおいて物理的現象を検出するように構成され得る。

【0059】

ステップ４０４において、パラメータが閾値を上回る温度値を示しているかどうかの決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。例として、パラメータは、電力デバイス１０６のスイッチＱの温度に関連するか、またはそれを示す温度値であり得、その温度値は、閾値を上回り得る。別の例として、パラメータは、インダクタの出力部における電流に関連するか、またはそれを示す電気的値であり得、その電流の値は、インダクタに関連する温度または温度値が閾値を上回っていることを示し得る。温度値が閾値を上回ることが、電力デバイスまたは電力デバイスの素子（例えば、インダクタ）の性能に負の影響を及ぼし得る。

【0060】

ステップ４０４において、温度値が閾値を上回っていないとの決定である場合、プロセス４００Ａは、ステップ４０２に戻り得る。

【0061】

ステップ４０４において、温度値が閾値を上回っているとの決定である場合、プロセス４００Ａは、ステップ４０６に進み得る。

【0062】

ステップ４０６において、電力デバイスがどの動作モードにおいて動作しているかに関する決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、その決定は、電力デバイスが降圧変換モードにおいて動作しているか、または昇圧変換モードにおいて動作しているかであり得る。

【0063】

ステップ４０６において、電力デバイスが降圧変換モードにおいて動作しているとの決定である場合、プロセス４００Ａは、ステップ４０８Ａに進み得る。

【0064】

ステップ４０６において、電力デバイスが昇圧変換モードにおいて動作しているとの決定である場合、プロセス４００Ａは、ステップ４０８Ｂに進み得る。

【0065】

ステップ４０８Ａにおいて、電力は、電力デバイスの動作モードに従って低減し得る。このステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力を低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を、ある期間にわたって比較的円滑かつ漸進的な態様で低減させるために行われ得る。例えば、ステップ４０８Ａにおいて、電力は、電力デバイスの入力部における電圧を低減させることによって、または電力デバイスの入力部における電流を増加させることによって低減し得る。電力デバイスの入力部における電圧を低減させるか、または電力デバイスの入力部における電流を増加させることにより、電力デバイスの入力部における電力が低減し得る。電力デバイスの入力部における電力を低減することにより、電力デバイスの１つ以上の素子の温度が低減し得る。

【0066】

ステップ４０８Ｂにおいて、電力は、電力デバイスの動作モードに従って低減し得る。このステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力を低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を、ある期間にわたって比較的円滑かつ漸進的な態様で低減させるために行われ得る。例えば、ステップ４０８Ｂにおいて、電力は、電力デバイスの入力部における電流を低減させることによってか、または電力デバイスの入力部における電圧を増加させることによって低減し得る。電力デバイスの入力部における電流を低減させるか、または電力デバイスの入力で電圧を上げることにより、電力デバイスの入力部における電力が低減し得る。電力デバイスの入力部における電力を低減することにより、電力デバイスの１つ以上の素子の温度が低減し得る。

【0067】

ステップ４１０において、パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。このステップは、ステップ４０２に関して上記で説明されたものと類似であり得る。

【0068】

ステップ４１２において、パラメータが閾値を上回る温度値を示しているかどうかの決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。このステップは、ステップ４０４に関して上記で説明されたものと類似であり得る。

【0069】

ステップ４１２において、温度値が閾値を上回っているとの決定である場合、プロセス４００Ａは、ステップ４１４に進み得る。

【0070】

ステップ４１２において、温度値が閾値を上回っていないとの決定である場合、プロセス４００Ａは、ステップ４１６に進み得る。

【0071】

ステップ４１４において、電力デバイスの動作モードを変化させるべきかどうかの決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。例として、入力電流が出力電流よりも大きくなるように出力電流の減少がある場合、電力デバイスは、降圧変換モードから昇圧変換モードに切り替え得る。降圧変換モードにおいて、入力電圧が出力電圧よりも大きくなり得るが、昇圧変換モードでは、出力電圧が入力電圧よりも大きくなり得る。いくつかの例では、電力デバイスは、最初にバイパス動作モードに変化させ、次いで昇圧動作モードに変化させることによって、昇圧動作モードに変化させ得る。いくつかの例では、出力電流は、直列に接続された複数の電力デバイスのストリング電流であり得る。いくつかの例では、システム電力デバイス１１２および／または電力システム１００の１つ以上のコントローラ１１６が、出力電流を制御し得る。次いで、プロセスは、ステップ４０６に戻り得る。

【0072】

上述のように、ステップ４１２において、温度値が閾値を上回っていないとの決定である場合、プロセス４００Ａは、ステップ４１６に進み得る。

【0073】

ステップ４１６において、電力デバイスは、電力低減構成から電力追跡構成に変化し得る。このステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、電力デバイスの１つ以上の素子の温度または温度値がもはや閾値を上回らない場合、電力デバイスは、電力追跡構成に戻り得、この電力追跡構成では、電力変換器は、電力を追跡するアルゴリズム（例えば、最大電力点追従［ＭＰＰＴ］アルゴリズム）によって制御され得る。いくつかの例では、温度または温度値がプロセス４００Ａによって低減せず、むしろさらに大きい閾値を超過する場合、電力デバイスは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために、電力デバイスをシャットダウンさせるステップを取り得る。

【0074】

ステップ４１６の後、プロセス４００Ａは、ステップ４０２において再び開始し得る。

【0075】

図４Ｂは、電力を低減させるための方法のフローチャート４００Ｂの例を示している。プロセス４００Ｂは、プロセス４００Ｂが電力デバイスの周波数を低減させるためのステップ４４０および４４４を含み得ることを除いて、プロセス４００Ａと類似であり得る。これらのステップは、電力システム１００の１つ以上の電力デバイス１０６および／または１つ以上のコントローラ１１６を使用して実行され得る。周波数は、電力デバイスの１つ以上のスイッチのスイッチング周波数に関連し得る。周波数を低減させることは、電力デバイスの電力損失を低減させるために行われ得る。電力デバイスの電力損失を減らすことにより、電力デバイスの温度が低下し得る。周波数を低減させることにより、電力デバイスの出力リップルが増加し得るが、周波数を低減させることにより、電力デバイスにおいて生成される熱が低減し、電力デバイスに関連する温度値が閾値（例えば、電力デバイスのバイパス閾値または電力デバイスのシャットダウン閾値）を上回って増加することが防止され得る。例として、周波数が、ほぼ２００ｋＨｚからほぼ１３３ｋＨｚに低減し得る。

【0076】

図５～図１６は、本主題の例による、電力デバイスの電流－電圧曲線５００（Ｉ－Ｖ曲線）の様々なグラフの例を示している。また、図５～図１６は、参照される図に依拠しる要素を参照し得ることにも留意されたい。特定の点および軸の値は、各所与の図ごとに固有であり得るが、一般的な用語が、描写される状況に基づいて異なる図の間で変化する要素を指すために使用され得る。例えば、図５の動作点ＯＰ１は、図６の動作点ＯＰ１と異なり得るが、両方の図において、要素ＯＰ１は動作点を示している。「動作点」という用語は、本明細書で説明されるデバイスまたはシステムの動作特性内の点を指し得る。例えば、動作点は、入力電圧（Ｖｉｎ）および入力電流（Ｉｉｎ）を含む動作点、または出力電圧（Ｖｏｕｔ）および出力電流（Ｉｏｕｔ）を含む動作点を指し得る。

【0077】

図５は、電力デバイスが電力低減モードでなく、電力追跡モードにおいて動作する例を示している。図５の例では、電力デバイスは、降圧変換モードにおいて動作している。入力電圧（Ｖｉｎ）は、出力電圧（Ｖｏｕｔ）よりも大きく、出力電流（Ｉｏｕｔ）は、入力電流（Ｉｉｎ）よりも大きい。動作点ＯＰ１（Ｖｉｎ、Ｉｉｎ）は、ＭＰＰＴアルゴリズムなどのアルゴリズムによって判定され得る。

【0078】

図６は、電力デバイスが最大電力追跡モードではなく、電力低減モードにおいて動作する例を示している。例えば、（ステップ４０４において示され得るような）温度値が閾値を上回っていると判定された後、および（ステップ４０６に示され得るような）電力デバイスが降圧変換モードにおいて動作していると判定された後、（ステップ４０８Ａに示され得るように）入力電圧（Ｖｉｎ）を低減させるか、または入力電流（Ｉｉｎ）を増加させることによって、電力（例えば、入力電力（Ｐｉｎ））は低減し得る。結果として、動作点ＯＰ１は、（矢印および以前の動作点Ｆによって示され得るように）Ｉ－Ｖ曲線５００の左側に移動し得る。出力電流（Ｉｏｕｔ）は、ほぼ一定に保たれ得、これにより、電力が減少し得る。電力デバイスが降圧モードにおいて動作している場合があるため、出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも小さくなり得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ６０ｗである（例えば、Ｖｉｎがほぼ１２Ｖであり、Ｉｉｎがほぼ５Ａである）場合、電力（Ｐｉｎ）は、ほぼ４８ｗに低減し得る（例えば、Ｖｉｎがほぼ９Ｖに低減し、Ｉｉｎがほぼ５．３３Ａに増加し、Ｉｏｕｔがほぼ６Ａでほぼ一定に保たれ、Ｖｏｕｔがほぼ１０Ｖから入力電圧Ｖｉｎよりも小さいほぼ８Ｖに減少し得る）。電力を低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。電力デバイス１０６が（例えば、図１に示される）複数の電力デバイス１０６を有する直列ストリング１１４に接続され得るため、出力電流（Ｉｏｕｔ）は、ほぼ一定に保たれ得る。このような例では、出力電圧は、入力電力の低減によって引き起こされる出力電力の低減によって低減し得る。各々が単一の電力デバイス１０６を有する複数の構成１２０が並列に接続される（例えば、図２Ｂに示される）例では、出力電圧（Ｖｏｕｔ）はほぼ一定に保たれ得る。このような例では、出力電流は、アクティブに制御され（増加し）得る。

【0079】

図７は、電力デバイスが電力低減モードにおいて動作する例を示している。例えば、（ステップ４１４において示されるように）動作モードを変化させるべきではないと判定された後、（ステップ４０８Ａに示され得るように）入力電圧（Ｖｉｎ）をさらに低減させるか、またはさらに入力電流（Ｉｉｎ）を増加させることによって、電力（例えば、入力電力（Ｐｉｎ））はさらに低減し得る。結果として、動作点ＯＰ１は、（矢印および以前の動作点Ｆによって示され得るように）Ｉ－Ｖ曲線５００の左側にさらに移動することになる。出力電流（Ｉｏｕｔ）はほぼ一定に保たれ得、これにより、電力が減少し得る。電力デバイスが降圧モードにおいて動作しているため、出力電圧（Ｖｏｕｔ）が、入力電圧（Ｖｉｎ）より小さくなり得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ４８ｗである（例えば、Ｖｉｎはほぼ９Ｖであり、Ｉｉｎはほぼ５．３３Ａである）場合、電力（Ｐｉｎ）は、ほぼ４２ｗに低減し得る（例えば、Ｖｉｎは、ほぼ７．４２Ｖに低減し、Ｉｉｎはほぼ５．６６Ａに増加し、Ｉｏｕｔはほぼ６Ａでほぼ一定に保たれ、Ｖｏｕｔはほぼ８Ｖから入力電圧Ｖｉｎよりも小さいほぼ７Ｖに減少する）。電力をさらに低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度をさらに低減させるために行われ得る。

【0080】

図８は、電力デバイスが電力低減モードにおいて動作しているが、変換モードを変化させる例を示している。例えば、（ステップ４１４に示すように）出力電流（Ｉｏｕｔ）が減少し、動作モードを変化させるべきであると判定された後、電力デバイスは、動作モードを（例えば、降圧モードから昇圧モードに）変化させ得、（ステップ４０８Ｂにおいて示され得るように）入力電流（Ｉｉｎ）を低減させるか、または入力電圧（Ｖｉｎ）を増加させることによって、電力（例えば、入力電力（Ｐｉｎ））は低減し得る。結果として、動作点ＯＰ１は、（矢印および以前の動作点Ｆによって示されるように）Ｉ－Ｖ曲線５００の右側に移動し得る。次いで、出力電流（Ｉｏｕｔ）は（減少後）ほぼ一定に保たれ得、これにより電力が減少し得る。電力デバイスが昇圧モードにおいて動作している場合、出力電圧（Ｖｏｕｔ）が入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きくなり得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ４２ｗである（例えば、Ｖｉｎがほぼ７．４２Ｖ、Ｉｉｎがほぼ５．６６Ａである）場合、出力電流（Ｉｏｕｔ）はほぼ６Ａからほぼ４Ａに減少し、電力（Ｐｉｎ）は、電力デバイスが降圧モードに代わって昇圧モードである状態でほぼ４０ｗに低減し得る（例えば、Ｖｉｎがほぼ８Ｖに増加し、Ｉｉｎがほぼ５Ａに低減し、Ｉｏｕｔがほぼ４Ａで一定に保たれ、Ｖｏｕｔがほぼ７Ｖから入力電圧Ｖｉｎよりも大きいほぼ１０Ｖに増加する）。電力をさらに低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度をさらに低減させるために行われ得る。

【0081】

図９は、電力デバイスが電力低減モードにおいて動作する例を示している。例えば、（ステップ４１４に示されるように）動作モードを変化させるべきではないと判定された後、（ステップ４０８Ｂに示され得るように）入力電流（Ｉｉｎ）をさらに低減させるか、または入力電圧（Ｖｉｎ）をさらに増加させることによって、電力（例えば、入力電力（Ｐｉｎ））はさらに低減し得る。結果として、動作点ＯＰ１は、（矢印および以前の動作点Ｆによって示されるように）Ｉ－Ｖ曲線５００の右側にさらに移動し得る。出力電流（Ｉｏｕｔ）は、ほぼ一定に保たれ得、これにより、電力が減少し得る。電力デバイスが昇圧モードにおいて動作している場合、出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きくなり得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ４０ｗである（例えば、Ｖｉｎがほぼ８Ｖであり、Ｉｉｎがほぼ５Ａである）場合、電力（Ｐｉｎ）は、ほぼ３６ｗに低減し得る（例えば、Ｖｉｎがほぼ８．５Ｖに増加し、Ｉｉｎがほぼ４．２Ａに低減し、Ｉｏｕｔがほぼ４Ａでほぼ一定に保たれ、Ｖｏｕｔがほぼ１０Ｖからほぼ７Ｖである入力電圧Ｖｉｎよりも依然として大きいほぼ９Ｖに減少する）。電力をさらに低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度をさらに低減させるために行われ得る。

【0082】

図１０は、電力デバイスが電力低減モードではなく、電力追跡モードにおいて動作する例を示している。例えば、（ステップ４１４に示され得るように）温度値が閾値を下回っていると判定された後、（ステップ４１６において示され得るように）電力デバイスは、動作モードを（例えば、電力低減モードから電力追跡モードに）変化させ得る。図１０に示されるように、電力デバイスは、昇圧変換モードにおいて動作している場合がある。出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きくなり得、入力電流（Ｉｉｎ）は、出力電流（Ｉｏｕｔ）よりも大きい。動作点ＯＰ１（Ｖｉｎ、Ｉｉｎ）は、ＭＰＰＴアルゴリズムなどのアルゴリズムによって判定され得る。温度値が閾値を下回る場合、閾値を上回った温度値と同程度に電力デバイスの動作に負の影響を及ぼし得ない。したがって、電力デバイスは、電力追跡構成において比較的効果的に動作し得る。上述のように、電力を低減させても温度または温度値が適切に低減しないいくつかの場合において、電力デバイスは、電力追跡モードに変化させるのではなく、シャットダウンし得る。

【0083】

図１１は、（例えば図１０の対する）出力電流（Ｉｏｕｔ）の減少の例を示している。出力電流（Ｉｏｕｔ）の減少は、電力デバイスの１つ以上の素子の温度が閾値を上回っていることを示し得る。

【0084】

図１２は、電力デバイスが電力追跡モードではなく、電力低減モードにおいて動作する例を示している。例えば、（例えば、ステップ４０４に示され得るように）温度値が閾値を上回っていると判定された後（例えば、出力電流（Ｉｏｕｔ）の減少後）、および（ステップ４０６に示され得るように）電力デバイスが昇圧変換モードにおいて動作していると判定された後、（ステップ４０８Ｂに示され得るように）入力電流（Ｉｉｎ）を低減させるか、または入力電圧（Ｖｉｎ）を増加させることによって、電力（例えば、入力電力（Ｐｉｎ））は低減し得る。結果として、動作点ＯＰ１は、（矢印および以前の動作点Ｆによって示され得るように）Ｉ－Ｖ曲線５００の右側に移動し得る。出力電流（Ｉｏｕｔ）は、ほぼ一定に保たれ得、これにより、電力が減少し得る。電力デバイスが昇圧モードにおいて動作している場合があるため、出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きくなり得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ６０ｗである（例えば、Ｖｉｎがほぼ１０Ｖであり、Ｉｉｎがほぼ６Ａである）場合、電力（Ｐｉｎ）は、ほぼ５４ｗに低減し得る（例えば、Ｖｉｎはほぼ１１Ｖに増加し、Ｉｉｎはほぼ４．９Ａに低減し、Ｉｏｕｔはほぼ４Ａでほぼ一定に保たれ得、Ｖｏｕｔはほぼ１５Ｖからほぼ１１Ｖである入力電圧Ｖｉｎよりも依然として大きいほぼ１３．５Ｖに減少する）。電力を低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。

【0085】

図１３は、電力デバイスが電力低減モードにおいて動作する例を示している。例えば、（ステップ４１４に示されるように）動作モードを変化させるべきではないと判定された後、（ステップ４０８Ｂに示され得るように）入力電流（Ｉｉｎ）をさらに低減させるか、または入力電圧（Ｖｉｎ）さらに増加させることによって、電力（例えば、入力電力Ｐｉｎ）は低減し得る。結果として、動作点ＯＰ１は、（矢印および以前の動作点Ｆによって示され得るように）Ｉ－Ｖ曲線５００の右側にさらに移動し得る。出力電流（Ｉｏｕｔ）は、ほぼ一定に保たれ得、これにより、電力が減少し得る。電力デバイスが昇圧モードにおいて動作しているため、出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きくなり得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ５４ｗである（例えば、Ｖｉｎはほぼ１１Ｖであり、Ｉｉｎはほぼ４．９Ａである）場合、電力（Ｐｉｎ）は、ほぼ４８ｗに低減し得る（例えば、Ｖｉｎはほぼ１１．５Ｖに増加し、Ｉｉｎはほぼ４．１７Ａに低減し、Ｉｏｕｔはほぼ４Ａでほぼ一定に保たれ、Ｖｏｕｔはほぼ１３．５Ｖからほぼ１１．５Ｖである入力電圧Ｖｉｎよりも依然として大きいほぼ１２Ｖに減少する）。電力をさらに低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度をさらに低減させるために行われ得る。

【0086】

図１４は、電力デバイスがバイパス動作モードにおいて動作する例を示している。例えば、電力デバイスは、昇圧動作モードから降圧動作モードへと、そしてその逆との間を変化させながら、バイパスモードにおいて動作し得る。バイパスモードにおいて、入力電圧（Ｖｉｎ）は、出力電圧（Ｖｏｕｔ）にほぼ等しくなり得、入力電流（Ｉｉｎ）は、出力電流（Ｉｏｕｔ）にほぼ等しくなり得る。いくつかの例では、電力デバイスは、出力電流の増加後にバイパスモードに変化させ得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ４８ｗであり、出力電流（Ｉｏｕｔ）がほぼ４Ａからほぼ４．１７Ａに増加する場合、入力電圧（Ｖｉｎ）は、出力電圧（Ｖｏｕｔ）にほぼ等しくなり得（例えば、ＶｉｎおよびＶｏｕｔの両方がほぼ１１．５Ｖである）、入力電流（Ｉｉｎ）は、出力電流（Ｉｏｕｔ）とほぼ等しくなり得る（例えば、ＩｉｎおよびＩｏｕｔの両方がほぼ４．１７Ａである）。

【0087】

図１５は、電力デバイスが電力低減モードにおいて動作しているが、変換モードを変化させる例を示している。例えば、入力電流（Ｉｉｎ）が昇圧モードにおいてＩ－Ｖ曲線５００の特定のポイントを過ぎて（例えば、出力電圧Ｖｏｕｔが入力電圧Ｖｉｎよりも大きいかまたはほぼ等しくなる点を過ぎて）減少した後、電力デバイスは、（例えば、降圧モードに）動作モードを変化させ得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ４８ｗであり、入力電流（Ｉｉｎ）がほぼ４．１７Ａからほぼ３Ａに減少する場合、電力デバイスは、出力電圧（Ｖｏｕｔ）が入力電圧（Ｖｉｎ）より小さくなり得る降圧動作モードに変化させ得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ４８ｗであり（例えば、Ｖｉｎがほぼ１１．５Ｖであり、Ｉｉｎがほぼ４．１７Ａである）、電力デバイスがバイパスモードにあり、入力電流（Ｉｉｎ）がほぼ４．１７Ａからほぼ３Ａに減少する場合、電力デバイスは、降圧モードに変化させ得る。入力電流（Ｉｉｎ）がほぼ４．１７Ａからほぼ３Ａに減少する場合、入力電力（Ｐｉｎ）は、ほぼ３０ｗに低減し得る（例えば、Ｖｉｎはほぼ１０Ｖに低減し、Ｉｉｎはほぼ３Ａであり、Ｉｏｕｔはほぼ４．１７Ａでほぼ一定に保たれ、Ｖｏｕｔはほぼ１１．５Ｖから入力電圧Ｖｉｎよりも小さいほぼ７．１９Ｖに減少する）。入力電流を減少させることは、電力（Ｐｉｎ）を低減させ、かつ力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。いくつかの例では、電力デバイスは、出力電流のさらなる増加（例えば、ほぼ４．１７Ａからほぼ６Ａ）に続いて、降圧動作モードに変化させ得る。

【0088】

図１６は、電力デバイスが電力低減モードにおいて動作する例を示している。例えば、（ステップ４１４に示され得るように）動作モードを変化させるべきではないと判定された後、（ステップ４０８Ａに示されるように）入力電圧（Ｖｉｎ）を低減させるか、または入力電流（Ｉｉｎ）を増加させることによって、電力（例えば、入力電力（Ｐｉｎ））は低減し得る。結果として、動作点ＯＰ１は、（矢印および以前の動作点Ｆによって示されるように）Ｉ－Ｖ曲線５００の左側に移動し得る。出力電流（Ｉｏｕｔ）は、ほぼ一定に保たれ得、これにより、電力が減少し得る。電力デバイスが降圧モードにおいて動作しているため、出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも小さくなり得る。例えば、入力電力（Ｐｉｎ）がほぼ３０ｗである（例えば、Ｖｉｎがほぼ１０Ｖであり、Ｉｉｎがほぼ３Ａである）場合、電力（Ｐｉｎ）は、ほぼ２８ｗに低減し得る（例えば、Ｖｉｎはほぼ８Ｖに低減し、Ｉｉｎはほぼ３．５Ａに増加し、Ｉｏｕｔはほぼ４．１７Ａでほぼ一定に保たれ、Ｖｏｕｔはほぼ７Ｖから入力電圧Ｖｉｎよりも小さいほぼ６．７Ｖに減少する）。電力をさらに低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度をさらに低減させるために行われ得る。電力を低減させても温度が適切に低減しないいくつかの場合において、電力デバイスは、電力変換モードを変化させるのではなく、シャットダウンし得る。

【0089】

いくつかの例では、Ｉ－Ｖ曲線５００は動的であり、一定ではない場合がある。電力デバイス１０６は、電力低減動作モードと同時に動作する電力追跡動作モードを含み得る。電力デバイスが電力低減動作モードにおいてでも動作している間に生じるこの電力追跡動作モードは、１つ以上のアルゴリズムに従って最大電力点ではない電力点（例えば、二次最適電力点）を追跡するように調整され得る。この電力追跡モードは、Ｉ－Ｖ曲線５００（例えば、１つ以上の電力ソース１０２からの入力部）が動的であるときに電力点を追跡するように調整され得る。この電力追跡モードは、１つ以上の熱的考慮事項に起因して電力点を追跡するように調整され得る。

【0090】

図１７および図１８は、本主題の例による、（例えば、電力デバイスの入力電力Ｐｉｎによる）電力デバイスの電力－電圧曲線１７００（Ｐ－Ｖ曲線）の様々なグラフの例を示している。

【0091】

図１７は、（例えば、電力デバイスが降圧動作モードにおいて動作している場合があるときに）電力デバイスが電力低減モードにおいて動作し、入力電圧を低減して電力を低減させる例を示している。点Ｚ１は、Ｐ－Ｖ曲線１７００の最大電力点を表し得る。電力追跡モードにある場合、電力（例えば、入力電力（Ｐｉｎ））は、ほぼ最大電力点Ｚ１であリ得る。電力点Ｚ１は、ＭＰＰＴアルゴリズムなどのアルゴリズムによって判定され得る。例えば、（ステップ４０４に示すように）温度値が閾値を上回っていると判定された後、および（ステップ４０６に示されるように）電力デバイスが降圧変換モードにおいて動作していると判定された後、電力デバイスが電力追跡モードではなく電力低減モードにおいて動作するように変化させる場合、電力は、電力点Ｚ１からより小さい電力点Ｚ２に低減し得る。図１７において、例えば、入力電圧（Ｖｉｎ）を電圧Ｖｍｐｐから電圧Ｖ２に低減させることによって電力が低減し得るため、（ステップ４０８Ａに示されるように）より小さな電力点Ｚ２は、Ｐ－Ｖ曲線１７００の左側にあり得る。別の例として、（ステップ４０８Ａにも示されているように）入力電流（Ｉｉｎ）を増加させることによって、電力は、電力点Ｚ１からより小さな電力点Ｚ２に低減し得る。電力を低減させることは、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度または温度値を低減させるために行われ得る。

【0092】

図１８は、（例えば、電力デバイスが昇圧動作モードにおいて動作している場合があるときに）電力デバイスが電力低減モードにおいて動作し、入力電圧が増加して電力を低減させる例を示している。ポイントＺ１は、Ｐ－Ｖ曲線の最大電力点を表し得る。電力追跡モードにある場合、電力（例えば、入力電力（Ｐｉｎ））は、ほぼ最大電力点Ｚ１であリ得る。電力点Ｚ１は、ＭＰＰＴアルゴリズムなどのアルゴリズムによって判定され得る。例えば、（ステップ４０４に示されるように）温度値が閾値を上回っていると判定された後、および（ステップ４０６に示されるように）電力デバイスが昇圧変換モードにおいて動作していると判定された後、電力デバイスが電力追跡モードではなく電力低減モードにおいて動作するように変化させる場合、電力は、電力点Ｚ１からより小さい電力点Ｚ２に低減し得る。図１８において、例えば、入力電圧（Ｖｉｎ）を電圧Ｖｍｐｐから電圧Ｖ２に増加させることによって電力が低減し得るため、（ステップ４０８Ｂに示されるように）より小さい電力点Ｚ２は、Ｐ－Ｖ曲線１７００の右側にあり得る。別の例として、（ステップ４０８Ｂにも示されるように）入力電流（Ｉｉｎ）を低減させることによって、電力は、電力点Ｚ１からより少ない電力点Ｚ２に低減し得る。電力を低減させることにより、電力デバイスの１つ以上の素子に関連する温度または温度値が低減し得る。

【0093】

図１９～図２４および図５０は、動作モードを変化させるための方法のフローチャートの例を示している。

【0094】

図１９を参照すると、電力デバイスの動作モードを変化させるための方法１９００が示されている。この方法のステップは、例えば、１つ以上の電力デバイス、または１つ以上のシステム電力デバイス、１つ以上のコントローラなどの電力システムの１つ以上の素子によって実行され得る。

【0095】

ステップ１９０２において、温度関連パラメータが取得され得る。ステップ１９０２は、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。温度関連パラメータは、温度であり得るか、または電力システム１００の１つ以上の素子の温度と相関および／または依拠し得る（温度の関数など、および／または電力システム１００の１つ以上の素子の温度と相関する）。例えば、１つ以上のセンサ１１８は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する物理的現象を検出し、その現象の強度のデジタルまたはアナログの表現を判定するように構成され得る。１つ以上のセンサ１１８は、判定された表現に基づいてデジタル値またはパラメータをさらに判定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、パラメータデータに）処理され得る。値またはパラメータは、摂氏度、華氏度、ケルビン度などの温度パラメータであり得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、放射照度などの電気的パラメータであり得る。電力システム１００の１つ以上の素子は、例えば、スイッチ（例えば、Ｑ１～Ｑ４のうちの１つ）、インダクタＬ、または電力デバイス１０６の他の構成要素であり得る。１つ以上のセンサ１１８は、入力部、出力部、または電力デバイス１０６もしくは電力デバイス１０６内の素子の別の場所において物理現象を検出するように構成され得る。

【0096】

ステップ１９０４において、温度関連パラメータが閾値を上回る温度値を示しているかどうかの決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例として、温度関連パラメータは、電力デバイス１０６のスイッチ（例えば、Ｑ１～Ｑ４のうちの１つ）の温度であり得、温度の値は、閾値を上回り得る。別の例として、温度関連パラメータは、インダクタの端子における電流値であり得、電流の値は、インダクタに関連する温度が閾値を上回っていることを示し得る。温度値が閾値を上回ることが、電力デバイスまたは電力デバイスの素子（例えば、インダクタ）の性能に負の影響を及ぼし得る。

【0097】

ステップ１９０４において、温度値が閾値を上回っていないとの決定である場合、ステップ１９０２に戻り得る。

【0098】

ステップ１９０４において、温度値が閾値を上回っているとの決定である場合、次のステップはステップ１９０６であり得る。

【0099】

ステップ１９０６において、電力デバイスの動作モードに関して決定が行われる。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、決定は、電力デバイスを、ある動作モードから、バイパス動作モード、シャットダウン動作モードなどの別の動作モードに、変化させるべきかどうかであり得る。この決定は、電力デバイスの目下の動作モードに基づき得る。この決定は、温度が閾値をどれだけ上回っているか、および／または温度が第２の閾値を上回っているかどうかに基づき得る。例えば、温度が第１の閾値を上回るが、第２の閾値を上回らない場合、バイパス動作モードに変化させる決定が行われ得る。別の例として、温度が第１の閾値および第２の閾値を上回る場合、シャットダウン動作モードに変化させる決定が行われ得る。

【0100】

ステップ１９０８において、電力デバイスの動作モードが設定され得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、ステップ１９０８において、電力デバイスの動作モードは、第１の動作モードから第２の動作モードに変化し得る。電力の動作モードを変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得る。例えば、ステップ１９０８において、温度は、電力デバイスの動作モードをバイパス動作モードまたはシャットダウン動作モードに変化させることによって低減し得る。バイパス動作モードおよびシャットダウン動作モードは、非電力変換動作モードであり得る。非電力変換動作モードにおいて電力デバイスを動作させることにより、電力デバイスの１つ以上の素子がその素子の温度を低減させることが可能になり得る。

【0101】

例として、電力変換器３００を有する電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、（例えば、センサ、プロセッサに関連付けられたメモリなどのデバイスから）温度値を取得し得る。温度値は、電力デバイス１０６の１つ以上の素子の温度を示し得る。温度値は、電力デバイス１０６の１つ以上の素子の周りの周囲温度に関連する検知された温度値であり得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、温度値が温度閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。温度閾値は、電力デバイス１０６の劣化した動作を防止するために、または（例えば、過熱による、またはさらには過度の熱による電力デバイスの１つ以上の素子の破壊に起因する）電力デバイス１０６の動作不能を防止するために設定され得る。温度値が温度閾値を上回らない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、電力追跡構成で動作し続け、温度低減構成に変化させ得ない。温度値が温度閾値を上回る場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１１６の構成を変化させるかどうかの決定を行い得る。コントローラ１１６が電力デバイス１１６の構成を変化させないと決定した場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、電力追跡構成で動作し続け、温度低減構成に変化させ得ない。コントローラ１１６が電力デバイス１１６の構成を変化させると決定した場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、温度低減構成に変化させる。コントローラ１１６は、温度値を取得し続け、電力デバイス１０６および電力変換器３００が温度低減構成で動作すべきかどうかを評価し得る。

【0102】

図２０を参照すると、電力デバイスの動作モードをバイパス動作モードまたはシャットダウン動作モードに変化させるための方法２０００が示されている。図２０に示される方法２０００は、図１９に示される方法１９００の一部分であり得る。例えば、方法１９００のうちの１つ以上のステップは、方法１９００のステップ１９０６またはステップ１９０８の一部分であり得る。

【0103】

ステップ２００２において、電流関連パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電流関連パラメータは、電流であり得るか、または電力システム１００の１つ以上の素子の電流に関連し得る。例えば、１つ以上のセンサ１１８は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する物理的現象を検出し、その現象の強度を表すデジタル値またはパラメータを判定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、パラメータデータに）処理され得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、放射照度などの電気的パラメータであり得る。電力システム１００の１つ以上の素子は、例えば、電力デバイス１０６のスイッチＱまたはインダクタＬであり得る。１つ以上のセンサ１１８は、電力デバイス１０６の入力部もしくは出力部、または電力デバイス１０６の素子のいずれかにおいて物理的現象を検出するように構成され得る。例として、電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の出力電流であり得る。いくつかの例では、電流関連パラメータは、温度関連パラメータと同じであり得る。

【0104】

ステップ２００４において、電流関連パラメータが電流閾値を上回る電流値を示しているかどうかの決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例として、電流関連パラメータは、電流閾値を上回るかまたは下回る電力デバイス１０６の出力電流であり得る。別の例として、電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の電圧（例えば、出力電圧）であり得、電圧の値は、電力デバイス１０６に関連する電流が閾値を上回っているかまたは下回っていることを示し得る。電流値が閾値を上回ることは、電力デバイス１０６に関連する温度が、電力デバイス１０６をバイパス動作モードに変化させることによって、管理される必要があり得ることを示し得る。これは、電力デバイスが、電力低減動作モード（例えば、温度管理動作モード）において動作するように、すでに電力追跡動作モードから変化した後であり得る。

【0105】

ステップ２００４において、電流値が電流閾値を上回っていないとの決定である場合、ステップ２００２に戻り得る。

【0106】

ステップ２００４において、電流値が電流閾値を上回っているとの決定である場合、次のステップはステップ２００８であり得る。

【0107】

ステップ２００８において、電力デバイスの動作モードは、バイパスモードに変化し得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力デバイス１０６の動作モードをバイパス動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得、可能な場合、シャットダウン動作モードを回避するために行われ得る。例えば、ステップ２００８において、電力デバイス１０６は、電力変換器３００のハイサイドスイッチＱ１およびＱ４をオンにすることによって、バイパス動作モードに変化し得る。

【0108】

ステップ２０１０において、第２の電流関連パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。第２の電流関連パラメータは、電流であり得るか、または電力システム１００の１つ以上の素子の電流に関連し得る。例えば、１つ以上のセンサ１１８は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する物理的現象を検出し、その現象の強度を表すデジタル値またはパラメータを判定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、パラメータデータに）処理され得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、放射照度などの電気的パラメータであり得る。電力システム１００の１つ以上の素子は、電力デバイス１０６のスイッチＱまたはインダクタＬであり得る。１つ以上のセンサ１１８は、電力デバイス１０６の入力部もしくは出力部、または電力デバイス１０６の素子のいずれかにおいて物理的現象を検出するように構成され得る。例として、電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の出力電流であり得る。

【0109】

ステップ２０１２において、電流関連パラメータが第２の電流閾値を上回る電流値を示しているかどうかの決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例として、電流関連パラメータは、第２の電流閾値を上回るかまたは下回る電力デバイス１０６の出力電流であり得る。別の例として、電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の電圧（例えば、出力電圧）であり得、電圧の値は、電力デバイス１０６に関連する電流が第２の閾値を上回っているかまたは下回っていることを示し得る。電流値が第２の閾値を上回ることは、電力デバイス１０６に関連する温度が、電力デバイス１０６をシャットダウン動作モードに変化させることによって、管理される必要があり得ることを示し得る。これは、電力デバイスがバイパス動作モードにおいて動作するように変化した後であり得る。

【0110】

ステップ２０１２において、電流値が第２の電流閾値を上回っていないとの決定である場合、ステップ２００４に戻り得る。

【0111】

ステップ２０１２において、電流値が第２の電流閾値を上回っているとの決定である場合、次のステップはステップ２０１６であり得る。

【0112】

ステップ２０１６において、電力デバイスの動作モードは、シャットダウンモードに変化し得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力デバイス１０６の動作モードをシャットダウン動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得る。例えば、ステップ２０１６において、電力変換器３００のスイッチＱ１～Ｑ４のすべてをオフにすることによって、電力デバイスは、シャットダウン動作モードに変化し得る。

【0113】

例として、電力変換器３００を有する電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の電流値を（例えば、センサ、プロセッサに関連付けられたメモリなどのデバイスから）取得し得る。第１の電流値は、電力デバイス１０６の１つ以上の素子を通って流れる電流を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の電流値が第１の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第１の電流閾値は、電力デバイス１０６の劣化した動作を防止するために、または（例えば、過熱による、またはさらには過度の熱による電力デバイスの１つ以上の素子の破壊に起因する）電力デバイス１０６の動作不能を防止するために設定され得る。第１の電流値が第１の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。電力デバイス１０６の動作モードをバイパス動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得、可能な場合、シャットダウン動作モードを回避するために行われ得る。第１の電流値が第１の電流閾値を上回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をバイパス構成に変化させ得る。次いで、電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、（例えば、センサ、プロセッサに関連付けられたメモリなどのデバイスから）第２の電流値を取得し得る。第２の電流値は、電力デバイス１０６の１つ以上の素子を通って流れる電流を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の電流値が第２の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第２の電流閾値は、第１の電流閾値よりも大きくなり得る。第２の電流閾値はまた、電力デバイス１０６の劣化した動作を防止するために、または（例えば、過熱による、またはさらには過度の熱による電力デバイスの１つ以上の素子の破壊に起因する）電力デバイス１０６の動作不能を防止するために設定され得る。第２の電流値が第２の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の電流値が第２の電流閾値を上回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をシャットダウン構成に変化させ得る。電力デバイス１０６の動作モードをシャットダウン動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得る。

【0114】

図２１を参照すると、電力デバイスの動作モードをバイパス動作モードまたはシャットダウン動作モードに変化させるための方法２１００が示されている。図２１に示される方法２１００は、図１９に示される方法１９００の一部分であり得る。例えば、方法１９００のうちの１つ以上のステップは、方法１９００のステップ１９０６またはステップ１９０８の一部分であり得る。図２１は、電流関連パラメータが出力電流値（Ｉｏｕｔ）である、図２０の方法２０００のより具体的な例を示し得る。

【0115】

例として、電力変換器３００を有する電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の出力電流値を取得し得る。第１の出力電流値は、電力デバイス１０６の変換器３００の出力端子における電流を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の出力電流値が第１の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第１の出力電流値が第１の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。電力デバイス１０６の動作モードをバイパス動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得、可能な場合、シャットダウン動作モードを回避するために行われ得る。第１の出力電流値が第１の電流閾値を上回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をバイパス構成に変化させ得る。次いで、電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の出力電流値を取得し得る。第２の出力電流値は、電力デバイス１０６の変換器３００の出力端子における電流を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の出力電流値が第２の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第２の出力電流値が第２の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の出力電流値が第２の電流閾値を上回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をシャットダウン構成に変化させ得る。電力デバイス１０６の動作モードをシャットダウン動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得る。

【0116】

図２２を参照すると、電力デバイスの動作モードをバイパス動作モードまたはシャットダウン動作モードに変化させるための方法２２００が示されている。図２２に示される方法２２００は、図１９に示される方法１９００の一部分であり得る。例えば、方法２２００のうちの１つ以上のステップは、方法１９００のステップ１９０６またはステップ１９０８の一部分であり得る。

【0117】

ステップ２２０２において、電力関連パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６、システム電力デバイス１１０、および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力関連パラメータは、電流であり得るか、または電力システム１００の１つ以上の素子の電流に関連し得る。例えば、１つ以上のセンサ１１８は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する物理的現象（温度、色、形状、サイズ、体積などにおける変化など）を検出し、その現象の強度を表すデジタル値またはパラメータを判定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、パラメータデータに）処理され得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、放射照度などの電気的パラメータであり得る。電力システム１００の１つ以上の素子は、電力デバイス１０６またはシステム電力デバイス１１０のスイッチＱまたはインダクタＬであり得る。１つ以上のセンサ１１８は、電力デバイス１０６もしくはシステム電力デバイス１１０の入力部もしくは出力部、または電力デバイス１０６もしくはシステム電力デバイス１１０の素子いずれかにおいて物理現象を検出するように構成され得る。例として、電力関連パラメータは、電力デバイス１０６のストリングの出力電流であり得る。いくつかの例では、電力関連パラメータは、温度関連のパラメータと同じであり得る。

【0118】

ステップ２２０６において、電力関連パラメータが電力閾値を下回る電力値を示しているかどうかの判定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６、システム電力デバイス１１０、および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。

【0119】

ステップ２２０６において、電力値が電力閾値を下回っていないと判定である場合、ステップ２２０２に戻り得る。

【0120】

ステップ２２０６において、電力値が電力閾値を下回っているとの判定である場合、次のステップはステップ２２０８であり得る。

【0121】

ステップ２２０８において、電力デバイスの動作モードは、バイパスモードに変化し得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力デバイス１０６の動作モードをバイパス動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得、可能な場合、シャットダウン動作モードを回避するために行われ得る。例えば、ステップ２２０８において、電力デバイス１０６は、電力変換器３００のハイサイドスイッチＱ１およびＱ４をオンにすることによって、バイパス動作モードに変化し得る。

【0122】

ステップ２２１０において、第２の電力関連パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６、システム電力デバイス１１０、および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。第２の電流関連パラメータは、電流であり得るか、または電力システム１００の１つ以上の素子の電流に関連し得る。このステップは、ステップ２２０２に類似であり得る。

【0123】

ステップ２２１４において、電力関連パラメータが第２の電力閾値を下回る電力値を示しているかどうかの判定が行われ得る。第２の電力閾値は、第１の電力閾値よりも小さくなり得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６、システム電力デバイス１１０、および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。このステップは、ステップ２２０６に類似であり得る。

【0124】

ステップ２２１４において、電力値が第２の電力閾値を下回っていないとの判定である場合、ステップ２２１０に戻り得る。

【0125】

ステップ２２１４において、電力値が第２の電力閾値を下回っているとの判定である場合、次のステップはステップ２２１４であり得る。

【0126】

例として、電力値は、電力デバイスの出力電力であり得、電力閾値は、複数の電力デバイスの総電力であり得る。ステップ２２１４において、電力デバイスの出力電力が総電力よりも著しく小さいかどうかに関して決定が行われ得る。総電力は、直列に接続されており、所与の電力デバイス１０６を含む、複数の電力デバイス１０６のものであり得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、所与の電力デバイス１０６の出力電力は、ステップ２２１０において取得される第２の電流関連パラメータであり得る。別の例として、所与の電力デバイス１０６の出力電力は、ステップ２２１０において取得される第２の電流関連パラメータを使用して判定され得る。例えば、複数の電力デバイス１０６の総電力は、ステップ２２１０において取得される第２の電流関連パラメータであり得る。別の例として、複数の電力デバイス１０６の総電力は、ステップ２２１０において取得される第２の電流関連パラメータを使用して判定され得る。

【0127】

ステップ２２１４において、電力デバイスの出力電力が総電力よりも著しく小さいとの決定である場合、次のステップはステップ２２１６であり得る。

【0128】

ステップ２２１４において、電力デバイスが総電力よりも著しく小さくはないとの決定である場合、ステップ２２１０に戻り得る。

【0129】

ステップ２２１６において、電力デバイスの動作モードは、シャットダウンモードに変化し得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６、システム電力デバイス１１０、および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力デバイス１０６の動作モードをシャットダウン動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得る。例えば、ステップ２２１６において、電力変換器３００のスイッチＱ１～Ｑ４のすべてをオフにすることによって、電力デバイスは、シャットダウン動作モードに変化し得る。

【0130】

いくつかの例では、方法２２００のステップは、１つ以上の電力デバイス１０６と通信し、それらを制御するように構成されたコントローラ１１２またはシステム電力デバイス１１０を使用して実行され得る。

【0131】

例として、電力変換器３００を有する電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、（例えば、センサ、プロセッサに関連付けられたメモリなどのようなデバイスから）第１の電力関連パラメータを取得し得る。第１の電力関連パラメータは、電力デバイス１０６に関連する電力（例えば、電力デバイス１０６の出力電力）を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第１の電力閾値は、電力デバイス１０６の劣化した動作を防止するために、または電力デバイス１０６の（例えば、過熱による、またはさらには過度の熱による電力デバイスの１つ以上の素子の破壊に起因する）動作不能を防止するために設定され得る。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をバイパス構成に変化させ得る。次いで、電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、（例えば、センサ、プロセッサに関連付けられたメモリなどのデバイスから）第２の電力関連パラメータを取得し得る。第２の電力関連パラメータは、電力デバイス１０６に関連する電力（例えば、電力デバイス１０６の出力電力）を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の電力関連パラメータが第２の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第２の電力閾値は、第１の電力閾値よりも小さくなり得る。第２の電力閾値はまた、電力デバイス１０６の劣化した動作を防止するために、または電力デバイス１０６の（例えば、過熱による、またはさらには過度の熱電による力デバイスの１つ以上の素子の破壊に起因する）動作不能を防止するために設定され得る。第２の電力関連パラメータ値が第２の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の電力関連パラメータが第２の電力閾値を下回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をシャットダウン構成に変化させ得る。

【0132】

例として、各々が電力変換器３００を有する複数の電力デバイス１０６に接続されたシステム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、（例えば、センサ、プロセッサに関連付けられたメモリなどのデバイスから）第１の電力関連パラメータを取得し得る。第１の電力関連パラメータは、電力デバイス１０６のうちの１つに関連する電力（例えば、その電力デバイス１０６の出力電力）を示し得る。システム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第１の電力閾値は、複数の電力デバイス１０６の総電力出力に従って設定され得る。例えば、ストリング４００内に１０個の電力デバイス１０６があり、総出力電力がほぼ２５０ワットである場合、第１の電力閾値は、総電力／電力デバイスの数に従って設定され得（例えば、２５０／１０＝２５ワット）、これは電力デバイス１０６あたりの平均電力である。例として、第１の電力閾値は、デバイスあたりの平均電力よりも小さく（かつ、総電力よりはるかに小さく）なり得、例えば、この例における第１の電力閾値は、ほぼ５ワットであり得る。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をバイパス構成に変化させ得る。電力デバイス１０６の動作モードをバイパス動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得、可能な場合、シャットダウン動作モードを回避するために行われ得る。次いで、電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、（例えば、センサ、プロセッサに関連付けられたメモリなどのデバイスから）第２の電力関連パラメータを取得し得る。第２の電力関連パラメータは、１つの電力デバイス１０６に関連する電力（例えば、その電力デバイス１０６の出力電力）を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の電力関連パラメータが第２の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第２の電力閾値は、第１の電力閾値よりも小さくなり得る。第２の電力閾値はまた、電力デバイス１０６の劣化した動作を防止するために、または電力デバイス１０６の（例えば、過熱による、またはさらには過度の熱電による力デバイスの１つ以上の素子の破壊に起因する）動作不能を防止するために設定され得る。第２の電力閾値はまた、複数の電力デバイス１０６の総電力出力に従って設定され得る。上記の例を続けると、ストリング４００内に１０個の電力デバイス１０６があり、総出力電力がほぼ２５０ワットである場合、第２の電力閾値は、総電力／電力デバイスの数に従って設定され得（例えば、２５０／１０＝２５ワット）、これは電力デバイス１０６あたりの平均電力である。例として、第２の電力閾値は、第１の電力閾値よりも小さく、デバイスあたりの平均電力よりもはるかに小さく（かつ、総電力よりはるかに小さく）なり得、例えば、この例における第２の電力閾値は、ほぼ１ワットであり得る。第２の電力関連パラメータ値が第２の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の電力関連パラメータが第２の電力閾値を下回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をシャットダウン構成に変化させ得る。電力デバイス１０６の動作モードをシャットダウン動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得る。

【0133】

図２３を参照すると、電力デバイスの動作モードをバイパス動作モードまたはシャットダウン動作モードに変化させるための方法２３００が示されている。図２３に示される方法２３００は、図１９に示される方法１９００の一部分であり得る。例えば、方法２３００のうちの１つ以上のステップは、方法１９００のステップ１９０６またはステップ１９０８の一部分であり得る。

【0134】

ステップ２３０２において、電流関連パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電流関連パラメータは、電流であり得るか、または電力システム１００の１つ以上の素子の電流に関連し得る。例えば、１つ以上のセンサ１１８は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する物理的現象（温度、色、形状、サイズ、体積などにおける変化など）を検出し、その現象の強度を表すデジタル値またはパラメータを判定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、パラメータデータに）処理され得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、放射照度などの電気的パラメータであり得る。電力システム１００の１つ以上の素子は、電力デバイス１０６のスイッチＱまたはインダクタＬであり得る。１つ以上のセンサ１１８は、電力デバイス１０６の入力部もしくは出力部、または電力デバイス１０６の素子のいずれかにおいて物理的現象を検出するように構成され得る。例として、電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の出力電流であり得る。いくつかの例では、電流関連パラメータは、温度関連パラメータと同じであり得る。

【0135】

ステップ２３０４において、電流関連パラメータが電流閾値を上回る電流値を示しているかどうかの決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例として、電流関連パラメータは、電流閾値を上回るかまたは下回る電力デバイス１０６の出力電流であり得る。別の例として、電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の電圧（例えば、出力電圧）であり得、電圧の値は、電力デバイス１０６に関連する電流が閾値を上回っているかまたは下回っていることを示し得る。電流値が閾値を上回ることは、電力デバイス１０６に関連する温度が、電力デバイス１０６をバイパス動作モードに変化させることによって、管理される必要があり得ることを示し得る。これは、電力デバイスが、電力低減動作モード（例えば、温度管理動作モード）において動作するように、すでに電力追跡動作モードから変化した後であり得る。

【0136】

ステップ２３０４において、電流値が電流閾値を上回っていないとの決定である場合、ステップ２３０２に戻り得る。

【0137】

ステップ２３０４において、電流値が電流閾値を上回っているとの決定である場合、次のステップはステップ２３０６であり得る。

【0138】

ステップ２３０６において、電力デバイスの出力電力が総電力よりも著しく小さいかどうかに関して決定が行われ得る。総電力は、直列に接続されており、所与の電力デバイス１０６を含む、複数の電力デバイス１０６のものであり得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、所与の電力デバイス１０６の出力電力は、ステップ２３０２において取得されるパラメータであり得る。別の例として、所与の電力デバイス１０６の出力電力は、ステップ２３０２において取得されるパラメータを使用して判定され得る。例えば、複数の電力デバイス１０６の総電力は、ステップ２３０２において取得されるパラメータであり得る。別の例として、複数の電力デバイス１０６の総電力は、ステップ２３０２において取得されるパラメータを使用して判定され得る。例として、電力デバイスの出力電力が総電力よりも著しく小さいかどうかの決定は、電力値（例えば、電力デバイス１０６の出力電力Ｐｏｕｔ）が電力閾値を下回っているかどうかを判定することを含み得る。

【0139】

ステップ２３０６において、電力デバイスの出力電力が総電力よりも著しく小さいとの決定である場合、次のステップはステップ２３０８であり得る。

【0140】

ステップ２３０６において、電力デバイスが総電力よりも著しく小さくはないとの決定である場合、ステップ２３０２に戻り得る。

【0141】

ステップ２３０８において、電力デバイスの動作モードは、バイパスモードに変化し得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力デバイス１０６の動作モードをバイパス動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得、可能な場合、シャットダウン動作モードを回避するために行われ得る。例えば、ステップ２３０８において、電力デバイス１０６は、電力変換器３００のハイサイドスイッチＱ１およびＱ４をオンにすることによって、バイパス動作モードに変化し得る。

【0142】

ステップ２３１０において、第２の電流関連パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。第２の電流関連パラメータは、電流であり得るか、または電力システム１００の１つ以上の素子の電流に関連し得る。例えば、１つ以上のセンサ１１８は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する物理的現象を検出し、その現象の強度を表すデジタル値またはパラメータを判定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、パラメータデータに）処理され得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、放射照度などの電気的パラメータであり得る。電力システム１００の１つ以上の素子は、電力デバイス１０６のスイッチＱまたはインダクタＬであり得る。１つ以上のセンサ１１８は、電力デバイス１０６の入力部もしくは出力部、または電力デバイス１０６の素子のいずれかにおいて物理的現象を検出するように構成され得る。例として、電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の出力電流であり得る。

【0143】

ステップ２３１２において、電流関連パラメータが第２の電流閾値を上回る電流値を示しているかどうかの決定が行われる。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例として、電流関連パラメータは、第２の電流閾値を上回るかまたは下回る電力デバイス１０６の出力電流であり得る。別の例として、電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の電圧（例えば、出力電圧）であり得、電圧の値は、電力デバイス１０６に関連する電流が第２の閾値を上回っているかまたは下回っていることを示し得る。電流値が第２の閾値を上回ることは、電力デバイス１０６に関連する温度が、電力デバイス１０６をシャットダウン動作モードに変化させることによって、管理される必要があり得ることを示し得る。これは、電力デバイスがバイパス動作モードにおいて動作するように変化した後であり得る。

【0144】

ステップ２３１２において、電流値が第２の電流閾値を上回っていないとの決定である場合、ステップ２３０４に戻り得る。

【0145】

ステップ２３１２において、電流値が第２の電流閾値を上回っているとの決定である場合、次のステップはステップ２３１４であり得る。

【0146】

ステップ２３１４において、電力デバイスの出力電力が総電力よりも著しく小さいかどうかに関して決定が行われ得る。総電力は、直列に接続されており、所与の電力デバイス１０６を含む、複数の電力デバイス１０６のものであり得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、所与の電力デバイス１０６の出力電力は、ステップ２３１０において取得される第２の電流関連パラメータであり得る。別の例として、所与の電力デバイス１０６の出力電力は、ステップ２３１０において取得される第２の電流関連パラメータを使用して判定され得る。例えば、複数の電力デバイス１０６の総電力は、ステップ２３１０において取得される第２の電流関連パラメータであり得る。別の例として、複数の電力デバイス１０６の総電力は、ステップ２３１０において取得される第２の電流関連パラメータを使用して判定され得る。

【0147】

ステップ２３１４において、電力デバイスの出力電力が総電力よりも著しく小さいとの決定である場合、次のステップはステップ２３１６であり得る。

【0148】

ステップ２３１４において、電力デバイスが総電力よりも著しく小さくはないとの決定である場合、ステップ２３１０に戻り得る。

【0149】

ステップ２３１６において、電力デバイスの動作モードは、シャットダウンモードに変化し得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力デバイス１０６の動作モードをシャットダウン動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させるために行われ得る。例えば、ステップ２３１６において、電力変換器３００のスイッチＱ１～Ｑ４のすべてをオフにすることによって、電力デバイスは、シャットダウン動作モードに変化し得る。

【0150】

例として、電力変換器３００を有する電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の出力電流値を取得し得る。第１の出力電流値は、電力デバイス１０６の変換器３００の出力端子における電流を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の出力電流値が第１の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第１の出力電流値が第１の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。第１の出力電流値が第１の電流閾値を上回っている場合、コントローラ１１６は、第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をバイパス構成に変化させ得る。次いで、電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の出力電流値を取得し得る。第２の出力電流値は、電力デバイス１０６の変換器３００の出力端子における電流を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の出力電流値が第２の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第２の出力電流値が第２の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の出力電流値が第２の電流閾値を上回っている場合、電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の電力関連パラメータが第２の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第２の電力閾値は、第１の電力閾値よりも小さくなり得る。第２の電力関連パラメータ値が第２の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の電力関連パラメータが第２の電力閾値を下回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をシャットダウン構成に変化させ得る。

【0151】

別の例として、システム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の出力電流値を取得し得る。第１の出力電流値は、電力デバイス１０６の変換器３００の出力端子における電流を示し得る。システム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の出力電流値が第１の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第１の出力電流値が第１の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。第１の出力電流値が第１の電流閾値を上回っている場合、コントローラ１１６は、第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をバイパス構成に変化させ得る。次いで、システム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の出力電流値を取得し得る。第２の出力電流値は、電力デバイス１０６の変換器３００の出力端子における電流を示し得る。システム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の出力電流値が第２の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第２の出力電流値が第２の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の出力電流値が第２の電流閾値を上回っている場合、電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の電力関連パラメータが第２の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第２の電力閾値は、第１の電力閾値よりも小さくなり得る。第２の電力関連パラメータ値が第２の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の電力関連パラメータが第２の電力閾値を下回っている場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をシャットダウン構成に変化させ得る。

【0152】

別の例として、電力変換器３００を有する電力デバイス１０６に関連するコントローラ１１６は、第１の出力電流値を取得し得る。第１の出力電流値は、電力デバイス１０６の変換器３００の出力端子における電流を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の出力電流値が第１の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第１の出力電流値が第１の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。第１の出力電流値が第１の電流閾値を上回っている場合、システム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、第１の電力関連パラメータ（例えば、電力デバイス１０６の出力電力）が（例えば、複数の電力デバイス１０６の総出力電力に関連する）第１の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、非バイパス構成で動作し続け、バイパス構成に変化させ得ない。第１の電力関連パラメータが第１の電力閾値を下回っている場合、電力デバイス１０６および／またはシステム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をバイパス構成に変化させ得る。次いで、電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の出力電流値を取得し得る。第２の出力電流値は、電力デバイス１０６の変換器３００の出力端子における電流を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の出力電流値が第２の電流閾値よりも大きいかどうかを判定し得る。第２の出力電流値が第２の電流閾値を上回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の出力電流値が第２の電流閾値を上回っている場合、システム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、第２の電力関連パラメータ（例えば、電力デバイス１０６の出力電力）が（例えば、複数の電力デバイス１０６の総出力電力に関連する）第２の電力閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。第２の電力閾値は、第１の電力閾値よりも小さくなり得る。第２の電力関連パラメータ値が第２の電力閾値を下回っていない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、バイパス構成で動作し続け、シャットダウン構成に変化させ得ない。第２の電力関連パラメータが第２の電力閾値を下回っている場合、電力デバイス１０６および／またはシステム電力デバイス１１０に関連付けられたコントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をシャットダウン構成に変化させ得る。

【0153】

図２４を参照すると、電力デバイスの動作モードをウェイクアップ動作モードに変化させるための方法２４００が示されている。例えば、電力デバイスは、シャットダウン動作モードにおいて動作した後、または一日の初めに、ウェイクアップ動作モードに変化し得る。いくつかの例では、ウェイクアップは、時間関連パラメータ（例えば、時刻、またはシャットダウン後の時間遅延後）、温度関連パラメータ（例えば、温度を示す出力電流などの温度または電流）、電力関連パラメータ（例えば、出力電力を示す出力電流および／または出力電圧）、および／または電力システムに関連する他の適切な電気的パラメータに依拠し得る。図２４の例は、電力デバイスが出力バイパスダイオードを有しておらず、それにより、電流がローサイドＭＯＳＦＥＴを通って流れ得る場合である。このような場合、電力デバイスは比較的高い電流までウェイクアップすることができ得ない。例えば、電力デバイスが比較的高い電流にウェイクアップする場合に、電力デバイスは、比較的迅速にシャットダウンに復帰し得る。いくつかの例では、絶え間ないシャットダウンを回避するために、ヒステリシスウェイクアップ構成が存在し得る。

【0154】

ステップ２４０２において、温度関連パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。温度関連パラメータは、温度であり得るか、または電力システム１００の１つ以上の素子の温度に関連し得る。例えば、１つ以上のセンサ１１８は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する物理的現象を検出し、その現象の強度を表すデジタル値またはパラメータを判定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、パラメータデータに）処理され得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、放射照度などの電気的パラメータであり得る。電力システム１００の１つ以上の素子は、電力デバイス１０６のスイッチＱまたはインダクタＬであり得る。１つ以上のセンサ１１８は、電力デバイス１０６の入力部もしくは出力部、または電力デバイス１０６の素子のいずれかにおいて物理的現象を検出するように構成され得る。

【0155】

ステップ２４０４において、温度関連パラメータが閾値を下回る温度値を示しているかどうかの決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例として、温度関連パラメータは、電力デバイス１０６のスイッチＱの温度であり得、温度の値は、閾値を下回り得る。別の例として、温度関連パラメータは、インダクタの出力部における電流であり得、電流の値は、インダクタに関連する温度が閾値を下回っていることを示し得る。温度値が閾値を下回ることは、電力デバイス、または電力デバイスの素子（例えば、インダクタ）の性能に正の影響を及ぼし得る。

【0156】

ステップ２４０４において、温度値が閾値を下回っていないとの決定である場合、ステップ２４０２に戻り得る。

【0157】

ステップ２４０４において、温度値が閾値を下回っているとの決定である場合、次のステップはステップ２４０６であり得る。

【0158】

ステップ２４０６において、電流関連パラメータが取得され得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電流関連パラメータは、電流であり得るか、または電力システム１００の１つ以上の素子の電流に関連し得る。例えば、１つ以上のセンサ１１８は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する物理的現象を検出し、その現象の強度を表すデジタル値またはパラメータを判定するように構成され得る。値またはパラメータは、１つ以上のコントローラ１１６に伝送され得る。いくつかの例では、値またはパラメータは、さらに（例えば、パラメータデータに）処理され得る。値またはパラメータは、電流、電圧、電力、放射照度などの電気的パラメータであり得る。電力システム１００の１つ以上の素子は、電力デバイス１０６のスイッチＱまたはインダクタＬであり得る。１つ以上のセンサ１１８は、電力デバイス１０６の入力部もしくは出力部、または電力デバイス１０６の素子のいずれかにおいて物理的現象を検出するように構成され得る。例として、パラメータは、電力デバイス１０６の出力電流であり得る。

【0159】

ステップ２４０８において、電流関連パラメータが電流閾値を下回る電流値を示しているかどうかの決定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、ステップ２４０８の電流閾値は、ステップ５０４と同じ電流閾値、または方法５００のステップ５１２と同じ電流閾値であり得る。例として、電流関連パラメータは、電流閾値を上回るかまたは下回る電力デバイス１０６の出力電流であり得る。別の例として、電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の電圧（例えば、出力電圧）であり得、電圧の値は、電力デバイス１０６に関連する電流が閾値を上回っているかまたは下回っていることを示し得る。電流値が閾値を上回ることは、電力デバイス１０６に関連する温度が、電力デバイス１０６をウェイクアップ動作モードに変化させないことによって、管理される必要があり得ることを示し得る。これは、電力デバイスがシャットダウン動作モードにおいて動作するように変化した後であり得る。電流値が閾値を下回ることは、電力デバイス１０６に関連する温度が、シャットダウン動作モードに留まっている電力デバイスによって管理される必要があり得ないことを示し得、電力デバイス１０６は、ウェイクアップ動作モードにおいて動作するように進み得る。例として、電流値がある閾値を下回っているが異なる閾値を上回っている場合、電力デバイスは、ウェイクアップ動作モードに進み得るが、その後、電力低減動作モード（例えば、電力追跡動作モードとは対照的な温度管理動作モード）に変化させ得る。

【0160】

ステップ２４０８において、電流値が電流閾値を下回っていないとの決定である場合、ステップ２４０６に戻り得る。いくつかの例では、ステップ２４０２に戻り得る。

【0161】

ステップ２４０８において、電流値が電流閾値を下回っているとの決定である場合、次のステップはステップ２４１０であり得る。

【0162】

ステップ２４１０において、電力デバイスの動作モードは、ウェイクアップ動作モードに変化し得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。電力デバイス１０６の動作モードをウェイクアップ動作モードに変化させることは、電力デバイスの１つ以上の素子の温度を低減させた後に行われ得る。例えば、ステップ２４１０において、電力デバイス１０６は、電力変換器３００の１つ以上のスイッチＱをオンにすることによって、ウェイクアップ動作モードに変化し得る。ウェイクアップ動作モードの後、電力デバイス１０６は、電力追跡動作モード（例えば、温度管理動作モードとは対照的な非温度管理動作モード）において動作され得る。例えば、電力追跡動作モードにおいて、電力デバイス１０６の（例えば、電力デバイス１０６の入力部または出力部における）電圧または電流は、アルゴリズム（例えば、最大電力点追跡［ＭＰＰＴ］アルゴリズム）に従って制御され得る。

【0163】

例として、電力変換器３００を有する電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、（例えば、センサ、プロセッサに関連付けられたメモリなどのデバイスから）温度値を取得し得る。温度値は、電力デバイス１０６の１つ以上の素子の温度を示し得る。温度値は、電力デバイス１０６の１つ以上の素子の周りの周囲温度に関連する検知された温度値であり得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、温度値が温度閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。温度閾値は、電力デバイス１０６の劣化した動作を防止するために、または（例えば、過熱による、またはさらには過度の熱による電力デバイスの１つ以上の素子の破壊に起因する）電力デバイス１０６の動作不能を防止するために設定され得る。温度値が温度閾値よりも小さくない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、シャットダウン構成に留まり続け、ウェイクアップ構成に変化させ得ない。温度値が温度閾値を下回っている場合、コントローラ１１６は、（例えば、センサ、プロセッサに関連するメモリなどのデバイスから）電流関連パラメータを取得し得る。第１の電流関連パラメータは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子を通って流れる電流を示し得る。電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、電流関連パラメータが電流閾値よりも小さいかどうかを判定し得る。電流閾値は、電力デバイス１０６の劣化した動作を防止するために、または（例えば、過熱による、またはさらには過度の熱による電力デバイスの１つ以上の素子の破壊による）電力デバイス１０６の動作不能を防止するために設定され得る。電流関連パラメータが電流閾値よりも小さくない場合、電力デバイス１０６および電力変換器３００は、シャットダウン構成に留まり得、ウェイクアップ構成に変化させ得ない。電流関連パラメータが電流閾値よりも小さい場合、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６および電力変換器３００をウェイクアップ構成に変化させ得る。

【0164】

図５０を参照すると、電力デバイスのウェイクアップ動作モードを判定するための方法５０００が示されている。例えば、電力デバイスは、複数のウェイクアップ動作モードを有し得る。例として、ウェイクアップ動作モードは、入力電圧が減少し、かつ／または入力電流が増加するウェイクアップ動作モードを含み得る（電力デバイスの動作点がＩ－Ｖ曲線の右側から開始し、Ｉ－Ｖ曲線の左側に向かって移動するため、本明細書では「右からのウェイクアップ」とも称される）。ウェイクアップ動作モードは、入力電圧が増加し、かつ／または入力電流が減少するウェイクアップ動作モードを含み得る（電力デバイスの動作点がＩ－Ｖ曲線の左側から開始し、Ｉ－Ｖ曲線の右側に向かって移動するため、本明細書では「左からのウェイクアップ」とも称される）。電力デバイスはまた、複数のシャットダウン動作モードを有し得る。例として、シャットダウン動作モードは、入力電圧がほぼ開回路電圧になり、入力電流がほぼゼロになるまで、入力電圧が増加し、かつ／または入力電流が減少するシャットダウン動作モードを含み得る（電力デバイスの動作点がシャットダウン中にＩ－Ｖ曲線の右端部に移動するため、本明細書では「右へのシャットダウン」とも称される）。シャットダウン動作モードは、入力電圧がほぼゼロになり、入力電流がほぼ短絡電流になるまで、入力電圧が減少し、かつ／または入力電流が増加するシャットダウン動作モードを含み得る（電力デバイスの動作点がシャットダウン中にＩ－Ｖ曲線の左端部に移動するため、本明細書では「左へのシャットダウン」とも称される）。電力デバイスは、シャットダウン動作モードのうちの１つで動作した後、または１日の始めに、ウェイクアップ動作モードの１つに変化し得る。図５０の例は、本明細書に示される他の方法の一部分であり得る。例えば、方法５０００は、図２４のステップ２４１０に含まれ得る。

【0165】

ステップ５００２において、電力デバイスをシャットダウンさせるためにどのシャットダウンモードが最後に使用されたかに関する判定が行われ得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６をシャットダウンさせるためにどのシャットダウンモード（例えば、左へのシャットダウン、右へのシャットダウンなど）が最後に使用されたかに関する情報を格納するメモリを含み得る。「最後に使用された」（例えば、「最後に使用されたシャットダウンモード」）という用語は、本明細書では、「直前の」（例えば、「直前のシャットダウンモード」）という用語または「直近の」（例えば、「直近のシャットダウンモード」）という用語と同義に使用され得る。

【0166】

ステップ５００４において、電力デバイスをウェイクアップさせるためにどのウェイクアップモードが使用されるべきかに関する判定が行われ得る。ステップ５００４における判定は、ステップ５００２において判定されたシャットダウンモードに基づき得る。このステップは、電力システム１００の電力デバイス１０６および／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６をシャットダウンさせるために最後に使用されたシャットダウンモードに基づいて、どのウェイクアップモード（例えば、左からのウェイクアップ、右へのウェイクアップなど）を使用すべきかに関する情報を処理するプロセッサを含み得る。例として、最後に使用されたシャットダウンが左へのシャットダウンであった場合、左からのウェイクアップが選択され得る。最後に使用されたシャットダウンが右へのシャットダウンであった場合、右からのウェイクアップが選択され得る。別の例として、最後に使用されたシャットダウンが右へのシャットダウンであった場合、左からのウェイクアップが選択され得る。最後に使用されたシャットダウンが左へのシャットダウンであった場合、右からのウェイクアップが選択され得る。どのウェイクアップモードが選択されるかの判定はまた、他の要因に基づき得る。

【0167】

例として、電力変換器３００を有する電力デバイス１０６に関連付けられたコントローラ１１６は、電力デバイス１０６をシャットダウンさせるために最後に使用されたシャットダウン動作モードを判定し得る。次いで、コントローラ１１６は、電力デバイス１０６をシャットダウンさせるために最後に使用されたシャットダウン動作モードに基づいて、電力デバイス１０６をウェイクアップさせるためのウェイクアップ動作モードを選択し得る。

【0168】

いくつかの例では、ウェイクアップ動作モードは、入力電流および／または入力電圧に基づいて選択され得る。例えば、入力電流がほぼ短絡電流である、および／または入力電圧がほぼゼロである場合、左からのウェイクアップが選択され得る。入力電流がほぼゼロである、および／または入力電圧がほぼ開回路電圧である場合、右からのウェイクアップが選択され得る。

【0169】

いくつかの例では、シャットダウン動作モードは、シャットダウン動作モードの前に使用される電力デバイスの別の動作モード（例えば、昇圧モード、降圧モード、バイパスモードなど）に基づいて選択され得る。例えば、最後に使用された変換モードが、シャットダウン動作モードを選択するために判定され得る。例として、最後に使用された変換モードが昇圧モードであった場合、左へのシャットダウンが選択され得、最後に使用された変換モードが降圧モードであった場合、右へのシャットダウンが選択され得、その逆もまた同様であり得る。別の例として、最後に使用された動作モードがバイパスモードであった場合、左へのシャットダウンが選択され得る。別の例として、最後に使用された動作モードがバイパスモードであった場合、右へのシャットダウンが選択され得る。

【0170】

いくつかの例では、シャットダウン動作モードは、シャットダウン動作モードの前に使用される電力デバイスの電力低減動作モードに基づいて選択され得る。例えば、最後に使用された電力低減モードが、シャットダウン動作モードを選択するために判定され得る。例として、最後に使用された変換モードが、入力電流を低減させるか入力電圧を増加させることによって電力を低減させるように調整された電力低減モードであった場合、左へのシャットダウンが選択され得、最後に使用された変換モードが、入力電圧を低減させるかまたは入力電流を増加させることによって電力を低減させるように調整された電力低減モードであった場合、右へのシャットダウンは選択され得、その逆もまた同様であり得る。

【0171】

図２５～図４２は、本主題の例による、電力デバイスの電流－電圧曲線７００（Ｉ－Ｖ曲線）の様々なグラフの例を示している。

【0172】

図２５は、非バイパス動作モードにおいて動作する電力デバイスの例を示している。例えば、電力デバイス１０６は、（電力追跡動作モードとは対照的な）電力低減動作モードにおいて動作し得る。例えば、電力デバイス１０６は、電力変換動作モードにおいて動作し得る（一方、バイパス動作モードおよびシャットダウン動作モードは、非電力変換動作モードである）。図２５の例では、電力デバイス１０６は、昇圧電力変換モードにおいて動作している。出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きく、出力電流（Ｉｏｕｔ）は、入力電流（Ｉｉｎ）よりも小さい。動作点ＯＰ１（Ｖｉｎ、Ｉｉｎ）は、電力デバイス１０６に関連する温度を低減させようと試みるために、電力デバイス１０６に関連する電力を低減させようと試みるように制御され得る（これは、動作点がＭＰＰＴアルゴリズムなどの電力追跡アルゴリズムに従って制御され得る電力追跡電力変換モードとは異なり得る）。

【0173】

図２６は、（電力追跡動作モード、電力低減動作モード、またはシャットダウン動作モードとは対照的な）バイパス動作モードにおいて動作する電力デバイスの例を示している。例えば、電力デバイス１０６は、非電力変換動作モードにおいて動作し得る。例えば、（例えば、電力システム１００の１つ以上の素子、例えば、１つ以上の他の電力デバイス１０６に起因して）出力電流Ｉｏｕｔが増加した後、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度が増加し得る。（ステップ１９０４に示されるように）温度値が閾値を上回っていると判定された後、および（ステップ１９０６に示されるように）電力デバイス１０６が動作モードを変化させるべきであると判定された後、（ステップ１９０８に示されるように）電力デバイス１０６は、バイパス動作モードに変化し得る。その結果、動作点ＯＰ１（Ｉｉｎ、Ｖｉｎ）は動作点ＯＰ２（Ｉｏｕｔ、Ｖｏｕｔ）とほぼ等しくなることになる。入力電圧Ｖｉｎおよび入力電流Ｉｉｎは、（上記のように非電力変換動作モードであり得る）バイパスモードにおいて、それぞれ出力電圧Ｖｏｕｔおよび出力電流Ｉｏｕｔにほぼ等しくなり得る。例えば、（ステップ１９０６に示されるように）電力デバイス１０６が動作モードを変化させるべきであるとの判定は、（ステップ２３０２に示されるように）電力デバイス１０６に関連する少なくとも１つの第１のパラメータを取得することと、（例えば、出力電流Ｉｏｕｔに関連する）電流値が、（例えば、ステップ２３０４に示されるように、および図２６に示されるように、出力電流Ｉｏｕｔが図２５の出力電流Ｉｏｕｔよりも大きい）バイパス電流閾値などの第１の電流閾値を上回っていることを判定すること、とを含み得る。電力デバイス１０６が動作モードを変化させるべきであるとの判定は、電力（例えば、出力電力Ｐｏｕｔ）が（例えば、ステップ２３０６に示されるように）総電力よりも実質的に小さいと判定することを含み得る。（ステップ２３０８に示されるように）電力デバイス１０６の動作モードをバイパス動作モードに変化させることは、（図３Ｃに示される）電力変換器３００の複数のスイッチ（例えば、ハイサイドスイッチＱ１およびＱ４）をオンにすることを含み得る。バイパス動作モードにおいて動作するように電力デバイス１０６を制御することは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。

【0174】

電力デバイス１０６をバイパス動作モードに変化させることは、１つ以上の通信信号を、１つ以上の他の電力デバイス１０６または１つ以上のシステム電力デバイス１１０に伝送することを含み得る。１つ以上の通信信号は、電力デバイス１０６がバイパス動作モードに変化させていることを示す表示（例えば、１つ以上のビット）を含むバイパス信号であり得る。

【0175】

図２７は、電力デバイスがバイパス動作モードにおいて動作し続ける場合の例を示している。バイパス動作モードにおいて、動作点ＯＰ１は、ストリングパラメータおよび／またはシステムレベルパラメータによって設定され得る。例えば、電力デバイス１０６が、直列に接続された複数の電力デバイス１０６の直列ストリングの一部分である場合、電力デバイス１０６の入力電流および電力デバイス１０６の出力電流は、複数の直列接続された電力デバイス１０６のストリング電流にほぼ等しく（例えば、Ｉｉｎ＝Ｉｏｕｔ＝Ｉｓｔｒｉｎｇ）なり得る。例えば、（ステップ２３０８に示されるように）バイパス動作モードにおいて動作することを判定した後、（ステップ２３１０に示されるように）電力デバイスに関連する少なくとも１つの第２のパラメータが取得され得、（例えば、出力電流Ｉｏｕｔに関連する）電流値が、シャットダウン電流閾値（ステップ２３１２に示される）などの第２の電流閾値を上回っていないが、（例えば、ステップ２３０４に示されるように、および図２７に示されるように、出力電流Ｉｏｕｔが図２６の出力電流Ｉｏｕｔよりも大きい）バイパス電流閾値などの第１の電流閾値を上回っているとの判定が行われ得る。したがって、出力電流Ｉｏｕｔが増加しても、電力デバイス１０６は、（ステップ２３０８に示されるように）バイパス動作モードにおいて動作し続け得る。いくつかの例では、第１のパラメータは、第２のパラメータと同じであり得る。バイパス動作モードにおいて動作し続けるように電力デバイス１０６を制御することは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。

【0176】

図２８は、電力低減動作モードにおいて動作する電力デバイスの例を示している。例えば、出力電流Ｉｏｕｔが増加する場合、シャットダウン動作モードに変化させる前に、電力デバイス１０６は、最初に、電力低減動作モードにおいて動作することによって温度を低減させることを試み得る。例えば、電力デバイス１０６は、電力デバイス１０６に関連する温度を低減させようと試みるために、電力デバイス１０６に関連する電力を低減させようと試みるように電圧（例えば、入力電圧Ｖｉｎ）または電流（例えば、入力電圧Ｉｉｎ）を制御し得る。図２８は、図２８の出力電流Ｉｏｕｔに対して増加した出力電流Ｉｏｕｔを示している。電力低減動作モードにおいて、電力デバイス１０６は、降圧動作モードにおいて、昇圧動作モードにおいて、昇降圧動作モードにおいて、またはバイパス動作モードにおいて動作している場合がある。例えば、電力デバイスは、入力電圧Ｖｉｎに対して出力電圧Ｖｏｕｔをバッキング（降圧）するか、または入力電圧Ｖｉｎに対して出力電圧Ｖｏｕｔをブースト（昇圧）するか、または入力電圧とほぼ同じレベルで出力電圧を維持し得る。図２７の例では、電力デバイス１０６は、昇圧動作モードにおいて動作している。出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きく、出力電流（Ｉｏｕｔ）は、入力電流（Ｉｉｎ）よりも小さい。動作点ＯＰ１（Ｖｉｎ、Ｉｉｎ）は、電力デバイス１０６に関連する温度を低減させようと試みるために、電力デバイス１０６に関連する電力を低減させようと試みるように制御され得る。

【0177】

図２９は、電力デバイスがシャットダウン動作モードに変化させる例を示している。例えば、（ステップ２３０８に示されるように）バイパス動作モードにおいて動作することを判定した後、（ステップ２３１０に示されるように）電力デバイスに関連する少なくとも１つの第２のパラメータが取得され得、（例えば、出力電流Ｉｏｕｔに関連する）電流値が、（例えば、ステップ２３１２に示されるように、および図２９に示されるように、出力電流Ｉｏｕｔが図２８の出力電流Ｉｏｕｔより大きい）シャットダウン電流閾値などの第２の電流閾値を上回っているとの判定が行われ得る。したがって、電力デバイス１０６は、（ステップ２３１６に示されるように）シャットダウン動作モードにおいて動作するように変化させ得る。いくつかの例では、第１のパラメータは、第２のパラメータと同じであり得る。電力デバイス１０６が動作モードを変化させるべきであるとの判定は、電力（例えば、出力電力Ｐｏｕｔ）が（例えば、ステップ２３１４に示されるように）総電力よりも実質的に小さいと判定することを含み得る。（ステップ２３１６に示されるように）電力デバイス１０６の動作モードをシャットダウン動作モードに変化させることは、（図３Ｂに示されるように）電力変換器３００の複数のスイッチＱをオフにすることを含み得る。シャットダウン動作モードにおいて動作するように電力デバイス１０６を制御することは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。電力デバイス１０６をシャットダウン動作モードに変化させることは、入力電流Ｉｉｎを（ほぼゼロ電流に向かって）低減させること、または入力電圧Ｖｉｎを開回路電圧（Ｖｏｃ）まで増加させることを含み得る。電力デバイス１０６をシャットダウン動作モードに変化させることは、１つ以上の通信信号を、１つ以上の他の電力デバイス１０６または１つ以上のシステム電力デバイス１１０に伝送することを含み得る。１つ以上の通信信号は、電力デバイス１０６がシャットダウン動作モードに変化していることを示す表示（例えば、１つ以上のビット）を含むシャットダウン信号であり得る。

【0178】

図３０および図３１は、電力デバイスがシャットダウン動作モードに変化させ続ける例を示している。電力デバイス１０６をシャットダウン動作モードに変化させ続けることは、入力電流Ｉｉｎを（ほぼゼロ電流に向かって）さらに低減させること、または入力電圧Ｖｉｎを開回路電圧（Ｖｏｃ）までさらに増加させることを含み得る。

【0179】

図３２は、シャットダウン動作モードにおける電力デバイスの例を示している。シャットダウン動作モードにおいて、入力電流Ｉｉｎは、ほぼゼロであり、入力電圧Ｖｉｎは、開回路電圧（Ｖｏｃ）であり得る。電力デバイス１０６が、電力システムの他の１つ以上の電力デバイス１０６のストリング電流Ｉｓｔｒｉｎｇをバイパスさせるための１つ以上のバイパスダイオードを含み得るため、出力電圧は、シャットダウンモードにおいてほぼ－０．７ボルトであり得る。いくつかの例では、スイッチＱに関連する１つ以上のダイオード（例えば、１つ以上のボディダイオード）が、バイパスダイオードとして機能し得る。いくつかの例では、電力デバイス１０６または関連付けられた１つ以上の電力ソース１０２は、１つ以上の専用バイパスダイオードを含み得る。１つ以上のバイパスダイオードは、ほぼ０．７ボルトの動作電圧を有し得る。

【0180】

図３３は、シャットダウンモードにおいて、電流（例えば、出力電流Ｉｏｕｔ）が減少し得、このことは、電力デバイスがウェイクアップ動作モードに変化させることにつながり得ることを示している。

【0181】

図３４は、ウェイクアップ動作モードにおける電力デバイスを示している。例えば、出力電流Ｉｏｕｔが減少した後、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度が減少し得る。（例えば、出力電流Ｉｏｕｔに関連する）電流値が、（例えば、ステップ２４０８に示されるように、および図３３に示されるように、出力電流Ｉｏｕｔが図３１の出力電流Ｉｏｕｔよりも小さい）バイパス電流閾値などの第１の電流閾値を下回っていると判定された後、（ステップ２４１０に示されるように）電力デバイス１０６は、ウェイクアップ動作モードに変化し得る。（ステップ２４１０に示されるように）電力デバイス１０６の動作モードをウェイクアップ動作モードに変化させることは、電力変換器３００の１つ以上のスイッチをオンにすることを含み得る。いくつかの例では、ウェイクアップ動作モードにおいて動作するように電力デバイス１０６を制御することは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。例えば、電力デバイス１０６は、（電力追跡動作モードとは対照的に、温度に依拠する）電力低減動作モードにウェイクアップし得る。

【0182】

図３４の例では、ウェイクアップ動作モードは、入力電圧Ｖｉｎを低減させることか、または入力電流Ｉｉｎを増加させることを含み得る。この例では、ウェイクアップ動作モードは、入力電圧Ｖｉｎがほぼ開回路電圧（Ｖｏｃ）であり、かつ入力電流Ｉｉｎがほぼゼロである状態で開始する。電力追跡動作モードに従って、例えば、電力追跡アルゴリズム（例えば、ＭＰＰＴアルゴリズム）に従って、入力電圧Ｖｉｎが低減し得、または入力電流Ｉｉｎが増加し得る。例えば、電圧は、所望の動作点の電圧値に向かって低減し得る。（例えば、ステップ５００２および５００４に示されるように）ウェイクアップ動作モードは、シャットダウン動作モードに基づいて選択され得る。別の例として、ウェイクアップ動作モードは、入力電流および／または入力電圧に基づいて選択され得る。

【0183】

図３５は、ウェイクアップ動作モードを継続する電力デバイスを示している。動作点ＯＰ１（Ｉｉｎ、Ｖｉｎ）は、電力追跡アルゴリズムに従って制御され得る。入力電圧Ｖｉｎは、さらに低減し得るか、または入力電流Ｉｉｎは、所望の動作点（例えば、最大電力点）に向かってさらに増加し得る。

【0184】

図３６は、（電力低減動作モードと対照的な）電力追跡動作モードにおいて動作する電力デバイスの例を示している。例えば、電力デバイス１０６は、電力変換動作モードにおいて動作している場合がある。図１８に示されるように、電力デバイス１０６は、昇圧変換モードにおいて動作している。出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きく、入力電流（Ｉｉｎ）は、出力電流（Ｉｏｕｔ）よりも大きい。動作点ＯＰ１（Ｖｉｎ、Ｉｉｎ）は、ＭＰＰＴアルゴリズムなどのアルゴリズムによって判定され得る。温度値が閾値を下回る場合、閾値を上回った温度値と同程度に電力デバイスの動作に負の影響を及ぼし得ない。したがって、電力低減モードはもはや有益ではなく、電力デバイスは、電力追跡動作モードにおいて比較的効果的に動作し得る。上述のように、いくつかの場合では、ウェイクアップ動作モードの後、温度値が依然として閾値を上回っている場合、電力デバイス１０６は、電力追跡動作モードではなく、電力低減動作モードにおいて動作し得る。電力デバイス１０６は、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために、電力低減動作モードにおいて動作し得る。

【0185】

図３７は、電力デバイスがシャットダウン動作モードに変化させる例を示している。例えば、（ステップ２３０８に示されるように）バイパス動作モードにおいて動作することを判定した後、（ステップ２３１０に示されるように）電力デバイスに関連する少なくとも１つの第２のパラメータが取得され得、（例えば、出力電流Ｉｏｕｔに関連する）電流値が、（例えば、ステップ２３１２に示されるように、および図２９に示されるように、出力電流Ｉｏｕｔが図２８の出力電流Ｉｏｕｔより大きい）シャットダウン電流閾値などの第２の電流閾値を上回っているとの判定が行われ得る。したがって、電力デバイス１０６は、（ステップ２３１６に示されるように）シャットダウン動作モードにおいて動作するように変化させ得る。いくつかの例では、第１のパラメータは、第２のパラメータと同じであり得る。電力デバイス１０６が動作モードを変化させるべきであるとの判定は、電力（例えば、出力電力Ｐｏｕｔ）が（例えば、ステップ５１４に示されるように）総電力よりも実質的に小さいと判定することを含み得る。（ステップ２３１６に示されるように）電力デバイス１０６の動作モードをシャットダウン動作モードに変化させることは、（図３Ｂに示されるように）電力変換器３００の複数のスイッチＱをオフにすることを含み得る。シャットダウン動作モードにおいて動作するように電力デバイス１０６を制御することは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。電力デバイス１０６をシャットダウン動作モードに変化させることは、入力電流Ｉｉｎを（ほぼゼロ電流に向かって）低減させること、または入力電圧Ｖｉｎを開回路電圧（Ｖｏｃ）まで増加させることを含み得る。電力デバイス１０６をシャットダウン動作モードに変化させることは、１つ以上の通信信号を、１つ以上の他の電力デバイス１０６または１つ以上のシステム電力デバイス１１０に伝送することを含み得る。１つ以上の通信信号は、電力デバイス１０６がシャットダウン動作モードに変化していることを示す表示（例えば、１つ以上のビット）を含むシャットダウン信号であり得る。

【0186】

図３８は、シャットダウン動作モードにおける電力デバイスの例を示している。

【0187】

シャットダウンモードに変化させることは、（例えば、１つ以上の電力ソースから切断することによって）Ｉ－Ｖ曲線の右側へ移動すること、または（例えば、１つ以上の電力ソースへの接続を短絡することによって）Ｉ－Ｖ曲線の左側に移動することを含み得る。どの選択肢が使用されるかは、変換器がシャットダウン前にどの動作モードにおいて動作しているか（例えば、降圧モードまたは昇圧モード）に依拠し得る。どのシャットダウンが行われるかは、どのウェイクアップが行われるかを規定し得る。例えば、シャットダウンが左側に行われる場合、ウェイクアップは右側に行われ得、その逆も同様であり得る。また、シャットダウンは、電流または電圧が比較的徐々に電力デバイスをシャットダウンさせるように制御される、段階的シャットダウンまたはソフトシャットダウンであり得る。または、シャットダウンは、（例えば、電力デバイスのすべてのスイッチをオフにすることによって）電力デバイスが直接シャットダウンモードに変化する、クイック／ほぼ即時シャットダウンまたはハードシャットダウンであり得る。シャットダウンのタイプは、電力デバイスに関連する温度値に依拠し得る。より高い温度はより劇的かつ即時のハードシャットダウンを規定し得るが、より低い温度はより穏やかでより漸進的なソフトシャットダウンを規定し得る。

【0188】

いくつかの場合において、バイパスまたはシャットダウンは、電流ではなく温度に依拠し得る。いくつかの場合において、電力デバイスの周波数が、電力デバイスの温度を低下させるために使用され得る。

【0189】

図３９は、ウェイクアップ動作モードにおける電力デバイスを示している。例えば、出力電流Ｉｏｕｔが減少した後、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度が減少し得る。（例えば、出力電流Ｉｏｕｔに関連する）電流値が（例えば、ステップ２４０８に示されるように、および図３９に示されるように、出力電流Ｉｏｕｔが図３８の出力電流Ｉｏｕｔよりも小さい）バイパス電流閾値などの第１の電流閾値を下回っていると判定された後、電力デバイス１０６は、（ステップ２４１０に示されるように）ウェイクアップ動作モードに変化し得る。（ステップ２４１０に示されるように）電力デバイス１０６の動作モードをウェイクアップ動作モードに変化させることは、電力変換器３００の１つ以上のスイッチＱをオンにすることを含み得る。いくつかの例では、ウェイクアップ動作モードにおいて動作するように電力デバイス１０６を制御することは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために行われ得る。例えば、電力デバイス１０６は、（電力追跡動作モードとは対照的に、温度に依拠する）電力低減動作モードにウェイクアップし得る。

【0190】

図４０の例では、ウェイクアップ動作モードは、入力電圧Ｖｉｎを増加させることか、または入力電流Ｉｉｎを減少させることを含む。この例では、ウェイクアップ動作モードは、入力電圧Ｖｉｎがほぼゼロであり、入力電流Ｉｉｎがほぼ短絡電流（Ｉｓｃ）である状態で開始する。電力追跡動作モードに従って、例えば、電力追跡アルゴリズム（例えば、ＭＰＰＴアルゴリズム）に従って、入力電圧Ｖｉｎが、増加し得るか、または入力電流Ｉｉｎが、低減し得る。例えば、電圧は、所望の動作点の電圧値に向かって増加し得る。（例えば、ステップ５００２および５００４に示されるように）ウェイクアップ動作モードは、シャットダウン動作モードに基づいて選択され得る。別の例として、ウェイクアップ動作モードは、入力電流および／または入力電圧に基づいて選択され得る。

【0191】

例として、ウェイクアップ動作モードの動作点ＯＰ１は、電力デバイス１０６と１つ以上の関連付けられた電力ソース１０２（例えば、１つ以上のＰＶモジュール）との間の接続を短絡することによって、入力電圧Ｖｉｎがほぼゼロであり、入力電流Ｉｉｎがほぼ短絡電流（Ｉｓｃ）であり得る。いくつかの例では、電力システム１００の１つ以上の素子は、電力デバイス１０６がウェイクアップ動作モードに変化させるときに、ある量の電気エネルギーを受信し得る。例えば、１つ以上のコンデンサ（例えば、コンデンサＣ１）は、１つ以上の他のコンデンサ（例えば、コンデンサＣ２）に放電し得る。例として、電力システム１００は、電気エネルギーを受信するための１つ以上の電気エネルギー貯蔵デバイス（例えば、バッテリ）を含み得る。

【0192】

図４１は、ウェイクアップ動作モードにおいて動作を継続する電力デバイスを示している。動作点ＯＰ１（Ｉｉｎ、Ｖｉｎ）は、電力追跡アルゴリズムに従って制御され得る。入力電圧Ｖｉｎは、さらに増加し得るか、または入力電流Ｉｉｎは、所望の動作点（例えば、最大電力点）に向かってさらに低減し得る。

【0193】

図４２は、（電力低減動作モードと対照的な）電力追跡動作モードにおいて動作する電力デバイスの例を示している。例えば、電力デバイス１０６は、電力変換動作モードにおいて動作している場合がある。図４２に示されるように、電力デバイス１０６は、昇圧変換モードにおいて動作している。出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きく、入力電流（Ｉｉｎ）は、出力電流（Ｉｏｕｔ）よりも大きい。動作点ＯＰ１（Ｖｉｎ、Ｉｉｎ）は、ＭＰＰＴアルゴリズムなどのアルゴリズムによって判定され得る。温度値が閾値を下回っている場合、閾値を上回った温度値と同程度に電力デバイスの動作に負の影響を及ぼし得ない。したがって、電力低減モードはもはや有益ではなく、電力デバイスは、電力追跡動作モードにおいて比較的効果的に動作し得る。上述のように、いくつかの場合において、ウェイクアップ動作モードの後、温度値が依然として閾値を上回っている場合、電力デバイス１０６は、電力追跡動作モードではなく、電力低減動作モードにおいて動作し得る。電力デバイス１０６は、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度を低減させるために、電力低減動作モードにおいて動作し得る。

【0194】

図４３～図４９は、本主題の例による、電力デバイスのシャットダウンに関連する様々なグラフの例を示している。

【0195】

図４３は、電力デバイスを制御するために使用され得る電流－温度グラフ４３００の例を示している。グラフ４３００は、温度管理／電力低減動作モードにおいて電力デバイスを制御するために使用され得るディレーティング曲線４３０２を含む。グラフ４３００はまた、シャットダウン動作モードに関して電力デバイスを制御するために使用され得る温度シャットダウン閾値４３１０を含む。グラフ４３００はまた、シャットダウン動作モードに関して電力デバイスを制御するために使用され得る電流シャットダウン閾値４３１２を含む。グラフ４３００の電流は、電力システム１００の１つ以上の素子に関連する電流、例えば、変換器３００の１つ以上のインダクタＬの電流値に関連する電流値ＩＬであり得る。ディレーティング曲線４３０２は、温度がほぼ０～ほぼ第１の温度Ｔ１の範囲内にあるときに最大電流Ｉｍａｘを規定する部分４３０４、温度がほぼ第１の温度Ｔ１～ほぼシャットダウン温度Ｔｓｄの範囲内にあるときにほぼ最大電流Ｉｍａｘ～ほぼシャットダウン電流Ｉｓｄの範囲の間の可変電流Ｉを規定する線形部分４３０６、および温度がほぼシャットダウン温度Ｔｓｄであるときにほぼシャットダウン電流Ｉｓｄ～ほぼ０の範囲内の電流を規定する部分４３０８を含み得る。ディレーティング曲線４３０２は、ドループ曲線として知られているものであり得る。電流Ｉは、電力デバイス１０６の出力電流Ｉｏｕｔであり得る。温度Ｔは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度であり得る。温度シャットダウン閾値４３１０は、温度値がほぼシャットダウン温度Ｔｓｄであるとき、電力デバイス１０６のシャットダウンを規定し得る（例えば、電力デバイスは、曲線とは対照的に、閾値に従ってシャットダウン動作モードにおいて動作され得る）。電流シャットダウン閾値４３１２は、電流値がほぼシャットダウン電流Ｉｏｖｅｒであるとき、電力デバイス１０６のシャットダウンを規定し得る（例えば、電力デバイスは、曲線とは対照的に、閾値に従ってシャットダウン動作モードにおいて動作され得る）。

【0196】

図４４は、電力デバイスを制御するために使用され得る電流－温度グラフ４４００の例を示している。グラフ４３００と同様に、グラフ４４００は、温度管理／電力低減動作モードにおいて電力デバイスを制御するために使用され得るディレーティング曲線４３０２を含む。グラフ４４００はまた、シャットダウン動作モードに関して電力デバイスを制御するために使用され得るシャットダウン曲線４４１２を含む。シャットダウン曲線４４１２は、温度がほぼ０～ほぼ第１の温度Ｔ２の範囲内にあるときに最大電流Ｉｏｖｅｒを規定する部分４４１４、温度がほぼ第１の温度Ｔ２～ほぼシャットダウン温度Ｔｓｄの範囲にあるときにほぼ最大電流Ｉｏｖｅｒ～ほぼ電流Ｉｔの範囲の間の可変電流Ｉを規定する線形部分４４１６、および温度がほぼシャットダウン温度Ｔｓｄであるときに電流Ｉｔ～ほぼ０の範囲内の電流を規定する部分４４１８を含み得る。シャットダウン曲線４４１２は、ドループ曲線として知られているものであり得る。電流Ｉは、電力デバイス１０６の出力電流Ｉｏｕｔであり得る。温度Ｔは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子に関連する温度であり得る。温度Ｔ２は温度Ｔ１と同じであり得る。シャットダウン曲線４４１２は、シャットダウン閾値４３１０、４３１２とは対照的に、電力デバイス１０６の比較的漸進的なシャットダウンを規定し得る。シャットダウン曲線４４１２はまた、電力デバイス１０６が、シャットダウン閾値４３１０、４３１２を使用するときに考えられ得る比較的危険な動作点において動作することを防止するのに役立ち得る。シャットダウン曲線４４１２はまた、電力デバイス１０６の１つ以上の素子が比較的高温に達することを防止するのに役立ち得、これは、電力デバイス１０６の１つ以上の素子を保護し得、それらの寿命を延ばすのに役立ち得る。いくつかの例では、シャットダウン曲線は、曲線の１つ以上の値を変化させることによって制御され得る。例えば、電流Ｉｔに設定された値および温度Ｔｓｄに設定された値を制御することが、異なるシャットダウン曲線を生成し得る。

【0197】

図４５は、電力デバイスを制御するために使用され得る電流－温度グラフ４５００の例を示している。図４５の例では、温度が負の温度値Ｔｍｉｎに達した場合、シャットダウンまたはバイパスも行われ得る。

【0198】

図４６は、電力デバイスを制御するために使用され得る電流－温度グラフ４６００の例を示している。図４６の例では、シャットダウン曲線およびバイパス曲線は、各々１つ以上の非線形部分を含む。

【0199】

図４７は、電力デバイスの制御に使用され得る電流－温度グラフ４７００の例を示している。図４７の例では、曲線は電力デバイスの動作モードに依拠し得る。例えば、図４７の曲線は、電力デバイスが昇圧動作モードにあるときにバイパスまたはシャットダウンを制御するために使用され得る。電流値は、入力電流値Ｉｉｎをインダクタ電流値ＩＬで除した値であり得る。温度値は、電力デバイスの１つ以上の素子（例えば、インダクタ、トランジスタ、ハウジングなど）の温度であり得る。

【0200】

図４８は、電力デバイスを制御するために使用され得る電流－温度グラフ４８００の例を示している。図４８の例では、曲線は、電力デバイスの動作モードに依拠し得る。例えば、図４８の曲線は、電力デバイスが降圧動作モードであるときにバイパスまたはシャットダウンを制御するために使用され得る。電流値は、出力電流値Ｉｏｕｔをインダクタ電流値ＩＬで除した値であり得る。温度値は、電力デバイスの１つ以上の素子（例えば、インダクタ、トランジスタ、ハウジングなど）の温度であり得る。

【0201】

図４９は、電力デバイスの制御に使用され得る電力－電力グラフ４９００の例を示している。図４９の例では、電力バイパス曲線４９０２および電力シャットダウン曲線４９１２が、電力デバイスのバイパスまたはシャットダウンを制御するために使用され得る。電力値は、電力損失値ＰＤであり得る。温度値は、電力デバイスの１つ以上の素子（例えば、インダクタ、トランジスタ、ハウジングなど）の温度であり得る。

【0202】

上記の例では、１つ以上のルックアップテーブルが、電力デバイスのバイパスまたはシャットダウンを制御するために使用され得る。

【0203】

いくつかの例を上記で説明されているが、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よう。このような変更、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、この説明の一部分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、例示にすぎず、限定的ではない。

【0204】

以下の例がさらに開示される。
１．装置であって、
降圧動作モードまたは昇圧動作モードの少なくとも一方を動作するように構成された電力変換器と、
電力変換器の温度に関連する少なくとも１つのパラメータを取得するように構成された少なくとも１つのセンサと、
少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っているかどうかを判定するように、かつ電力変換器の現在の動作モードを判定するように構成されたコントローラと、を備え、
コントローラが、少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っていることに応答して、電力変換器を制御して、電力変換器に関連する電力を低減させるようにさらに構成され、
コントローラが、電力変換器の現在の動作モードに基づいて、電力変換器を制御して、電力変換器に関連する電力を低減させるようにさらに構成されている、装置。
２．電力変換器に関連する電力が、電力変換器の入力部における入力電力である、条項１に記載の装置。
３．電力変換器が降圧動作モードである場合、コントローラが、電力変換器を制御して、電力変換器の入力部における入力電圧を低減させて、電力変換器に関連する電力を低減させるように構成されている、条項１または２に記載の装置。
４．電力変換器が昇圧動作モードである場合、コントローラが、電力変換器を制御して、電力変換器の入力部における入力電流を低減させて、電力変換器に関連する電力を低減させるように構成されている、条項１または２に記載の装置。
５．電力変換器が降圧動作モードである場合、コントローラが、電力変換器を制御して、電力変換器の入力部における入力電流を増加させて、電力変換器に関連する電力を低減させるように構成されている、条項１または２に記載の装置。
６．電力変換器が昇圧動作モードにある場合、コントローラが、電力変換器を制御して、電力変換器の入力部における入力電圧を増加させて、電力変換器に関連する電力を低減させるように構成されている、条項１または２に記載の装置。
７．少なくとも１つのパラメータが、電力変換器の少なくとも１つのスイッチの温度に関連している、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
８．少なくとも１つのスイッチが、少なくとも１つの金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である、条項７に記載の装置。
９．少なくとも１つのパラメータが、電力変換器のインダクタの温度に関連している、条項１～６のいずれか一項に記載の装置。
１０．電力変換器が、電力変換器の出力部における出力電流の変化に応答して、電力変換器の動作モードを変化させるようにさらに構成されている、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
１１．電力変換器が、電力変換器の周波数を低減させて、電力変換器の温度を低減させるようにさらに構成されている、条項１～１０のいずれか一項に記載の装置。
１２．方法であって、
動作モードにおいて動作するように構成された電力変換器の温度に関連する少なくとも１つのパラメータを取得することであって、動作モードが、降圧動作モードまたは昇圧動作モードのうちの少なくとも一方を含む、取得することと、
少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っているかどうかを判定することと、
電力変換器の現在の動作モードを判定することと、
電力変換器の現在の動作モードおよび少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っていることに基づいて、電力変換器に関連する電力を低減させることと、を含む、方法。
１３．電力変換器に関連する電力が電力変換器への入力電力である、条項１２に記載の方法。
１４．電力変換器が降圧動作モードあることに基づいて、電力変換器に関連する電力を低減することが、電力変換器の入力部における入力電圧を低減することを含むことをさらに含む、条項１２または１３に記載の方法。
１５．電力変換器が昇圧動作モードにあることに基づいて、電力変換器に関連する電力を減少させることが、電力変換器の入力部における入力電流を減少させることを含むことをさらに含む、条項１２または１３に記載の方法。
１６．電力変換器が降圧動作モードにあることに基づいて、電力変換器に関連する電力を低減させることが、電力変換器の入力部における入力電流を増加させることを含むことをさらに含む、条項１２または１３に記載の方法。
１７．電力変換器が昇圧動作モードにあることに基づいて、電力変換器に関連する電力を低減させることが、電力変換器の入力部における入力電圧を増加させることを含むことをさらに含む、条項１２または１３に記載の方法。
１８．少なくとも１つのパラメータが、電力変換器の少なくとも１つのスイッチの温度に関連している、条項１２～１７のいずれか一項に記載の方法。
１９．少なくとも１つのスイッチが、少なくとも１つの金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である、条項１８に記載の方法。
２０．少なくとも１つのパラメータが、電力変換器のインダクタの温度に関連している、条項１２～１７のいずれか一項に記載の方法。
２１．出力電流の変化に応答して、電力変換器の動作モードを変化させることをさらに含む、条項１２項～２０項のいずれか一項に記載の方法。
２２．電力変換器の周波数を低減させて電力変換器の温度を低減させることをさらに含む、条項１２～２１のいずれか一項に記載の方法。
２３．装置であって、
複数の動作モードにおいて動作するように構成された電力変換器であって、複数の動作モードが、降圧動作モード、および昇圧動作モードを含む、電力変換器と、
電力変換器の温度に関連する少なくとも１つのパラメータを取得するように構成された少なくとも１つのセンサと、
少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っているかどうかを判定するように、かつ複数の動作モードから電力変換器の現在の動作モードを判定するように構成されたコントローラと、を備え、
コントローラが、少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っていることに応答して、電力変換器を制御して、電力変換器に関連する電力を低減させるようにさらに構成され、
コントローラが、電力変換器の判定された現在の動作モードに基づいて、電力変換器を制御して、電力変換器に関連する電力を低減させるようにさらに構成され、
電力変換器が、電力変換器の出力部における出力電流の変化に応答して、電力変換器の動作モードを、判定された現在の動作モードから別の動作モードに変化させるようにさらに構成されている、装置。
２４．方法であって、
複数の動作モードにおいて動作するように構成された電力変換器の温度に関連する少なくとも１つのパラメータを取得することであって、複数の動作モードが、降圧動作モード、および昇圧動作モードを含む、取得することと、
少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っているかどうかを判定することと、
複数の動作モードから電力変換器の現在の動作モードを判定することと、
電力変換器の判定された現在の動作モードに基づいて、および少なくとも１つのパラメータが閾値を上回っていることに基づいて、電力変換器に関連する電力を低減させることと、
出力電流の変化に応答して、電力変換器の動作モードを、判定された現在の動作モードから別の動作モードに変化させることと、を含む、方法。
２５．装置であって、
複数のシャットダウン動作モードおよび複数のウェイクアップ動作モードにおいて動作するように構成された電力変換器と、
複数のシャットダウン動作モードのうちの最後に使用されたシャットダウン動作モードを判定するように構成されたコントローラであって、最後に使用されたシャットダウン動作モードが、電力変換器をシャットダウン動作モードに設定するために最後に使用されたものである、コントローラと、を備え、
コントローラが、最後に使用されたシャットダウン動作モードに基づいて、複数のウェイクアップ動作モードのうちの１つのウェイクアップ動作モードを判定して、電力変換器をウェイクアップ動作モードに設定するようにさらに構成されている、装置。
２６．複数のシャットダウン動作モードが、
電力変換器が電力変換器の入力電流をほぼゼロに低減させるように構成されている第１のシャットダウン動作モードと、
電力変換器が電力変換器の入力電圧をほぼゼロに低減させるように構成されている第２のシャットダウン動作モードと、を含む、条項２５に記載の装置。
２７．複数のウェイクアップ動作モードが、
電力変換器が電力変換器の入力電流をほぼゼロから増加させるように構成されている第１のウェイクアップ動作モードと、
電力変換器が電力変換器の入力電圧をほぼゼロから増加させるように構成されている第２のウェイクアップ動作モードと、を含む、条項２５または２６に記載の装置。
２８．コントローラが、最後に使用されたシャットダウン動作モードが第１のシャットダウン動作モードであることに基づいて、第１のウェイクアップ動作モードを選択するように構成されている、条項２７に記載の装置。
２９．コントローラが、最後に使用されたシャットダウン動作モードが第２のシャットダウン動作モードであることに基づいて、第２のウェイクアップ動作モードを選択するように構成されている、条項２７に記載の装置。
３０．コントローラが、最後に使用されたシャットダウン動作モードが第２のシャットダウン動作モードであることに基づいて、第１のウェイクアップ動作モードを選択するように構成されている、条項２７に記載の装置。
３１．コントローラが、最後に使用されたシャットダウン動作モードが第１のシャットダウン動作モードであることに基づいて、第２のウェイクアップ動作モードを選択するように構成されている、条項２７に記載の装置。
３２．コントローラが、電力変換器の最後に使用された変換動作モードに基づいて、複数のシャットダウン動作モードのうちの１つのシャットダウン動作モードを選択するように構成されている、条項２５～３１のいずれか一項に記載の装置。
３３．コントローラが、電力変換器の最後に使用された変換モードが昇圧変換モードであることに基づいて、第１のシャットダウン動作モードを選択するように構成されている、条項２６に記載の装置。
３４．コントローラが、電力変換器の最後に使用された変換モードが降圧変換モードであることに基づいて、第１のシャットダウン動作モードを選択するように構成されている、条項２６に記載の装置。
３５．コントローラが、電力変換器の最後に使用された変換モードが昇圧変換モードであることに基づいて、第２のシャットダウン動作モードを選択するように構成されている、条項２６に記載の装置。
３６．コントローラが、電力変換器の最後に使用された変換モードが昇圧変換モードであることに基づいて、第２のシャットダウン動作モードを選択するように構成されている、条項２６に記載の装置。
３７．コントローラが、電力変換器の最後に使用された電力低減動作モードに基づいて、複数のシャットダウン動作モードのうちの１つシャットダウン動作モードを選択するように構成されている、条項２５～３６のいずれか一項に記載の装置。
３８．コントローラが、電力変換器の最後に使用された電力低減モードに基づいて、第１のシャットダウン動作モードを選択するように構成されている、条項２６に記載の装置。
３９．電力変換器の最後に使用された電力低減モードが、入力電流を低減させるか、または入力電圧を増加させることによって、電力を低減させるように調整された電力低減モードである、条項３８に記載の装置。
４０．コントローラが、最後に使用された電力低減モードに基づいて、第２のシャットダウン動作モードを選択するように構成されている、条項２６に記載の装置。
４１．電力変換器の最後に使用された電力低減モードが、入力電流を低減させるか、または入力電圧を増加させることによって、電力を低減させるように調整された電力低減モードである、条項４０に記載の装置。
４２．コントローラが、電力変換器の最後に使用された動作モードがバイパス動作モードであることに基づいて、複数のシャットダウン動作モードのうちの１つのシャットダウン動作モードを選択するように構成されている、条項２５～４１のいずれか一項に記載の装置。
４３．装置であって、
電力変換動作モードおよびバイパス動作モードにおいて動作するように構成された電力変換器と、
電力変換器の温度を示す少なくとも１つの第１のパラメータを取得するように構成された少なくとも１つの第１のセンサと、
電力変換器の出力電流を示す少なくとも１つの第２のパラメータを取得するように構成された少なくとも１つの第２のセンサと、
温度が温度閾値を上回り、かつ出力電流が電流閾値を上回るときを判定するように構成されたコントローラと、を備え、
コントローラが、温度が温度閾値を上回り、出力電流が電流閾値を上回る場合、電力変換器を制御して、バイパス動作モードにおいて動作するようにさらに構成されている、装置。
４４．電力変換器が、降圧変換器、昇圧変換器、降圧／昇圧変換器、または降圧＋昇圧変換器のうちの少なくとも１つを備える、条項４３に記載の装置。
４５．電力変換器が複数のスイッチを有する、条項４３または４４に記載の装置。
４６．バイパス動作モードにおいて、電力変換器の入力部を電力変換器の出力部に接続するために複数のスイッチがオンにされる、条項４３～４５のいずれか一項に記載の装置。
４７．バイパス動作モードが非電力変換モードであり、電力変換器の入力電力が電力変換器の出力電力にほぼ等しい、条項４３～４６のいずれか一項に記載の装置。
４８．少なくとも１つの第２のパラメータが、電力変換器の出力電流、複数の電力変換器のストリング電流、電力変換器の出力電力、または複数の電力変換器のストリング電力のうちの少なくとも１つを示す、条項４３～４７のいずれか一項に記載の装置。
４９．電力変換器がまた、シャットダウン動作モードを有するように構成されている、条項４３～４８のいずれか一項に記載の装置。
５０．コントローラが、出力電流が第２の電流閾値を上回る場合に、電力変換器を制御して、シャットダウン動作モードにおいて動作するようにさらに構成されている、条項４３～４９のいずれか一項に記載の装置。
５１．電力変換器のシャットダウンがドループ曲線に従って制御される、条項４３～５０のいずれか一項に記載の装置。
５２．電力変換器の出力部が、第２の電力変換器の出力部に直列に接続されている、条項４３～５１のいずれか一項に記載の装置。
５３．電力変換器の出力部が、システム電力デバイスに接続されている、条項４３～５２のいずれか一項に記載の装置。
５４．システム電力デバイスがインバータである、条項４３～５３のいずれか一項に記載の装置。
５５．システム電力デバイスが電力網に接続されている、条項４３～５４のいずれか一項に記載の装置。
５６．システム電力デバイスと通信するように調整された通信ユニットをさらに備える、条項４３～５５のいずれか一項に記載の装置。
５７．通信ユニットが、第２の装置の第２の通信ユニットと通信するように調整されている、条項４３～５６のいずれか一項に記載の装置。
５８．通信ユニットが、電力変換器がバイパス動作モードにおいて動作するように制御される場合、通信信号を伝送するように調整されている、条項４３～５７のいずれか一項に記載の装置。
５９．通信ユニットが、電力変換器がシャットダウンするように制御される場合、第２の通信信号を伝送するように調整されている、条項４３～５８のいずれか一項に記載の装置。
６０．電力変換器が、ウェイクアップ動作モードにおいて動作するようにさらに構成され、動作のウェイクアップモードにおいて、電力変換器の入力電圧が増加して、電力変換器の入力電圧を電圧値に向かって移動させる、条項４３～５９のいずれか一項に記載の装置。
６１．電力変換器が、ウェイクアップ動作モードにおいて動作するようにさらに構成され、ウェイクアップ動作モードにおいて、電力変換器の入力電圧が減少して、電力変換器の入力電圧を電圧値に向かって移動させる、条項４３～６０のいずれか一項に記載の装置。
６２．ウェイクアップ動作モードが、電流閾値を下回る出力電流に依拠する、条項６１に記載の装置。
６３．少なくとも１つの第１のパラメータが、少なくとも１つの第２のパラメータと同じである、条項４３～６２のいずれか一項に記載の装置。
６４．コントローラが、電力変換器の電力が電力閾値よりも小さい場合、電力変換器を制御して、バイパス動作モードにおいて動作するようにさらに構成されている、条項４３～６３のいずれか一項に記載の装置。
６５．方法であって、
電力変換動作モードまたはバイパス動作モードにおいて動作するように構成された電力変換器の温度を示す少なくとも１つの第１のパラメータを取得することと、
電力変換器の出力電流を示す少なくとも１つの第２のパラメータを取得することと、
少なくとも１つの第１のパラメータに基づいて、温度が温度閾値を上回るときを判定することと、
少なくとも１つの第２のパラメータに基づいて、出力電流が電流閾値を上回るときを判定することと、
温度が温度閾値を上回り、かつ出力電流が電流閾値を上回ったことに応答して、電力変換器を制御して、バイパス動作モードにおいて動作することと、を含む、方法。
６６．電力変換器が、降圧変換器、昇圧変換器、降圧／昇圧変換器、または降圧＋昇圧変換器のうちの少なくとも１つを備える、条項６５に記載の方法。
６７．電力変換器が複数のスイッチを有する、条項６５または６６に記載の方法。
６８．バイパス動作モードにおいて動作するように電力変換器を制御することが、電力変換器の入力部を電力変換器の出力部に接続するために複数のスイッチをオンにすることをさらに含む、条項６５～６７のいずれか一項に記載の方法。
６９．バイパス動作モードが非電力変換モードであり、電力変換器の入力電力が電力変換器の出力電力にほぼ等しい、条項６５～６８のいずれか一項に記載の方法。
７０．少なくとも１つの第２のパラメータが、電力変換器の出力電流、複数の電力変換器のストリング電流、電力変換器の出力電力、または電力変換器を構成する複数の電力変換器のストリング電力のうちの少なくとも１つを示す、条項６５～６９のいずれか一項に記載の方法。
７１．電力変換器もまた、シャットダウン動作モードを有するように構成されている、条項６５～７０のいずれか一項に記載の方法。
７２．出力電流が第２の電流閾値を上回る場合、電力変換器を制御して、シャットダウン動作モードにおいて動作することをさらに含む、条項７１の方法。
７３．ドループ曲線に従って電力変換器のシャットダウンを制御することをさらに含む、条項６５～７２のいずれか一項に記載の方法。
７４．電力変換器の出力部を第２の電力変換器の出力部に直列に接続することをさらに含む、条項６５～７３のいずれか一項に記載の方法。
７５．電力変換器の出力部をシステム電力デバイスに接続することをさらに含む、条項６５～７４のいずれか一項に記載の方法。
７６．システム電力デバイスがインバータである、条項７５に記載の方法。
７７．システム電力デバイスを電力網に接続することをさらに含む、条項７５または７６に記載の方法。
７８．システム電力デバイスと通信するように調整された通信ユニットをさらに備える、条項７５～７７のいずれか一項に記載の方法。
７９．通信ユニットが、第２の電力変換器の第２の通信ユニットと通信するように調整されている、条項７８に記載の方法。
８０．電力変換器がバイパス動作モードにおいて動作するように制御される場合、通信ユニットを使用して通信信号を伝送することをさらに含む、条項７８または７９に記載の方法。
８１．電力変換器がシャットダウンするように制御される場合、通信ユニットを使用して第２の通信信号を伝送することをさらに含む、条項８０に記載の方法。
８２．電力変換器が、ウェイクアップ動作モードにおいて動作するようにさらに構成され、ウェイクアップ動作モードに従って、電力変換器の入力電圧を増加させて、電力変換器の入力電圧を電圧値に向かって移動させることをさらに含む、条項４１～５７に記載の方法。
８３．電力変換器が、ウェイクアップ動作モードにおいて動作するようにさらに構成され、ウェイクアップ動作モードに従って、電力変換器の入力電圧を低下させて、電力変換器の入力電圧を電圧値に向かって移動させることをさらに含む、条項６５～８２に記載の方法。
８４．ウェイクアップ動作モードが、電流閾値を下回る出力電流に依拠する、条項８２または８３に記載の方法。
８５．少なくとも１つの第１のパラメータが、少なくとも１つの第２のパラメータと同じである、条項６５～８４のいずれか一項に記載の方法。
８６．電力変換器の電力が電力閾値よりも小さい場合、電力変換器を制御して、バイパス動作モードにおいて動作することをさらに含む、条項６５～８５のいずれか１つに記載の方法。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【外国語明細書】