知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2022075617
(43)【公開日】2022-05-18
(54)【発明の名称】電力変換のための方法および装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20220511BHJP
H02M 3/155 20060101ALI20220511BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 E
H02M3/155 W
【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 2021180234
(22)【出願日】2021-11-04
(31)【優先権主張番号】63/108,959
(32)【優先日】2020-11-03
(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】メイル ガジッド
(72)【発明者】
【氏名】トザチ グロヴィンスキ－
(72)【発明者】
【氏名】モラン サムハ
(72)【発明者】
【氏名】イラン ヨスコヴィッチ
【テーマコード（参考）】
5H730
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H730AA20
5H730AS04
5H730AS05
5H730AS08
5H730AS13
5H730AS17
5H730BB13
5H730BB14
5H730BB15
5H730BB85
5H730BB86
5H730BB88
5H730DD02
5H730DD03
5H730DD04
5H730DD10
5H730FD01
5H730FD11
5H730FD31
5H730FD41
5H730FD61
5H730FF09
5H730FG05
5H730XX04
5H730XX15
5H730XX19
5H730XX26
5H730XX35
5H730XX38
5H730ZZ01
5H770BA01
5H770BA11
5H770CA01
5H770CA04
5H770CA05
5H770CA06
5H770CA10
5H770DA10
5H770EA27
5H770HA01W
5H770HA02W
5H770HA03W
5H770HA04W
5H770HA06Z
5H770JA09W
5H770JA10W
5H770JA11W
5H770LA02W
5H770LA04W
5H770LA10W
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電力変換のためのシステム、装置及び方法を提供する。
【解決手段】異なる構成を有する複数の電力デバイスによって行われる電力変換において、複数の電力デバイス１０６－Ｃは、アップサイドアップ降圧構成を有する１つ以上の変換器１０７及びアップサイドダウン降圧構成を有する１つ以上の変換器１０９を含む。異なる構成モード間で構成可能な１つ以上の電力デバイスによって行われ得る電力変換において、１つ以上の電力変換器は、アップサイドアップ降圧構成モード又はアップサイドダウン降圧構成モードのいずれかで構成され、変換器の特定の構成モードの選択は、恒久的又は非恒久的である。
【選択図】図５
【解決手段】異なる構成を有する複数の電力デバイスによって行われる電力変換において、複数の電力デバイス１０６－Ｃは、アップサイドアップ降圧構成を有する１つ以上の変換器１０７及びアップサイドダウン降圧構成を有する１つ以上の変換器１０９を含む。異なる構成モード間で構成可能な１つ以上の電力デバイスによって行われ得る電力変換において、１つ以上の電力変換器は、アップサイドアップ降圧構成モード又はアップサイドダウン降圧構成モードのいずれかで構成され、変換器の特定の構成モードの選択は、恒久的又は非恒久的である。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
装置であって、
直流電流（ＤＣ）－ＤＣ変換器を備え、前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、
負入力端子と、
正入力端子と、
負出力端子と、
正出力端子と、を備え、
前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、またはアップサイドダウン降圧動作モードにおいて、選択的に動作するように構成可能であり、
前記アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記負入力端子が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記負出力端子に接続され、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記負入力端子が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記負出力端子と実質的に同じ電圧を有し、
前記アップサイドダウン降圧動作モードにおいて、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記正入力端子が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記正出力端子に接続され、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記正入力端子が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記正出力端子と実質的に同じ電圧を有する、装置。
直流電流（ＤＣ）－ＤＣ変換器を備え、前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、
負入力端子と、
正入力端子と、
負出力端子と、
正出力端子と、を備え、
前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、またはアップサイドダウン降圧動作モードにおいて、選択的に動作するように構成可能であり、
前記アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記負入力端子が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記負出力端子に接続され、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記負入力端子が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記負出力端子と実質的に同じ電圧を有し、
前記アップサイドダウン降圧動作モードにおいて、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記正入力端子が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記正出力端子に接続され、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記正入力端子が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器の前記正出力端子と実質的に同じ電圧を有する、装置。
【請求項2】
前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上の命令を含む１つ以上の信号に応答して、選択的に動作するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記１つ以上の信号が、閾値に関連している、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記装置が、別のＤＣ－ＤＣ変換器をさらに備え、前記１つ以上の信号が、他方のＤＣ－ＤＣ変換器の動作状態に関連しており、前記動作状態が、他方のＤＣ－ＤＣ変換器の非機能状態、他方のＤＣ－ＤＣ変換器がアップサイドアップ降圧動作モードにあること、または他方のＤＣ－ＤＣ変換器がアップサイドダウン降圧動作モードにあること、を示している、請求項２に記載の装置。
【請求項5】
前記装置が、別のＤＣ－ＤＣ変換器をさらに備え、前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成されており、他方のＤＣ－ＤＣ変換器が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器と直列に接続され、他方のＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて動作するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上の電力ソースまたは１つ以上のシステム電力デバイスに接続されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、前記アップサイドアップ降圧動作モードから前記アップサイドダウン降圧動作モードへ、または前記アップサイドダウン降圧動作モードから前記アップサイドアップ降圧動作モードへのうちの少なくとも一方から、動作モードを変更するように構成可能である、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上のパラメータに応答して、前記アップサイドアップ降圧動作モードと前記アップサイドダウン降圧動作モードとの間で変更するように構成されている、請求項７に記載の装置。
【請求項9】
前記ＤＣ－ＤＣ変換器が、前記アップサイドアップ降圧動作モードまたは前記アップサイドダウン降圧動作モードに恒久的に設定されるように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項10】
前記装置が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器を、前記アップサイドアップ降圧動作モードまたは前記アップサイドダウン降圧動作モードに変更するように構成された１つ以上のスイッチング素子をさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項11】
前記１つ以上のスイッチング素子が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器を、前記アップサイドアップ降圧動作モードまたは前記アップサイドダウン降圧動作モードに可逆的に変更するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項12】
前記装置が、前記ＤＣ－ＤＣ変換器を、前記アップサイドアップ降圧動作モードまたは前記アップサイドダウン降圧動作モードに変更するように構成された１つ以上の追加のスイッチング素子をさらに備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項13】
前記装置が、構成デバイスをさらに備え、前記構成デバイスが、前記構成デバイスの１つ以上の結合素子と前記ＤＣ－ＤＣ変換器の１つ以上の対応する結合素子との間の接続に基づいて、前記ＤＣ－ＤＣ変換器を前記アップサイドアップ降圧動作モードまたは前記アップサイドダウン降圧動作モードに設定するように構成されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項14】
前記装置が、前記アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、もしくは前記アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成されているインダクタ、または前記アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、もしくは前記アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成されている出力コンデンサをさらに備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項15】
方法であって、
第１のスイッチを介して、変換器の正入力端子を前記変換器の正出力端子に接続することと、
第２のスイッチを介して、前記変換器の負入力端子を前記変換器の負出力端子に接続することと、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチに、前記変換器をアップサイドアップ降圧動作モードからアップサイドダウン降圧動作モードに切り替える命令を送信することと、
前記命令に基づいて、前記変換器を前記アップサイドアップ降圧動作モードから前記アップサイドダウン降圧動作モードに変更することと、を含む方法。
第１のスイッチを介して、変換器の正入力端子を前記変換器の正出力端子に接続することと、
第２のスイッチを介して、前記変換器の負入力端子を前記変換器の負出力端子に接続することと、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチに、前記変換器をアップサイドアップ降圧動作モードからアップサイドダウン降圧動作モードに切り替える命令を送信することと、
前記命令に基づいて、前記変換器を前記アップサイドアップ降圧動作モードから前記アップサイドダウン降圧動作モードに変更することと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
電力変換は、エネルギーをある形態から別の形態に変換する。電力変換を使用して変換され得るエネルギーの１つのタイプは、電気エネルギーである。電気エネルギーの電力変換は、電圧を別の電圧に変更すること、周波数を別の周波数に変更すること、交流電流（ＡＣ）と直流電流（ＤＣ）との間で変換することなどが含み得る。電力変換器は、電気エネルギーを変換するために使用されるデバイスである。電力変換を分類する１つの方式は、電力変換器の入力および出力がＡＣであるかＤＣであるかによるものである。ＤＣ－ＤＣ変換器は、ＤＣのソースからの電力を、ある電圧から別の電圧へ、ある電流から別の電流へなどに変換し得る。
【発明の概要】
【0002】
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。本概要は、広範囲の概説ではなく、主要なまたは重要な要素を特定することは意図していない。
【0003】
電力変換のためのシステム、装置、および方法が説明されている。
【0004】
いくつかの例では、電力変換は、異なる構成を有する複数の電力デバイスによって行われ得る。例えば、複数の電力デバイスは、以下でさらに詳細に説明されるように、アップサイドアップ降圧構成を有する１つ以上の変換器、およびアップサイドダウン降圧構成を有する１つ以上の変換器を含み得る。
【0005】
いくつかの例では、電力変換は、異なる構成モード間で構成可能であり得る１つ以上の電力デバイスによって行われ得る。例えば、１つ以上の電力変換器は、アップサイドアップ構成モードまたはアップサイドダウン構成モードのいずれかに構成され得る。変換器の特定の構成モードの設定は、恒久的または非恒久的であり得る。
【0006】
いくつかの例では、１つ以上のコネクタは、複数の電力デバイスの配列を設定するように構成され得る。例えば、１つ以上のコネクタは、アップサイドアップ構成を有する第１の電力変換器がアップサイドダウン構成を有する第２の電力変換器に接続されることを規定し得る。
【0007】
これらのおよび他の特徴および利点は、以降でより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
いくつかの特徴は、添付の図面において、限定としてではなく、例として示されている。図面において、同様の数字は類似の要素を指す。
【0009】
【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2】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3A】アップサイドアップ構成を有する電力デバイスの例を示す。
【図3B】アップサイドアップ降圧構成を有する電力デバイスの例を示す。
【図4A】アップサイドダウン構成を有する電力デバイスの例を示す。
【図4B】アップサイドダウン降圧構成を有する電力デバイスの例を示す。
【図5】電力デバイスの例を示す。
【図6】電力システムの例を示す。
【図7A】電力システムの例を示す。
【図7B】電力システムの例を示す。
【図8A】複数の動作モードを有する電力デバイスの例を示す。
【図8B】複数の動作モードを有する電力デバイスの例を示す。
【図9A】複数の動作モードを有する電力デバイスの例を示す。
【図10A】アップサイドダウン降圧構成モードにおける複数の動作モードを有する電力デバイスの例を示す。
【図11A】アップサイドダウン降圧構成モードにおける複数の動作モードを有する電力デバイスの例を示す。
【図12A】アップサイドダウン降圧構成モードにおける複数の動作モードを有する電力デバイスの例を示す。
【図13A】複数の動作モードを有する電力デバイスの例を示す。
【図14】複数の動作モードを有する電力デバイスの例を示す。
【図15】電力システムの例を示す。
【図16】コネクタの例を示す。
【図17】電力システムの例を示す。
【図18A】装置の例を示す。
【図18B】装置の例を示す。
【図19A】装置の例を示す。
【図19B】装置の例を示す。
【図20】方法のフローチャートの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
電力変換のためのシステム、装置、および方法が本明細書において説明されている。いくつかの例では、電力変換は、複数の電力デバイスを有する電力システムによって実行される。複数の電力デバイスは、複数の電力変換器であり得る。変換器のうちの少なくとも２つは、互いに異なる方法で構成され得る。例えば、変換器のうちの少なくとも一方はアップサイドアップ構成に構成され得、他方の変換器はアップサイドダウン構成に構成され得る。
【0011】
「アップサイドアップ構成」という用語は、負入力端子が負出力端子に接続された変換器の構成を指し得る。負入力端子は、ワイヤなどの導体を介して、または恒久的な直接接続として作用するスイッチを介して、直接、負出力端子に接続され得る。例えば、電力デバイスがアップサイドアップ構成モードにあるとき、スイッチは、ワイヤなどの導体のように作用し得る。負入力端子は、負出力端子と実質的に同じ電位を有し得る。変換器は、任意の適切な変換器であり得る。例えば、変換器は、次の変換器、降圧、昇圧、降圧／昇圧、降圧＋昇圧、帰線などのうちの少なくとも１つであり得る。本明細書で使用される「アップサイドアップ降圧構成」という用語は、「アップサイドアップ構成」（例えば、負入力端子が負出力端子に接続された降圧変換器の構成）の降圧変換器を指し得る。アップサイドアップ降圧構成の変換器は、アップサイドアップ降圧変換器、標準降圧変換器、正降圧変換器、降圧変換器などとも称され得る。
【0012】
「アップサイドダウン構成」という用語は、正入力端子が正出力端子に接続された変換器の構成を指し得る。正入力端子は、ワイヤなどの導体を介して、または恒久的な直接接続として機能するスイッチを介して、直接、正出力端子に接続され得る。例えば、電力デバイスがアップサイドダウン構成モードにある場合、スイッチは、ワイヤなどの導体のように作用し得る。正入力端子は、正出力端子と実質的に同じ電位を有し得る。上述のように、変換器は、任意の適切な変換器であり得る。例えば、変換器は、次の変換器、降圧、昇圧、降圧／昇圧、降圧＋昇圧、帰線などのうちの少なくとも１つであり得る。本明細書で使用される「アップサイドダウン降圧構成」という用語は、「アップサイドダウン構成」（例えば、正入力端子が正出力端子に接続された降圧変換器の構成）の降圧変換器を指し得る。アップサイドダウン降圧構成の変換器は、アップサイドダウン降圧変換器、ミラー構成降圧変換器、ミラーイメージ降圧変換器、反転降圧変換器、負降圧変換器、フローティング降圧変換器、Ｖｉｎリファレンス降圧変換器などとも称され得る。本明細書で使用される「正」および「負」という用語は、異なる電位レベルに関連し得る。「正」という用語は、より高い電位レベルを指し得、「負」という用語は、より低い電位レベルを指し得る。例えば、「正」の電位は、接地電位または基準電位よりも高い電位を指し得るが、「負」の電位は、接地電位または基準電位よりも低い電位を指し得る。「正」の電位および「負」の電位の両方は、実質的に非ゼロの電位レベルを指し得る。
【0013】
いくつかの例では、電力システムは、複数のアップサイドアップ変換器および／または複数のアップサイドダウン変換器を含み得る。例えば、アップサイドアップ変換器とアップサイドダウン変換器との割合は、１：１であり得る。この割合はまた、ほぼ１：１であり得、その割合に対する公差は１以上である。例えば、電力システムは、４つのアップサイドアップ降圧変換器および５つのアップサイドダウン降圧変換器、または３つのアップサイドアップ降圧変換器および４つのアップサイドダウン降圧変換器などを含み得る。他の例では、アップサイドダウン変換器に対するアップサイドアップ変換器の他の割合が存在し得る。アップサイドアップ降圧変換器のうちの１つ以上がアップサイドダウン降圧変換器に接続され得る。例えば、変換器は、別の変換器の出力部に接続されている変換器のうちの１つの出力部と直列に接続され得る。いくつかの例では、ある変換器の正出力端子は、別の異なる変換器の負出力端子に接続され得る。変換器のうちの１つ以上が、ＤＣバスに接続され得る。例えば、ある変換器の出力部がＤＣバスのハイサイドに接続され得、別の変換器の出力部が、ＤＣバスのローサイドに接続され得る。例として、アップサイドダウン降圧変換器をＤＣバスのハイサイドに接続して、変換器の正入力端子における電圧をＤＣバスのハイサイドにおける電圧に結び付け得る。変換器の正入力端子における電圧をＤＣバスのハイサイドにおける電圧に結び付けることにより、正入力端子の電圧がＤＣバスのハイサイドの電圧とほぼ等しくなり得る。この結び付けは、ＤＣバスのハイサイドの電圧に応じて変換器の正入力端子における電圧を設定するために行われ得る。別の例として、アップサイドアップ降圧変換器をＤＣバスのローサイドに接続して、変換器の負入力端子における電圧をＤＣバスのローサイドにおける電圧に結び付け得る。変換器の負入力端子における電圧をＤＣバスのローサイドにおける電圧に結び付けることにより、負入力端子における電圧がＤＣバスのローサイドにおける電圧とほぼ等しくなり得る。この結び付けは、ＤＣバスのローサイドの電圧に応じて変換器の負入力端子における電圧を設定するために行われる。１つ以上の変換器の入力端子における電圧を設定することは、１つ以上の変換器にわたって電圧を制御するために行われ得る。例えば、ＤＣバスのハイサイドおよびローサイドに合わせた電圧を設定することは、変換器全体の総電圧を閾値電圧内に保持するために行われ得る。
【0014】
いくつかの例では、複数の変換器のうちの１つ以上の変換器が異なるモード間で切り替えられ得、それにより、変換器の構成が変更され得る。例えば、変換器の構成は、アップサイドアップ構成モード、アップサイドダウン構成モードなどに変更され得る。例として、変換器の構成は、１つ以上の信号に応答して設定され得る。１つ以上の信号は、変換器の構成モードの設定に関連する１つ以上の命令を含み得る。
【0015】
いくつかの例では、複数の変換器は、特定の配列を強制する１つ以上のコネクタを含み得る。例えば、アップサイドアップ出力部はアップサイドダウン入力部にのみ接続され得、アップサイドダウン出力部はアップサイドアップ入力部にのみ接続され得る、などである。
【0016】
添付の図面は、本明細書の一部を構成し、本開示の例を示す。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。
【0017】
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。
【0018】
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得る。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。
【0019】
様々な図における同様の参照は、本出願全体で同様の要素を指すことにも留意されたい。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、逆もまた同様であることを理解されたい。本出願全体を通して、特定の一般的な参照は、特定の関連要素のいずれかを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。
【0020】
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。
【0021】
「実質的に」および「約」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「約」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「約」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。
【0022】
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。
【0023】
【0024】
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、（図６に示されるように）それぞれの単一の電力デバイス１０６に接続され得る。
【0025】
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、または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。
【0026】
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。
【0027】
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。上述のように、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。電力デバイス１０６のうちの少なくとも１つは、アップサイドアップ構成にあり、電力デバイス１０６のうちの他の少なくとも１つは、アップサイドダウン構成にあり得る。電力デバイス１０６のうちの少なくとも１つは、以下でさらに詳細に説明されるように、アップサイドアップ構成モードまたはアップサイドダウン構成モードのいずれかに構成可能であり得る。
【0028】
いくつかの例では、第１のタイプのまたは第１のモードにおいて動作する１つ以上の電力デバイス１０６は、（例えば、電力システム１００Ａの電圧が閾値を下回った状態に保つために）第２のタイプのまたは第２のモードにおいて動作する１つ以上の他の電力デバイス１０６に接続され得る。例えば、電力デバイス１０６Ａは、アップサイドアップ降圧であり得る電力デバイス１０６Ｂに接続されたアップサイドダウン降圧であり得る。電力デバイス１０６Ｎは、異なるアップサイドダウン降圧に接続されたアップサイドアップ降圧であり得る。いくつかの例では、同じタイプまたはモードの複数の電力デバイス１０６は、互いに接続され得る。例えば、電力デバイス１０６Ａは、アップサイドダウン降圧であり得る電力デバイス１０６Ｂに接続されたアップサイドダウン降圧であり得る。電力デバイス１０６Ｎは、異なるアップサイドアップ降圧とＤＣバス（例えば、バス１０８）のローサイドとの間のアップサイドアップ降圧であり得る。
【0029】
いくつかの例では、１つ以上の電力デバイス１０６は、可逆的にかまたは恒久的にモードを変更するように構成可能であり得る。例えば、電力デバイス１０６Ａは、アップサイドダウン降圧構成モードに構成され得、電力デバイス１０６Ｂは、アップサイドダウン降圧構成モードに構成され得、電力デバイス１０６Ｎは、アップサイドアップ降圧構成モードに構成され得る。例として、例えば、電力デバイス１０６Ａおよび電力デバイス１０６Ｂが誤動作しているか、または非動作状態である場合、電力デバイス１０６Ｎは、動作モードを変更し、アップサイドダウン降圧構成動作モードにおいて動作し得る。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一方で動作するように構成され得る。
【0030】
いくつかの例では、１つ以上のコネクタは、電力システム１００Ａの１つ以上の素子の配列を判定するように配置され得る。例えば、１つ以上のコネクタは、特定の電力デバイス１０６の端子が異なる電力デバイス１０６の端子に、または電力デバイス１０６の端子がＤＣバスのハイサイドもしくはローサイドに接続されるように構成され得る。いくつかの例では、１つ以上のコネクタは、（例えば、特定の電力デバイス１０６の）正出力端子を（例えば、異なる電力デバイス１０６の）負出力端子に接続するように構成され得る。例として、あるコネクタは、アップサイドアップ変換器の負出力部を、アップサイドダウン変換器の正出力部に接続し、アップサイドアップ変換器の正出力部には接続しないように構成され得る。別のコネクタは、アップサイドダウン変換器の負出力部を、アップサイドアップ変換器の正出力部に、アップサイドダウン変換器の正出力部に接続するように構成され得る。別の例として、あるコネクタは、アップサイドアップ変換器の負出力部を、ＤＣバスのローサイドに接続するが、ＤＣバスのハイサイドには接続しないように構成され得る。別のコネクタは、アップサイドダウン変換器の正出力部を、ＤＣバスのハイサイドに接続するが、ＤＣバスのローサイドには接続しないように構成され得る。
【0031】
いくつかの例では、電力システム１００Ａの１つ以上の素子は、システムの配列を判定するために、事前配線されているか、または固定された接続を有し得る。例えば、１つ以上のアップサイドアップ降圧変換器は、事前配線され、１つ以上のアップサイドダウン降圧変換器に接続され得る。
【0032】
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。電力デバイス１０６Ａがバイパスされる例（電力デバイス１０６Ａが電力を生成していないか、または特定の閾値を下回る電力を生成している場合など）では、電力デバイス１０６Ｂは、直列ストリング１１４の「頂部」電力デバイスとして動作していると言い得る。
【0033】
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インバータ、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つ以上の相のためのインバータ（例えば、単相インバータ、二相インバータ、および／または三相インバータなど）であり得、単純化のために本明細書に示されていないラインまたは相を含み得る。
【0034】
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、バッテリシステム）、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。
【0035】
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。
【0036】
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、判定を行うように構成され得る。
【0037】
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。これらの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パラメータであり得る。
【0038】
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。
【0039】
図２は、本主題の例による電力システム１００Ｂを示す。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。
【0040】
図３Ａ～図５は、本主題の例による、様々な電力デバイス１０６（例えば、電力デバイス１０６Ａ、１０６Ｂ、または１０６Ｎ）の例を示している。図３Ａ～図５に示される電力デバイス１０６は、本明細書において図に示され、説明される様々な電力システム１００（例えば、電力システム１００Ａまたは電力システム１００Ｂ）の一部分であり得る。図３Ａおよび図３Ｂは、本主題の例による、アップサイドアップ構成の電力デバイス１０６の例を示している。
【0041】
ここで、図３Ａを参照すると、図３Ａは、電力デバイス１０６－ＡＡを示している。電力デバイス１０６－ＡＡは、アップサイドアップ構成の変換器として示されている。電力デバイス１０６－ＡＡは、第１の複数の端子上で電力を受信し、第２の複数の端子上で電力を出力するように構成されている。電力デバイスは、第１の複数の端子と第２の複数の端子との間に接続された回路１２６Ａを含み得る。回路１２６Ａは、変換回路１３６Ａ、入力コンデンサＣ１、および／または出力コンデンサＣ２を含み得る。第１の複数の端子は、第１の入力端子Ｔｗおよび第２の入力端子Ｔｘを含み得る。入力端子ＴｗおよびＴｘは、１つ以上のそれぞれの電力ソース１０２（例えば、図１および図２の１つ以上の電力ソース）から入力電圧Ｖｉｎを受信し得る。第２の複数の端子は、第１の出力端子Ｔｙおよび第２の出力端子Ｔｚを含み得る。出力端子ＴｙおよびＴｚは、第２の出力電圧Ｖｏｕｔを提供し得る。出力電圧Ｖｏｕｔは、変換器回路１３６によって入力電圧Ｖｉｎから変換され得る。変換器回路１３６Ａは、任意の適切な変換器回路であり得る。例えば、変換器回路１３６Ａは、降圧回路、昇圧回路、降圧／昇圧回路、降圧＋昇圧回路などであり得る。降圧回路の例は、図３Ｂに示され得る。電力デバイス１０６－ＡＡは、負入力端子Ｔｘが負出力端子Ｔｚに直接接続されたアップサイドアップ構成の変換器であり得る。
【0042】
ここで、図３Ｂを参照すると、図３Ｂは電力デバイス１０６－ＡＢを示している。図３Ｂは、アップサイドアップ降圧構成の例を示している。電力デバイス１０６－ＡＢは、アップサイドアップ降圧構成のＤＣ－ＤＣ降圧変換器であり得る。降圧変換器は、ステップダウン変換器とも称され、入力端子ＴｗおよびＴｘ間の入力電圧Ｖｉｎを、出力端子ＴｙおよびＴｚ間の低減された出力電圧ＶｏｕｔにステップダウンするＤＣ－ＤＣ電力変換器であり得る。降圧変換器は、入力端子ＴｗとＴｘとの間を流れる入力電流を、出力端子ＴｙとＴｚとの間を流れる増加した出力電流に変換し得る。
【0043】
図３Ｂの例では、第１の入力端子Ｔｗは、第１のスイッチＱ１のドレイン（ｄ）に接続され得る。第１の入力端子Ｔｗは、入力コンデンサＣ１の第１の端子に接続され得る。第２の入力端子Ｔｘは、入力コンデンサＣ１の第２の端子、第２のスイッチＱ２のソース（ｓ）、出力コンデンサＣ２の第１の端子、および／または第２の出力端子Ｔｚに接続され得る。第２のスイッチＱ２のドレイン（ｄ）は、第１のスイッチＱ１のソース（ｓ）に、および／またはインダクタＬの第１の端子に接続され得る。インダクタＬの第２の端子は、出力コンデンサＣ２の第２の端子、および／または第１の出力端子Ｔｙに接続され得る。いくつかの例では、１つ以上のバイパスダイオードが、出力コンデンサＣ２と並列に接続され得る。バイパスダイオードは、電力デバイス１０６－ＡＢの出力部をバイパスするように構成され得る。１つ以上のボディダイオード（例えば、スイッチＱ２のボディダイオード）は、電力デバイス１０６－ＡＢの出力部をバイパスするためのバイパスダイオードとして動作するように構成され得る。
【0044】
図３Ｂにおいて、入力端子Ｔｘは、出力端子Ｔｚに直接接続され得る。入力端子Ｔｘは、出力端子Ｔｚと実質的に同じ電圧を有し得る。電力ソースの正出力端子は、入力端子Ｔｗに接続され得、電力ソースの負出力端子は、入力端子Ｔｘに接続され得る。正出力端子Ｔｙは、負荷の正入力端子に接続され得るか、または電力デバイス１０６－ＡＢに接続された別の電力デバイスに接続され得る。負出力端子Ｔｚは、負荷の負入力端子に接続され得るか、または電力デバイス１０６－ＡＢに（例えば、直列または並列に）接続された別の電力デバイスの入力端子に接続され得る。出力端子ＴｙおよびＴｚのうちの１つ以上が、ＤＣバスに接続され得る。入力端子Ｔｘは、出力端子Ｔｚと電気的に類似し得る。負入力端子Ｔｘは、負出力端子Ｔｚに直接接続され得る。
【0045】
スイッチＱ１およびＱ２のうちの１つ以上は、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。スイッチＱ１およびＱ２は、アクティブスイッチ（例えば、スイッチＱ２がオフのときにスイッチＱ１がオンになるように、またはその逆に制御されるＭＯＳＦＥＴ）、リレー、および／または同様なものなどであり得る。いくつかの例では、スイッチＱ２は、スイッチＱ２の一部分として示され得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。
【0046】
【0047】
ここで、図４Ａを参照すると、図４Ａは、電力デバイス１０６－ＢＡの例を示している。電力デバイス１０６－ＢＡは、アップサイドダウン構成の変換器であり得る。電力デバイス１０６－ＢＡは、第１の複数の端子上で電力を受信し、第２の複数の端子上で電力を出力するように構成され得る。電力デバイスは、第１の複数の端子と第２の複数の端子との間に接続された回路１２６Ｂを含み得る。回路１２６Ｂは、変換回路１３６Ｂ、入力コンデンサＣ１、および／または出力コンデンサＣ２を含み得る。第１の複数の端子は、第１の入力端子Ｔｗおよび第２の入力端子Ｔｘを含み得る。入力端子ＴｗおよびＴｘは、１つ以上のそれぞれの電力ソース１０２（例えば、図１および図２の１つ以上の電力ソース）から入力電圧Ｖｉｎを受信し得る。第２の複数の端子は、第１の出力端子Ｔｙおよび第２の出力端子Ｔｚを含み得る。出力端子ＴｙおよびＴｚは、第２の出力電圧Ｖｏｕｔを提供し得る。出力電圧Ｖｏｕｔは、変換器回路１３６Ｂによって入力電圧Ｖｉｎから変換され得る。変換器回路１３６Ｂは、任意の適切な変換器回路であり得る。例えば、変換器回路１３６Ｂは、降圧回路、昇圧回路、降圧／昇圧回路、降圧＋昇圧回路などであり得る。電力デバイス１０６－ＢＡは、正出力端子Ｔｙに直接接続された正入力端子Ｔｗを示し得る。
【0048】
ここで、図４Ｂを参照すると、図４Ｂは、電力デバイス１０６－ＢＢを示している。電力デバイス１０６－ＢＢは、アップサイドダウン降圧構成のＤＣ－ＤＣ降圧変換器であり得る。第１の入力端子Ｔｗは、入力コンデンサＣ１の第１の端子、第２のスイッチＱ２のドレイン（ｄ）、出力コンデンサＣ２の第１の端子、および／または第１の出力端子Ｔｙに接続され得る。第２の入力端子Ｔｘは、第１のスイッチＱ１のソース（ｓ）に接続され得る。第２の入力端子Ｔｘは、入力コンデンサＣ１の第２の端子に接続され得る。第１のスイッチＱ１のドレイン（ｄ）は、第２のスイッチＱ２のソース（ｓ）に、および／またはインダクタＬの第１の端子に接続され得る。インダクタＬの第２の端子は、出力コンデンサＣ２の第２の端子および／または第２の出力端子Ｔｚに接続され得る。１つ以上のバイパスダイオードは、出力コンデンサＣ２と並列に接続され得る。１つ以上のバイパスダイオードは、電力デバイス１０６－ＢＢの出力部をバイパスするように構成され得る。１つ以上のボディダイオード（例えば、スイッチＱ２のボディダイオード）は、電力デバイス１０６－ＢＢの出力部をバイパスするためのバイパスダイオードとして動作するように構成され得る。
【0049】
図４Ｂを参照すると、入力端子Ｔｗは、出力端子Ｔｙに直接接続され得る。入力端子Ｔｗは、出力端子Ｔｙと実質的に同じ電圧を有し得る。電力ソースの正出力端子は、入力端子Ｔｗに接続され得、電力ソースの負出力端子は、入力端子Ｔｘに接続され得る。正出力端子Ｔｙは、負荷の正入力端子に接続され得、および／または電力デバイス１０６－ＢＢに（例えば、直列または並列に）接続された別の電力デバイスに接続され得る。負出力端子Ｔｚは、負荷の負入力端子に接続され得、および／または電力デバイス１０６－ＢＢに（例えば、直列または並列に）接続された別の電力デバイスの入力端子に接続され得る。出力端子ＴｙおよびＴｚのうちの１つ以上は、ＤＣバスに接続され得る。入力端子Ｔｗは、出力端子Ｔｙと電気的に類似し得る。正入力端子Ｔｗは、正出力端子Ｔｙに直接接続され得る。
【0050】
図５は、電力デバイス１０６－Ｃの例を示している。電力デバイス１０６－Ｃは、アップサイドアップ降圧変換器１０７、および／またはアップサイドダウン降圧変換器１０９を含み得る。アップサイドアップ降圧変換器１０７およびアップサイドダウン降圧変換器１０９は、電力デバイス１０６－Ｃの単一の共有ハウジング内に二次変換器として統合され得る。代替的に、アップサイドアップ降圧変換器１０７およびアップサイドダウン降圧変換器１０９は、電力デバイス１０６－Ｃの別個のハウジング内に別個の電力デバイスとして提供され得る。
【0051】
図５を参照すると、（図３Ｂおよび図４Ｂに関連して説明され得るように）アップサイドアップ降圧変換器１０７は、アップサイドアップ降圧構成を有し得、アップサイドダウン降圧変換器１０９は、アップサイドダウン降圧構成を有し得る。１つ以上のバイパスダイオードが、電力デバイス１０６－Ｃに含まれ得る。アップサイドアップ降圧変換器１０７およびアップサイドダウン降圧変換器１０９は、直列接続で接続されているように図５に示されているが、他の接続（並列接続など）が可能である。直列接続において、アップサイドアップ降圧変換器１０７の出力端子Ｔｙ１は、接続２５０を介してアップサイドダウン降圧変換器１０９の出力端子Ｔｚ２に接続され得る。アップサイドアップ降圧変換器１０７およびアップサイドダウン降圧変換器１０９の直列接続の総出力電圧Ｖｏｕｔは、図５ではＶｏｕｔとして表記されている。総出力電圧Ｖｏｕｔは、アップサイドアップ降圧変換器１０７の出力電圧Ｖｏｕｔ１とアップサイドダウン降圧変換器１０９の出力電圧Ｖｏｕｔ２との組み合わせであり得る。総出力電圧Ｖｏｕｔは、出力電圧Ｖｏｕｔ１および出力電圧Ｖｏｕｔ２の合計にほぼ等しくなり得る。
【0052】
Ｖｏｕｔは、システム電力デバイス１１０に接続され得る。例えば、出力端子Ｔｙ２は、システム電力デバイス１１０の第１の入力端子に接続され得、出力端子Ｔｚ１は、システム電力デバイス１１０の第２の入力端子に接続され得る。出力端子Ｔｙ２は、システム電力デバイス１１０の正入力端子に接続され得、出力端子Ｔｚ１は、システム電力デバイス１１０の負入力端子に接続され得る。いくつかの例では、システム電力デバイス１１０は、（例えば、電力システム１００に関連し得る電圧、電流、または電力などの１つ以上の電気的パラメータを制御することによって）Ｖｏｕｔの値を設定するように構成され得る。
【0053】
アップサイドアップ降圧変換器１０７およびアップサイドダウン降圧変換器１０９を直列に接続することにより、入力端子Ｔｗ２における電圧が閾値電圧を下回り得る。例えば、直列の変換器１０７および変換器１０９がシステム電力デバイス１１０の入力端子間に接続される場合、入力端子Ｔｗ２における電圧は、ＤＣバス１０８のハイサイド上の電圧に結び付けられ得る。さらなる例が、図７Ｂを参照して以下に提供され得る。
【0054】
本明細書に示される電力デバイス１０６は、共有共通素子を有し得る。例えば、いくつかの例では、図５に示されるインダクタＬ１およびインダクタＬ２は、複数の電力デバイス（例えば、電力デバイス１０７および電力デバイス１０９）によって共有される共有インダクタであり得る。共有インダクタは、単一の共有コアの周囲に巻かれた少なくとも一部分を含み得る。いくつかの例では、電力デバイス１０６は、１つ以上の共有コンデンサを有し得る。例えば、複数の電力デバイスは、共通の共有入力コンデンサまたは共通の共有出力コンデンサを有し得る。
【0055】
図６～図７Ｂは、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。図６～図７Ｂに示される電力デバイス１０６は、本明細書に図示または説明されるような任意の適切な電力デバイス１０６であり得る。
【0056】
ここで、図６を参照すると、図６は、電力デバイス１００Ｃを示している。電力システム１００Ｃは、電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＧの直列ストリング１１４を示している。各電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＧは、単一の電力ソース１０２に接続されているように示されているが、図１に示され得るように、電力システムは、電力デバイスのうちの１つ以上に接続された複数の電力ソースを有し得る。１つの直列ストリング１１４が、図６に示されている。いくつかの例では、電力システムは、図２に示され得るように、複数の直列ストリングを有し得る。
【0057】
電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＧのうちの１つ以上は、アップサイドアップ降圧構成にあり得、電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＧのうちの１つ以上は、アップサイドダウン降圧構成にあり得る。例えば、電力デバイス１０６ＣＧは、アップサイドアップ降圧構成にあり得、このアップサイドアップ降圧構成により、電力デバイス１０６ＣＧの入力端子Ｔｘにおける電圧は、電力デバイス１０６ＣＧの出力端子Ｔｚの電圧に実質的に等しくなることを可能にし得る。電力デバイス１０６ＣＧの出力端子Ｔｚは、バス１０８のローサイドに接続され得る。電力デバイス１０６ＣＡは、アップサイドダウン降圧構成にあり得、このアップサイドダウン降圧構成により、電力デバイス１０６ＣＡの入力端子Ｔｗの電圧が、電力デバイス１０６ＣＡの出力端子Ｔｙの電圧に実質的に等しくなることを可能にし得る。電力デバイス１０６ＣＡの出力端子Ｔｙは、バス１０８のハイサイドに接続され得る。電力システム１００Ｃの配列は、電力デバイス１０６ＣＡの入力端子Ｔｗにおける電圧（および場合によっては、電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＧのすべての端子における電圧）が閾値を下回ることを確実にするように構成され得る。
【0058】
図７Ａは、図６に示される電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＧのすべてが（端子Ｔｘが端子Ｔｚに直接接続された）アップサイドアップ降圧構成にある電力システム１００Ｄ－Ａを示している。図７Ａにおいて、各電力ソース１０２ＣＡ～１０２ＣＧは、デバイス１０６に電力を供給するために、それぞれの入力端子Ｔｗ、Ｔｘ間に４８０Ｖを生成し得る。各電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＧは、それぞれの出力端子ＴｙおよびＴｚ間に２００Ｖを出力し得る。例えば、１４００Ｖの総ストリング電圧が、システム電力デバイス１１０によって設定され得る。この例では、電力デバイス１０６ＣＡの入力端子Ｔｗにおける電圧は、約１６８０Ｖ（電圧Ｖｔｗ＝約１６８０Ｖ）であり得る。これは、特定の閾値電圧を上回り（例えば、約１５００Ｖの閾値電圧を上回り）得る。さらに、電力デバイスのうちの１つ以上が電圧を低減させていなかった場合、電力デバイス１０６ＣＡの入力端子Ｔｗにおける電圧は、１６８０Ｖよりもさらに大きくなり得る。
【0059】
図７Ｂは、１つ以上の電力デバイス１０６がアップサイドアップ降圧構成にあり、かつ１つ以上の他の電力デバイス１０６がアップサイドダウン降圧構成にある、電力システム１００Ｄ－Ｂを示している。この例では、（図６に示される電力デバイスであり得る）電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＤは、（端子Ｔｗが端子Ｔｙに直接接続された）アップサイドダウン降圧構成にあり、（図６に示される電力デバイスであり得る）電力デバイス１０６ＣＥ～１０６ＣＧは、（端子Ｔｘが端子Ｔｚに直接接続された）アップサイドアップ降圧構成にある。図７Ｂにおいて、各電力ソース１０２ＣＡ～１０２ＣＧは、それぞれの入力端子ＴｗおよびＴｘ間に４８０Ｖを生成し得る。各電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＧは、それぞれの出力端子ＴｙおよびＴｚ間に２００Ｖを出力し得る。例えば、１４００Ｖの総ストリング電圧が、システム電力デバイス１１０によって設定され得る。別の例として、総ストリング電圧は、最大電力点アルゴリズムを実行している間、電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＧの各々によって出力される電圧の合計に対応し得る。
【0060】
図７Ｂにおいて、電力デバイス１０６ＣＡの入力端子Ｔｗにおける電圧は、約１４００Ｖ（電圧Ｖｔｗ＝約１４００Ｖ）であり得る。これは、特定の閾値電圧を下回り（例えば、約１５００Ｖの閾値電圧を下回り）得る。例えば、電力ソース１０２ＣＡの入力端子Ｔｗにおける電圧は、約１４００Ｖに維持され得る（例えば、電力ソース１０２ＣＡの入力端子Ｔｗにおける電圧は、電力ソース１０２ＣＡの出力端子Ｔｙにおける電圧に実質的に等しく、電圧Ｖｔｙ＝約１４００Ｖであり得る）。さらに、電力ソースのうちの１つ以上が電力を生成していなかった場合でも、電力デバイス１０６ＣＡの入力端子Ｔｗにおける電圧は、閾値電圧を下回って維持され得る。例えば、１つ以上の電力ソース１０２が電力を生成していなかった、および／または１つ以上の電力デバイス１０６がバイパスされた場合でも、電力ソース１０２Ａの入力端子Ｔｗにおける電圧は、（例えば、電力ソース１０２ＣＡの入力端子Ｔｗにおける電圧は、電力ソース１０２ＣＡの出力端子Ｔｙにおける電圧に結び付けられ得、直列ストリング１１４の頂部電力デバイスは、電圧Ｖｔｗ＝約１４００Ｖおよび電圧Ｖｔｙ＝約１４００Ｖとなるようにアップサイドダウン降圧構成に構成され得るため）閾値電圧を下回って維持され得る。
【0061】
いくつかの例では、１つ以上の電力デバイスの構成は、直列ストリング内の１つ以上の電力デバイスの位置に基づいて選択され得る。
【0062】
１つ以上の電力デバイス１０６は、動作モードを変更するように構成され得る。例えば、１つ以上の電力デバイスは、アップサイドアップ構成モードからアップサイドダウン構成モードに、またはその逆に切り替えるように構成され得、その逆も同様であり得る。電力デバイス１０６は、直列ストリング１１４の頂部において動作している（例えば、ＤＣバス１０８の高電圧側に接続された）電力デバイス１０６がアップサイドダウン降圧構成モードにおいて動作し得るように、動作モードを変更するように構成され得る。電力システム１００は、（端子Ｔｙに接続されているか、または端子Ｔｙとほぼ同じ電圧を有し得る）端子Ｔｗにおける電圧が特定の閾値電圧を上回らないように、電力デバイス１０６のうちの１つ以上の動作モードを制御するように構成され得る。電力システムの１つ以上のコントローラ１１６は、１つ以上の電力デバイス１０６の動作に関連する１つ以上のパラメータを判定し得、および／または１つ以上の電力デバイス１０６を制御するための１つ以上の命令を含む１つ以上の信号を送信し得る。
【0063】
図７Ｂの電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＤがバイパスされる場合、電力デバイス１０６ＣＥは、動作モードを変更し得る。電力デバイス１０６ＣＥは、（例えば、アップサイドダウン降圧がバス１０８のハイサイドに接続されるように）アップサイドアップ降圧構成モードからアップサイドダウン降圧構成モードに切り替え得る。電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＤのうちの１つ以上がもはやバイパスされない（例えば、電力ソース１０２ＣＡが電力閾値を上回る電力を生成する、および／または電力デバイス１０２ＣＡがもはやバイパスされない）場合、電力デバイス１０６ＣＥは、動作モードを再び変更し得る。例えば、電力デバイス１０６ＣＥは、アップサイドダウン降圧構成モードからアップサイドアップ降圧構成モードに切り替えて戻り得る。
【0064】
図７Ｂの電力デバイス１０６ＣＥ～１０６ＣＧがバイパスされる場合、電力デバイス１０６ＣＤは、動作モードを変更し得る。電力デバイス１０６ＣＤは、（例えば、アップサイドアップ降圧がバス１０８のローサイドに接続されるように）アップサイドダウン降圧構成モードからアップサイドアップ降圧構成モードに切り替え得る。電力デバイス１０６ＣＥ～１０６ＣＧのうちの１つ以上がもはやバイパスされない（例えば、電力ソース１０２ＣＧが電力閾値を上回る電力を生成する、および／または電力デバイス１０２ＣＧがもはやバイパスされない）場合、電力デバイス１０６ＣＤは、動作モードを再び変更し得る。例えば、電力デバイス１０６ＣＤは、アップサイドアップ降圧構成モードからアップサイドダウン降圧構成モードに切り替えて戻り得る。
【0065】
１つ以上の電力デバイスの構成は、１つ以上の他の判定に基づいて変更され得る。例えば、１つ以上の電力デバイスの構成は、電力システムにおけるアップサイドアップ降圧およびアップサイドダウン降圧の特定の割合を維持することに関連する１つ以上の判定に基づいて変更され得る。この判定は、直列ストリング内の１つ以上の電力デバイスの位置に関連する判定とは独立して、またはそれに加えて行われ得る。１つ以上の電力デバイスの構成は、電気的パラメータを特定の閾値内に維持することに関連する１つ以上の判定に基づいて変更され得る。
【0066】
図８Ａ～図１４は、様々な電力デバイス１０６の例を示している。図８Ａ～図１４に示される電力デバイス１０６は、図に示され、本明細書で説明される、様々な電力システム１００の一部分であり得る。図８Ａ～図１４の電力デバイス１０６は、複数の構成モードの例を示し得る。
【0067】
ここで、図８Ａを参照すると、図８Ａは、電力デバイス１０６－ＤＡの例を示している。電力デバイス１０６－ＤＡは、複数のモードにおいて動作するように構成され得る。電力デバイス１０６－ＤＡは、アップサイドアップ降圧構成動作モードにおいてまたはアップサイドダウン降圧構成動作モードにおいて動作するように構成され得る。
【0068】
（例えば、スイッチＱ１ＢおよびスイッチＱ２Ｂがオンである場合）電力デバイス１０６－ＤＡは、アップサイドアップ降圧構成モードにあり得る。アップサイドアップ降圧構成モードにおいて、スイッチＱ１ＡおよびスイッチＱ２Ａは、交互に動作し得る（例えば、コントローラは、パルス幅変調［ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ］制御モードを実行するように構成され得、Ｑ１Ａがオンである場合、Ｑ２Ａはオフであり、その逆も同様である）。アップサイドアップ降圧構成モードにおいて、スイッチＱ１ＡおよびスイッチＱ２Ａは、インダクタＬＡおよび出力コンデンサＣＡとともに、端子Ｔ１と端子Ｔ２との間に出力電圧ＶｏＡを提供するように動作され得る。
【0069】
（例えば、スイッチＱ１ＡおよびスイッチＱ２Ａがオンである場合）電力デバイス１０６－ＤＡは、アップサイドダウン降圧構成モードにあり得る。アップサイドダウン降圧構成モードにおいて、スイッチＱ１ＢおよびスイッチＱ２Ｂは、交互に動作し得る（例えば、コントローラは、パルス幅変調［ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ］制御モードを実行するように構成され得、Ｑ１Ｂがオンである場合、Ｑ２Ｂはオフであり、その逆も同様である）。アップサイドダウン降圧モード構成において、スイッチＱ１ＢおよびスイッチＱ２Ｂは、インダクタＬＢおよびコンデンサＣＢとともに、端子Ｔ２と端子Ｔ３との間に出力電圧ＶｏＢを提供するように動作され得る。
【0070】
スイッチＱ１Ａ、Ｑ２Ａ、Ｑ１Ｂ、Ｑ２Ｂは、図８ＡにＭＯＳＦＥＴスイッチとして示されているが、他のスイッチタイプ（例えば、ＢＪＴ）は、スイッチＱ１Ａ、Ｑ２Ａ、Ｑ１Ｂ、またはＱ２Ｂのうちの１つ以上のために使用され得る。
【0071】
本明細書で使用される「スイッチング素子」という用語は、非恒久的な方式で切り替えられ得る任意の適切な可逆的スイッチング素子、または恒久的な方式で切り替えられ得る任意の適切な不可逆的スイッチング素子を指し得る。スイッチング素子は、電気的、機械的、電気機械的などである任意の適切なスイッチングデバイスであり得る。非恒久的な方式で切り替えられ得る可逆的スイッチング素子の例は、任意の適切なリレーまたはスイッチ、例えば、電気機械的リレー、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、金属酸化物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、機械式スイッチ、ダイオードなどであり得る。恒久的に切り替えられ得る不可逆的スイッチング素子の例は、１つ以上の特定の電気的パラメータ（例えば、特定の閾値を上回る電圧および／または電流）に従って燃焼または開放されるように構成されたヒューズまたはブレーカである。本明細書で使用される「燃焼」または「破裂」という用語は、ヒューズが１つ以上の特定の閾値電気的パラメータ（例えば、電圧、電流、電力など）に制限または定格化されるように構成され得る状況を指し得、その閾値電気的パラメータを超過する１つ以上の電気的パラメータがヒューズに印加される場合、ヒューズの少なくとも一部分は、それに応じて、関連する電気経路を開放するように応答し得る（例えば、ヒューズの少なくとも一部分が、溶融し、遮断し、開回路素子になり得るなど）。１つ以上のスイッチング素子は、電力デバイスの構成モードを、恒久的にかまたは非恒久的に設定するように構成され得る。非恒久的な方式に切り替えられ得る可逆的スイッチング素子は、本明細書では「多重用途スイッチ」または「多用途スイッチ」とも称され得る。恒久的な方式に切り替えられ得る不可逆的スイッチング素子は、本明細書では「一回使用スイッチ」または「単回使用スイッチ」とも称され得る。
【0072】
電力デバイス１０６－ＤＡは、図８Ａに示されていない追加のスイッチング素子を含み得る。例えば、これらの追加のスイッチング素子は、（例えば、使用されていない出力コンデンサが出力端子のうちの１つ以上から遮断され得るように）出力コンデンサＣＡ、ＣＢへの１つ以上の出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の接続を制御し得る。追加のスイッチング素子は、上記で提供されたスイッチング素子の例などの任意の適切なスイッチング素子であり得る。
【0073】
電力デバイス１０６－ＤＡは、１つ以上の信号またはパラメータを受信したことに応答して、異なる動作モードのうちの１つで動作するように構成され得る。１つ以上の信号は、電力デバイス１０６－ＤＡによって使用される電力変換のモードに関連する１つ以上のデータ命令を含み得る。１つ以上のパラメータは、１つ以上の電気的パラメータであり得る。１つ以上の電気的パラメータは、検出された、例えば、電圧、電流、または電力のうちの少なくとも１つ（例えば、可変電圧として送信されるデータではなく、検出されたＤＣ電圧レベル）であり得る。１つ以上のパラメータは、閾値に関連し得る。閾値は、電圧閾値であり得る。いくつかの例では、電力デバイス１０６－ＤＡは、検知された電圧が電圧閾値を上回っているか、または下回っていることに応答して、動作モードを変更するように構成され得る。
【0074】
１つ以上の信号またはパラメータは、電力デバイス１０６－ＤＡに接続された１つ以上の他の電力デバイスの動作状態に関連し得る。例えば、動作状態は、他の変換器の誤動作状態または非機能状態を示し得る。別の例として、動作状態は、別の変換器の動作タイプまたは動作モード（例えば、アップサイドアップ降圧構成モードまたはアップサイドダウン降圧構成モード）を示し得る。１つ以上の信号またはパラメータが、直列ストリングの頂部において動作していた別の電力デバイスがバイパスされたことを示す場合、電力デバイス１０６－ＤＡは、それに応じて、その動作モードを変更し得る。例えば、電力デバイス１０６－ＤＡがアップサイドアップ降圧構成モードにおいて動作しており、他のバイパスされた電力デバイスがアップサイドダウン降圧構成モードにおいて動作していた場合、電力デバイス１０６－ＤＡはアップサイドダウン降圧構成モードに切り替え得る。
【0075】
電力デバイス１０６－ＤＡおよび／または電力システム１００の他の電力デバイス１０６の動作モードは、電力デバイス１０６－ＤＡおよび／または電力システムの予備的構成において、恒久的にまたは非恒久的に設定され得る。
【0076】
電力デバイス１０６－ＤＡの構成は、電力デバイス１０６－ＤＡがアップサイドアップ降圧構成モードにあるかまたはアップサイドダウン降圧構成モードにあるかを制御するように構成された１つ以上のコントローラによって制御され得る。コントローラは、コントローラによって伝送される１つ以上の信号を使用して、電力デバイス１０６－ＤＡの１つ以上のスイッチＱ１Ａ、Ｑ２Ａ、Ｑ１Ｂ、Ｑ２Ｂを制御することによって、電力デバイス１０６－ＤＡがどの動作モードにあるかを制御するように構成され得る。コントローラは、コントローラによって取得された１つ以上の信号またはパラメータに基づいて、電力デバイス１０６－ＤＡがどの動作モードを有するかを制御するように構成され得る。
【0077】
図８Ｂは、電力デバイス１０６－ＤＢの例を示している。電力デバイス１０６－ＤＢは、電力デバイス１０６－ＤＡまたは本明細書に示され、説明される他の電力デバイス１０６と類似であり得る（例えば、電力デバイス１０６－ＤＢは、スイッチＱ２ＡおよびスイッチＱ２Ｂの代わりにダイオードＤ２ＡおよびダイオードＤ２Ｂを含むことを除いて、電力デバイス１０６－ＤＡと同じであり得る）。
【0078】
電力デバイス１０６－ＤＢは、複数のモードにおいて動作するように構成され得る。電力デバイス１０６－ＤＢは、アップサイドアップ降圧構成動作モードにおいて、およびアップサイドダウン降圧構成動作モードにおいて動作するように構成され得る。
【0079】
例えば、スイッチＱ１Ｂがオンである場合、電力デバイス１０６－ＤＢはアップサイドアップ降圧構成モードにあり得る。アップサイドアップ降圧構成モードにおいて、スイッチＱ１Ａは、交互に動作し得る。アップサイドアップ降圧構成モードにおいて、スイッチＱ１ＡおよびダイオードＤ２Ａは、インダクタＬＡおよび出力コンデンサＣＡとともに、端子Ｔ１および端子Ｔ２間に出力電圧ＶｏＡを提供し得る。
【0080】
別の例として、スイッチＱ１Ａがオンである場合、電力デバイス１０６－ＤＢはアップサイドダウン降圧構成モードにあり得る。アップサイドダウン降圧構成モードにおいて、スイッチＱ１Ｂは、交互に動作し得る。アップサイドダウン降圧モード構成において、スイッチＱ１ＢおよびダイオードＤ２Ｂは（例えば、インダクタＬＢおよび出力コンデンサＣＢとともに）、端子Ｔ２および端子Ｔ３間に出力電圧ＶｏＢを提供し得る。
【0081】
図９Ａは、電力デバイス１０６－Ｅの例を示している。電力デバイス１０６－Ｅは、複数のモードにおいて動作するように構成され得る。電力デバイス１０６－Ｅは、アップサイドアップ降圧構成動作モードにおいて、およびアップサイドダウン降圧構成動作モードにおいて動作するように構成され得る。
【0082】
電力デバイス１０６－Ｅは、１つ以上のスイッチング素子Ｓ１またはＳ２を含み得る。スイッチング素子Ｓ１およびＳ２は、不可逆的または可逆的スイッチング素子であり得る。スイッチング素子Ｓ１は、出力コンデンサＣＢの端子と出力端子Ｔ１との間に切り替え可能に接続され得る。いくつかの例では、他の配列が可能であり得る。例えば、スイッチング素子Ｓ１は、スイッチＱＡの端子と出力コンデンサＣＢの端子との間に接続され得る。スイッチング素子Ｓ２は、出力コンデンサＣＡの端子と出力端子Ｔ３との間に切り替え可能に接続され得る。別の例では、スイッチング素子Ｓ２は、スイッチＱＢの端子と出力コンデンサＣＡの端子との間に接続され得る。出力コンデンサＣＡおよび出力コンデンサＣＢはまた、各々、端子を出力端子Ｔ２に接続し得る。
【0083】
電力デバイス１０６－Ｅは、アップサイドアップ降圧構成動作モードおよびアップサイドダウン降圧構成動作モードにおいて動作するように構成され得るインダクタＬを含み得る。インダクタＬは、出力端子Ｔ２と、スイッチＱＡおよびスイッチＱＢによって共有される端子との間に接続され得る。
【0084】
図９Ｂは、アップサイドアップ降圧構成動作モードにおける電力デバイス１０６－Ｅの例を示している。スイッチング素子Ｓ１はオフにされ得、それにより、出力コンデンサＣＢの端子が出力端子Ｔ１から遮断され得る。スイッチング素子Ｓ２はオンにされ得、それにより、（スイッチング素子Ｓ２を通るラインによって表象される）出力コンデンサＣＡの端子と出力端子Ｔ３との間に接続が形成され得る。スイッチング素子Ｓ２をオンにすることにより、負入力端子Ｔｘが（スイッチング素子Ｓ２を介して）負出力端子Ｔ３に接続され得る。このような場合、負入力端子Ｔｘは、負出力端子Ｔ３と実質的に同じ電圧を有し得る。この場合、電力デバイス１０６－Ｅは、出力端子Ｔ２と出力端子Ｔ３との間の出力電圧がＶｏＡであるアップサイドアップ降圧構成モードにあり得る。
【0085】
図９Ｃは、アップサイドダウン降圧構成動作モードにおける電力デバイス１０６－Ｅの例を示している。スイッチング素子Ｓ１はオンにされ得、それにより、（スイッチング素子Ｓ１を通るラインによって表象される）出力コンデンサＣＢの端子と出力端子Ｔ１との間に接続が形成され得る。スイッチング素子Ｓ２はオフにされ得、それにより、出力コンデンサＣＡの端子が出力端子Ｔ３から遮断され得る。スイッチング素子Ｓ１をオンにすることにより、正入力端子Ｔｗが（スイッチング素子Ｓ１を介して）正出力端子Ｔ１に直接接続され得る。正入力端子Ｔｗは、正出力端子Ｔ１と実質的に同じ電圧を有し得る。この場合、電力デバイス１０６－Ｅは、出力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間の出力電圧がＶｏＢであるアップサイドダウン降圧構成モードにあり得る。
【0086】
【0087】
電力デバイス１０６－Ｈは、スイッチング素子Ｓ３３およびＳ４３、ならびに／または出力端子Ｐｏｓ＋とＮｅｇ－との間に接続された出力コンデンサＣｏを有する電力デバイス１０６であり得る。スイッチング素子Ｓ３３は、出力端子Ｔ１または出力端子Ｔ２のいずれかと、電力デバイス１０６－Ｈの正出力端子Ｔｐとの間に切り替え可能に接続され得る。スイッチング素子Ｓ４３は、出力端子Ｔ２または出力端子Ｔ３のいずれかと、電力デバイス１０６－Ｈの負出力端子Ｔｎとの間に切り替え可能に接続され得る。共有出力コンデンサＣｏは、正出力端子Ｔｐと負出力端子Ｔｎとの間に接続され得る。出力コンデンサＣｏは、アップサイドアップ降圧構成動作モードまたはアップサイドダウン降圧構成動作モードの両方において、出力端子間に配置され得る。電力デバイス１０６－Ｈは、（動作モードに関係なく出力部であり得る）複数の出力端子ＴｐおよびＴｎを有するように配列され得る。例えば、同じ複数の出力端子ＴｐおよびＴｎは、電力デバイス１０６－Ｈがアップサイドアップ降圧構成動作モードにあるか、またはアップサイドダウン降圧構成動作モードにあるかにかかわらず、出力部を提供するように構成され得る。
【0088】
電力デバイス１０６－Ｈの配列は、電力デバイス１０６－Ｈが電力デバイス１０６－Ｈの出力と１つ以上の追加の電気素子との間に２つの出力端子のみを有するように構成され得る。これらの２つの出力端子、正出力端子Ｔｐおよび負出力端子Ｔｎは、任意の適切な電気素子または電気デバイス、例えば、１つ以上の他の電力デバイス、ＤＣバス、１つ以上の負荷などに接続され得る。上記に示される例のように、複数の電力デバイス１０６－Ｈは、直列に接続され、１つ以上の直列ストリング１１４を形成し得る。
【0089】
図１０Ａを参照すると、（例えば、電力デバイス１０６－Ｈがアップサイドダウン降圧構成モードにあるとき）スイッチング素子Ｓ３３は、出力端子Ｔ１を正出力端子Ｔｐに接続し得、スイッチング素子Ｓ４３は、出力端子Ｔ２を負出力端子Ｔｎに接続し得る。この場合、正入力端子Ｔｗは、（スイッチング素子Ｓ３３を介して）出力端子Ｔ１および正出力端子Ｔｐに直接接続され得る。このような場合、正入力端子Ｔｗは、出力端子Ｔ１および正出力端子Ｔｐと実質的に同じ電圧を有し得る。
【0090】
図１０Ｂを参照すると、（例えば、電力デバイス１０６－Ｈがアップサイドアップ降圧構成モードにあるとき）スイッチング素子Ｓ３３は、出力端子Ｔ２を正出力端子Ｔｐに接続し得、スイッチング素子Ｓ４３は、出力端子Ｔ３を負出力端子Ｔｎに接続し得る。この場合、負入力端子Ｔｘは、（スイッチング素子Ｓ４３を介して）出力端子Ｔ３および負出力端子Ｔｎに直接接続され得る。このような場合、負入力端子Ｔｘは、出力端子Ｔ３および負出力端子Ｔｎと実質的に同じ電圧を有し得る。
【0091】
【0092】
電力デバイス１０６－ＩＡは、アップサイドアップ降圧構成動作モードおよびアップサイドダウン降圧構成動作モードにおいて動作するように構成された出力コンデンサＣｏを含む。出力コンデンサＣｏは、出力端子Ｔ２とスイッチング素子Ｓ３４の端子との間に接続され得る。
【0093】
電力デバイス１０６－ＩＡは、例えば、スイッチング素子Ｓ３４およびＳ４４を含み得る。スイッチング素子Ｓ３４は、出力端子Ｔ１または出力端子Ｔ３のいずれかと出力コンデンサＣｏの端子との間に切り替え可能に接続され得る。スイッチング素子Ｓ４４は、出力端子Ｔ１または出力端子Ｔ３のいずれかと電力デバイス１０６－ＩＡの第１の出力端子Ｔｏ１との間に切り替え可能に接続される。出力端子Ｔ２は、電力デバイス１０６－ＩＡの第２の出力端子Ｔｏ２に直接接続され得る。スイッチング素子Ｓ３４およびスイッチング素子Ｓ４４は、電力デバイス１０６－ＩＡの動作モードに応じて、出力端子Ｔ１または出力端子Ｔ３を出力端子Ｔｏ１に接続するように構成され得る。出力端子Ｔｏ１およびＴｏ２は、電力デバイスの外部出力部に接続され得る。これらの外部出力部は、（例えば、電力デバイスの直列ストリングにおいて）電力デバイスを１つ以上の他の電力デバイスまたはＤＣバスに接続するために使用される複数の機械的コネクタであり得る。
【0094】
図１１Ａを参照すると、（例えば、電力デバイス１０６－ＩＡがアップサイドダウン降圧構成モードにあるとき）スイッチング素子Ｓ３４は、出力コンデンサＣｏの端子を出力端子Ｔ１に接続し得、スイッチング素子Ｓ４４は、出力端子Ｔ１を出力端子Ｔｏ１に接続し得る。この場合、正入力端子Ｔｗは、（スイッチング素子Ｓ４４を介して）出力端子Ｔ１および出力端子Ｔｏ１に直接接続され得る。このような場合、正入力端子Ｔｗは、出力端子Ｔ１および出力端子Ｔｏ１と実質的に同じ電圧を有し得る。
【0095】
図１１Ｂを参照すると、（例えば、電力デバイス１０６－ＩＡがアップサイドアップ降圧構成モードにあるとき）スイッチング素子Ｓ３４は、出力コンデンサＣｏの端子を出力端子Ｔ３に接続し得、スイッチング素子Ｓ４４は、出力端子Ｔ３を出力端子Ｔｏ１に接続し得る。この場合、負入力端子Ｔｘは、（スイッチング素子Ｓ４４を介して）出力端子Ｔ３および出力端子Ｔｏ１に直接接続され得る。このような場合、負入力端子Ｔｘは、出力端子Ｔ３および出力端子Ｔｏ１と実質的に同じ電圧を有し得る。
【0096】
【0097】
図１２Ａを参照すると、正入力端子Ｔｗは、出力コンデンサＣｏの端子に接続され得、端子Ｔ３は、出力コンデンサＣｏから遮断され得る。
【0098】
図１２Ｂを参照すると、負入力端子Ｔｘは、出力コンデンサＣｏの端子に接続され得、端子Ｔ１は、出力コンデンサＣｏから遮断され得る。
【0099】
電力デバイス１０６－ＩＢは、分割出力端子を含み得る。出力端子Ｔｏ２は、端子Ｔ２に接続されており、第１の出力端子Ｔｏ２１および第２の出力端子Ｔｏ２２に分割され得る。端子Ｔ２は、インダクタＬと出力コンデンサＣｏとの間の端子であり得る。電力デバイス１０６－ＩＢの配列は、複数の出力端子が実質的に同じ電圧を出力するように構成されているシステムおよび装置で使用され得る。
【0100】
図１３Ａは、電力デバイス１０６－Ｊの例を示している。電力デバイス１０６－Ｊは、スイッチング素子Ｓ１１～Ｓ１４を含み得る。電力デバイス１０６－Ｊは、単一の共有インダクタＬ、および／または単一の共有出力コンデンサＣｏを含み得る。スイッチング素子Ｓ１１は、出力端子Ｔ１と出力端子Ｔｏ１との間に切り替え可能に接続され得る。スイッチング素子Ｓ１２は、出力端子Ｔ２と出力端子Ｔｏ１との間に切り替え可能に接続され得る。スイッチング素子Ｓ１３は、出力端子Ｔ２と出力端子Ｔｏ２との間に切り替え可能に接続され得る。スイッチング素子Ｓ１４は、出力端子Ｔ３と出力端子Ｔｏ２との間に切り替え可能に接続され得る。
【0101】
図１３Ｂは、アップサイドアップ降圧構成動作モードにおける電力デバイス１０６－Ｊの例を示している。スイッチング素子Ｓ１１はオフされ得、それにより、スイッチＱＡの端子と出力端子Ｔｏ１との間に開回路構成が生成され得る。スイッチング素子Ｓ１３もオフにされ得、それにより、出力端子Ｔ２と出力端子Ｔｏ２との間に開回路構成が生成され得る。スイッチング素子Ｓ１２はオンにされ得、それにより、（例えば、スイッチング素子Ｓ１２を通るラインによって表象される）出力端子Ｔ２と出力端子Ｔｏ１との間に短絡構成が生成され得る。スイッチング素子Ｓ１４はオンにされ得、それにより、（例えば、スイッチング素子Ｓ１４を通るラインによって表象される）出力端子Ｔ３と出力端子Ｔｏ２との間に短絡構成が生成され得る。スイッチング素子Ｓ１４をオンにすることにより、負入力端子Ｔｘが（例えば、スイッチング素子Ｓ１４を介して）負出力端子Ｔｏ２に直接接続され得る。このような場合、負入力端子Ｔｘは、負出力端子Ｔｏ２と実質的に同じ電圧を有し得る。電力デバイス１０６－Ｊは、出力端子Ｔｏ１と出力端子Ｔｏ２との間の出力電圧がＶｏｕｔであるアップサイドアップ降圧構成モードにあり得る。
【0102】
図１３Ｃは、アップサイドダウン降圧構成動作モードにおける電力デバイス１０６－Ｊの例を示している。スイッチング素子Ｓ１１はオンにされ得、それにより、スイッチＱＡの端子と出力端子Ｔｏ１との間に短絡構成が生成され得る。スイッチング素子Ｓ１３もオンにされ得、それにより、（スイッチング素子Ｓ１３を通るラインによって表象される）出力端子Ｔ２と出力端子Ｔｏ２との間に短絡構成が生成され得る。スイッチング素子Ｓ１２はオフにされ得、それにより、出力端子Ｔ２と出力端子Ｔｏ１との間に開回路構成が生成され得る。スイッチング素子Ｓ１４はオフにされ得、それにより、出力端子Ｔ３と出力端子Ｔｏ２との間に開回路構成が生成され得る。スイッチング素子Ｓ１１をオンにすることにより、正入力端子Ｔｗが（例えば、スイッチング素子Ｓ１１を介して）正出力端子Ｔｏ１に直接接続され得る。このような場合、正入力端子Ｔｗは、正出力端子Ｔｏ１と実質的に同じ電圧を有し得る。電力デバイス１０６－Ｊは、出力端子Ｔｏ１と出力端子Ｔｏ２との間の出力電圧がＶｏｕｔであるアップサイドダウン降圧構成モードにあり得る。
【0103】
図１４は、電力デバイス１０６－Ｋの例を示している。電力デバイス１０６－Ｋは、追加のスイッチＱＣおよびＱＤを含み得る。スイッチＱＣおよびスイッチＱＤは、入力端子Ｔｗｘと端子Ｔｑとの間に背中合わせのトランジスタとして接続され（例えば、スイッチＱＡの端子とスイッチＱＢの端子との間に接続され）得る。背中合わせのトランジスタは、電力デバイス１０６－Ｆにおいていくつかの双方向機能を提供するように構成され得る。例えば、電力ソース１０２が貯蔵デバイスである（例えば、電力ソース１０２がバッテリであり、負荷１１２が配線網である）場合、双方向機能を有する電力デバイス１０６は、（例えば、電力デバイス１０６を介してバッテリを充電することで配電網を補助することによって）有益であり得る。
【0104】
図１５は、電力システム１００Ｅの例を示している。電力システム１００Ｅは、コネクタ１５０２および／または１５０４を含み得、これらのコネクタは、あるタイプの電力デバイスを異なるタイプの別の電力デバイスに接続させるように構成され得る。例えば、コネクタ１５０２または１５０４は、アップサイドアップ降圧変換器とアップサイドダウン降圧変換器との間を接続させるように構成され得る。電力システムは、複数のアップサイドアップ降圧変換器ＵＳＵ１、ＵＳＵ２、および／もしくはＵＳＵ３、ならびに／または複数のアップサイドダウン降圧変換器ＵＳＤ１、ＵＳＤ２、および／もしくはＵＳＤ３を含み得る。複数のアップサイドアップ降圧変換器ＵＳＵ１、ＵＳＵ２、および／もしくはＵＳＵ３、ならびに／または複数のアップサイドダウン降圧変換器ＵＳＤ１、ＵＳＤ２、および／もしくはＵＳＤ３は、互いに接続されて少なくとも１つの直列ストリングを形成し得る。複数のアップサイドアップ降圧変換器ＵＳＵ１、ＵＳＵ２、および／もしくはＵＳＵ３、ならびに／または複数のアップサイドダウン降圧変換器ＵＳＤ１、ＵＳＤ２、および／もしくはＵＳＤ３もまた、システム電力デバイス１１０に接続され得る。アップサイドダウン降圧変換器ＵＳＤ１は、直列ストリングの頂部においてＤＣバス１０８のハイサイドに接続され得る。アップサイドアップ降圧変換器ＵＳＵ３は、直列ストリングの底部においてＤＣバス１０８のローサイドに接続され得る。
【0105】
コネクタ１５０２および／または１５０４は、（例えば、第１の変換器の第２の端子または第２の変換器の第２の端子に接続することなく）第１の変換器の第１の端子と第２の変換器の第１の端子との間を接続するように構成され得る。コネクタ１５０２は、アップサイドダウン降圧変換器の負出力端子１５１２とアップサイドアップ降圧変換器の正出力端子１５４４との間を接続するように構成され得る。コネクタ１５０２は、アップサイドアップ降圧変換器の負出力端子１５１４またはアップサイドダウン降圧変換器の正出力端子１５４２に接続しないように構成され得る。コネクタ１５０４は、アップサイドアップ降圧変換器の負出力端子１５１４とアップサイドダウン降圧変換器の正出力端子１５４２との間を接続するように構成され得る。コネクタ１５０４は、アップサイドダウン降圧変換器の負出力端子１５１２またはアップサイドアップ降圧変換器の正出力端子１５４４に接続しないように構成され得る。
【0106】
コネクタ１５０２または１５０４のそれぞれは、複数のコネクタ素子を含み得る。コネクタ１５０２は、コネクタ素子１５２２およびコネクタ素子１５３２を含み得る。コネクタ１５０４は、コネクタ素子１５２４およびコネクタ素子１５３４を含み得る。コネクタ素子は、あるタイプのコネクタと別のタイプのコネクタとの間の特定の物理的および電気的接続を可能にするように配列され得るコネクタの一部分であり得、このことは、あるタイプの変換器と別のタイプの変換器との間の（例えば、アップサイドアップ変換器とアップサイドダウン変換器との間の）接続を確立するという利点を有し得る。様々なコネクタ素子の例が、以下に提供される。
【0107】
各コネクタ素子は、ある他のタイプのコネクタ素子にのみ接続するように構成され得る（例えば、特定の一対のコネクタ素子が、互いに嵌合され得るが、他のコネクタ素子には嵌合され得ない）。例えば、コネクタ素子１５２２およびコネクタ素子１５３２は、互いにのみ接続し、コネクタ素子１５２４またはコネクタ素子１５３４には接続しないように構成され得る。コネクタ素子１５２４およびコネクタ素子１５３４は、互いにのみ接続し、コネクタ素子１５２２またはコネクタ素子１５３２には接続しないように構成され得る。各コネクタ素子は、導体を介して、変換器を含むそれぞれの電力デバイスの端子に取り付けられ得る。導体は、電力デバイスの入力端子または出力端子とコネクタ素子（例えば、電気接続のためのプラグまたは他の適切な素子）との間に接続された電線であり得る。
【0108】
一対のコネクタ素子１５２２および１５３２、または一対のコネクタ素子１５２４および１５３４の各々は、一対のコネクタ素子を互いに接続させ、他のタイプのコネクタ素子には接続させない特定の構成を有し得る。例えば、一対のコネクタ素子は、互いに類似の形状を有し得、異なる一対におけるコネクタ素子とは異なる形状を有し得る。コネクタ素子の形状は、任意の適切な形状、例えば、丸型、円形、長方形、正方形などであり得る。
【0109】
一対のコネクタ素子は、その一対に合致する接続素子を有し得る。例えば、各一対のコネクタ素子は、合致するオスおよびメスの接続素子を含み得る。合致するオスおよびメスの接続素子は、互いに接続するように配列され得る。例えば、コネクタ素子のうちの一方は、合致するメス接続素子の内側に嵌合するオス接続素子を有し得る。合致するメス接続素子は、その一対の他方のコネクタ素子の一部分であり得る。オス接続素子の例は、突出部材またはプラグであり得る。メス接続素子の例は、オス接続素子を受容するように配列された凹部またはソケットであり得る。例えば、メス接続素子は、オス接続素子に従ったサイズおよび形状の間隙を有する壁部を含み得る（オス接続素子は、例えば、間隙の内側に配置され、壁部によって所定の位置に保持され得る部材である）。
【0110】
図１５を参照すると、システム電力デバイス１１０は、コネクタ１５５２および１５５４を使用して１つ以上の電力デバイスに接続され得る。コネクタ１５５２は、コネクタ素子１５３４およびコネクタ素子１５６２を含み得る。コネクタ１５５４は、コネクタ素子１５６４およびコネクタ素子１５２４を含み得る。コネクタ素子１５６２は、コネクタ素子１５３４のみに接続し、他のコネクタ素子には接続しないように構成され得る。コネクタ素子１５６２は、コネクタ素子１５０４と同じであり得る。コネクタ素子１５６４は、コネクタ素子１５２４のみに接続し、他のコネクタ素子には接続しないように構成され得る。コネクタ素子１５６４は、コネクタ素子１５３４と同じであり得る。これらのコネクタ１５５２および１５５４を（例えば、コネクタ素子１５６２および１５６４とともに）使用することにより、アップサイドダウン降圧変換器ＵＳＤ１がシステム電力デバイス１１０の正入力部においてＤＣバス１０８のハイサイドに接続され、アップサイドアップ降圧変換器ＵＳＵ３がシステム電力デバイス１１０の負入力部においてＤＣバス１０８のローサイドに接続されている、電力システム１００Ｅの構成を判定し得る。システム電力デバイス１１０は、電力システムの他の構成を判定する１つ以上の他のコネクタおよび／または１つ以上の他のコネクタ素子を含み得る。システム電力デバイス１１０は、電力システムの特定の構成を判定しない（例えば、電力システム内のシステム電力デバイスの特定の構成または位置を強制しない）１つ以上の「汎用」コネクタおよび／または１つ以上の「汎用」コネクタ素子を含み得る。
【0111】
図１６は、コネクタの例を示している。各コネクタは、その一対に合致する接続素子を有する一対のコネクタ素子を含み得る。例えば、コネクタ素子１６０２Ａは、コネクタ素子１６０２Ｂと類似の形状を有し得る。コネクタ素子１６０２Ａはまた、コネクタ素子１６０２Ｂの接続部材に合致する接続間隙を有し得る。この一対のコネクタ素子１６０２Ａ～１６０２Ｂは、他の一対のコネクタ素子１６０４Ａ～１６０４Ｂ、１６０６Ａ～１６０６Ｂ、または１６０８Ａ～１６０８Ｂとは異なる形状を有し得る。コネクタ１５０２は、コネクタ素子１６０２Ａと類似であるコネクタ素子１５２２、および／または接続素子１６０２Ｂと類似であるコネクタ素子１５３２を含み得る。コネクタ１５０４は、コネクタ素子１６０４Ａと類似であるコネクタ素子１５２４、および／またはコネクタ素子１６０４Ｂと類似であるコネクタ素子１５３４を含み得る。コネクタの構成は、アップサイドダウン降圧変換器の負出力部がアップサイドアップ降圧変換器の正出力部にのみ接続され得る、および／またはアップサイドアップ降圧変換器の負出力部がアップサイドダウン降圧変換器の正出力部にのみ接続され得る、電力システムの構成を判定し得る。アップサイドダウン降圧変換器とアップサイドアップ降圧変換器を交互に並べた直列ストリングのこの構成が、図１５に示され得る。
【0112】
図１７は、電力システム１００Ｆの例を示している。電力システム１００Ｆは、（例えば、アップサイドダウン降圧変換器Ｄ１、Ｄ２、もしくはＤ３の負出力部が、アップサイドアップ降圧変換器Ｕ１、Ｕ２、もしくはＵ３の正出力部に接続されるように、および／またはアップサイドアップ降圧変換器Ｕ１、Ｕ２、もしくはＵ３の負出力部が、アップサイドダウン降圧変換器Ｄ１、Ｄ２、もしくはＤ３の正出力部に接続されるように）事前配線され得る。「事前配線された」という用語は、現場に配備する前に複数の電力デバイスを相互に接続することを指し得る。例えば、複数の電力デバイスは、電力デバイスの製造中に事前配線され得る。いくつかの例では、複数の電力デバイスは、電力デバイスの直列ストリングとして事前配線され得る。アップサイドダウン降圧変換器とアップサイドアップ降圧変換器を交互に並べた直列ストリングまたは複数の直列ストリングを事前配線することは、電力システムの容易な設置を促進するという利点を有し、電力システム１００Ｆが期待される構成を有する可能性を高め得る。
【0113】
図１７を参照すると、アップサイドダウン降圧変換器Ｄ１は、システム電力デバイス１１０の正入力部においてＤＣバス１０８のハイサイドに接続され得、アップサイドアップ降圧変換器Ｕ３は、システム電力デバイス１１０の負入力部においてＤＣバス１０８のローサイドに接続され得る。
【0114】
図１８Ａは、構成デバイス１８００Ａの例を示している。構成デバイス１８００Ａは、電力デバイスの構成を設定するために使用され得る。電力デバイス１０６－Ｌは、複数の結合素子１８１２、１８１４、および１８１６を含み得る。第１の一対の結合素子１８１２および１８１４は、互いから第１の距離ｄ１にあり得る。第２の一対の結合素子１８１４および１８１６は、互いから第２の距離ｄ２にあり得る。結合素子は、電力デバイスの端子に対応し得る。例えば、結合素子１８１２は、（例えば、図１３Ａに示され得るように）端子Ｔ１に対応し得る。結合素子１８１４は、（例えば、図１３Ａに示され得るように）端子Ｔ２に対応し得る。結合素子１８１６は、（例えば、図１３Ａに示され得るように）端子Ｔ３に対応し得る。
【0115】
構成デバイス１８００Ａは、互いから距離ｄ１にあり得る一対の結合素子１８０２Ａおよび１８０２Ｂを含み得る。結合素子１８０２Ａおよび１８０２Ｂは、電力デバイス１０６－Ｌ上の対応する一対の結合素子１８１２および１８１４に接続するように構成され得る。結合素子１８１２および１８１４は、互いから距離ｄ１にあり得る。構成デバイス１８００Ａは、１つ以上の出力端子１８０６Ａまたは１８０６Ｂを含み得、これらの出力端子は、構成デバイス１８００Ａを介して電力デバイス１０６－Ｌを１つ以上の追加の電気素子に接続するように構成され得る。構成デバイス１８００Ａは、構成デバイス１８００Ａの配線配列１８２２を収容するように構成されたハウジング１８２０を含み得る。配線配列１８２２は、結合素子１８０２Ａが出力端子１８０６Ａに接続され得、結合素子１８０２Ｂが出力端子１８０６Ｂに接続され得るように構成され得る。出力端子１８０６Ａは、異なる電力デバイスの（例えば、電力デバイスの直列ストリング内の）負出力端子にまたはＤＣバスに接続するように構成され得る正出力端子であり得る。出力端子１８０６Ｂは、異なる電力デバイスの（例えば、電力デバイスの直列ストリング内の）正出力端子にまたはＤＣバスに接続するように構成され得る負出力端子であり得る。
【0116】
構成デバイス１８００Ａの結合素子１８０２Ａおよび１８０２Ｂを電力デバイス１０６－Ｌの結合素子１８１２および１８１４に接続することにより、電力デバイス１０６－Ｌの構成が特定の構成モードに設定され得る。電力デバイスの構成モードは、アップサイドアップ構成モード（例えば、アップサイドアップ降圧）またはアップサイドダウン構成モード（例えば、アップサイドダウン降圧）を含み得る。例として、構成デバイス１８００Ａの結合素子１８０２Ａを電力デバイス１０６－Ｌの結合素子１８１２に接続することにより、端子Ｔ１が正出力端子１８０６Ａに接続され得、これにより、電力デバイス１０６－Ｌの正入力端子Ｔｗが電力デバイスの正出力端子に直接接続され得る。これは、（例えば、図１３Ｃに示され得るように）電力デバイス１０６－Ｌがアップサイドダウン構成モードに設定されることをもたらし得る。構成デバイス１８００Ａの結合素子１８０２Ｂを電力デバイス１０６－Ｌの結合素子１８１４に接続することにより、（例えば、図１３Ｃに示され得るように）端子Ｔ２が負出力端子１８０６Ｂに接続され得る。
【0117】
図１８Ｂは、構成デバイス１８００Ｂの例を示している。構成デバイス１８００Ｂは、電力デバイスの構成を設定するために使用され得る。構成デバイス１８００Ｂは、互いから距離ｄ２にあり得る一対の結合素子１８０４Ａおよび１８０４Ｂを含み得る。結合素子１８０４Ａおよび１８０４Ｂは、電力デバイス１０６－Ｌ上の対応する一対の結合素子１８１４および１８１６に接続するように構成され得る。結合素子１８１４および１８１６は、互いから距離ｄ２にあり得る。構成デバイス１８００Ｂは、１つ以上の出力端子１８０６Ａおよび１８０６Ｂを含み得、これら出力端子は、構成デバイス１８００Ｂを介して電力デバイス１０６－Ｌを１つ以上の追加の電気素子に接続するように構成され得る。構成デバイス１８００Ｂは、構成デバイス１８００Ｂの配線配列１８４２を収容するように構成されたハウジング１８４０を含み得る。例えば、配線配列１８４２は、結合素子１８０４Ａが出力端子１８０６Ａに接続され得、結合素子１８０４Ｂが出力端子１８０６Ｂに接続され得るように構成され得る。出力端子１８０６Ａは、異なる電力デバイスの（例えば、電力デバイスの直列ストリング内の）負出力端子にまたはＤＣバスに接続するように構成され得る正出力端子であり得る。出力端子１８０６Ｂは、異なる電力デバイスの（例えば、電力デバイスの直列ストリング内の）正出力端子にまたはＤＣバスに接続するように構成され得る負出力端子であり得る。
【0118】
構成デバイス１８００Ｂの結合素子１８０４Ａおよび１８０４Ｂを電力デバイス１０６－Ｌの１８１６の結合素子１８１４に接続することにより、電力デバイス１０６－Ｌの構成が特定の構成モードに設定され得る。電力デバイスの構成モードは、アップサイドアップ構成モード（例えば、アップサイドアップ降圧）またはアップサイドダウン構成モード（例えば、アップサイドダウン降圧）を含み得る。構成デバイス１８００Ｂの結合素子１８０４Ａを電力デバイス１０６－Ｌの結合素子１８１４に接続することにより、（例えば、図１３Ｂに示され得るように）端子Ｔ２が正出力端子１８０６Ａに接続され得る。構成デバイス１８００Ｂの結合素子１８０４Ｂを電力デバイス１０６－Ｌの結合素子１８１６に接続することにより、端子Ｔ３が負出力端子１８０６Ｂに接続され得、これにより、電力デバイス１０６－Ｌの負入力端子Ｔｘが電力デバイスの負出力端子に直接接続され得る。これは、（例えば、図１３Ｂに示され得るように）電力デバイス１０６－Ｌがアップサイドアップ構成モードに設定されることをもたらし得る。
【0119】
構成デバイス１８００Ｂを電力デバイス１０６－Ｌに接続することによって設定される構成モードは、構成デバイス１８００Ａを電力デバイス１０６－Ｌに接続することによって設定される構成モードとは異なり得る。例えば、構成デバイス１８００Ａを電力デバイス１０６－Ｌに接続することにより、電力デバイス１０６－Ｌの構成が第１の構成モード（例えば、アップサイドアップモードまたはアップサイドダウンモード）に設定され得る。構成デバイス１８００Ｂを電力デバイス１０６－Ｌに接続することにより、電力デバイス１０６－Ｌの構成が第２の異なる構成モード（例えば、アップサイドダウンモードまたはアップサイドアップモード）に設定され得る。例えば、図７Ｂに示される電力デバイス１０６ＣＡ～１０６ＣＤは、構成デバイス１８００Ａを使用することによって、（端子Ｔｗが端子Ｔｙに直接接続された）アップサイドダウン降圧構成に設定され得る。図７Ｂに示される電力デバイス１０６ＣＥ～１０６ＣＧは、構成デバイス１８００Ｂを使用することによって、（端子Ｔｘが端子Ｔｚに直接接続された）アップサイドアップ降圧構成に設定され得る。
【0120】
図１９Ａおよび図１９Ｂは、構成デバイス１９００の例を示している。構成デバイス１９００は、構成デバイス１９００が電力デバイスにどのように接続されているかに応じて、電力デバイスの構成を設定するために使用され得る。例えば、構成デバイス１９００が第１の方式で電力デバイス１０６に接続されている場合、電力デバイス１０６は、第１の動作モードに構成され得る。構成デバイス１９００が第２の方式で電力デバイス１０６に接続されている場合、電力デバイスは、第２の異なる動作モードに構成され得る。
【0121】
構成デバイス１９００は、第１の一対の結合素子１９０２Ａおよび１９０２Ｂを含み得、これらの結合素子は、互いから第１の距離ｄ１にあり得る。構成デバイス１９００は、第２の一対の結合素子１９０４Ａおよび１９０４Ｂを含み得、これらの結合素子は、互いから第２の距離ｄ２にあり得る。結合素子１９０２Ａおよび１９０２Ｂは、電力デバイス１０６－Ｌ上の対応する一対の結合素子１８１２および１８１４に接続するように構成され得る。対応する一対の結合素子１８１２および１８１４は、互いから距離ｄ１にあり得る。結合素子１９０４Ａ、１９０４Ｂは、電力デバイス１０６－Ｌ上の第２の対応する一対の結合素子１８１４および１８１６に接続するように構成され得る。対応する一対の結合素子１８１４および１８１６は、互いから距離ｄ２にあり得る。構成デバイス１９００は、構成デバイス１９００を介して電力デバイス１０６－Ｌを１つ以上の追加の電気素子に接続するように構成された１つ以上の出力端子１９０６Ａおよび１９０６Ｂを含み得る。構成デバイス１９００は、構成デバイス１９００の配線配列１９２２を収容するように構成されたハウジング１９２０を含み得る。配線配列１９２２は、結合素子１９０２Ａおよび結合素子１９０４Ａが出力端子１９０６Ａに接続されるように構成され得る。配線配列１９２２はまた、結合素子１９０２Ｂおよび結合素子１９０４Ｂが出力端子１９０６Ｂに接続されるように構成され得る。出力端子１９０６Ａは、異なる電力デバイスの（例えば、電力デバイスの直列ストリング内の）負出力端子にまたはＤＣバスに接続するように構成され得る正出力端子であり得る。出力端子１９０６Ｂは、異なる電力デバイスの（例えば、電力デバイスの直列ストリング内の）正出力端子にまたはＤＣバスに接続するように構成され得る負出力端子であり得る。
【0122】
（例えば、図１９Ａに示され得るように）結合素子１９０２Ａおよび１９０２Ｂを電力デバイス１０６－Ｌに接続することにより、（例えば、図１８Ａに示され得るように）電力デバイス１０６－Ｌの構成が第１の構成モードに設定され得る。（例えば、図１９Ｂに示され得るように）結合素子１９０４Ａおよび１９０４Ｂを電力デバイス１０６－Ｌに接続することにより、（例えば、図１８Ｂに示され得るように）電力デバイス１０６－Ｌの構成が第２の構成モードに設定され得る。電力デバイスの異なる構成モードは、アップサイドアップ構成モード（例えば、アップサイドアップ降圧）およびアップサイドダウン構成モード（例えば、アップサイドダウン降圧）を含み得る。
【0123】
他の構成デバイスが、電力システムにおける特定の接続を確実にするのに役立つ見込みがあることが理解されよう。例えば、構成デバイスは、電力デバイスの第１の構成モードを設定するのに使用される単一のプロングを有する第１の側部、および電力デバイスの第２の構成モードを設定するのに使用される２つのプロングを有する第２の側部を含み得る。
【0124】
図２０は、１つ以上の変換器のモード変更を制御するための方法のフローチャート２０００の例を示している。
【0125】
ステップ２００２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つ以上の電力デバイス１０６の動作状態に関連し得る。例えば、１つ以上のセンサは、電力システム１００の１つ以上の素子に関連した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。これらの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パラメータであり得る。
【0126】
ステップ２００４において、パラメータが分析され得る。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。例えば、１つ以上のコントローラ１１６は、電力システム１００の電圧が電力システム１００の既知の閾値電圧を上回っているかまたは下回っているかを判定するために、１つ以上のパラメータを分析し得る。別の例として、１つ以上のコントローラ１１６は、１つ以上のパラメータを分析して、電力デバイス１０６のうちの１つ以上の動作状態を判定し得る。分析の結果は、変換器のうちの１つ以上の動作モードが変更されるべきかどうかを判定することに役立つように、以下のステップにおいて使用され得る。
【0127】
ステップ２００６において、変換器のうちの１つ以上の動作モードが変更されるべき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、１つ以上のコントローラ１１６は、ＤＣバスのハイサイドに接続された変換器をアップサイドダウンモードに切り替えることによって、電力システム１００の電圧を低下させるべきであると判定し得る。別の例として、１つ以上のコントローラ１１６は、１つ以上の変換器がバイパスされており、１つ以上の他の変換器の動作モードをアップサイドダウンモードからアップサイドアップモードに変更して、アップサイドアップ変換器がＤＣバスのローサイドに接続されることを確実にするべきであると判定し得る。別の例として、１つ以上のコントローラ１１６は、１つ以上の変換器がバイパスされており、１つ以上の他の変換器の動作モードを変更して、アップサイドダウン変換器とアップサイドアップ変換器の特定の割合を維持するべきであると判定し得る。
【0128】
ステップ２００６において、変換器のうちの１つ以上の動作モードは変更されるべきでないとの決定である場合、プロセス２０００は、ステップ２００２に戻り得る。
【0129】
ステップ２００６において、変換器のうちの１つ以上の動作モードが変更されるべきであるとの決定である場合、プロセス２０００は、ステップ２００８に進み得る。
【0130】
ステップ２００８において、変換器のうちのどれがアップサイドダウンモードにまたはアップサイドアップモードに変更されるべきであるかに関して決定が行われ得る。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。いくつかの例では、このステップは、電力システム１００の初期化時に実行され得る。例えば、１つ以上のコントローラ１１６は、最初はどちらの動作モードでもない場合があり、このステップは、変換器のうちのどれがどの動作モードで開始すべきかを判定するために使用され得る。このステップはまた、変換器が判定された動作モードに可逆的に切り替えられるべきか、または不可逆的に切り替えられるべきかの判定を含み得る。代替的に、このステップは、複数の変換器について動作モードが判定された後に実行され得、このステップは、変換器のうちのどれがそれらの動作モードを異なる動作モードから（例えば、アップサイドアップからアップサイドダウンに、またはアップサイドダウンからアップサイドアップに）変更すべきかを判定するために使用され得る。動作モードを変更するように構成され得る電力デバイス１０６のいくつかの例が、図８Ａ～図１４に関して上記に詳述されている。
【0131】
ステップ２００８において、変換器のうちの１つ以上の動作モードがアップサイドアップモードに変更されるべきであるとの決定である場合、プロセス２０００は、ステップ２０１０Ａに進み得る。
【0132】
ステップ２０１０Ａにおいて、変換器のうちの１つ以上をアップサイドアップモードに切り替えるために、１つ以上の命令が生成される。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、１つ以上の変換器の１つ以上のスイッチング素子を制御するために、１つ以上の命令が生成され得る。変換器の負入力端子を変換器の負出力端子に接続するように１つ以上のスイッチング素子に命令するために、命令が生成され得る。
【0133】
ステップ２０１２Ａにおいて、変換器のうちの１つ以上の動作モードが、アップサイドアップモードに変更され得る。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／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、１つ以上の電力デバイスは、１つ以上のコントローラ１１６から１つ以上の信号を取得し得、その１つ以上の信号は、１つ以上の変換器の動作モードをアップサイドアップモードに変更する命令を含み得る。１つ以上の電力デバイス１０６は、それに応じて、１つ以上の変換器の動作モードを変更するように構成された１つ以上のスイッチング素子を有し得る。例えば、１つ以上のスイッチング素子は、変換器の負入力端子を変換器の負出力端子に接続することによって、１つ以上の変換器をアップサイドアップ降圧構成モードに変更するように構成され得る。
【0134】
ステップ２００８において、変換器のうちの１つ以上の動作モードがアップサイドダウンモードに変更されるべきであるとの決定である場合、プロセス２０００は、ステップ２０１０Ｂに進み得る。
【0135】
ステップ２０１０Ｂにおいて、変換器のうちの１つ以上をアップサイドダウンモードに切り替えるために１つ以上の命令が生成される。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、１つ以上の変換器の１つ以上のスイッチング素子を制御するために、１つ以上の命令が生成され得る。１つ以上のスイッチング素子に、変換器の正入力端子を変換器の正出力端子に接続するように命令するために、命令が生成され得る。
【0136】
ステップ２０１２Ｂにおいて、変換器のうちの１つ以上の動作モードが、アップサイドダウンモードに変更され得る。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／またはコントローラ１１６を使用して実行され得る。例えば、１つ以上の電力デバイスは、１つ以上のコントローラ１１６から１つ以上の信号を取得し得、その１つ以上の信号は、１つ以上の変換器の動作モードをアップサイドダウンモードに変更する命令を含み得る。１つ以上の電力デバイス１０６は、それに応じて、１つ以上の変換器の動作モードを変更するように構成された１つ以上のスイッチング素子を有し得る。例えば、１つ以上のスイッチング素子は、変換器の正入力端子を変換器の正出力端子に接続することによって、１つ以上の変換器をアップサイドダウン降圧構成モードに変更するように構成され得る。
【0137】
いくつかの例を上記で説明しているが、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／または増強することができる。様々な変更、修正、および改良が当業者には容易に想起されるであろう。そのような変更、修正、および改良は、本明細書で明示的には述べられていないが、本明細書の一部であることが意図され、本開示の趣旨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。
【0138】
本出願はまた、以下の項の主題を開示する。
条項１：装置であって、
少なくとも１つの直流電流（ＤＣ）－ＤＣ変換器であって、
負入力端子と、
正入力端子と、
負出力端子と、
正出力端子と、を備えるＤＣ－ＤＣ変換器、を備え、
少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、またはアップサイドダウン降圧動作モードにおいて、選択的に動作するように構成可能であり、
アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、変換器の負入力端子が、変換器の負出力端子に接続され、変換器の負入力端子が、変換器の負出力端子と実質的に同じ電圧を有し、
アップサイドダウン降圧動作モードにおいて、変換器の正入力端子が、変換器の正入力端子に接続され、変換器の正入力端子が、変換器の正出力端子と実質的に同じ電圧を有する、装置。
条項２：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上の命令を含む１つ以上の信号に応答して、選択的に動作するように構成されている、条項１に記載の装置。
条項３：１つ以上の信号が、閾値に関連している、条項２に記載の装置。
条項４：閾値が、電圧閾値である、条項３に記載の装置。
条項５：装置が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器をさらに備え、１つ以上の信号が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器の動作状態に関連している、条項２に記載の装置。
条項６：動作状態が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器の非機能状態を示している、条項５に記載の装置。
条項７：動作状態が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器がアップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方にあることを示している、条項５に記載の装置。
条項８：装置が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器をさらに備え、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成され、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器に直列に接続され、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて動作するように構成されている、条項１に記載の装置。
条項９：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上の電力ソースに接続されている、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１０：１つ以上の電力ソースが、１つ以上の光起電（ＰＶ）モジュールである、条項９に記載の装置。
条項１１：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上のシステム電力デバイスに接続されている、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１２：１つ以上のシステム電力デバイスが、１つ以上のＤＣ－交流電流（ＡＣ）インバータである、条項１１に記載の装置。
条項１３：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器および少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器が、変換器の直列ストリングを備える、条項７に記載の装置。
条項１４：変換器の直列ストリングが、変換器の別の直列ストリングに並列に接続されている、条項１３に記載の装置。
条項１５：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードからアップサイドダウン降圧動作モードへ、またはアップサイドダウン降圧動作モードからアップサイドアップ降圧動作モードへのうちの少なくとも一方から、動作モードを変更するように構成可能である、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１６：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上のパラメータに応答して、動作モードを変更するように構成されている、条項１５に記載の装置。
条項１７：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードの少なくとも一方に恒久的に設定されるように構成されている、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１８：装置が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器を、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方に変更するように構成された１つ以上のスイッチング素子をさらに備える、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１９：１つ以上のスイッチング素子が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器を、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方に可逆的に変更するように構成されている、条項１８に記載の装置。
条項２０：装置が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器を、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方に変更するように構成された１つ以上の追加のスイッチング素子をさらに備える、条項１８に記載の装置。
条項２１：１つ以上のスイッチング素子が、可逆的スイッチング素子である、条項１８に記載の装置。
条項２２：１つ以上のスイッチング素子が、１つ以上のトランジスタである、条項１８に記載の装置。
条項２３：１つ以上のスイッチング素子が、不可逆的スイッチング素子である、条項１８に記載の装置。
条項２４：１つ以上のスイッチング素子が、１つ以上のヒューズである、条項１８に記載の装置。
条項２５：１つ以上のスイッチング素子が、１つまたは機械的スイッチである、条項１８に記載の装置。
条項２６：装置が、１つ以上のスイッチング素子を制御するように構成された１つ以上のコントローラをさらに備える、条項１８に記載の装置。
条項２７：装置が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器を、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方に設定するように構成された構成デバイスをさらに備える、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項２８：構成デバイスが、構成デバイスの１つ以上の結合素子と少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器の１つ以上の対応する結合素子との間の接続に基づいて、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器の動作モードを設定するように構成されている、条項２７に記載の装置。
条項２９：装置が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいてまたはアップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成された少なくとも１つのインダクタをさらに備える、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項３０：装置が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいてまたはアップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成された少なくとも１つの出力コンデンサをさらに備える、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項３１：システムであって、
アップサイドアップ降圧動作モードにおいて動作するように構成された第１の電力変換器と、
アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成された第２の電力変換器と、
第１の電力変換器の第１の端子および第２の電力変換器の第１の端子に選択的に接続するように構成された少なくとも１つのコネクタと、を備えるシステム。
条項３２：少なくとも１つのコネクタが、第２の変換器の第２の端子に接続しないように構成され、少なくとも１つのコネクタが、第１の変換器の第２の端子に接続しないように構成されている、条項３１に記載のシステム。
条項３３：第１の変換器の第１の端子が、負出力端子であり、第２の変換器の第１の端子が、正出力端子である、条項３１または３２に記載のシステム。
条項３４：第１の変換器の第１端子が、正出力端子であり、第２の変換器の第１端子が、負出力端子である、条項３１または３２に記載のシステム。
条項３５：第１の変換器の第１の端子が、負出力端子であり、第１の変換器の第２の端子が、正出力端子である、条項３１～３３のいずれか一項に記載のシステム。
条項３６：第１の変換器の第１の端子が、正出力端子であり、第１の変換器の第２の端子が、負出力端子である、条項３１、３２、または３４のいずれか一項に記載のシステム。
条項３７：システムが、第１の変換器の第２の端子および第３の変換器の端子に接続するように構成された少なくとも１つの第２のコネクタをさらに備える、条項３１～３６のいずれか一項に記載のシステム。
条項３８：第３の変換器が、アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成されている、条項３７に記載のシステム。
条項３９：少なくとも１つのコネクタが、第１のコネクタ素子および第２のコネクタ素子を含む、条項３１～３８のいずれか一項に記載のシステム。
条項４０：少なくとも１つの第２のコネクタが、第１のコネクタ素子および第２のコネクタ素子を含む、条項３７に記載のシステム。
条項４１：少なくとも１つのコネクタが、第１のコネクタ素子および第２のコネクタ素子を含み、少なくとも１つの第２のコネクタが、第３のコネクタ素子および第４のコネクタ素子を含む、条項３７に記載のシステム。
条項４２：第１のコネクタ素子が、第２のコネクタ素子にのみ接続し、第３または第４のコネクタ素子には接続しないように構成され、第３のコネクタ素子が、第４のコネクタ素子にのみ接続し、第１または第２のコネクタ素子には接続しないように構成されている、条項４１に記載のシステム。
条項４３：第１のコネクタ素子が、第２のコネクタ素子と類似の形状を有し、第３のコネクタ素子および第４のコネクタ素子とは異なる形状を有する、条項４１に記載のシステム。
条項４４：第１のコネクタ素子の形状が、丸型、円形、長方形、または正方形のうちの少なくとも１つである、条項４１に記載のシステム。
条項４５：第１のコネクタ素子が、オス接続素子を備え、第２のコネクタ素子が、メス接続素子を備える、条項３９に記載のシステム。
条項４６：第３のコネクタ素子が、オス接続素子を備え、第４のコネクタが、メス接続素子を備える、条項４１に記載のシステム。
条項４７：第１の変換器の第１端子が、負出力端子であり、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、第１の変換器の負入力端子が、負出力端子に接続され、負入力端子が、負出力端子と実質的に同じ電圧を有する、条項３１に記載のシステム。
条項４８：第２の変換器の第１の端子が、正出力端子であり、アップサイドダウン降圧動作モードにおいて、第２の変換器の正入力端子が、正出力端子に接続され、正入力端子が、正出力端子と実質的に同じ電圧を有する、条項３１に記載のシステム。
条項４９：装置であって、
複数の直流電流（ＤＣ）－ＤＣ変換器を接続するように構成されたコネクタを備え、複数のＤＣ－ＤＣ変換器が、
アップサイドアップ降圧動作モードにおいて動作するように構成された第１の変換器と、
アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成された第２の変換器と、を備え、
コネクタが、第１の変換器の第１の端子および第２の変換器の第１の端子に接続するように構成されている、装置。
条項５０：第１の変換器の第１の端子が、負出力端子であり、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、第１の変換器の負入力端子が、第１の変換器の負出力端子に接続され、負入力端子が、負出力端子と実質的に同じ電圧を有する、条項４９に記載の装置。
条項５１：第２の変換器の第１の端子が、正出力端子であり、アップサイドダウン降圧動作モードにおいて、第２の変換器の正入力端子が、第２の変換器の正出力端子に接続され、正入力端子が、正出力端子と実質的に同じ電圧を有する、条項４９に記載の装置。
条項５２：電力変換器であって、
負入力端子と、
正入力端子と、
負出力端子と、
正出力端子と、
複数のスイッチと、を備え、複数のスイッチが、
負入力端子を負出力端子に直接接続することであって、電力変換器がアップサイドアップ動作モードにある、接続することと、
正入力端子を正出力端子に直接接続することであって、電力変換器がアップサイドダウン動作モードにある、接続することと、を行うように構成されている、電力変換器。
条項５３：複数のスイッチのうちの少なくとも１つが、トランジスタ、ヒューズ、機械的スイッチ、またはダイオードである、条項５２に記載の装置。
条項５４：装置であって、
第１の変換器であって、
第１の正出力端子と、
第１の正出力端子に直接結合された第１の正入力端子と、
第１の負出力端子と、
スイッチを介して第１の負出力端子に結合された第１の負入力端子と、を備える第１の変換器と、
第２の変換器であって、
第２の正出力端子と、
スイッチを介して第２の正出力端子に結合された第２の正入力端子と、
第２の負出力端子と、
第２の負出力端子に直接結合された第２の負入力端子と、を備える第２の変換器と、を備え、
第１の正出力端子が、第２の負出力端子に接続されている、装置。
条項５５：第１の変換器および第２の変換器が、降圧変換器である、条項５４に記載の装置。
条項５６：第１の変換器の負出力端子と第２の変換器の正出力端子との間に接続された負荷をさらに含む、条項５４または５５に記載の装置。
条項５７：装置であって、
複数の第１の変換器であって、複数の第１の変換器の各々が、
正出力端子と、
正出力端子に直接結合された正入力端子と、
負出力端子と、
スイッチを介して負出力端子に結合された負入力端子と、を備える、複数の第１の変換器と、
複数の第２の変換器と、を備え、
複数の第１の変換器および複数の第２の変換器が、直列に接続されて直列ストリングを形成している、装置。
条項５８：複数の第１の変換器および複数の第２の変換器が、降圧変換器である、条項５７に記載の装置。
条項５９：複数の第１の変換器のうちの１つの第１の変換器と複数の第２の変換器のうちの１つの第２の変換器との間に接続された負荷をさらに備える、条項５７または５８に記載の装置。
条項６０：装置であって、
アップサイドアップ降圧変換器と、
アップサイドダウン降圧変換器と、を備え、
アップサイドアップ降圧変換器およびアップサイドダウン降圧変換器が、直列に接続され、
アップサイドアップ降圧変換器の正出力端子が、アップサイドダウン降圧変換器の負出力端子に接続されている、装置。
条項６１：装置であって、
共通の正入力端子および正出力端子を有する第１の電力変換器と、
共通の負入力端子および負出力端子を有する第２の電力変換器と、を備え、
第１の電力変換器および第２の電力変換器が、直列に接続されている、装置。
条項６２：第１の電力変換器が、第２の負出力端子をさらに備え、第２の電力変換器が、第２の正出力端子をさらに備え、第２の負出力端子が第２の正出力端子に結合されている、条項６１に記載の装置。
条項６３：方法であって、
第１のスイッチを介して、変換器の正入力端子を変換器の正出力端子に接続することと、
第２のスイッチを介して、変換器の負入力端子を変換器の負出力端子に接続することと、
第１のスイッチおよび第２のスイッチに対して、変換器をアップサイドアップ降圧動作モードからアップサイドダウン降圧動作モードに切り替える命令を送信することと、
命令に基づいて、変換器をアップサイドアップ降圧動作モードからアップサイドダウン降圧動作モードに変更することと、を含む、方法。
条項１：装置であって、
少なくとも１つの直流電流（ＤＣ）－ＤＣ変換器であって、
負入力端子と、
正入力端子と、
負出力端子と、
正出力端子と、を備えるＤＣ－ＤＣ変換器、を備え、
少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、またはアップサイドダウン降圧動作モードにおいて、選択的に動作するように構成可能であり、
アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、変換器の負入力端子が、変換器の負出力端子に接続され、変換器の負入力端子が、変換器の負出力端子と実質的に同じ電圧を有し、
アップサイドダウン降圧動作モードにおいて、変換器の正入力端子が、変換器の正入力端子に接続され、変換器の正入力端子が、変換器の正出力端子と実質的に同じ電圧を有する、装置。
条項２：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上の命令を含む１つ以上の信号に応答して、選択的に動作するように構成されている、条項１に記載の装置。
条項３：１つ以上の信号が、閾値に関連している、条項２に記載の装置。
条項４：閾値が、電圧閾値である、条項３に記載の装置。
条項５：装置が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器をさらに備え、１つ以上の信号が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器の動作状態に関連している、条項２に記載の装置。
条項６：動作状態が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器の非機能状態を示している、条項５に記載の装置。
条項７：動作状態が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器がアップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方にあることを示している、条項５に記載の装置。
条項８：装置が、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器をさらに備え、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成され、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器に直列に接続され、少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて動作するように構成されている、条項１に記載の装置。
条項９：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上の電力ソースに接続されている、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１０：１つ以上の電力ソースが、１つ以上の光起電（ＰＶ）モジュールである、条項９に記載の装置。
条項１１：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上のシステム電力デバイスに接続されている、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１２：１つ以上のシステム電力デバイスが、１つ以上のＤＣ－交流電流（ＡＣ）インバータである、条項１１に記載の装置。
条項１３：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器および少なくとも１つの他のＤＣ－ＤＣ変換器が、変換器の直列ストリングを備える、条項７に記載の装置。
条項１４：変換器の直列ストリングが、変換器の別の直列ストリングに並列に接続されている、条項１３に記載の装置。
条項１５：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードからアップサイドダウン降圧動作モードへ、またはアップサイドダウン降圧動作モードからアップサイドアップ降圧動作モードへのうちの少なくとも一方から、動作モードを変更するように構成可能である、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１６：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、１つ以上のパラメータに応答して、動作モードを変更するように構成されている、条項１５に記載の装置。
条項１７：少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器が、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードの少なくとも一方に恒久的に設定されるように構成されている、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１８：装置が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器を、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方に変更するように構成された１つ以上のスイッチング素子をさらに備える、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項１９：１つ以上のスイッチング素子が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器を、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方に可逆的に変更するように構成されている、条項１８に記載の装置。
条項２０：装置が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器を、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方に変更するように構成された１つ以上の追加のスイッチング素子をさらに備える、条項１８に記載の装置。
条項２１：１つ以上のスイッチング素子が、可逆的スイッチング素子である、条項１８に記載の装置。
条項２２：１つ以上のスイッチング素子が、１つ以上のトランジスタである、条項１８に記載の装置。
条項２３：１つ以上のスイッチング素子が、不可逆的スイッチング素子である、条項１８に記載の装置。
条項２４：１つ以上のスイッチング素子が、１つ以上のヒューズである、条項１８に記載の装置。
条項２５：１つ以上のスイッチング素子が、１つまたは機械的スイッチである、条項１８に記載の装置。
条項２６：装置が、１つ以上のスイッチング素子を制御するように構成された１つ以上のコントローラをさらに備える、条項１８に記載の装置。
条項２７：装置が、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器を、アップサイドアップ降圧動作モードまたはアップサイドダウン降圧動作モードのうちの少なくとも一方に設定するように構成された構成デバイスをさらに備える、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項２８：構成デバイスが、構成デバイスの１つ以上の結合素子と少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器の１つ以上の対応する結合素子との間の接続に基づいて、少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器の動作モードを設定するように構成されている、条項２７に記載の装置。
条項２９：装置が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいてまたはアップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成された少なくとも１つのインダクタをさらに備える、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項３０：装置が、アップサイドアップ降圧動作モードにおいてまたはアップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成された少なくとも１つの出力コンデンサをさらに備える、先行条項のいずれか一項に記載の装置。
条項３１：システムであって、
アップサイドアップ降圧動作モードにおいて動作するように構成された第１の電力変換器と、
アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成された第２の電力変換器と、
第１の電力変換器の第１の端子および第２の電力変換器の第１の端子に選択的に接続するように構成された少なくとも１つのコネクタと、を備えるシステム。
条項３２：少なくとも１つのコネクタが、第２の変換器の第２の端子に接続しないように構成され、少なくとも１つのコネクタが、第１の変換器の第２の端子に接続しないように構成されている、条項３１に記載のシステム。
条項３３：第１の変換器の第１の端子が、負出力端子であり、第２の変換器の第１の端子が、正出力端子である、条項３１または３２に記載のシステム。
条項３４：第１の変換器の第１端子が、正出力端子であり、第２の変換器の第１端子が、負出力端子である、条項３１または３２に記載のシステム。
条項３５：第１の変換器の第１の端子が、負出力端子であり、第１の変換器の第２の端子が、正出力端子である、条項３１～３３のいずれか一項に記載のシステム。
条項３６：第１の変換器の第１の端子が、正出力端子であり、第１の変換器の第２の端子が、負出力端子である、条項３１、３２、または３４のいずれか一項に記載のシステム。
条項３７：システムが、第１の変換器の第２の端子および第３の変換器の端子に接続するように構成された少なくとも１つの第２のコネクタをさらに備える、条項３１～３６のいずれか一項に記載のシステム。
条項３８：第３の変換器が、アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成されている、条項３７に記載のシステム。
条項３９：少なくとも１つのコネクタが、第１のコネクタ素子および第２のコネクタ素子を含む、条項３１～３８のいずれか一項に記載のシステム。
条項４０：少なくとも１つの第２のコネクタが、第１のコネクタ素子および第２のコネクタ素子を含む、条項３７に記載のシステム。
条項４１：少なくとも１つのコネクタが、第１のコネクタ素子および第２のコネクタ素子を含み、少なくとも１つの第２のコネクタが、第３のコネクタ素子および第４のコネクタ素子を含む、条項３７に記載のシステム。
条項４２：第１のコネクタ素子が、第２のコネクタ素子にのみ接続し、第３または第４のコネクタ素子には接続しないように構成され、第３のコネクタ素子が、第４のコネクタ素子にのみ接続し、第１または第２のコネクタ素子には接続しないように構成されている、条項４１に記載のシステム。
条項４３：第１のコネクタ素子が、第２のコネクタ素子と類似の形状を有し、第３のコネクタ素子および第４のコネクタ素子とは異なる形状を有する、条項４１に記載のシステム。
条項４４：第１のコネクタ素子の形状が、丸型、円形、長方形、または正方形のうちの少なくとも１つである、条項４１に記載のシステム。
条項４５：第１のコネクタ素子が、オス接続素子を備え、第２のコネクタ素子が、メス接続素子を備える、条項３９に記載のシステム。
条項４６：第３のコネクタ素子が、オス接続素子を備え、第４のコネクタが、メス接続素子を備える、条項４１に記載のシステム。
条項４７：第１の変換器の第１端子が、負出力端子であり、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、第１の変換器の負入力端子が、負出力端子に接続され、負入力端子が、負出力端子と実質的に同じ電圧を有する、条項３１に記載のシステム。
条項４８：第２の変換器の第１の端子が、正出力端子であり、アップサイドダウン降圧動作モードにおいて、第２の変換器の正入力端子が、正出力端子に接続され、正入力端子が、正出力端子と実質的に同じ電圧を有する、条項３１に記載のシステム。
条項４９：装置であって、
複数の直流電流（ＤＣ）－ＤＣ変換器を接続するように構成されたコネクタを備え、複数のＤＣ－ＤＣ変換器が、
アップサイドアップ降圧動作モードにおいて動作するように構成された第１の変換器と、
アップサイドダウン降圧動作モードにおいて動作するように構成された第２の変換器と、を備え、
コネクタが、第１の変換器の第１の端子および第２の変換器の第１の端子に接続するように構成されている、装置。
条項５０：第１の変換器の第１の端子が、負出力端子であり、アップサイドアップ降圧動作モードにおいて、第１の変換器の負入力端子が、第１の変換器の負出力端子に接続され、負入力端子が、負出力端子と実質的に同じ電圧を有する、条項４９に記載の装置。
条項５１：第２の変換器の第１の端子が、正出力端子であり、アップサイドダウン降圧動作モードにおいて、第２の変換器の正入力端子が、第２の変換器の正出力端子に接続され、正入力端子が、正出力端子と実質的に同じ電圧を有する、条項４９に記載の装置。
条項５２：電力変換器であって、
負入力端子と、
正入力端子と、
負出力端子と、
正出力端子と、
複数のスイッチと、を備え、複数のスイッチが、
負入力端子を負出力端子に直接接続することであって、電力変換器がアップサイドアップ動作モードにある、接続することと、
正入力端子を正出力端子に直接接続することであって、電力変換器がアップサイドダウン動作モードにある、接続することと、を行うように構成されている、電力変換器。
条項５３：複数のスイッチのうちの少なくとも１つが、トランジスタ、ヒューズ、機械的スイッチ、またはダイオードである、条項５２に記載の装置。
条項５４：装置であって、
第１の変換器であって、
第１の正出力端子と、
第１の正出力端子に直接結合された第１の正入力端子と、
第１の負出力端子と、
スイッチを介して第１の負出力端子に結合された第１の負入力端子と、を備える第１の変換器と、
第２の変換器であって、
第２の正出力端子と、
スイッチを介して第２の正出力端子に結合された第２の正入力端子と、
第２の負出力端子と、
第２の負出力端子に直接結合された第２の負入力端子と、を備える第２の変換器と、を備え、
第１の正出力端子が、第２の負出力端子に接続されている、装置。
条項５５：第１の変換器および第２の変換器が、降圧変換器である、条項５４に記載の装置。
条項５６：第１の変換器の負出力端子と第２の変換器の正出力端子との間に接続された負荷をさらに含む、条項５４または５５に記載の装置。
条項５７：装置であって、
複数の第１の変換器であって、複数の第１の変換器の各々が、
正出力端子と、
正出力端子に直接結合された正入力端子と、
負出力端子と、
スイッチを介して負出力端子に結合された負入力端子と、を備える、複数の第１の変換器と、
複数の第２の変換器と、を備え、
複数の第１の変換器および複数の第２の変換器が、直列に接続されて直列ストリングを形成している、装置。
条項５８：複数の第１の変換器および複数の第２の変換器が、降圧変換器である、条項５７に記載の装置。
条項５９：複数の第１の変換器のうちの１つの第１の変換器と複数の第２の変換器のうちの１つの第２の変換器との間に接続された負荷をさらに備える、条項５７または５８に記載の装置。
条項６０：装置であって、
アップサイドアップ降圧変換器と、
アップサイドダウン降圧変換器と、を備え、
アップサイドアップ降圧変換器およびアップサイドダウン降圧変換器が、直列に接続され、
アップサイドアップ降圧変換器の正出力端子が、アップサイドダウン降圧変換器の負出力端子に接続されている、装置。
条項６１：装置であって、
共通の正入力端子および正出力端子を有する第１の電力変換器と、
共通の負入力端子および負出力端子を有する第２の電力変換器と、を備え、
第１の電力変換器および第２の電力変換器が、直列に接続されている、装置。
条項６２：第１の電力変換器が、第２の負出力端子をさらに備え、第２の電力変換器が、第２の正出力端子をさらに備え、第２の負出力端子が第２の正出力端子に結合されている、条項６１に記載の装置。
条項６３：方法であって、
第１のスイッチを介して、変換器の正入力端子を変換器の正出力端子に接続することと、
第２のスイッチを介して、変換器の負入力端子を変換器の負出力端子に接続することと、
第１のスイッチおよび第２のスイッチに対して、変換器をアップサイドアップ降圧動作モードからアップサイドダウン降圧動作モードに切り替える命令を送信することと、
命令に基づいて、変換器をアップサイドアップ降圧動作モードからアップサイドダウン降圧動作モードに変更することと、を含む、方法。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【外国語明細書】