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1.本发明涉及一种部分功率转换器和一种用于部分功率转换的方法。特别地，本发明涉及用于太阳能电能转换系统中的dc/dc转换器的电路拓扑领域。太阳能板产生的电能通过最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking，mppt)电路和算法进行高效提取。具体地，本发明涉及此类mppt转换器拓扑，所述mppt转换器拓扑将太阳能板的dc电能高效地转换为另一种形式的dc电能。


背景技术：

2.用于此类mpptdc/dc全功率转换器的现有技术使用高压半导体器件或多个串联/并联的低压器件来形成转换器电路，这不仅增加了成本，而且降低了可靠性。其次，这些应用在以下方面需要更高的效率：电效率(输出功率对输入功率)；重量效率(输出功率对重量)；尺寸效率(输出功率对尺寸)。目前，现有的转换器装置处理输入源的全功率，以便转换为输出负载。这称为全功率处理，其需要安装全电压和额定电流的半导体器件。这会提高成本，导致高损耗，并增加体积和重量。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于为上述应用中的功率转换器提供一种不存在上述缺点的方案。
4.具体地，本发明的目的在于提供一种功率转换器，所述功率转换器不需要处理输入源的全功率，而是仅处理输入源的部分功率，以降低成本、损耗，并减少体积和重量。
5.通过独立权利要求的特征来实现上述目标。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中显而易见。
6.本发明描述了一种能够使用低压、低成本半导体的部分功率dc/dc转换器模块的新型拓扑结构。在部分功率处理中，主功率直接输送到负载，而一小部分功率通过功率转换器(即部分功率转换器)进行处理，以便将输出电压保持在预定义水平。在所有输入变化中，所述部分功率转换器在总功率的较小部分上运行，因此可以通过低电压或/和低电流半导体器件来实现。本发明描述了此类部分功率dc/dc转换器。
7.因此，使用下文所述的此类部分功率转换器有助于提高光伏(photovoltaic，pv)架构中mppt转换器的密度和成本。此外，由于半导体器件的电压较低，通过在开关电源单元附近集成控制和驱动电路，可以实现高电效率，从而最大限度地减少控制回路中的延迟和等待时间。
8.此外，还提出了一种用于部分功率转换的方法，所述方法为高度集成、组件数较少的部分功率转换器提供智能功率共享。
9.为详细描述本发明，将使用以下术语、缩写和符号：
10.lv低压，例如高达约250vdc
11.hv高压，例如高于约250vdc
12.dc直流
13.ac交流
14.mppt最大功率点跟踪
15.pv光伏
16.mosfet金属氧化物半导体场效应晶体管
17.ev电动汽车
18.ups不间断电源
19.pwm脉宽调制
20.el电致发光
21.soc充电状态
22.本发明描述了电网。此类电网是一种互连网络，用于从生产者向消费者输电或配电。此类电网可以包括：发电站，用于发电；变电站，用于提高电压以供输电或降低电压以供配电；高压输电线，用于从远距离来源向需求中心输电；配电线，用于连接单个客户。
23.本发明中所述的功率转换器也称为电力电子转换器，用于将电能从一种形式转换为另一种形式，例如在dc和dc之间(例如，在高压或中压dc与低压dc之间)转换。功率转换器还可以改变电压或频率或二者的某些组合。电力电子转换器基于电力电子开关，所述电力电子开关可以通过应用on/off逻辑(即，pwm操作，通常由闭环控制算法控制)进行主动控制。
24.本发明描述了最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking，mppt)。mppt是一种常用于光伏(photovoltaic，pv)太阳能系统的技术，可在所有条件下最大限度地获取电能。pv太阳能系统在与逆变器系统、外部电网、电池组或其它电气负载的关系方面存在许多不同的配置。无论太阳能的最终目的地是哪里，mppt解决的核心问题是，太阳能电池的功率传输效率取决于投射在所述太阳能板上的阳光量、所述太阳能板的温度和所述负载的电气特性。随着这些条件的变化，提供最高功率传输效率的所述负载特性也会发生变化。当所述负载特性发生变化时，系统的效率得到优化，以保持最高功率传输效率。这种负载特性称为最大功率点(maximumpowerpoint，mpp)。mppt是找到该点并保持所述负载特性的过程。电路可以设计成向光伏电池提供任意负载，然后转换电压、电流或频率以适应其它设备或系统，而mppt解决了选择提供给所述电池的最佳负载以获得最大可用功率输出这一问题。
25.本发明中描述的控制器或控制设备是可用于调节电力电子转换器的电压、电流或功率的任何设备。所述控制器或控制设备可以是单个微控制器或处理器或多核处理器，或者可以包括一组微控制器或处理器，或者可以包括用于控制和/或处理的装置。所述控制器可以根据软件、硬件或固件应用来执行特定控制任务，例如控制转换器。
26.本发明描述了一种间接dc电压源。这种间接dc电压源可以是恒定dc电压模拟器，即以预定义电平提供dc电压的设备。可以间接提供所述电压，例如通过使用一个或多个dc电源，所述dc电压电平是被转换为所述间接dc电压源的期望dc电压电平的dc/dc。
27.根据第一方面，本发明涉及一种部分功率转换器，所述部分功率转换器用于连接到作为输入端的至少一个光伏板和直流输出总线，所述至少一个光伏板产生直流电，所述部分功率转换器包括：光伏侧转换器，包括至少两个开关单元，其中，所述光伏侧转换器包括连接到第一节点的第一端子、连接到第二节点的第二端子以及用于将所述部分功率转换器连接到所述至少一个光伏板的第三端子；总线侧转换器，包括至少两个开关单元，所述总
线侧转换器用于切换所述光伏侧转换器的总电流，其中，所述总线侧转换器包括连接到所述第一节点的第一端子、连接到所述第二节点的第二端子以及用于连接所述直流输出总线的第三端子；储能元件，连接在所述光伏侧转换器与所述总线侧转换器之间；间接电压源，用于调节所述储能元件；其中，所述光伏侧转换器、所述总线侧转换器和所述储能元件并联连接在所述部分功率转换器的所述第一节点与所述第二节点之间。
28.所述光伏板产生的所述直流电i
l
被馈送到所述部分功率转换器。所述光伏侧转换器的总电流i
tot
是所述光伏板产生的所有电流的总和：i
tot
＝i
l1
+i
l2
+i
l3
+i
l4
。该总电流流经所述总线侧转换器。
29.此类部分功率转换器的技术优势在于，其操作基于仅处理最少量的部分功率。因此，所述部分功率转换器提高了整体效率和功率密度。每个输入的mppt可以基于最大平均输出电压来实现。
30.在上述部分功率转换器中，不需要体积大的储能元件。所述部分功率转换器高度集成，具有可扩展性，适用于多个mppt串。所述恒定dc电压模拟器(即所述间接电压源)，使所述部分功率转换器能够应用于电池充电器等其它设备。
31.所述部分功率转换器可以有利地应用于太阳能串式逆变器使用的dc/dc mppt转换器。所述部分功率转换器还可以有利地应用于与电池充电器、ups、ev或类似应用的部分功率共享。
32.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述储能元件包括缓冲电容器。
33.这具有以下优点：可以轻松地实现缓冲电容器并且可以高效地存储电能。
34.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，第一电流通路布置在所述部分功率转换器的所述第二节点与所述第一节点之间；所述第二电流通路布置在所述部分功率转换器的所述第一节点与所述第二节点之间。
35.这具有以下优点：所述部分功率转换器可以轻松地在所述第一电流通路与所述第二电流通路之间切换。
36.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述部分功率转换器包括：至少一个其它光伏侧转换器，包括连接到所述第一节点的第一端子、连接到所述第二节点的第二端子以及可连接到至少一个其它光伏板的第三端子。
37.这具有以下优点：所述部分功率转换器可以灵活地连接到多个光伏板，以灵活地转换其电流。因此，高功率可以通过所述部分功率转换器进行转换。
38.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述光伏侧转换器的所述开关元件被布置成形成两电平桥臂或多电平桥臂。
39.多电平桥臂可以具有三电平或更多电平。所述三电平桥臂可以是中点钳位三电平桥臂或飞跨电容三电平桥臂或类似桥臂。
40.这具有以下优点：所述光伏侧转换器可以根据开关要求进行灵活设计。
41.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述总线侧转换器的所述开关元件被布置成形成两电平桥臂或多电平桥臂。
42.多电平桥臂可以具有三电平或更多电平。所述三电平桥臂可以是中点钳位三电平桥臂或飞跨电容三电平桥臂或类似桥臂。
43.这具有以下优点：所述总线侧转换器可以根据开关要求进行灵活设计。
44.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述光伏侧转换器包括电感器，用于从所述光伏板接收所述直流电。
45.这具有以下优点：所述电感器能够传递dc电流，但阻止来自所述光伏板的所述电流的高频分量。
46.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述部分功率转换器包括控制器，其中，所述控制器用于控制所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器的所述开关单元，以根据所述部分功率转换器的占空比调整所述部分功率转换器上的电压。
47.这具有以下优点：所述控制器可以高效地控制所述部分功率转换器，例如基于脉宽调制开关。
48.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述控制器用于将所述部分功率转换器上的电压调整为(1-2d)vp的值，以便根据方程vin＝(1-2d)vp+vbus合成所述光伏板140产生的电压vin；其中，vin是所述光伏板产生的电压，vp是所述储能元件上的电压，vbus是所述dc总线上的电压，d是所述部分功率转换器的占空比。
49.这具有以下优点：所述控制器可以根据所述光伏板提供的电流高效地调整所述部分功率转换器上的电压。
50.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述控制器用于根据所述光伏板的最大功率点跟踪特性调整所述部分功率转换器上的电压。
51.这具有以下优点：所述控制器可以根据所述mppt准则最佳地调整所述部分功率转换器上的电压。
52.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述光伏侧转换器的所述第三端子用于将所述部分功率转换器连接到至少一个电池储能器。
53.这具有以下优点：此类部分功率转换器能够支持电池储能器元件与pv串的集成，而无需任何额外的硬件组件。
54.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述控制器用于根据所述至少一个电池储能器的充电状态调整所述部分功率转换器上的电压。
55.这具有以下优点：此类控制器可以与用于pv运行的mppt和支持电池管理能力的soc算法一起运行。
56.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述至少一个其它光伏侧转换器的所述第三端子用于将所述部分功率转换器连接到所述至少一个其它光伏板和/或至少一个其它电池储能器。
57.这具有高灵活性的优点，因为所述部分功率转换器可以连接到所述pv板、所述电池储能器或两者。现有硬件可用于此配置，无需额外的dc/dc转换即可连接所述电池储能器。
58.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述光伏侧转换器的所述第三端子用于向所述至少一个光伏板提供电致发光电流，以记录所述至少一个光伏板的电致发光图像。
59.这具有以下优点：所述部分功率转换器可高效地用于监控所述pv板，例如在夜间可通过无人机等记录所述pv板的电致发光图像时。
60.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述电致发光电流的电流流向与所
述至少一个光伏板所产生电流的电流流向相反。
61.这具有以下优点：所述pv板产生的电流可用于发电，并且在无需更改任何硬件的情况下，所述部分功率转换器能够提供用于检查所述pv板的电致发光电流。
62.在所述部分功率转换器的示例性实现方式中，所述光伏侧转换器的所述第三端子用于实现双向电流流动。
63.这具有以下优点：当从发电模式切换到测试模式时，不需要额外的开关来改变所述电流流向。
64.根据第二方面，本发明涉及一种部分功率系统，包括：光伏板，用于产生输入电压；直流总线，用于接收总线电压；根据上述第一方面所述的部分功率转换器，串联连接在所述光伏板与所述直流总线之间；其中，所述部分功率系统用于将所述光伏板产生的所述输入电压划分为所述部分功率转换器上的电压和所述直流总线上的总线电压。
65.此类部分功率系统的技术优势在于，其操作基于仅处理最少量的部分功率。因此，所述部分功率系统提高了整体效率和功率密度。每个输入的mppt可以基于最大平均输出电压来实现。
66.在所述部分功率系统的示例性实现方式中，所述间接电压源包括电池，用于经由dc/dc转换器调节所述部分功率转换器上的压降。
67.这具有以下优点：所述电池可用于高效地调节所述部分功率转换器上的压降。因此，所述电池表示将所述dc电压保持在预定值的高效恒定dc电压模拟器。
68.在所述部分功率系统的示例性实现方式中，所述间接电压源包括直流电源，用于通过隔离式dc/dc转换器调节所述部分功率转换器上的压降。
69.这具有以下优点：所述dc电源与所述隔离式dc/dc转换器可一起用于高效地调节所述部分功率转换器上的压降。因此，所述dc电源与所述隔离式dc/dc转换器一起表示将所述dc电压保持在预定值的高效恒定dc电压模拟器。
70.在所述部分功率系统的示例性实现方式中，所述直流电源连接到所述直流总线，以接收所述总线电压。
71.这具有以下优点：所述直流电源可以高效地接收所述总线电压。
72.在所述部分功率系统的示例性实现方式中，所述直流总线通过dc/ac转换器连接到配电网。
73.这具有以下优点：所述太阳能板的转换功率可以高效地传递到配电网。
74.在所述部分功率系统的示例性实现方式中，所述部分功率转换器基于低压半导体器件构造。
75.此处，低压是指0到约250v之间的电压，而中压或高压是指约250v到约1500v或更高电压之间的电压。
76.这具有以下优点：mosfet等低成本半导体器件可以高效地应用于转换。
77.在所述部分功率系统的示例性实现方式中，所述部分功率系统还包括至少一个电池储能器，用于存储所述部分功率转换器提供的电能。
78.这具有以下优点：所述pv板可以与所述电池储能器一起运行，而无需更改任何硬件。
79.根据第三方面，本发明涉及一种部分功率转换器，所述部分功率转换器用于连接
到作为输入端的一个或多个光伏板和直流输出总线，所述光伏板产生直流电，所述部分功率转换器包括：每个光伏板的光伏侧转换器，每个光伏侧转换器包括至少两个开关单元，所述光伏侧转换器用于通过将所述至少两个开关设置为分别启用所述部分功率转换器的第一电流通路或第二电流通路，经由所述第一电流通路或所述第二电流通路切换所述直流电；总线侧转换器，包括至少两个开关单元，所述总线侧转换器用于通过将所述至少两个开关设置为分别启用所述部分功率转换器的所述第一电流通路或所述第二电流通路，经由所述第一电流通路或所述第二电流通路切换所述直流电；储能元件，连接在所述光伏侧转换器与所述总线侧转换器之间，其中，所述储能元件用于：当所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器用于经由所述第一电流通路切换所述直流电时，在所述部分功率转换器上产生负压降；当所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器用于经由所述第二电流通路切换所述直流电时，在所述部分功率转换器上产生正压降；控制器，用于控制所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器的所述开关单元，以经由所述部分功率转换器的所述第一电流通路或所述第二电流通路切换所述直流电，以便根据所述光伏板的功率特性调整所述部分功率转换器上的电压。
80.此类部分功率转换器的技术优势在于，其操作基于仅处理最少量的部分功率。因此，所述部分功率转换器提高了整体效率和功率密度。每个输入的mppt可以基于最大平均输出电压来实现。
81.根据第四方面，本发明涉及一种用于控制部分功率转换器的方法，所述部分功率转换器用于连接到作为输入端的一个或多个光伏板和直流输出总线，所述光伏板产生直流电，所述部分功率转换器包括：每个光伏板的光伏侧转换器，每个光伏侧转换器包括至少两个开关单元，所述光伏侧转换器用于通过将所述至少两个开关设置为分别启用所述部分功率转换器的第一电流通路或第二电流通路，经由所述第一电流通路或所述第二电流通路切换所述直流电；总线侧转换器，包括至少两个开关单元，所述总线侧转换器用于通过将所述至少两个开关设置为分别启用所述部分功率转换器的所述第一电流通路或所述第二电流通路，经由所述第一电流通路或所述第二电流通路切换所述直流电；储能元件，连接在所述光伏侧转换器与所述总线侧转换器之间，其中，所述储能元件用于：当所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器用于经由所述第一电流通路切换所述直流电时，在所述部分功率转换器上产生负压降；当所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器用于经由所述第二电流通路切换所述直流电时，在所述部分功率转换器上产生正压降；所述方法包括：控制所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器的所述开关单元，以经由所述部分功率转换器的所述第一电流通路或所述第二电流通路切换所述直流电，以便根据所述光伏板的功率特性调整所述部分功率转换器上的电压。
82.这种用于控制所述部分功率转换器的方法具有以下技术优势：所述部分功率转换器的操作基于仅处理最少量的部分功率。因此，所述方法提高了整体效率和功率密度。每个输入的mppt可以基于最大平均输出电压来实现。
83.根据第五方面，本发明涉及一种用于控制部分功率转换器的方法，所述部分功率转换器用于连接到作为输入端的至少一个光伏板和直流输出总线，所述至少一个光伏板产生直流电，所述部分功率转换器包括：光伏侧转换器，包括至少两个开关单元，其中，所述光伏侧转换器包括连接到第一节点的第一端子、连接到第二节点的第二端子以及用于将所述
部分功率转换器连接到所述至少一个光伏板的第三端子；总线侧转换器，包括至少两个开关单元，所述总线侧转换器用于切换所述光伏侧转换器的总电流，其中，所述总线侧转换器包括连接到所述第一节点的第一端子、连接到所述第二节点的第二端子以及用于连接所述直流输出总线的第三端子；储能元件，连接在所述光伏侧转换器与所述总线侧转换器之间；间接电压源，用于调节所述储能元件；其中，所述光伏侧转换器、所述总线侧转换器和所述储能元件并联连接在所述部分功率转换器的所述第一节点与所述第二节点之间；所述方法包括：通过将所述光伏侧转换器的所述至少两个开关单元设置为分别启用所述部分功率转换器的所述第一电流通路或所述第二电流通路，经由第一电流通路或第二电流通路切换所述直流电；通过将所述总线侧转换器的所述至少两个开关单元设置为分别启用所述部分功率转换器的所述第一电流通路或所述第二电流通路，经由所述第一电流通路或所述第二电流通路切换所述直流电；当所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器经由所述第一电流通路切换所述直流电时，所述储能元件在所述部分功率转换器上产生负压降；当所述光伏侧转换器和所述总线侧转换器经由所述第二电流通路切换所述直流电时，所述储能元件在所述部分功率转换器上产生正压降。
84.这种用于控制所述部分功率转换器的方法具有以下技术优势：所述部分功率转换器的操作基于仅处理最少量的部分功率。因此，所述方法提高了整体效率和功率密度。每个输入的mppt可以基于最大平均输出电压来实现。
85.根据第六方面，本发明涉及一种计算机程序产品，包括计算机可执行代码或计算机可执行指令，当执行所述计算机可执行代码或所述计算机可执行指令时，使得至少一台计算机执行根据上述第四方面或第五方面所述的方法。
86.所述计算机程序产品可以在用于控制上述部分功率转换器的控制器上运行，例如图1和图2所示的控制器。
87.根据第七方面，本发明涉及一种存储指令的计算机可读介质，当所述指令由计算机执行时，使得所述计算机执行根据上述第四方面或第五方面所述的方法。此类计算机可读介质可以是非瞬时性可读存储介质。如图1和图2所述，存储在所述计算机可读介质上的所述指令可以由所述控制器执行。
88.本发明中提出的部分功率转换器架构具有以下优点：
89.1)单一部分功率转换器硬件，用于：
90.i)太阳能pv串的最大功率点跟踪(maximum power point tracking，mppt)，
91.ii)蓄电池的充电状态(state of charge，soc)；
92.2)可使用相同的转换器硬件从pv和电网为电池充电；
93.3)只需软件开关即可混合并匹配电池和mppt输入；
94.4)利用部分功率概念实现高效率；
95.5)成本低；
96.6)具有高度可扩展性，以适应系统需求。
附图说明
97.本发明的其它实施例将结合以下附图进行描述。
98.图1示出了示例性部分功率转换系统100的框图，所述示例性部分功率转换系统
100具有本发明提供的连接到单个太阳能板140的部分功率转换器100；
99.图1b示出了示例性部分功率转换系统100b的框图，所述示例性部分功率转换系统100b具有本发明提供的连接到电池储能器170的部分功率转换器101；
100.图2示出了示例性部分功率转换系统200的框图，所述示例性部分功率转换系统200具有本发明提供的连接到多个太阳能板(140、141、142、143)的部分功率转换器101；
101.图2b示出了示例性部分功率转换系统200b的框图，所述示例性部分功率转换系统200b具有本发明提供的连接到多个电池储能器(170、171、172、173)的部分功率转换器101；
102.图2c示出了示例性部分功率转换系统200c的框图，所述示例性部分功率转换系统200c具有本发明提供的连接到多个太阳能板(140、143)和多个电池储能器(171、172)的部分功率转换器101；
103.图3a示出了本发明提供的部分功率转换器的第一电流通路301的框图；
104.图3b示出了图3a中所示的部分功率转换器的第二电流通路302的框图；
105.图3c示出了图3a中所示的部分功率转换器的第三电流通路303a和第四电流通路303b的框图；
106.图4示出了第一示例提供的应用于住宅太阳能pv逆变器中的部分功率转换系统400的框图；
107.图5示出了第二示例提供的应用于住宅太阳能pv逆变器中的部分功率转换系统500的框图；
108.图6示出了第三示例提供的应用于住宅太阳能pv逆变器中的部分功率转换系统600的框图；
109.图7示出了本发明提供的用于控制部分功率转换器的方法700的示意图；
110.图8示出了本发明提供的用于控制部分功率转换器的方法800的示意图。
111.图9示出了图2c所示的部分功率转换系统200c的光伏电压和电流以及电池电压和电流的性能图；
112.图10示出了示例性部分功率转换系统1000的框图，所述示例性部分功率转换系统1000具有本发明提供的用于提供电致发光电流1003的部分功率转换器101，以记录电致发光图像1010。
具体实施方式
113.在以下详细描述中，参考构成本说明书一部分的附图，其中通过图示示出可以实施本发明的特定方面。可以理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其它方面，并可以做出结构上或逻辑上的改变。因此，以下详细描述应以限制性意义理解，并且本发明的范围由所附权利要求限定。
114.可以理解的是，与所描述的方法有关的注释对于用于执行所述方法的对应设备或系统也同样适用，反之亦然。例如，如果描述了特定的方法步骤，则对应的设备可以包括执行所描述的方法步骤的单元，即使在附图中没有明确描述或示出这样的单元。此外，应理解，除非另外明确说明，否则本文中描述的各种示例性方面的特征可以相互组合。
115.图1示出了示例性部分功率转换系统100的方框图，示例性部分功率转换系统100具有本发明提供的连接到单个太阳能板140的部分功率转换器100。
116.部分功率转换器100引入了一种用于太阳能pv电能转换应用的新型部分功率转换器拓扑和控制机构(称为d“转换器”)。转换器100将从一个或多个太阳能板产生的dc电力转换为另一种形式的dc电力。图1中所示的部分功率转换器100连接到单个太阳能板140，但也可以如图2所示连接到多个此类太阳能板。部分功率转换器100由图1所示的三个部分组成：pv侧桥臂110；缓冲电容器150或类似的储能元件；总线侧桥臂120。
117.转换器100的pv侧桥臂直接连接到一个或多个太阳能板140或串。多个太阳能板可以串联或并联布置。转换器100的总线侧桥臂120连接到dc/ac逆变器161的dc总线160，dc/ac逆变器161将dc电力转换为ac电力或dc传输系统或固态变压器或电网162的dc负载。最后，缓冲电容器150放置在pv侧桥臂110与总线侧桥臂120之间。
118.如图1所示，单个部分功率转换器100串联放置到太阳能板/串140(即，串联连接以形成“串”的多个面板140)和输出dc总线160上。单一转换器单元101与输入dc电源(在这种情况下是太阳能板140)串联。总线侧桥臂120连接到输出dc总线160，例如，在本示例中为dc/ac逆变器161。缓冲电容器(c
p
)150设置在pv侧桥臂110和总线侧桥臂120之间。
119.恒定dc模拟器130保持部分功率转换器单元101的恒定dc链路电压v
p
，并使所述部分功率转换器可以跟踪所有不同pv串140的最大功率点。所述部分功率转换器的pv侧桥臂110在必要时在电压v
bus
中添加或从中减去电容器v
p
中的附加电压缓冲器，并传导mppt电流。
120.下文对部分功率转换器101进行了更详细的描述。
121.部分功率转换器101用于连接到作为输入端的至少一个光伏板(140、141)(如图1和图2所示)和直流输出总线160。至少一个光伏板140产生直流电i
l
。
122.部分功率转换器101包括：光伏侧转换器110，也称为pv侧桥臂；总线侧转换器120，也称为总线侧桥臂；储能元件150；间接电压源130。
123.如图2所示，光伏侧转换器110包括至少两个开关单元(111、112)。光伏侧转换器110包括连接到第一节点c的第一端子、连接到第二节点d的第二端子以及用于将部分功率转换器101连接到至少一个光伏板140的第三端子113。
124.如图2所示，总线侧转换器120包括至少两个开关单元(121、122)。总线侧转换器120用于切换光伏侧转换器110的总电流i
tot
。总电流i
tot
对应于太阳能板140产生的电流总和；在图1中，只有一个太阳能板产生电流i
l
，使得总电流i
tot
对应于电流i
l
。总线侧转换器120包括连接到第一节点c的第一端子、连接到第二节点d的第二端子以及用于连接直流输出总线160的第三端子。
125.储能元件150连接在光伏侧转换器110与总线侧转换器120之间。
126.间接电压源130用于调节储能元件150。
127.光伏侧转换器110、总线侧转换器120和储能元件150并联连接在部分功率转换器101的第一节点c与第二节点d之间。
128.部分功率转换器101可以包括控制器190。控制器190可用于控制光伏侧转换器110和总线侧转换器120的所述开关单元，以根据部分功率转换器101的占空比调整部分功率转换器101上的电压。
129.例如，控制器190可用于将部分功率转换器101上的电压调整为(1-2d)vp的值，以便根据方程vin＝(1-2d)vp+vbus合成所述光伏板140产生的电压vin。
130.vin是光伏板140产生的电压，vp是储能元件150上的电压，vbus是dc总线160上的电压，d是部分功率转换器101的占空比。
131.控制器190可用于根据光伏板140的最大功率点跟踪特性调整部分功率转换器101上的电压。
132.图1所示的部分功率系统100包括：光伏板140，用于产生输入电压vin；直流总线160，用于接收总线电压vbus；上述部分功率转换器101，串联连接在光伏板140与直流总线160之间。
133.部分功率系统100用于将光伏板140产生的输入电压vin划分为部分功率转换器101上的电压和直流总线160上的总线电压vbus。
134.图1b示出了示例性部分功率转换系统100b的框图，所述示例性部分功率转换系统100b具有本发明提供的连接到电池储能器170的部分功率转换器101。
135.部分功率转换系统100b对应于上文结合图1描述的部分功率转换系统100。然而，与图1相反，部分功率转换器101未连接到光伏板140，而是连接到电池储能器170。
136.电池储能器170可以用于存储部分功率转换器101提供的电能。
137.具体地，光伏侧转换器110的第三端子113可以将部分功率转换器101连接到电池储能器170。第三端子113处的电流il可以双向流动。例如，当对电池储能器170充电时，电流il可以从部分功率转换器101流向电池储能器170；当使用来自电池储能器170的电能时，电流il可以反向流动。
138.控制器190可以用于根据电池储能器170的充电状态调整部分功率转换器101上的电压。例如，当电池储能器170处于低充电电平时，控制器190可以将部分功率转换器101上的电压调整为高电平；而当电池储能器170处于高充电电平时，控制器190可以将部分功率转换器101上的电压调整为低电平。
139.图2示出了示例性部分功率转换系统200的方框图，示例性部分功率转换系统200具有本发明提供的连接到多个太阳能板(140、141、142、143)的部分功率转换器101。
140.部分功率转换器101对应于上文结合图1描述的部分功率转换器101。然而，在图2中，部分功率转换器101用于连接到作为输入端的多个光伏板(140、141、142、143)和直流输出总线160。图2中示出了四个光伏板(140、141、142、143)的示例性数量。然而，任何其它数量的光伏板都可以连接到部分功率转换器1010。多个光伏板(140、141、142、143)产生相应的直流电(i
l1
、i
l2
、i
l3
、i
l4
)，所述直流电被馈送到光伏侧转换器110的相应pv侧桥臂。
141.pv侧桥臂110可以使用低压mosfet，例如150v mosfet，为每个pv串(140、141、142、143)进行mppt。所述pv侧桥臂以相对较低的频率进行切换。
142.总线侧桥臂120可以由低压mosfet组成。总线侧桥臂120可以用于向逆变器161之间的总线160注入电力。总线侧桥臂120可以用于以相对较低的频率进行切换。
143.作为电压调节器的间接dc电压源130连接在部分功率转换器101的节点c与节点d之间。逆变器161连接到节点b的电感器312。
144.间接dc电压源130可以用于在经由节点(e、f)连接到间接dc电压源130(图2中未示出)的电池与并联的部分功率转换器101之间交换电能。间接dc电压源130可以用于在图2所示的多pv串架构200中操纵缓冲电容器150的恒压电压条件和冗余功率的电流通路。
145.总线侧转换器120用于切换光伏侧转换器110的总电流i
tot
。总电流i
tot
对应于太阳
能板(140、141、142、143)产生的电流总和，即i
tot
＝i
l1
+i
l2
+i
l3
+i
l4
。
146.储能元件150可以包括图2所示的缓冲电容器。
147.部分功率转换器101可以包括多个光伏侧转换器110，其对应于连接到部分功率转换器101的太阳能板(140、141、142、143)的数量。每个光伏侧转换器110可以包括连接到第一节点(151，c)的第一端子、连接到第二节点(152，d)的第二端子以及可连接到相应光伏板(140、141、142、143)的第三端子。
148.光伏侧转换器110的开关元件可以被布置成形成两电平桥臂或多电平桥臂，例如，如图4至图6所示。
149.总线侧转换器120的开关元件可以被布置成形成两电平桥臂或多电平桥臂，例如，如图4至图6所示。
150.光伏侧转换器110可以包括电感器311，电感器311可以用于从相应的光伏板(140、141、142、143)接收直流电(i
l1
、i
l2
、i
l3
、i
l4
)。
151.总线侧转换器120可以包括电感器312，电感器312可以用于向总线160提供直流电i
tot
。
152.下文对图2中所示的部分功率转换器101的操作进行了更详细的描述。
153.部分功率转换器101用于连接到作为输入端的一个或多个光伏板(140、141、142、143)和直流输出总线160。光伏板(140、141、142、143)产生相应的直流电(i
l1
、i
l2
、i
l3
、i
l4
)。
154.部分功率转换器101包括每个光伏板(140、141、142、143)的光伏侧转换器110。每个光伏侧转换器110包括至少两个开关单元(111、112)。光伏侧转换器110用于通过将至少两个开关(111、112)设置为分别启用部分功率转换器101的第一电流通路301或第二电流通路302(例如，如图3a和图3b所示)，经由第一电流通路301或第二电流通路302切换相应直流电i
l
。
155.部分功率转换器101包括总线侧转换器120，总线侧转换器120包括至少两个开关单元(121、122)和电感器312。总线侧转换器120用于通过将至少两个开关(121、122)设置为分别启用部分功率转换器101的第一电流通路301或第二电流通路302，经由第一电流通路301或第二电流通路302切换直流电i
tot
。
156.部分功率转换器101包括储能元件150，连接在光伏侧转换器110与总线侧转换器120之间。储能元件150用于：当光伏侧转换器110和总线侧转换器120用于经由第一电流通路301切换直流电i
l
时，在部分功率转换器101上产生负压降vp；当光伏侧转换器110和总线侧转换器120用于经由第二电流通路302切换直流电i
l
时，在部分功率转换器101上产生正压降
–
vp。
157.部分功率转换器101包括控制器190，用于控制光伏侧转换器110和总线侧转换器120的开关单元(111、112、121、122)，以经由部分功率转换器101的第一电流通路301或第二电流通路302切换直流电i
l
，以便根据光伏板140的功率特性调整部分功率转换器101上的电压。
158.图2b示出了示例性部分功率转换系统200b的框图，所述示例性部分功率转换系统200b具有本发明提供的连接到多个电池储能器(170、171、172、173)的部分功率转换器101。
159.部分功率转换系统200b对应于上文结合图2描述的部分功率转换系统200。然而，与图2相反，部分功率转换器101未连接到多个光伏板(140、141、142、143)，而是连接到多个
电池储能器(170、171、172、173)。
160.电池储能器(170、171、172、173)可以用于存储部分功率转换器101提供的电能。
161.每个光伏侧转换器110的第三端子113可以将光伏侧转换器110连接到相应电池储能器(170、171、172、173)。每个光伏侧转换器110的第三端子113处的电流(il1、il2、il3、il4)均可双向流动。例如，当对相应电池储能器(170、171、172、173)充电时，相应的电流(il1、il2、il3、il4)可以从部分功率转换器101流向相应电池储能器(170、171、172、173)；当使用来自相应电池储能器(170、171、172、173)的电能时，电流(il1、il2、il3、il4)可以反向流动。每个电池储能器(170、171、172、173)可以独立于其它电池储能器运行。每个电池储能器(170、171、172、173)的充电电平可以不同，也可以相同。
162.控制器190可以用于根据相应电池储能器(170、171、172、173)的充电状态调整部分功率转换器101上的电压。例如，当电池储能器(170、171、172、173)中的一个处于低充电电平时，控制器190可以将部分功率转换器101上的电压调整为高电平；而当电池储能器(170、171、172、173)中的一个处于高充电电平时，控制器190可以将部分功率转换器101上的电压调整为低电平。
163.图2c示出了示例性部分功率转换系统200c的框图，所述示例性部分功率转换系统200c具有本发明提供的连接到多个太阳能板(140、143)和多个电池储能器(171、172)的部分功率转换器101。
164.部分功率转换系统200c可以对应于上文结合图2描述的部分功率转换系统200和上文结合图2b描述的部分功率转换系统200b中的任何一个。然而，与图2和图2b相反，部分功率转换器101既未连接到多个光伏板(140、143)，也未连接到多个电池储能器(171、172)。
165.相应光伏侧转换器110的第三端子113可以用于将部分功率转换器101连接到光伏板(140、143)和电池储能器(171、172)。
166.部分功率转换器101可以从光伏板(140、143)接收光伏能量并将所述光伏能量存储在电池储能器(171、172)中，或者转换所述光伏能量并将其提供给电网162。部分功率转换系统200c的另一种配置是电池储能器(171、172)将其存储的电能提供给电网162。部分功率转换系统200c的另一种配置是电网162向部分功率转换器101提供电能，以对电池储能器(171、172)充电。
167.图3a示出了本发明提供的部分功率转换器的第一电流通路301的框图。所述部分功率转换器对应于上文结合图1和图2描述的部分功率转换器101。第一电流通路301布置在部分功率转换器101的第二节点(152，d)与第一节点(151，c)之间。
168.第一电流通路301可以表示转换器101的正状态，其中，来自太阳能板140的电流i
l
经由pv侧桥臂110的开关单元112流经pv侧桥臂110中的电感器311。然后，电流i
l
通过储能元件150(例如电容器c
p
)，并经由总线侧桥臂120的开关单元121流入总线侧桥臂120。然后，电流i
l
通过电感器312，并作为总电流i
tot
传递到dc总线160。
169.图3b示出了图3a中所示的部分功率转换器的第二电流通路302的框图。所述部分功率转换器对应于上文结合图1和2描述的部分功率转换器101。第二电流通路302布置在部分功率转换器101的第一节点(151，c)与第二节点(152，d)之间。
170.第二电流通路302可以表示转换器101的负状态，其中，来自太阳能板140的电流i
l
经由pv侧桥臂110的开关单元111流经pv侧桥臂110中的电感器311。然后，电流i
l
通过储能
元件150(例如电容器c
p
)，并经由总线侧桥臂120的开关单元122流入总线侧桥臂120。然后，电流i
l
通过电感器312，并作为总电流i
tot
传递到dc总线160。
171.图3c示出了图3a中所示的部分功率转换器的第三电流通路303a和第四电流通路303b的框图。所述部分功率转换器对应于上文结合图1和2描述的部分功率转换器101。第三电流通路303a和第四电流通路303b分别布置在部分功率转换器101的第一节点(151，c)或第二节点(152，d)处。
172.第三电流通路303a可以表示转换器101的旁路状态，其中，来自太阳能板140的电流i
l
经由pv侧桥臂110的开关单元111流经pv侧桥臂110中的电感器311。然后，电流i
l
绕过储能元件150，并经由总线侧桥臂120的开关单元121直接流入总线侧桥臂120。然后，电流i
l
通过电感器312，并作为总电流i
tot
传递到dc总线160。
173.第四电流通路303b可以表示转换器101的另一旁路状态，其中，来自太阳能板140的电流i
l
经由pv侧桥臂110的开关单元112流经pv侧桥臂110中的电感器311。然后，电流i
l
绕过储能元件150，并经由总线侧桥臂120的开关单元122直接流入总线侧桥臂120。然后，电流i
l
通过电感器312，并作为总电流i
tot
传递到dc总线160。
174.图3a至图3c示出了部分功率转换器101的可能的开关状态。基于所述开关的状态，部分功率转换器101的状态空间方程可以表示为其中，v
in
是pv电压，v
bus
是总线电压，v
p
是由所述恒定dc模拟器(即所述间接dc电压源130)控制的部分功率转换器电压。根据所述状态空间方程推导出部分功率转换器101的dc平均方程，可以看到v
in
下的pv电压可以通过所述开关操作以及电压v
p
和v
bus
合成为v
in
＝(1-2d)v
p
+vbus，其中，d是部分功率转换器101的占空比。
175.通过串联安装部分功率转换器101后，可以使用低压半导体开关来构造转换器101。这些器件可以是低压mosfet，例如150v mosfet。
176.图4示出了第一实施例提供的应用于住宅太阳能pv逆变器中的部分功率转换系统400的框图。
177.部分功率转换系统400示出了太阳能pv逆变器的第一种可能的实施例。在这种情况下，pv侧桥臂110直接连接到pv串(140、141、142、143)，并且它们共享一个缓冲电容器c
ppc
150。总线侧桥臂120连接到逆变器161之间的dc总线160，并且所述桥臂将电力输送到总线160。pv侧桥臂110和总线侧桥臂120都可以使用两电平桥臂(411、421)或多电平桥臂来构造，例如三电平桥臂(412、413、422、423)。如图4所示，所述多电平桥臂可以实现为npc或飞跨电容电路。所述恒定dc电压模拟器(即，间接dc电压源130)可以操纵缓冲电容器150的恒定dc条件，并在部分功率转换器101之间进行部分功率共享(p
partial
＝∑p
pvn-p
bus
)，并且还使得转换器能够进行控制。
178.在图4所示的第一种可能的实施例中，dc模拟器130包括dc/dc转换器131和电池132，以模拟到缓冲电容器150的恒定dc链路。
179.直流总线160可以经由逆变器161(例如dc/ac转换器)连接到配电网162。
180.图5示出了第二实施例提供的应用于住宅太阳能pv逆变器的部分功率转换系统500的框图。
181.部分功率转换系统500示出了太阳能pv逆变器的第二种可能的实施例。在这种情
况下，pv侧桥臂110直接连接到pv串(140、141、142、143)，并且它们共享一个缓冲电容器c
ppc
150。总线侧桥臂120连接到逆变器161之间的dc总线160，并且所述桥臂将电力输送到总线160。pv侧桥臂110和总线侧桥臂120都可以使用两电平桥臂(411、421)或多电平桥臂来构造，例如三电平桥臂(412、413、422、423)。如图5所示，所述多电平桥臂可以实现为npc或飞跨电容电路。所述恒定dc电压模拟器(即，间接dc电压源130)可以操纵缓冲电容器150的恒定dc条件，并在部分功率转换器101之间进行部分功率共享(p
partial
＝∑p
pvn-p
bus
)，并且还使得转换器能够进行控制。
182.在图5所示的第二种可能的实施例中，dc模拟器130包括隔离式dc/dc转换器133和dc电源134，以模拟到缓冲电容器150的恒定dc链路。
183.直流总线160可以经由逆变器161(例如dc/ac转换器)连接到配电网162。
184.图6示出了第三实施例提供的应用于住宅太阳能pv逆变器中的部分功率转换系统600的框图。
185.部分功率转换系统600示出了太阳能pv逆变器的第三种可能的实施例。所述第三实施例对应于图5所示的第二实施例，具有以下不同之处：
186.没有dc电源134连接到隔离式dc/dc转换器133。相反，所述dc电源由dc总线160实现。
187.结合图1至图6描述的上述实施例中的所有电路元件都可以基于mosfet等低压半导体器件，例如150v mosfet。它们的典型特征是静态和动态损耗非常低，成本低，并且可在更高的开关频率下运行。
188.pv侧桥臂110、总线侧桥臂120和恒定dc电压模拟器(即间接dc电压源130)可以使用两电平、三电平或多电平拓扑结构来构造。
189.图7示出了本发明提供的用于控制部分功率转换器的方法700的示意图。
190.方法700可用于控制上文结合图1至图6所述的部分功率转换器101。所述部分功率转换器用于连接到作为输入端的一个或多个光伏板(140、141、142、143)(例如，如图2所示)和直流输出总线160。如图2所示，光伏板(140、141、143、144)产生直流电(i
l1
、i
l2
、i
l3
、i
l4
)。
191.如上文结合图1和图2所述，部分功率转换器101包括每个光伏板(140、141、142、143)的光伏侧转换器110。每个光伏侧转换器110包括至少两个开关单元(111、112)。光伏侧转换器110用于通过将至少两个开关(111、112)设置为分别启用部分功率转换器101的第一电流通路301或第二电流通路302(例如，如图3所示)，经由第一电流通路301或第二电流通路302切换直流电i
l
。
192.如上文结合图1和图2所述，部分功率转换器101包括总线侧转换器120，总线侧转换器120包括至少两个开关单元(121、122)。总线侧转换器120用于通过将至少两个开关(121、122)设置为分别启用部分功率转换器101的第一电流通路301或第二电流通路302(如图3所示)，经由第一电流通路301或第二电流通路302切换直流电i
tot
。
193.如上文结合图1和图2所述，部分功率转换器101包括储能元件150，连接在光伏侧转换器110与总线侧转换器120之间。储能元件150用于：当光伏侧转换器110和总线侧转换器120用于经由第一电流通路301切换直流电i
l
时，在部分功率转换器101上产生负压降
–
vp；当光伏侧转换器110和总线侧转换器120用于经由第二电流通路302切换直流电i
l
时，在部分功率转换器101上产生正压降vp。
194.方法700包括：控制(701)光伏侧转换器110和总线侧转换器120的开关单元(111、112、121、122)，以经由部分功率转换器101的第一电流通路301或第二电流通路302切换直流电i
l
，以便根据光伏板140的功率特性调整部分功率转换器101上的电压。
195.图8示出了本发明提供的用于控制部分功率转换器的方法800的示意图。
196.方法800可用于控制上文结合图1至图6所述的部分功率转换器101。所述部分功率转换器用于连接到作为输入端的一个或多个光伏板(140、141、142、143)(例如，如图2所示)和直流输出总线160。如图2所示，光伏板(140、141、143、144)产生直流电(i
l1
、i
l2
、i
l3
、i
l4
)。
197.如上文结合图1和图2所述，部分功率转换器101包括光伏侧转换器110，光伏侧转换器110包括至少两个开关单元(111、112)。光伏侧转换器110包括连接到第一节点c的第一端子、连接到第二节点d的第二端子以及用于将部分功率转换器101连接到至少一个光伏板140的第三端子113。
198.如上文结合图1和图2所述，部分功率转换器101包括总线侧转换器120，总线侧转换器120包括至少两个开关单元(121、122)。总线侧转换器120用于切换光伏侧转换器110的总电流i
tot
。总线侧转换器120包括连接到第一节点c的第一端子、连接到第二节点d的第二端子以及用于连接直流输出总线160的第三端子。
199.如上文结合图1和图2所述，部分功率转换器101包括储能元件150，连接在光伏侧转换器110与总线侧转换器120之间；间接电压源130，用于调节储能元件150。
200.如上文结合图1和2所述，光伏侧转换器110、总线侧转换器120和储能元件150并联连接在部分功率转换器101的第一节点c与第二节点d之间。
201.方法800包括：通过将光伏侧转换器110的至少两个开关单元(111、112)设置为分别启用部分功率转换器101的第一电流通路301或第二电流通路302，经由第一电流通路301或第二电流通路302切换(801)直流电i
l
。
202.方法800包括：通过将总线侧转换器120的至少两个开关单元(121、122)设置为分别启用部分功率转换器101的第一电流通路301或第二电流通路302，经由第一电流通路301或第二电流通路302切换(802)直流电i
tot
。
203.方法800包括：当光伏侧转换器110和总线侧转换器120经由第一电流通路301切换直流电i
l
时，储能元件150在部分功率转换器101上产生(803)负压降
–
vp；当光伏侧转换器110和总线侧转换器120经由第二电流通路302切换直流电i
l
时，储能元件150在部分功率转换器101上产生正压降vp。
204.图9示出了图2c所示的部分功率转换系统200c的光伏电压和电流以及电池电压和电流的性能图。
205.下面的表1描述了用于该模拟的模拟参数。
206.表1：用于模拟的参数及其值
207.参数值总线侧电压600vppc电压150vpv侧电压范围450
–
700v电池电压550v
208.上图示出了第一pv板(例如图2c所示的pv板pv1 143)处的pv电压901和相应的电
流902。
209.以下两张图示出了第一电池储能器(例如图2c所示的电池储能器172)处的电池电压903和相应的电流904。
210.以下两张图示出了第二电池储能器(例如图2c所示的电池储能器171)处的电池电压905和相应的电流906。
211.底部的图示出了第二pv板(例如图2c所示的pv板pv4 140)处的pv电压907和相应的电流908。
212.pv电压由部分功率转换器101控制。可控输入电压根据部分功率转换器电压进行限制。从图9中可以看出，在mpp变化期间，电池电流控制稳定(910、911)。
213.图10示出了示例性部分功率转换系统1000的框图，所述示例性部分功率转换系统1000具有本发明提供的用于提供电致发光电流1003的部分功率转换器101，以记录电致发光图像1010。
214.部分功率转换系统1000可以对应于上文结合图2至图6描述的部分功率转换系统(200、200b、200c、400、500或600)中的任何一个。尽管图10中未示出，但部分功率转换系统1000还可以包括一个或多个电池储能器(171、172)，如图2b和图2c所示。
215.总线侧桥臂120控制总线侧电流。pv侧桥臂110控制pv侧电流。部分功率转换器101可以将el电流(1003、1002、1001)注入到pv(143、142、140)。隔离式dc/dc转换器133可以控制部分功率转换器的电压。
216.部分功率转换器101用于向相应光伏板(140、142、143)提供电致发光电流(1003、1002、1001)，以通过无人机1011等记录光伏板(140、142、143)的电致发光图像1010。例如，该电致发光电流(1003、1002、1001)可以在没有阳光干扰该过程的夜间进行记录。检查el图像1010时，技术人员或自动过程可以检测所述pv板中的裂纹或断裂。
217.配备el传感器的无人机1011可以捕获整个pv电站的图像。通过el图像处理，可以直观地显示pv的缺陷。
218.具体地，电致发光电流(1003、1002、1001)可以由部分功率转换器101的光伏侧转换器110的第三端子113提供。
219.电致发光电流1003的电流流向可以与相应光伏板143所产生电流(il)的电流流向相反。不需要额外的硬件，例如用于控制电流流向的开关或二极管。
220.相应光伏侧转换器110的第三端子113可以用于实现双向电流流动，例如从pv板流向部分功率转换器以用于发电，以及从部分功率转换器流向pv板以用于故障监控。
221.图10中描述的架构具有以下优点：部分功率转换系统1000可以通过用el功能实现可视化来检查pv的缺陷。所有电路都可以基于低压mosfet，例如150v。不需要笨重的组件，因此具有潜在的高集成度。所述系统可针对更多mppt串进行扩展。部分功率转换器101具有优势，尤其是存在大量pv的情况。
222.尽管本发明的特定特征或方面可能已经仅结合几种实现方式中的一种实现方式进行公开，但此类特征或方面可以和其它实现方式中的一个或多个特征或方面相结合，只要对于任何给定或特定的应用是有需要或有利。此外，在一定程度上，术语“包括”、“有”、“具有”或这些词的其它变形在说明书或权利要求书中使用，这类术语和术语“包含”是类似的，都是表示包括的含义。另外，术语“示例性地”、“例如”仅表示为示例，而不是最好或最优
的。可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。应理解，这些术语可以用于指示两个元件彼此协作或交互，而无论它们是直接物理接触还是电接触，或者它们彼此不直接接触。
223.尽管本文中已说明和描述特定方面，但本领域普通技术人员应了解，多种替代和/或等效实现方式可在不脱离本发明的范围的情况下替代所示和描述的特定方面。本技术旨在覆盖本文描述的特定方面的任何修改或变化。
224.尽管以上权利要求书中的元件是利用对应的标签按照特定顺序列举的，除非对权利要求的阐述另有暗示用于实现部分或所有这些元件的特定顺序，否则这些元件不必限于以所述特定顺序来实现。
225.通过以上指导，对于本领域技术人员来说，许多替代、修改及变体是显而易见的。当然，本领域技术人员容易意识到，除本文所述的应用之外，本发明还存在众多其它应用。虽然已参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但本领域技术人员将认识到在不偏离本发明的范围的前提下，仍可对本发明作出许多改变。因此，应理解，只要是在所附权利要求书及其等效文句的范围内，可以用不同于本文具体描述的方式来实践本发明。