CN106605348A - 一种控制功率转换系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种转换功率的方法，包括控制包含直流电源和存储装置在内的多个串联连接模块的操作，使串联连接模块两端的电压组成交流信号。存储参数是根据存储装置中的电压的函数的总和定义的，并且为每个或多个存储装置定义一个或多个电压控制电平。设置一个来自串联连接的模块在一个时间段内的平均电流，使得存储参数接近目标值。随后在没有电压控制电平达标的情况下降低目标值，在一个或多个电压控制电平达标的情况下增加目标值。

Description

一种控制功率转换系统的方法

技术领域

本发明涉及一种控制直流电转换成交流电的功率转换系统的方法。

背景技术

有许多申请中需要直流电和交流电之间的转换。此前本申请人的国际专利申请PCT/AU2011/000985、PCT/AU2012/000964和PCT/AU2015/050315，描述了上述系统进行转换的改进的方法。

所述系统提供用于创建适合于提供电源或注入总电源的交流信号。该信号来自于由每个都连接到一个直流电源的串联模块组成的直流电源。该模块转换出系列以形成一个交流信号或为了形成一个逐步近似的交流信号以允许信号更接近于平稳的交流信号

上述系统涉及为了达到可靠和有效的交流电源或电源电网电流注入要确定哪些模块应该转为进还是出的问题。

电磁兼容性差（EMC）会导致接近的或连接的设备的干扰，交流信号的谐波质量差能导致连接设备过度发热和干扰。

上述系统的一个问题涉及到稳定的控制和模块的操作都转移到了串联电路以致这样水平的电磁兼容性（EMC）和谐波是可以接受的。

需要有一个系统，适合用于创建独立或并网发电交流信号的申请。

本发明涉及一种改进的直流交流功率转换系统和方法，旨在至少在某种程度上解决上述问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制电源转换系统的方法

，其包括：

控制多个串联连接的模块的操作，至少一些所述模块包括一个直流电源和一个由电源充电的存储装置，通过存储装置提供的电压在输入和输出模块之间转换，使串联连接模块的总电压形成交流信号；

为每个或多个存储装置定义一个或多个电压控制电平；

调节串联连接模块在一段时间内的交流电流，使基于模块中的存储装置中电压的函数之和的存储参数接近目标值；

在没有达到电压控制电平的情况下，降低后续时间段的目标值；或者

在达到一个或多个电压控制电平的情况下，为后续的时间周期增加目标值。

优选地，存储参数基于模块中存储装置中电压的平方之和。

优选地，电压控制电平包括总的所需的电压电平，是一个存储装置的电压的最小和，以输出所需要的伴随余量电平的交流信号。

在一个优选实施例中，电压控制电平包括电源点目标电平，作为一个在模块内基于电源最大功率点的最小单模块电压。

优选的方法进一步地包括步骤：

在模块的输入输出之间转换模块的存储装置以提供最大模块电压和最小模块电压；并且

根据一个或多个选择标准选择从一组模块过渡的那个模块；

其中一个选择标准包括一个功率点差值，是每个模块的存储装置的电压与模块的功率点目标值之间的差值。

优选地，应用功率点差值的模块可以包括有多个优先级别之一的多组模块，具有较高优先级的模块将比具有较低优先级的模块优先切换到串联连接，因此具有较低优先级的模块将移动到较高的电压等级。

在一个优选实施例中，可以设置两个以上的优先级别，以允许模块移动到一个远高于其最大功率点的电压，从而实现在不同电平的操作。

在一个优选实施例中，为模块提供第一优先级别以便在其最大功率点附近工作，为模块提供第二优先级别以便在过渡级别上工作，为模块提供第三优先级别作为电压支持。

优选地，定义包括最大工作电压电平的进一步选择标准，使得模块应超过模块的最大工作电压电平，该模块优先切换到串联连接以降低模块上的电压。

优选地，控制单元根据模块的电压电平修改模块的优先级。

优选地，设置最大工作电压低于最大模块电压，超过该电压则模块可能损坏，因此，最大工作模块电压和最大模块电压的区别在于设置允许从模块中吸收的能量足以防止可预想到的过压事件发生。

优选地，具有接近最大模块电压的模块将切换到旁路。

在一个优选实施例中，在过压电流事件中电流被监控，以便当确定流经旁路模块的电流足以使系统中其它模块的电压提高到其最大模块电压时，模块变换出旁路以进一步吸收能量。

在一个优选实施例中，控制单元与每个模块通过控制线通信，而且模块保持相位锁定回路以保持跨越模块的时间同步。

优选地，在切换时间期间忽略本地数据通信，以尽量减少在这种切换期间可能引起的通信错误。

优选地，模块的切换时间被控制在预定的时间段或者根据公式定义的时间段。

在一个优选实施例中，定义切换时间的公式包括伪随机分量，因此干扰是广谱的。

在一个优选实施例中，切换时间是基于大于最大谐波的主因子谐波电源。

优选地，该方法包括根据有关串联电流数据和存储性能信息预测模块电压的步骤，所述存储性能信息包括模块电压如何根据存储的总能量变化和使用模块的期望电压来控制模块的切换。

优选地，所述方法包括以下步骤：在时间间隔内记录有关模块的实际电压的信息，以及根据模块的实际电压和模块的期望电压之间的差异而改变存储的性能信息。

在一个优选实施例中，所述方法包括以下步骤：存储有关模块中电源的电流－电压（I-V）曲线的数据，利用存储的数据控制模块内升/降压调节器的操作。

优选地，当由模块的操作离开其最大功率点时所损失的功率导致功率损失大于启动升/降压调节器引起的功率损失时，升/降压调节器从旁路切换。

在一个优选实施例中，电源的温度是确定的，并且最大功率点是根据温度确定的。

附图说明

本发明现在将通过实施例说明，参照下列附图，其中：

图1是应用本发明所述方法的功率转换系统的框图。

具体实施方式

功率转换系统10通常是本发明的申请人早期国际专利申请PCT/U2011/000985、PCT/AU2012/000964和PCT/AU2015/050315中描述的类型。图1是表示功率转换系统10的一般构件的框图。

功率转换系统10包括多个模块14，每个模块14与至少一个电源相连。所述电源包括太阳能电池板或电池。

每个模块14还提供了存储装置18并且连接到电源的端子上。存储装置18可以包括一种有效和可靠提供电源脉冲电流的电解电容器或电池，存储装置18从电源存储电荷，当模块14在旁路，由电源产生的电力不断被存储在存储装置18中备用。存储装置18可以与电源分开或部分分离。

模块14还可以包括电源和存储装置18之间的开关稳压器，以控制从电源供应给存储装置的电压电平。开关稳压器可包括升压调节器和/或降压调节器。

每个模块14都有输入和输出。直流电压可以由存储装置18提供，经过输入和输出和模块14被串联连接，使得每个模块14的输出端连接到后续模块14的输入端。因此，功率转换系统10包括在每个模块14之间提供串联电压的系统输入和系统输出。也就是说，在所有模块14的输入和输出之间提供的电压之和。

每个模块14提供电压控制电路，以改变在模块14的输入端和输出端提供的电压。通过电压控制电路，在输入端和输出端之间提供的模块电压可在最大模块电压和最小模块电压之间变化。所述电压控制电路可以包括如上所述的申请人早期专利申请中所述的转换设备。转换设备连接的存储装置18可以被转换到在第一极性的输入端和输出端之间提供电压，在第二极性的输入端和输出端之间提供电压，或者转换到旁路。因此，在这个实施例中，最大模块电压是存储器设备电压，最小模块电压是存储器设备电压的反向极性。转换可以变化的开关稳压器更接近一个交流信号或是通过采用线性或开关稳压器进行转向从而减少电磁兼容性（EMC）。

一般来说，当电源信号电压在一个循环周期中的正极增加，模块14是从一个旁路状态转换到一个存储装置18，该存储装置18连接在第一（正）极性提高系统输出电压的状态，以跟踪电源信号。当电源电压在一个循环周期中的正极下降，模块14转换到旁路状态下以降低总电压并跟随电源信号。在电源循环周期的负极发生同样的现象，模块14被转换，在第二（负）极性提供电压跟随主电源信号。如本发明的申请人的上述早期的专利的描述，模块14也可以选择性地形成整流交流信号。

功率转换系统10具有控制单元（未显示），以便控制模块的状态及其相关状态的转换。控制单元连接到控制线，该控制线将信息传递给每个模块14从而控制转换。无线通信的方法可以用来于控制单元与部件间的数据传递。

对于电网注入，控制单元与主电源进行通信以接收有关电源信号的相位电压和电源电流的信息，且控制模块使得所创建的交流信号电压与电源供电相一致，并且控制电流，以适合于供电系统。

所述系统10还可以包括与模块14串联的补偿器单元20。补偿器单元20还包括存储装置18和补偿器电压控制电路21。存储装置18是由系统10电源充电，并且通过控制单元控制的补偿器电压控制电路21与模块14串联提供电压。

控制单元与每个模块14和补偿器单元20进行通信。控制单元从每个模块14接收信息，以便控制单元可以确定每个存储装置18上的电荷，因此最高和最低电压可通过转换输入与输出每个模块14，从而被传送到系统10。所述该控制单元监测和存储在模块14的存储装置的电容信息，20充电率和存储电荷。由于控制单元含有关于哪一个模块14在任一时间的串联信息，每个模块从直流电源输入功率并监测串联电流，控制单元可以根据时间确定每个模块中存储的能量。此外，控制单元还接收来自每个模块14，20与定期存储电荷有关的数据，纠正估算存储的电荷随着时间推移造成的误差。

当补偿器运行时，控制单元操作每个模块14的电压控制电路，使模块在最大电压、最小电压和零之间转换，以形成一个倾斜的或逐步接近的交流信号。电流被控制，平滑的交流信号是由补偿单元20的操作产生的。当各模块14提供最大、最小或零电压时，补偿器电压控制电路21工作以加强或减小由补偿器单元20提供的电压。控制加强或减小的变化率以使串联连接跟随所需交流信号的变化率。补偿单元20提供的加强或减小的电压可以通过开关调节器的PWM控制，如申请人早期专利申请所述。

当每个模块14被转变成输入或输出串联电路时，所述控制单元控制补偿单元20的操作。特别是，当每个模块14是由零到最大或最小电压，反之亦然，补偿电压控制补偿单元20的电路21在补偿器单元提供的电压电平中施加相应的相反的变化。例如，如果控制单元把一个模块14从零转换成串联连接，模块14就提供40V电压，然后由补偿器单元20提供的电压变化可以抵消-40V，以使输出串联相对保持不变。然后补偿器单元20继续像以前一样加强。通过监测串联电压的变化作为一个模块的步骤（或电压串联平波电抗器的瞬间变化），补偿器可以更新一个模块的电压和电容的预测，从而进一步细化模块电压和能级估计。

本发明的方法涉及控制系统在一定时间内传递电流，以最大化系统和系统模块的性能。

该方法包括为系统10定义存储参数的步骤。所述存储参数涉及模块14内的存储装置18，并且包括基于存储装置18中的电压的定义函数的和。

在一个实施例中，所述电压的函数是基于存储装置18的电压的平方。所述函数同样也是基于存储装置18的电容，因此提供了存储装置18内的能量的量度。因此，存储参数包括用模块14的存储装置18存储的能量的总和。模块系统内的能量随电源周期的平均电流线性变化，并提供适当稳定的控制变量。

该方法还包括定义一个或多个电压控制电平。电压控制电平可以单独应用于每个模块14，也适用于多个模块14。

电压控制电平包括总必需电压电平，是基于模块14内所有电压的总和电平。所需的总电压电平包括一个最小值，使得当模块14中的电压的总和低于电压控制电平时，进行动作。所需的总电压电平是基于由系统生成的交流信号的峰值电压加上一个偶然过压和净空电平。峰值电压定义了交流信号的额定电平，偶然过压设置由于尖峰或浪涌可能会发生在额定电平的预期电平。当平均交流信号电压经过一段时间（如一天）时，影响电压控制电平的峰值电压随时间变化。余量电平包括设置在系统10中的电平，以保证获得有效的电压来稳定运行处理浪涌，并且允许当转换到交流时和串联电流放电时电压下降。

电压控制电平还包括功率点目标电平。功率点目标电平包括每个模块单独定义的电压电平。功率点目标电平根据模块电源的最大功率点定义。那就是电平低于（对于一个升压开关稳压器）或高于（对于一个降压开关稳压器）模块不可接受的低的输送效率。

最大功率点可预编程到系统中，或通过控制开关稳压器降低电源电压，然后让电源给电容器充电，同时监测电容器上的电压变化率来确定电流以产生一个I-V曲线，来确定最大功率点。这种方法适用于高阻抗的电源，如太阳能电池板和燃料电池。

最大功率点也可能涉及到电压，该电压下，充电电池具备最有效的充电或放电，有关电池温度到最大功率点的公式或表格可以与确定电池的温度的方法共用，来判断电源的最大功率点电压。也可以通过控制单元测量电平变化时的电源电压，或参考电池随着时间的推移充电或放电，电流相对于电压的变化率而确定的最佳充放电电压（最大功率点），来测定I-V曲线随时间的变化。

升压调节器一般描述如下，但适合降压的操作也可以通过适当的推理得到，最大功率点最低限度适用于升压，最大功率点最大限额适用于降压。

该系统还包括一定时间内通过系统控制电流传递的装置。所述装置可以包括在一个或多个电源周期，或者部分电源周期内，改变系统提供的平均电流的电路。

由于系统的控制单元有模块内电压电平、存储设备的电容、电源有效功率相关的数据，控制单元可以确定在一个时间周期内需要的平均电流，使存储参数接近目标值。控制单元为每个特定的时间段设置目标值，并控制电流以便存储参数接近目标值。

该方法包括监测系统电压以确定是否有任何的电压控制电平已超过。在没有超过电压控制电平的情况下，在随后的时间内控制单元会降低存储参数的目标值。例如，如果该模块的总电压高于所需的总电压电平，并且没有模块在低于其功率点目标水平下运行，目标值是递减的。然后在随后的时间内控制电流以接近新的目标值。

在超过一个或一个以上的控制值的情况下，目标电平递增，并且在随后的时间内控制电流以接近新的目标值。例如，其中一个模块可以具有低于功率点目标电平的电压，并且通过该系统的电流减小，使得存储参数接近新的更高的目标值。

如上所述，控制单元控制模块输入输出串联连接的切换以近似交流信号。根据一个或多个选择标准选择模块，来选择切换哪个模块进入或退出串联连接。其中一个选择标准包括功率点差值是每个模块的电压与模块的功率点目标值之间的差值。

在操作模块转换进入电路的过程中，基于功率电差值，具有较大功率点差值的模块优先转换进入串联连接。相对具有较低功率点差值的模块，转换进入串联连接的具有较大功率点微分值的模块每个交流周期的时间较长。即当加强系统输出创造交流信号时，具有较高功率点差值的模块在具有较低功率点差值的模块之前转换进入串联连接。当系统输出降低时，具有较低功率点差值的模块在具有较高功率点差值的模块之前转换输出串联连接。

应用功率点差值的模块可以包括具有多个偏好级别之一的模块组。具有较低的优先级别的模块不会优先转变成串联连接，即使模块的功率点差值高于具有较高优先级的模块。即模块具有的优先级别将根据它们的功率点差分电平来转换，但有一个较低的优先级别的模块将不会先于具有较高的优先级的模块被转换到串联连接。

以这种方式，一组模块（具有较低的优先级别）可以被允许移动到更高的电压电平，作为“电压支持”模块。因此，这些具有较低的优先级别的模块可以为系统提供更高的电压电平，并允许具有较高的优先值的模块运行以接近其最大功率点。

可以设置两个以上的优先级别，使可以移动到电压显著高于其最大功率点的模块可以在不同的级别运行。可以为模块提供第一优先级别，以在其最大功率点附近工作，为模块提供第二优先级别可在“中间”级别上工作，为模块提供第三优先级别作为“电压支持”。

进一步的选择标准包括设置模块的最大工作电压电平。最大工作电压电平包括在该电压以下是保持模块所必需的。如果模块超过最大工作电压电平，这样的模块应该优先转入串联连接来降低模块上的电压。

任何模块的优先级别可以由控制单元根据模块的电压电平进行修改。如果在第二优先级别运行的模块在最大功率点电压附近稳定，则其优先级可以增加到第一优先级别，并且在第三优先级别操作的模块可以被移动到第二优先级别。如果这种类型的模块的电压增加到最大模块电压附近，优先等级可能会降低到第三优先级别，在第一优先级别运行的模块移动到第二优先级别。如果这种类型的模块的电压没有稳定在两个端点（例如通过电压平滑测度的一阶导数的一零交叉确定或简单的通过一个超时确定），控制单元可以将其优先级别与“电压支持”模块交换。一般来说，一个新的模块有机会达到其最大功率点。选择被交换的模块可能是一个简单的随机选择，或根据模块的参数随机选择偏向，或只根据模块参数选择，例如选择具有最高功率点电压或更低功率的模块。

控制单元设置最大工作电压低于最大模块的电压电平，超过该电压模块可能由于有足够的净空来吸收浪涌电压而损坏。在尖峰或浪涌的情况下，通过系统的电流将被吸收，提高串联模块的电压。最大模块工作电压和最大模块电压之间的区别在于设置允许跨模块吸收足够的电量来防止严重的过电压情况。

在一个严重的过电压情况下，由于过电压情况的瞬态性质控制系统一般无法与模块通信。当检测到浪涌电流时，预调了的所有模块能可靠地进入关机状态，因此它们阻止了浪涌电压。

在浪涌电流期间，电压接近最大模块电压的模块将在最大速率下切换到旁路。在过电压情况下监测电流，一段时间后根据其他模块预期增加的电压会将模块切换出旁路。也就是说，当模块接近其最大模块电压时，模块将切换到旁路并开始监测电流。当确定模块流过的电流处于旁路足以使系统中其他模块的电压提高到其最大模块电压时，模块切换出旁路以进一步吸收能量，并且减少任何单独的模块损坏的可能性。

当使用模块电压数据来确定切换，控制单元根据有关串联电流的数据和包括模块如何根据存储的总电量变化在内的存储性能信息对模块内电压进行预测。然后控制单元根据这一信息确定预期的模块电压，并使用预期的电压来控制模块的切换。

每隔一段时间，模块的实际电压信息被记录下来并传送到控制单元.。然后控制单元根据当时模块的实际电压和模块的预测电压之间的差异调整存储的性能信息。随后控制单元可以对未来的预期电压作出更准确的推定。如上所述，有关模块电压的信息传递给所有允许过载保护电路切换出旁路的模块。

如上所述，所述模块可以包括电源或存储装置之间的升压或降压调节器。控制单元控制模块的运行以绕过升压或降压调节器，在这样的情况下，能更有效地直接从电源供电到存储设备。控制单元存储电源的I-V（电流电压）曲线信息，以便确定电源的效率并使它的电压变化远离其最大功率点。一个局部控制器操作升压或降压调节器改变其频率以及确定是否绕过调节器，以确保开关稳压器的最大效率，因为频率是变化的，电源组合将开关损耗、纹波电流和传导损失考虑在内。所述局部控制器可以向控制单元传递最大功率点信息，或者局部控制器可以构成控制单元的一部分。只有当模块运行的功率损失远离它的最大功率点导致的功率损失大于由启动升压或降压调节器造成的功率损失时，所述局部控制器才从旁路转换升压或降压调节器，并控制开关稳压器的频率，以最大限度地提高开关稳压器和电源的整体效率。

为了控制模块的运行，控制单元通过控制线与每个模块进行通信。该模块通过在相邻模块之间具有局部通信来更好地沿控制线最大限度提高通信量。检查局部通信的错误并按需要局部转发局部通信，然后局部通信被转发到后续模块。当转发后续模块时关键的通信按需缓冲，以使重要数据不丢失。相邻的模块保持来自通信信号的局部相位锁相环（PLL）以保持整个系统时间同步。转换的时机和电压误差使串联电流以一种可预见的方式得到。如果没有校正，那么时间误差会导致台阶式电流变化，电压误差导致电流斜坡式上升或下降。监测串联电流并且校正沿线的模块时序，引起台阶式和斜坡式电流以使每个模块的平均值为零。

当补偿器用于快速转换时，PLL可以在几十纳秒内控制串联连接内的时间和转换情况。

模块的转换时间被控制发生在预定的时间或者根据公式定义的时间段内。因此，系统内的模块具有确定何时暂停或忽略数据通信的信息。

我们将不胜感激，所描述的类型的多个系统在更高的最大电压下可以串联。每一个单独的系统上对于任何给定的峰值摆率，这样的系统允许更高的最大电压。

每个这样的连接系统的控制单元与其它系统的控制单元通信。控制单元可以通信信息，使具有更多的可用功率的系统通过提供更高的电压串联连接，将比不太强的系统向串联电路输出更多的电量。

三个这样的功率转换系统也可以形成一个相之间有120度角的三角结构。在这样的三角结构中，每个系统的控制单元可以与其他具有可用功率的系统的控制单元通信信息，以了解系统中可用的功率。对于单机操作，三角机构的两个臂可以提供电压支持，而第三臂控制电网注入电流，以减少复杂性，避免各臂之间可能会导致不稳定的相互作用。或者所有三臂可以提供电压支持并且调整各自的臂电压以消耗或提供电源。设置回路电流，将电力从更强大的系统转移到不那么强大的系统，这样系统中总的能源和电力供应可以平衡，或者每个阶段输出的功率总量可以平衡。类似的方法也可以用于具有三角臂（第三臂可移除）的星形连接，通过围绕星形或单个三角臂的两条腿创建环路电流使电荷重新分布。

转换时间可以传送到相邻的或串联的系统，以提供公共转换时间，并防止不必要的通信中断。通过使用预定义的开关点，通信量降低，在附近没有确切的性质的开关（如果有的话）需要沟通的系统，通信可以暂停或忽略。

在一个实施例中，确定开关时间的公式包括伪随机分量。因此任何干扰在系统内减少都是广谱和谐波。在一个实施例中，开关时间依据于大于最大谐波的主因数谐波，例如大于第五十次谐波。

电磁兼容性的进一步改进是调整与7微秒伪随机抖动的开关时间，以传播超过150千赫的频谱。

伪随机成分被所有模块与控制单元连通和使用，以确保在系统内部转换期间时间保持准确。

对于本领域技术人员来说，除了那些已经描述的，而且不背离本发明的基本发明概念的情况下，可以对上述实施例做出各种修改和改进。

Claims (23)

1.一种控制功率转换系统的方法，其包括：控制多个串联连接的模块，至少一些所述模块包括一个直流电源和一个由电源充电的存储装置，通过该存储装置提供的电压在模块的输入端和输出端之间转换，使串联连接模块的总电压形成交流信号；

为每个或多个存储装置定义一个或多个电压控制电平；

调节串联连接模块在一段时间内的交流电流，使基于模块中存储装置的电压的函数之和的存储参数接近目标值；

在没有达到电压控制电平的情况下，降低后续时间段的目标值；或者

在达到一个或多个电压控制电平的情况下，为后续的时间周期增加目标值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：存储参数基于模块中存储装置的电压的平方之和。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：电压控制电平包括总的所需电压电平，该所需电压电平是一个存储装置的电压的最小和，以输出所需要的交流信号和余量电平。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于：电压控制的电平包括功率点目标电平，所述功率点目标电平作为一个在模块内基于电源最大功率点的最小单模块电压。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：包括步骤：

在模块的输入输出之间转换模块的存储装置以提供最大模块电压和最小模块电压；并且

根据一个或多个选择标准选择从一组模块转换的那个模块；

其中一个选择标准包括一个功率点差值，该功率点差值是每个模块的存储装置的电压与模块的功率点目标值之间的差值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：应用功率点差值的模块可以包括有多个优先级别之一的多组模块，具有较高优先级的模块将比具有较低优先级的模块优先切换到串联连接，因此具有较低优先级的模块将移动到较高的电压等级。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：设置两个以上的优先级别，以允许模块移动到一个远超其最大功率点的电压，从而实现在不同电平的操作。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：为模块提供第一优先级别以在其最大功率点附近工作，为模块提供第二优先级别以其在转换级别上工作，为模块提供第三优先级别作为电压支持。

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其特征在于：定义了包括最大工作电压电平的进一步选择标准，使得模块应超过模块的最大工作电压电平，该模块优先切换到串联连接以降低模块上的电压。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的方法，其特征在于：控制单元根据模块的电压电平修改模块的优先级。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于：设置最大工作电压低于最大模块电压作为上限，超过该电压模块可能损坏，因此，最大工作模块电压和最大模块电压的区别在于，设置允许从模块中吸收的能量以防止过压事件。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：具有接近最大模块电压的模块将切换到旁路。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：在过压电流事件中电流被监控，以便当确定流经旁路模块的电流足以使系统中其它模块的电压提高到其最大模块电压附近，模块变换出旁路以进一步吸收能量。

14.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于：控制单元与每个模块通过控制线通信，而且模块保持相位锁定回路以保持跨越模块的时间同步。

15.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于：在切换时间期间忽略局部数据通信，以尽量减少在这种切换期间可能引起的通信错误。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：模块的切换时间被控制在预定的时间段或者根据公式定义的时间段。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：定义切换时间的公式包括伪随机分量，因此干扰是广谱的。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：切换时间是基于主因子谐波电源大于最大谐波。

19.根据权利要求5-18中任意一项所述的方法，其特征在于：该方法包括根据有关串联电流数据预测模块电压的步骤，存储性能信息包括模块电压如何根据存储的总能量变化和使用模块的期望电压来控制模块的切换。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：在时间间隔内记录有关模块的实际电压的信息，以及根据模块的实际电压和模块的期望电压之间的差异而改变存储的性能信息。

21.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：存储有关模块中电源的电流-电压曲线的数据，利用存储的数据控制模块内升/降压调节器的操作。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于：当由模块的操作离开其最大功率点时所损失的功率导致功率损失大于运行升/降压调节器引起的功率损失时，升/降压调节器从旁路切换。

23.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于：电源的温度和最大功率点是根据温度确定的。