本公開的方面涉及分布式電力系統(tǒng)，特別涉及光伏電力收集系統(tǒng)，且更特別地，涉及連接在光伏陣列和三相逆變器電路之間的直流電路。

背景技術(shù)：
在配置為給單相或三相交流(AC)電力網(wǎng)饋電的常規(guī)光伏電力收集系統(tǒng)中，雙(正和負(fù))直流(DC)電力可以首先從太陽能板產(chǎn)生。由雙(正和負(fù))直流(DC)電力供電的三相逆變器產(chǎn)生在三相逆變器輸出端處的三相AC電力。通常，通過串聯(lián)連接太陽能板，足夠高的DC電壓可被提供至三相逆變器的輸入端。然而，為了增加總的電力轉(zhuǎn)換效率，逆變器所需要的正和負(fù)DC軌的總和可能超過600伏。在北美，超過600伏的電壓輸入可引起安全機(jī)構(gòu)認(rèn)證的問題。避免安全問題的方法可包括將小于600伏的電壓輸入到增壓電路或變壓器隔離電路，以內(nèi)部地產(chǎn)生用于逆變器輸入端的雙DC軌。額外的增壓電路或變壓器隔離電路格外地增加費(fèi)用和復(fù)雜性，因?yàn)轭~外的電力轉(zhuǎn)換器模塊通常要求專設(shè)的控制和保護(hù)功能。此外，增壓電路或變壓器隔離電路還可以產(chǎn)生電磁干擾(EMI)，并可以引起DC電力到三相AC電力的轉(zhuǎn)換的總的效率的下降。因此，存在一種需求，即，具有帶有低電壓輸入的DC連接電路，并且其會(huì)是有利的，所述帶有低電壓輸入的DC連接電路不引起DC電力到三相AC電力的轉(zhuǎn)換的總的效率的顯著下降，并提供到AC逆變器的足夠高的DC輸入電壓，以產(chǎn)生逆變器的所需要的幅度的AC輸出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種電子電路，其可包括：正輸入端子和負(fù)輸入端子，所述正輸入端子和負(fù)輸入端子適于橫跨浮動(dòng)直流(DC)電力源連接；正輸出端子和負(fù)輸出端子；橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子被串聯(lián)連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，其中在第一開關(guān)和第二開關(guān)之間的連接點(diǎn)形成第一節(jié)點(diǎn)；串聯(lián)連接的第一二極管和第二二極管，其中第一二極管和第二二極管之間的連接點(diǎn)形成第二節(jié)點(diǎn)；以及，串聯(lián)連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的諧振電路，其中，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)閉合且第二開關(guān)打開時(shí)，諧振電路跨可接于正輸入端子并然后可通過第一二極管跨接于負(fù)輸入端子，且其中，第一開關(guān)打開且第二開關(guān)閉合時(shí)，正輸出端子、負(fù)輸出端子和諧振電路可通過第二二極管橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子被串聯(lián)連接。在一些實(shí)施方式中，第一二極管的陰極可連接到負(fù)輸入端子，且第二二極管的陽極可連接到負(fù)輸出端子，且第一二極管的陽極和第二二極管的陰極可連接到第二節(jié)點(diǎn)。在一些實(shí)施方式中，第一二極管的陽極可連接到正輸入端子，且第二二極管的陰極可連接到正輸出端子，且第一二極管的陰極和第二二極管的陽極可連接到所述第二節(jié)點(diǎn)。在一些實(shí)施方式中，所述電子電路還可包括可橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子被連接的電荷存儲(chǔ)器件。在一些實(shí)施方式中，諧振電路可包括可串聯(lián)連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的感應(yīng)器和電容器。在一些實(shí)施方式中，所述電子電路還可包括：接地輸出端子；連接在正輸出端子和接地輸出端子之間的第一電容器；連接在負(fù)輸出端子和接地輸出端子之間的第二電容器；以及逆變器，其可具有連接到正輸出端子的正逆變器輸入端子、連接到負(fù)輸出端子的負(fù)逆變器輸入端子、和連接到接地輸出端子的接地逆變器端子。在一些實(shí)施方式中，所述電子電路還可包括第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路，該第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路可適于利用脈寬調(diào)制PWM周期交替地選通第一開關(guān)和第二開關(guān)，使得在PWM周期的第一半期間，第一開關(guān)閉合而第二開關(guān)打開，且在PWM周期的第二半期間，第二開關(guān)閉合而第一開關(guān)打開。在一些實(shí)施方式中，第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路可適于以小于50％的占空比交替地選通第一開關(guān)和第二開關(guān)，從而避免在第一開關(guān)和第二開關(guān)之間的交叉導(dǎo)通。在一些實(shí)施方式中，第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路可配置成以實(shí)質(zhì)上為零的通過第一開關(guān)和第二開關(guān)的電流打開和閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)。在一些實(shí)施方式中，所述電子電路還可包括：可橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子被串聯(lián)連接的第三開關(guān)和第四開關(guān)，其中在第三開關(guān)和第四開關(guān)之間的連接點(diǎn)形成第三節(jié)點(diǎn)；可串聯(lián)連接的第三二極管和第四二極管，其中第三二極管和第四二極管之間的連接點(diǎn)形成第四節(jié)點(diǎn)；以及，可串聯(lián)連接在第三節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間的第二諧振電路，其中，當(dāng)?shù)谌_關(guān)閉合且第四開關(guān)打開時(shí)，第二諧振電路可跨接于正輸入端子且然后可通過第三二極管跨接于負(fù)輸入端子，且其中，第三開關(guān)打開且第四開關(guān)閉合時(shí)，正輸出端子和負(fù)輸出端子以及所述第二諧振電路可通過第四二極管橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子被串聯(lián)連接，其中第一開關(guān)和所述第四開關(guān)可配置為一起打開和閉合，且第二開關(guān)和第三開關(guān)可配置為一起打開和閉合。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種轉(zhuǎn)換電力的方法，其可用于將來自浮動(dòng)直流(DC)電力源的電力轉(zhuǎn)換到雙DC輸出端，該雙DC輸出端具有參照接地輸出端子的正輸出端子和負(fù)輸出端子，所述方法可包括：橫跨一電路的正輸入端子和負(fù)輸入端子連接浮動(dòng)DC電力源，所述電路可包括：橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子串聯(lián)連接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，其中第一開關(guān)和第二開關(guān)之間的連接點(diǎn)形成第一節(jié)點(diǎn)；串聯(lián)連接的第一二極管和第二二極管，其中第一二極管和第二二極管之間的連接點(diǎn)形成第二節(jié)點(diǎn)；以及，串聯(lián)連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的諧振電路，其中，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)閉合且第二開關(guān)打開時(shí)，所述諧振電路可跨接于正輸入端子且然后可通過第一二極管跨接于負(fù)輸入端子，且其中，第一開關(guān)打開且第二開關(guān)閉合時(shí)，正輸出端子、負(fù)輸出端子和諧振電路可通過第二二極管橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子被串聯(lián)連接；交替地選通第一開關(guān)和第二開關(guān)，使得在脈寬調(diào)制PWM周期的第一階段期間，第一開關(guān)閉合而第二開關(guān)打開，從而可用浮動(dòng)DC電力源的電力為諧振電路充電，并使得在PWM周期的第二階段期間，第一開關(guān)打開而第二開關(guān)閉合，從而可將諧振電路放電，以可將轉(zhuǎn)換的電力提供給連接到正輸出端子、負(fù)輸出端子和接地輸出端子的負(fù)載。在一些實(shí)施方式中，第一二極管和第二二極管可以如下方式之一被連接：第一二極管的陰極連接到負(fù)輸入端子，第二二極管的陽極連接到負(fù)輸出端子，且第一二極管的陽極和第二二極管的陰極連接到所述第二節(jié)點(diǎn)；及，第一二極管的陽極連接到正輸入端子，第二二極管的陰極連接到正輸出端子，且第一二極管的陰極和第二二極管的陽極連接到第二節(jié)點(diǎn)。在一些實(shí)施方式中，所述負(fù)載可包括逆變器，所述方法還可包括：利用逆變器來逆變所轉(zhuǎn)換的電力。在一些實(shí)施方式中，所述方法還可包括：以小于50％的脈寬調(diào)制占空比交替地選通第一開關(guān)和第二開關(guān)，從而避免在第一開關(guān)和第二開關(guān)之間的交叉導(dǎo)通。在一些實(shí)施方式中，所述方法還可包括：交替地選通第一開關(guān)和第二開關(guān)，使得第一開關(guān)和第二開關(guān)可以實(shí)質(zhì)上為零的通過第一開關(guān)和第二開關(guān)的電流打開和閉合。實(shí)施方式包括一種電子電路，用于將來自浮動(dòng)DC電力源的電力轉(zhuǎn)換為雙直流(DC)輸出。電子電路可包括正輸入端子和負(fù)輸入端子，其可連接到浮動(dòng)DC電力源。正輸出端子和負(fù)輸出端子以及接地端子可連接到雙DC輸出。正輸出端子可連接到正輸入端子。正輸出端子、負(fù)輸出端子和接地端子可以給三相逆變器饋電。電荷存儲(chǔ)器件可以并聯(lián)連接到正輸入端子和負(fù)輸入端子。電荷存儲(chǔ)器件可以從正輸入端子和負(fù)輸入端子充電。第一電力開關(guān)和第二電力開關(guān)的串聯(lián)連接是橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子連接的。串聯(lián)連接可提供在第一電力開關(guān)和第二電力開關(guān)之間的電力輸出端子和在負(fù)輸出端子和負(fù)輸入端子之間的負(fù)電流回路。串聯(lián)連接還可包括第一電力開關(guān)的第一電力端子，其連接到正輸出端子和正輸入端子。第一電力開關(guān)的第二電力端子連接到第二電力開關(guān)的第三電力端子，以提供電力輸出端子。第二電力開關(guān)的第四電力端子連接到負(fù)輸入端子。負(fù)回路可包括第一二極管和第二二極管。第一二極管的陰極連接到負(fù)輸入端子，且第二二極管的陰極連接到第一二極管的陽極，以提供二極管端子。第二二極管的陽極連接到負(fù)輸出端子，且諧振電路可以連接在電力輸出端子和二極管端子之間。諧振電路可適于通過施加到第一電力開關(guān)和第二電力開關(guān)的各自的驅(qū)動(dòng)端子的交替切換信號，交替地給諧振電路充電和將諧振電路放電到負(fù)輸出端子。交替切換信號導(dǎo)致第一電力開關(guān)和第二電力開關(guān)以實(shí)質(zhì)上零電流開啟和關(guān)閉。另外的實(shí)施方式包括第三電力開關(guān)和第四電力開關(guān)的第二串聯(lián)連接。該第二串聯(lián)連接可包括第三電力開關(guān)的第五電力端子，其連接到正輸出端子和正輸入端子。第三電力開關(guān)的第六電力端子連接到第四電力開關(guān)的第七電力端子，以給出第二電力輸出端子。第四電力開關(guān)的第八電力端子連接到負(fù)輸入端子。第三二極管和第四二極管串聯(lián)連接在負(fù)輸出端子和負(fù)輸入端子之間。第三二極管的陰極連接到負(fù)輸入端子。第四二極管的陰極連接到第三二極管的陽極，以給出第二二極管端子。第四二極管的陽極連接到負(fù)輸出端子。第二諧振電路連接在第二電力輸出端子和第二二極管端子之間。通過施加到第三電力開關(guān)和第四電力開關(guān)的各自的驅(qū)動(dòng)端子的交替切換信號，第二諧振電路可適于交替地給第二諧振電路充電和將第二諧振電路放電到負(fù)輸出端子。交替切換信號導(dǎo)致第三電力開關(guān)和第四電力開關(guān)以實(shí)質(zhì)上零電流開啟和關(guān)閉。實(shí)施方式包括一種方法，用于將來自浮動(dòng)DC電力源的電力轉(zhuǎn)換成關(guān)于地面接地的雙直流(DC)輸出。浮動(dòng)DC電力源可以包括正輸入端子和負(fù)輸入端子。雙DC輸出可以包括正輸出端子、負(fù)輸出端子和接地端子。正輸入端子連接到正輸出端子。第二二極管的陰極和第一二極管的陽極可以被連接在一起。第二二極管的陽極連接到負(fù)輸出端子，且第一二極管的陰極連接到負(fù)輸入端子。所述方法在施加到第一電力開關(guān)的第一切換周期給諧振電路充電。第一切換周期通過第一二極管將諧振電路橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子連接。諧振電路在施加到第二電力開關(guān)的第二切換周期中放電。第二切換周期通過第二二極管將諧振電路串聯(lián)連接在負(fù)輸入端子和負(fù)輸出端子之間。實(shí)施方式包括一種電子電路，用于將來自浮動(dòng)DC電力源的電力轉(zhuǎn)換到雙直流(DC)輸出。電子電路可包括正輸入端子和負(fù)輸入端子，其能夠被連接到浮動(dòng)DC電力源。正輸出端子和負(fù)輸出端子以及接地端子可被連接到雙DC輸出。負(fù)輸出端子可連接到負(fù)輸入端子。正輸出端子、負(fù)輸出端子和接地端子可以給三相逆變器饋電。電荷存儲(chǔ)器件可以并聯(lián)連接到正輸入端子和負(fù)輸入端子。電荷存儲(chǔ)器件可以從正輸入端子和負(fù)輸入端子被充電。第一電力開關(guān)和第二電力開關(guān)的串聯(lián)連接是橫跨正輸入端子和負(fù)輸入端子連接的。該串聯(lián)連接可以提供在第一電力開關(guān)和第二電力開關(guān)之間的電力輸出端子以及在正輸出端子和正輸入端子之間的正電流回路。串聯(lián)連接還可包括第一電力開關(guān)的第一電力端子，其連接到正輸出端子和正輸入端子。第一電力開關(guān)的第二電力端子連接到第二電力開關(guān)的第三電力端子，以提供電力輸出端子。第二電力開關(guān)的第四電力端子連接到負(fù)輸入端子。正回路可以包括第一二極管和第二二極管。第一二極管的陰極連接到正輸出端子，且第二二極管的陰極連接到第一二極管的陽極，以提供二極管端子。第二二極管的陽極連接到正輸入端子，且諧振電路可以連接在電力輸出端子和二極管端子之間。通過施加到第一電力開關(guān)和第二電力開關(guān)的各自的驅(qū)動(dòng)端子的交替切換信號，諧振電路可適于交替地給諧振電路充電和將諧振電路放電到正輸出端子。交替切換信號導(dǎo)致第一電力開關(guān)和第二電力開關(guān)以實(shí)質(zhì)上零電流開啟和關(guān)閉。另外的實(shí)施方式包括第三電力開關(guān)和第四電力開關(guān)的第二串聯(lián)連接。該第二串聯(lián)連接可包括第三電力開關(guān)的第五電力端子，其連接到正輸出端子和正輸入端子。第三電力開關(guān)的第六電力端子連接到第四電力開關(guān)的第七電力端子，以給出第二電力輸出端子。第四電力開關(guān)的第八電力端子連接到負(fù)輸入端子。第三二極管和第四二極管串聯(lián)連接在正輸出端子和正輸入端子之間。第三二極管的陰極連接到正輸出端子。第四二極管的陰極連接到第三二極管的陽極，以給出第二二極管端子。第四二極管的陽極連接到正輸入端子。第二諧振電路連接在第二電力輸出端子和第二二極管端子之間。通過施加到第三電力開關(guān)和第四電力開關(guān)的各自的驅(qū)動(dòng)端子的交替切換信號，第二諧振電路可適于交替地給第二諧振電路充電和將第二諧振電路放電到正輸出端子。交替切換信號導(dǎo)致第三電力開關(guān)和第四電力開關(guān)以實(shí)質(zhì)上零電流開啟和關(guān)閉。附圖說明作為例子而非限制，在附圖中示出某些實(shí)施方式，其中在全文中相同的參考數(shù)字指相同的元件：圖1示出了根據(jù)常規(guī)技術(shù)的光伏電力收集系統(tǒng)。圖2示出了根據(jù)本文所描述的一個(gè)或更多實(shí)施方式的電力收集系統(tǒng)。圖3示出了根據(jù)本文所描述的一個(gè)或更多實(shí)施方式的用于圖2中所示的電力收集系統(tǒng)的方法。圖4a示出了根據(jù)本文所描述的一個(gè)或更多實(shí)施方式的電路。圖4b示出了根據(jù)本文所描述的一個(gè)或更多實(shí)施方式的、可以是在圖4a中示出的電路的交織拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式的電路。圖4c示出了根據(jù)本文所描述的一個(gè)或更多實(shí)施方式的方法。具體實(shí)施方式現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的特征，本發(fā)明的例子在附圖中示出。下面描述特征以通過參考附圖來解釋本發(fā)明。在詳細(xì)解釋本發(fā)明的特征之前，應(yīng)理解，本發(fā)明在其應(yīng)用中不限于在下面的描述中闡述的或在附圖中示出的部件的設(shè)計(jì)和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠有其它特征或能夠以各種方式被實(shí)踐或?qū)崿F(xiàn)。此外，應(yīng)理解，本文所使用的措辭和術(shù)語是為了描述的目的，且不應(yīng)被視為限制性的。例如，這里使用的不定冠詞“a”和“an”，例如在“開關(guān)(aswitch)”“DC輸出(aDCoutput)”具有“一個(gè)或更多”的意思，例如“一個(gè)或更多開關(guān)”和“一個(gè)或更多DC輸出”。應(yīng)注意，雖然本文的討論主要涉及光伏系統(tǒng)，本發(fā)明可作為非限制性的例子可選地使用其它分布式電力系統(tǒng)包括(但不限于)風(fēng)力渦輪機(jī)、水力渦輪機(jī)、燃料電池、存儲(chǔ)系統(tǒng)(例如電池、超導(dǎo)飛輪和電容器)和機(jī)械設(shè)備(包括常規(guī)和可變速度柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)、氣體渦輪機(jī)和微型渦輪機(jī))來配置。如本文使用的術(shù)語“開關(guān)”指以下項(xiàng)中的任一個(gè)：可控硅整流器(SCR)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、雙極結(jié)晶體管(BJT)、場效應(yīng)管(FET)、結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)、機(jī)械操作的單刀雙擲開關(guān)(SPDT)、SPDT電氣繼電器、SPDT簧片繼電器、SPDT固態(tài)繼電器、絕緣柵場效應(yīng)晶體管(IGFET)、雙向觸發(fā)二極管(DIAC)和三端雙向可控硅開關(guān)元件(TRIAC)。在本文中使用的術(shù)語“開關(guān)”指三端子器件。三個(gè)端子中的兩個(gè)在這里指“電力端子”，并等同于例如BJT的集電極和發(fā)射極、或FET的源極或漏極。三端子器件中的剩余的“驅(qū)動(dòng)端子”等同于例如BJT的基極或FET的柵極。本文使用的術(shù)語“正電流”指從電路中的較高電勢點(diǎn)到電路中的較低電勢不同點(diǎn)的電流流動(dòng)方向。本文使用的術(shù)語“負(fù)電流”指從負(fù)DC輸出到負(fù)輸入端子的返回電流流動(dòng)。本文使用的術(shù)語“零電流切換”(或“ZCS”)是在開關(guān)被打開或閉合之前通過開關(guān)的電流降低至實(shí)質(zhì)上零安培。本文使用的術(shù)語“電力轉(zhuǎn)換器”適用于DC到DC轉(zhuǎn)換器、AC到DC轉(zhuǎn)換器、DC到AC逆變器、降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器、降壓-升壓轉(zhuǎn)換器、全橋式轉(zhuǎn)換器和半橋式轉(zhuǎn)換器或本領(lǐng)域已知的任何其它類型的電力轉(zhuǎn)換/反轉(zhuǎn)。本文使用的術(shù)語“電力網(wǎng)”和“主電網(wǎng)”是可互換的，并且指由供電公司提供的交流(AC)電力源和/或從分布式電力系統(tǒng)提供的AC電力源。術(shù)語“諧振電路的周期”指由諧振電路產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)上周期性的波形的時(shí)間周期。該時(shí)間周期等于諧振電路的諧振頻率的倒數(shù)。本文使用的術(shù)語“低輸入電壓”指小于600伏的、橫跨兩個(gè)端子的浮動(dòng)(即，未參照接地電勢)DC電壓輸入，或由安全規(guī)則限定的其它電壓。術(shù)語“雙DC”輸入或輸出指正端子和負(fù)端子，其可以參照第三端子，例如接地電勢、電接地、或交流(AC)供電的中性點(diǎn)，其可以被連接到某點(diǎn)處的電接地。本文使用的術(shù)語“二級逆變器”可以指其輸出。二級逆變器的AC相輸出關(guān)于負(fù)端子具有兩個(gè)電壓水平。負(fù)端子對于二級逆變器的直流(DC)輸入和AC相輸出是共有的。二級逆變器的交流(AC)相輸出可以是單相輸出、兩相輸出、或三相輸出。因此，單相輸出關(guān)于負(fù)端子具有兩個(gè)電壓水平。兩相輸出關(guān)于負(fù)端子對于兩個(gè)相位中的每一個(gè)具有兩個(gè)電壓水平。三相輸出關(guān)于負(fù)端子對于三個(gè)相位中的每一個(gè)具有兩個(gè)電壓水平。類似地，本文使用的術(shù)語“三級逆變器”可以指三級逆變器的交流(AC)相輸出。AC相輸出關(guān)于負(fù)端子具有三個(gè)電壓水平。負(fù)端子對于三級逆變器的直流(DC)輸入和AC相輸出是共有的。三級逆變器的交流(AC)相輸出可以是單相輸出、兩相輸出、或三相輸出。因此，單相輸出關(guān)于負(fù)端子具有三個(gè)電壓水平。兩相輸出關(guān)于負(fù)端子對于兩個(gè)相位的每一個(gè)具有三個(gè)電壓水平。三相輸出關(guān)于負(fù)端子對于三個(gè)相位的每一個(gè)具有三個(gè)電壓水平。三級逆變器與二級逆變器相比，可具有更清楚的AC輸出波形，可使用大小更小的磁部件并可具有電力開關(guān)中的更低的損耗，因?yàn)榭梢允褂酶行У母偷碾妷旱脑O(shè)備。三級逆變器電路可以具有雙(正和負(fù))直流(DC)輸入。參照圖1，其示出了根據(jù)常規(guī)技術(shù)的光伏電力收集系統(tǒng)10。光伏串109包括串聯(lián)連接的光伏板101。光伏串109可以與互聯(lián)陣列111并聯(lián)連接在一起，其提供在DC電力線X和Y處的并行直流(DC)電力輸出。并行DC電力輸出供給DC電力線X和Y上的直流-交流(DC-AC)三相逆變器103的電力輸入。逆變器103的三相AC電力輸出(相位W、U和V)跨接在AC負(fù)載105兩端。作為例子，AC負(fù)載105可以是三相AC電機(jī)或三相電力網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在參照圖2，其示出了根據(jù)本發(fā)明的特征的電力收集系統(tǒng)20。系統(tǒng)20包括互聯(lián)的光伏陣列111，其可包括在正輸入端子A和負(fù)輸入端子B上的浮動(dòng)直流電壓(DC)。浮動(dòng)DC電壓還可從例如DC電壓生成器的其它分布式電力系統(tǒng)提供。橫跨正輸入端子A和負(fù)輸入端子B連接的是電荷存儲(chǔ)器件C1，其可以是電容器。連接到正輸入端子A的是絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)IGBT1的集電極。IGBT1的發(fā)射極連接到節(jié)點(diǎn)C。IGBT1可以包括集成二極管，其陽極連接到發(fā)射極而陰極連接到集電極。連接到負(fù)輸入端子B的是絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)IGBT2的發(fā)射極。IGBT2的集電極連接到節(jié)點(diǎn)C。IGBT2可以包括集成二極管，其陽極連接到發(fā)射極而陰極連接到集電極。驅(qū)動(dòng)電路G1和G2分別連接到IGBT1的基極和IGBT2的基極，并可以參照到接地。感應(yīng)器L1連接在節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)D之間，其中節(jié)點(diǎn)D可以連接到接地和逆變器103a的接地輸入。二極管CR1具有連接到正輸入端子A的陽極和連接到節(jié)點(diǎn)V+的陰極。二極管CR1提供在節(jié)點(diǎn)V+和正輸入端子A之間的正電流路徑。電容器C2連接在節(jié)點(diǎn)D和節(jié)點(diǎn)V+之間。節(jié)點(diǎn)V+提供DC正電壓到逆變器103a的輸入端。二極管CR2具有連接到負(fù)輸入端子B的陰極和連接到節(jié)點(diǎn)V-的陽極。二極管CR2提供在節(jié)點(diǎn)V-和節(jié)點(diǎn)B之間的負(fù)電流回路。電容器C3連接在節(jié)點(diǎn)D和節(jié)點(diǎn)V-之間。節(jié)點(diǎn)V-提供DC負(fù)電壓到逆變器103a的輸入端。電容器C2和C3可以具有實(shí)質(zhì)相等的電容值。逆變器103a可以具有三級逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中雙DC輸入來自節(jié)點(diǎn)V+、V-和節(jié)點(diǎn)D，其可以被轉(zhuǎn)換為單相或三相AC電壓輸出，其給負(fù)載105供電，負(fù)載105可以是單相或三相負(fù)載?，F(xiàn)在參照圖3，其示出根據(jù)本發(fā)明的特征的適用于圖2所示的電力收集系統(tǒng)20的方法301。在步驟303中，由于電容器C1在正輸入端子A和負(fù)輸入端子B處直接跨接在陣列111兩端，電容器C1可以由陣列111的浮動(dòng)DC電壓充電。分別通過驅(qū)動(dòng)電路G1和G2，IGBT1和IGBT2可以被交替地選通，使得在IGBT1被開啟時(shí)，IGBT2被關(guān)閉，反之亦然。IGBT1和IGBT2可以被交替地選通，其中占空比小于50％，從而避免在IGBT1和IGBT2之間的交叉導(dǎo)通(即，避免IGBT1和IGBT2同時(shí)被開啟)。陣列111提供的浮動(dòng)電壓實(shí)質(zhì)上關(guān)于接地提供了節(jié)點(diǎn)V+上的正電壓和節(jié)點(diǎn)V-上的負(fù)電壓。節(jié)點(diǎn)V+和節(jié)點(diǎn)V-上的電壓可以實(shí)質(zhì)上等于浮動(dòng)電壓的幅度。為電容器C1充電的步驟303可以在開關(guān)IGBT1和IGBT2的交替選通期間繼續(xù)。當(dāng)開關(guān)IGBT1被開啟(且IGBT2被關(guān)閉)時(shí)，來自陣列111的電流和來自存儲(chǔ)電容器C1的放電電流(步驟305a)通過IGBT1的集電極和發(fā)射極、通過感應(yīng)器L1，流入在接地(節(jié)點(diǎn)D)和節(jié)點(diǎn)V-之間的電容器C3和逆變器103a的輸入負(fù)載。感應(yīng)器L1和電容器C3形成串聯(lián)諧振電路。橫跨IGBT1的二極管關(guān)于在正輸入端A處的電壓被反向偏置。逆變器103a的關(guān)于接地(節(jié)點(diǎn)D)和節(jié)點(diǎn)V-的輸入電壓可以橫跨電容器C3被得到。感應(yīng)器L1和電容器C3的諧振頻率由等式1給出，而相應(yīng)的諧振時(shí)間周期T在等式2中給出。fo＝1/2π(L1×C3)1/2等式1T＝1/fo等式2在IGBT1起初開啟時(shí)，存在通過感應(yīng)器L1和通過IGBT1的集電極和發(fā)射極的零電流。在IGBT1起初開啟時(shí)，通過L1的電流和通過IGBT1的集電極和發(fā)射極的電流可以正弦地增加且然后下降。當(dāng)IGBT1關(guān)閉時(shí)(開關(guān)開啟時(shí)段對應(yīng)于諧振時(shí)間周期T的一半)，可以接近于通過感應(yīng)器L1和通過IGBT1的集電極和發(fā)射極的零電流。節(jié)點(diǎn)V-和負(fù)輸入端子B之間的負(fù)電流路徑可以對應(yīng)于諧振時(shí)間周期T的一半通過二極管CR2接通。步驟303繼續(xù)，這是因?yàn)?，由于電容器C1在正輸入端子A和負(fù)輸入端子B處直接跨接在陣列111兩端，電容器C1仍然由陣列111的浮動(dòng)DC電壓充電。當(dāng)開關(guān)IGBT2被開啟(且IGBT1被關(guān)閉)時(shí)，來自陣列111的電流和來自存儲(chǔ)電容器C1的放電電流(步驟305b)通過二極管CR1、通過接地(節(jié)點(diǎn)D)和節(jié)點(diǎn)V-之間的逆變器103a的輸入負(fù)載、通過C2、通過感應(yīng)器L1、和通過IGBT2的集電極和發(fā)射極。感應(yīng)器L1和電容器C2形成串聯(lián)諧振電路。橫跨IGBT2的二極管關(guān)于在負(fù)輸入端子B處的電壓被反向偏置。逆變器103a的關(guān)于接地(節(jié)點(diǎn)D)和節(jié)點(diǎn)V+的輸入電壓可以橫跨電容器C2被得到。電容器C2可以具有與電容器C3相同的值；因此，感應(yīng)器L1和電容器C2的諧振頻率以及相應(yīng)的諧振時(shí)間周期T可以實(shí)質(zhì)上相同。當(dāng)IGBT2起初開啟時(shí)，通過感應(yīng)器L1和通過IGBT2的集電極和發(fā)射極的均為零電流，且在IGBT2開啟時(shí)可以為實(shí)質(zhì)上零電力損耗。在IGBT2起初開啟之后，通過L1的電流和通過IGBT2的集電極和發(fā)射極的電流可以正弦地增加且然后下降。當(dāng)IGBT2關(guān)閉時(shí)(開關(guān)開啟時(shí)段對應(yīng)于諧振時(shí)間周期T的一半)，可以接近于感應(yīng)器L1中的零電流和接近于通過IGBT2的集電極和發(fā)射極的零電流。因此，在IGBT2關(guān)閉時(shí)可以為實(shí)質(zhì)上零電力損耗。節(jié)點(diǎn)V+和正輸入端子A之間的正電流路徑可以對應(yīng)于諧振時(shí)間周期T的一半通過二極管CR1接通。因此，可以提供零電流切換(ZCS)，用于開關(guān)IGBT1和IGBT2兩者的開啟和關(guān)閉。零電流切換(ZCS)可以允許使用和實(shí)現(xiàn)用于IGBT1和IGBT2的較慢速率的晶體管，其可以具有在集電極和發(fā)射極之間的較低的電壓降。因此，切換損耗和傳導(dǎo)損耗兩者可以被降低。類似地，具有較低的電壓降的IGBT1和IGBT2的較慢的集成二極管可以被使用。較慢的二極管CR1和CR2也可以被使用。通過IGBT1和IGBT2的集電極和發(fā)射極的諧振電流形狀也可以降低二極管CR1和CR2中的開啟損耗，并降低所生成的電磁干擾(EMI)。根據(jù)常規(guī)技術(shù)，生成雙DC軌的另一種方法可以是使用升壓電路或隔離變壓器電路。如果使用升壓電路，升壓電路傳導(dǎo)和切換損耗可能非常高。升壓感應(yīng)器可能是大的且有損耗，升壓電路的輸出二極管的逆向恢復(fù)問題也可能很顯著。使用碳化硅二極管用于升壓電路輸出可以除去逆向恢復(fù)問題，但可能增加傳導(dǎo)損耗。如果大量的昂貴的碳二極管并聯(lián)在一起以適應(yīng)高功率水平，則升壓電路的總的費(fèi)用可能很高。此外，用于從太陽能板產(chǎn)生雙DC軌的一些電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能使太陽能板電壓關(guān)于接地而變化。如果太陽能板電壓快速變化，則可能產(chǎn)生接地循環(huán)電流，且可能超出由安全機(jī)構(gòu)設(shè)置的電流水平。以下以各種特征和方面描述的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能解決電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的上述設(shè)計(jì)考慮，以從太陽能板產(chǎn)生雙DC軌?，F(xiàn)在參照圖4a，其示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的電路40a?；ヂ?lián)的光伏陣列111在節(jié)點(diǎn)A和B處橫跨電容器C1被連接。連接到節(jié)點(diǎn)A的是晶體管IGBT1的集電極。IGBT1的發(fā)射極在節(jié)點(diǎn)C處連接到晶體管IGBT2的集電極。晶體管IGBT1和IGBT2兩者都具有整體二極管，分別地，其陽極連接到每個(gè)晶體管的發(fā)射極且陰極連接到每個(gè)晶體管的集電極。驅(qū)動(dòng)電路G1和G2分別連接到IGBT1和IGBT2的基極。IGBT2的發(fā)射極連接到節(jié)點(diǎn)B和二極管CR1的陰極。二極管CR1的陽極在節(jié)點(diǎn)F連接到二極管CR2的陰極。感應(yīng)器L1的一端連接到節(jié)點(diǎn)C且感應(yīng)器L1的另一端連接到電容器C4的一端。電容器C4的另一端連接到節(jié)點(diǎn)F。二極管CR2的陽極連接到DC到交流(AC)逆變器103a的負(fù)直流(DC)輸入V-。二極管CR2的陽極還連接到電容器C3的一端，C3的另一端連接到接地或中性中心點(diǎn)節(jié)點(diǎn)D。節(jié)點(diǎn)D連接到對逆變器103a的接地輸入。電容器C2的一端連接到節(jié)點(diǎn)D，電容器C2的另一端連接到節(jié)點(diǎn)A和DC到AC逆變器103a的正直流(DC)輸入V+。逆變器103a可以具有三級逆變器拓?fù)洌渲须pDC輸入來自節(jié)點(diǎn)V+、V-和節(jié)點(diǎn)D，其可以被轉(zhuǎn)換為單相或三相AC電壓輸出，這為可以是單相或三相的負(fù)載105供電?？蛇x擇地，在電路40a中，二極管CR1和CR2可以以串聯(lián)連接的形式被放置在節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)V+之間。該串聯(lián)連接具有連接到節(jié)點(diǎn)A的二極管CR2的陽極和IGBT1的集電極。CR2的陰極連接到二極管CR1的陽極。二極管CR1的陰極連接到節(jié)點(diǎn)V+和電容器C2的一端。諧振回路T1中，L1的一個(gè)端部連接到節(jié)點(diǎn)C而L1的另一個(gè)端部連接到電容器C4的一個(gè)端部。C4的另一個(gè)端部連接到二極管CR2的陰極。IGBT2的發(fā)射極和節(jié)點(diǎn)B此時(shí)連接到節(jié)點(diǎn)V-和電容器C3的一個(gè)端部?，F(xiàn)在參照圖4c，其示出了根據(jù)本發(fā)明的特征的方法401。電路40a中的IGBT1和IGBT2由驅(qū)動(dòng)電路G1和G2利用脈寬調(diào)制(PWM)被交替選通。電路40a中的IGBT1和IGBT2以最多幾乎50％的占空比被交替選通，從而避免IGBT1和IGBT2之間的交叉導(dǎo)通。在由驅(qū)動(dòng)電路G1應(yīng)用的PWM周期的第一半周期間，IGBT1以零電流被開啟(無損耗開啟)。電流然后在IGBT1的集電極和發(fā)射極之間流動(dòng)進(jìn)入由感應(yīng)器L1和電容器C4形成的串聯(lián)連接的諧振回路T1，經(jīng)過二極管CR1，并被返回至板111的負(fù)輸入端子(節(jié)點(diǎn)B)。全部太陽能板111電壓Vin(橫跨節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B)被施加到諧振回路T1。在通過諧振回路T1的電流升高時(shí)，電容器C4充電(步驟403)。當(dāng)電容器C4的電壓達(dá)到輸入電壓Vin(橫跨節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B)，諧振回路T1中的電流下降至實(shí)質(zhì)上為零。到IGBT1關(guān)閉時(shí)，通過IGBT1和諧振回路T1的電流已經(jīng)實(shí)質(zhì)上為零，且IGBT1的關(guān)閉也實(shí)質(zhì)上是無損耗的。在PWM周期的第二半周期間，IGBT1關(guān)閉且IGBT2以零電流開啟。由L1緩沖的被充電的電容器C4與輸入電壓Vin(橫跨節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B)串聯(lián)連接。二極管CR2的陰極處的電壓變?yōu)樨?fù)，使得二極管CR2開始傳導(dǎo)。形成了從正輸入端子(節(jié)點(diǎn)A)、通過由C2、C3和逆變器103a提供的輸出濾波器電容和負(fù)載、通過CR2、通過電容器C4和感應(yīng)器L1、通過IGBT2并到達(dá)負(fù)輸入端子(節(jié)點(diǎn)B)的電流路徑。流經(jīng)諧振回路T1的該電流路徑對電容器C4放電(步驟405)。就象對于IGBT1一樣，由于諧振回路T1中的正弦電流，IGBT2的開啟和關(guān)閉以零電流發(fā)生。諧振回路T1的諧振行為因此可允許使用較慢的費(fèi)用較低的硅輸出二極管CR1和CR2，且可能沒有常規(guī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中所使用的二極管的逆向恢復(fù)問題，以從單個(gè)DC源產(chǎn)生雙DC軌。類似地，IGBT1和IGBT2可以是較慢的，具有較低的電壓降并因此可以是不太昂貴的。橫跨端子V+和端子V-的輸出電壓實(shí)質(zhì)上等于輸入電壓Vin的兩倍。利用電路40a，不需要電壓反饋來調(diào)節(jié)兩個(gè)DC輸出V+和V-。現(xiàn)在參照圖4b，其示出了根據(jù)本發(fā)明的特征的電路40b，其是圖4a中所示的電路40a的交織拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式。該交織拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式具有額外的晶體管IGBT3和IGBT4、感應(yīng)器L2、電容器C5、二極管CR3和CR4。晶體管IGBT3和IGBT4兩者都具有整體二極管，分別地，其陽極連接到每個(gè)晶體管的發(fā)射極且陰極連接到每個(gè)晶體管的集電極。連接到節(jié)點(diǎn)A的是晶體管IGBT3的集電極。IGBT3的發(fā)射極在節(jié)點(diǎn)E連接到晶體管IGBT4的集電極。驅(qū)動(dòng)電路G1和G2也分別連接到IGBT4的基極和IGBT3的基極。IGBT4的發(fā)射極連接到節(jié)點(diǎn)B和二極管CR3的陰極。二極管CR3的陽極在節(jié)點(diǎn)G連接到二極管CR4的陰極。感應(yīng)器L2的一個(gè)端部連接到節(jié)點(diǎn)E且感應(yīng)器L2的另一個(gè)端部連接到電容器C5的一個(gè)端部。感應(yīng)器L2和電容器C5的串聯(lián)連接形成了諧振回路T2。電容器C5的另一個(gè)端部連接到節(jié)點(diǎn)G。二極管CR4的陽極連接到DC到交流(AC)逆變器103a的負(fù)直流(DC)輸入V-?？蛇x擇地，在電路40b中，二極管CR1、CR2、CR3和CR4可以以串聯(lián)連接的形式被放置在節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)V+之間。在CR1和CR2之間的串聯(lián)連接中，二極管CR2的陽極連接到節(jié)點(diǎn)A和IGBT1和IGBT3的集電極。CR2的陰極連接到二極管CR1的陽極。二極管CR1的陰極連接到節(jié)點(diǎn)V+和電容器C2的一個(gè)端部。類似地，在CR3和CR4之間的串聯(lián)連接中，二極管CR4的陽極連接到節(jié)點(diǎn)A和IGBT1和IGBT3的集電極。CR4的陰極連接到二極管CR3的陽極。二極管CR3的陰極連接到節(jié)點(diǎn)V+和電容器C2的一個(gè)端部。在諧振回路T1中，L1的一個(gè)端部連接到節(jié)點(diǎn)C而L1的另一個(gè)端部連接到電容器C4的一個(gè)端部。C4的另一個(gè)端部連接到二極管CR2的陰極。IGBT2、IGBT4的發(fā)射極和節(jié)點(diǎn)B此時(shí)連接到節(jié)點(diǎn)V-和電容器C3的一個(gè)端部。類似地，在諧振回路T2中，L2的一個(gè)端部連接到節(jié)點(diǎn)E而L2的另一個(gè)端部連接到電容器C5的一個(gè)端部。C5的另一個(gè)端部連接到二極管CR4的陰極。以高功率，在常規(guī)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體開關(guān)和輸出二極管通?？梢允遣⑿性谝黄鸬?。實(shí)際上，直接并行硅二極管可能是不可行的。同樣，也并非所有類型的IGBT可以被直接并行。相反，就電路40b而言，相同數(shù)量的開關(guān)和二極管可以被重新布置成交織的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖4b中所示。由于其中紋波電流的部分消除，C1、C2和C3電容器的額定紋波電流可以被大大降低(連同費(fèi)用和大小)。二極管CR1、CR2、CR3、CR4和IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4共享負(fù)載(到逆變器103a的輸入)，而不必被直接并行，因此將被遞送到負(fù)載的電力的共享可以不再成為一個(gè)問題。雖然示出和描述了本發(fā)明的選定特征，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所述特征。相反，應(yīng)認(rèn)識到，可對這些特征做出改變，而不偏離本發(fā)明的原理和精神，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等效形式限定。