AC-DC电源设备以及开关式电源设备制造技术

本发明专利技术提供交流（AC）和直流（DC）电源设备，在该设备中，标准电力和太阳能电池电力用于既提供AC电力也提供DC电力，具体地，太阳能电池电力首先被提供为DC电力或被充入电池，在电池充电后，剩余电力通过逆变器被转换为AC电力以替代标准AC电力或将AC电力传输至外部。相应地，可提供同时供应AC和DC电力的SMPS电源方法，可有效使用太阳能电池电力。由于AC电力和DC电力可基于标准电力提供，太阳能电池DC电力可被充入电池或被转换为AC电力并被提供，可提供同时供应AC电力和DC电力的优势，可最小化由AC和DC电力之间的转换导致的损耗。此外，可促进使用环保替代能源，由于电力可被充电或传输至需求处使得即使在紧急情况也可提供电力，因此电力被有效使用。

【技术实现步骤摘要】
AC-DC电源设备以及开关式电源设备相关申请的交叉引用本申请要求于2012年8月14日提交的韩国专利申请No.10-2012-0089039以及2012年12月7日提交的韩国专利申请No.10-2012-0141809的权益，该申请的全部内容通过引用合并到本申请中。
本专利技术涉及一种交流（AC）和直流（DC）电源设备，尤其是，涉及AC-DC开关式电源（SMPS）设备，其中在该SMPS设备中从外部施加的标准电源被转换为具有预定电压水平的AC电压或DC电压并且被传输至没有额外布线的负载，并且不仅AC，DC也通过使用标准电力和太阳能电池的电力被提供至负载；尤其是，太阳能电池的电力首先作为DC电力被提供或者在电池充电后剩下的剩余电力通过逆变器被转换为AC以取代标准电源的AC电力或以允许电力被传输至外部。相应地，AC和DC电力可以被同时地提供，此外，太阳能电池的电力可以被有效地使用。
技术介绍
随着近来能量和环境危机的增加，通过使用例如由太阳能电池所产生的电能的可替代能源的电能生产以及电能的有效使用被强调，并且太阳能电池在家庭中的使用有增长的趋向。而且，生产能够由总功率管理有效并高效地使用能量的电源设备的技术也日益成熟。一般来说，标准电源包括火线（+），其中高电压水平AC电力通过该火线被提供；零线（-），其中相比较于火线（+）的较低电压水平电力通过该零线被提供；以及地线GND，该地线被提供以防止由电击或漏电导致的对人的伤害。然而，不使用适合于各种负载能力的电力转换器而直接使用来自标准电源的DC电力是很困难的。一些电器，例如需要AC电力的空调、洗衣机或者冰箱，但是仍然有通过转换AC电力使用DC电力的产品。大部分由太阳能电池生产的DC电力被转换为AC电力来使用。然而，由于用于将AC电力转换为DC电力或者将DC电力转换为AC电力的转换器或逆变器中的开关损耗，导致了电力转换中的损耗。然而，根据本专利技术实施方式的AC-DC电源设备可以以如下方式被使用。例如，由于电力消耗的时间范围高度集中取决于应用的类型，家庭可以与电力公司订立一些合同以通过例如电网线连接向电力公司发送在白天中通过太阳能电池生成的预定量的电力，并且该电力可以在高电力消耗被需求的时间段被提供给工业或者商业设施，以及在大量电力临时被使用的夜间，由家庭的太阳能电池产生并充电的电力的一部分可以被使用。因此，根据本专利技术实施方式的AC-DC电源设备可以具有如大型电池的功能。在本申请之前递交的韩国专利申请KR2012-0089039公开了标准电源和电池同时被使用来提供AC和DC电力的AC-DC电源设备。然而，如上所述，允许由太阳能电池生成的替代能源的有效使用的系统被另外需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种交流（AC）和直流（DC）电源设备，其中被提供至火线、零线和地线的电力被转换为具有预定电压水平的AC电压或DC电压以便将转换后的电力传输至转换零线和地线。本专利技术还提供一种AC-DC电源设备，其中该设备接收来自太阳能电池的DC电力，其为替代能源，并且在基于标准电力提供AC电力时将其在电池中充电，并且向各种使用DC电力的电器提供电力，以及当电力耗尽时简单地将AC电力转换为DC电力。本专利技术还提供一种AC-DC开关式电源（SMPS）设备，其中在该设备中，由太阳能电池产生的替代能源完成对电池的充电之后以及当耗电量低时，由太阳能电池产生的电力被转换为AC，因此预定的电压水平被针对标准电源的电线来设置以通过电网线将AC电力传输至电力公司。根据本专利技术的一个方面，提供了一种AC-DC电源设备以用于将通过火线、零线和地线输入的标准电力进行转换以在火线和零线之间以及在火线和地线之间提供AC电力并且在转换零线和地线之间提供DC电力。除了输入功率，该AC-DC电源设备可以包括电容、第一开关、第二开关、电池以及SMPS设备。电容可以包括连接至零线的第一端子和连接至转换零线的第二端子。第一开关可以被连接至电容的两端。第二开关可以包括连接至转换零线的第一端子。电池可以包括连接至第二开关的第二端子的正极端子和连接至地线的负极端子。SMPS设备可以将施加至火线的电力转换为具有预定电压水平的DC电压，并且将DC电压提供给第二开关和可再充电电池的共同端子、施加至转换零线的DC电力的电池负极端子、以及地线。根据本专利技术的又一方面，提供了一种AC-DC开关式电源（SMPS）设备，该SMPS设备包括：SMPS设备，该SMPS设备用于从火线、零线和地线接收标准AC电力以将标准AC电力通过端子GND连接至电池的AC输出端子；电磁干扰（EMI）电路，该EMI电路用于将施加至电池的AC输出端子的AC电力转换为DC电力；功率因数校正（PFC）电路，该PFC电路用于将施加的DC电力通过低通滤波器施加至开关设备的漏极；SMPS电路，该SMPS电路用于将DC电力施加至开关设备的漏极并且使集成电路振荡以触发开关设备的栅极，其中开关设备被串联地连接来将施加至开关设备的漏极的DC电力切换至变压器的初级侧；最大功率点跟踪（MPPT）电路，在该MPPT电路中提供给SMPS电路的DC电压通过感测电阻，并且从外部至输入端子CN401PV输入的DC电力被连接至开关设备的漏极；编程电路，该编程电路包括IC，该IC通过根据编程数据设置流经传感器电阻的电流来控制电路运行并且允许通过网络监控电路的运行状态；恒电压电路，该恒电压电路用于向逆变器提供稳定的IC电力；逆变器PFC电路，该逆变器PFC电路用于将DC电压转换为AC电压以便增加电压；倒相级电路，该倒相级电路用于将输入的DC电力转换为AC电力；以及冰箱模块，该冰箱模块在当标准AC电力被输入时的正常情况下使用AC电力，并且在电力故障事件中接收AC-DC电力来运行冰箱。同样，SMPS设备可以不仅生成具有必要电压水平的AC电力，也可以通过使用标准AC电力和太阳能电池电力生成DC电力。SMPS设备还可以包括通过从太阳能电池接收电力来充电的电池。冰箱模块可以包括：PFC电路，该PFC电路用于通过AC-DC电力线接收DC电力，其中通过变压器提供给漏极的DC电力流至源极以对AC电力整流并将其转换为DC电力，以及对该DC电力进行平滑处理并将其输出至分级电路（stagecircuit）；以及分级电路，该分级电路包括AC-DC输入单元，其中ICs振荡其相位，从而连续（sequentially）触发开关设备的栅极以将提供给开关设备的漏极的DC电力转换为AC电力并输出该AC电力，并且当电力被正常提供时，输入至电力插头的AC电力被输出至插座以运行电器，并且当电力故障发生时，电器自动地将DC电力转换为AC电力并将该AC电力输出至插座以便即使在电力故障事件中，电力依旧被提供。PFC电路可以包括用于提供充足电力的升压二极管。编程电路可以首先通过编程提供太阳能电池电力，并且从标准AC电力向SMPS电路提供不足的电力，并且当充电被完成后太阳能电池电力被输入时，电力可以被提供给逆变器以将电力转换为AC电力并且将该AC电力传输至外部，并且关闭该SMPS电路。MPPT电路可以包括传感器电阻，该传感器电阻用于感测流过负载电路的DC电力的电流，并且提供给EMI电路的AC电力可以在流经保险丝、电感、电感以及低通滤波器之后被提供给整流二极管。AC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流（AC）?直流（DC）电源设备，用于对通过火线、零线和地线输入的标准电力进行转换以在所述火线和所述零线之间以及所述火线和所述地线之间提供AC电力，并且在转换零线和所述地线之间提供DC电力，该设备包括：电容，该电容包括连接至所述零线的第一端子和连接至所述转换零线的第二端子；第二开关，该第二开关包括连接至所述转换零线的第一端子；可再充电电池，该可再充电电池包括连接至所述第二开关的第二端子的正极端子以及连接至所述地线的负极端子；以及开关式电源（SMPS）设备，该开关式电源设备将施加至所述火线的电力转换为具有预定电压水平的DC电压，并且将所述DC电压提供给所述第二开关和所述可再充电电池的共同端子、施加至所述转换零线的DC电力的电池负极端子、以及所述地线。

【技术特征摘要】
2012.08.14 KR 10-2012-0089039;2012.12.07 KR 10-201.一种交流(AC)-直流(DC)电源设备，用于对通过火线、零线和地线输入的标准电力进行转换以在所述火线和所述零线之间以及所述火线和所述地线之间提供AC电力，并且在转换零线和所述地线之间提供DC电力，该设备包括：电容，该电容包括连接至所述零线的第一端子和连接至所述转换零线的第二端子；第二开关，该第二开关包括连接至所述转换零线的第一端子；可再充电电池，该可再充电电池包括连接至所述第二开关的第二端子的正极端子以及连接至所述地线的负极端子；以及开关式电源(SMPS)设备，该开关式电源设备将施加至所述火线的电力转换为具有预定电压水平的DC电压，并且将所述DC电压提供给所述第二开关和所述可再充电电池的共同端子、施加至所述转换零线的DC电力的电池负极端子、以及所述地线。2.根据权利要求1所述的交流(AC)-直流(DC)电源设备，其中所述可再充电电池包括至少两个串联或并联连接的可再充电电池。3.根据权利要求1所述的交流(AC)-直流(DC)电源设备，还包括并联地连接至所述电容的第一开关。4.一种交流(AC)-直流(DC)开关式电源(SMPS)设备，该交流(AC)-直流(DC)开关式电源(SMPS)设备用于从火线、零线和地线接收标准AC电力以将该标准AC电力通过端子GND连接至电池的输出端子；该设备包括：电磁干扰(EMI)电路，其包括整流过程；该电磁干扰电路用于将施加至所述电池的所述输出端子的AC电力转换为DC电力；功率因数校正(PFC)电路，该功率因数校正电路用于将施加的DC电力通过低通滤波器施加至该功率因数校正电路的开关设备的漏极；SMPS电路，该SMPS电路用于将DC电力施加至所述SMPS电路的开关设备的漏极并且振荡集成电路以触发所述SMPS电路的开关设备的栅极，其中所述SMPS电路的开关设备被串联地连接以将施加至SMPS电路的开关设备的所述漏极的DC电力切换至变压器的初级侧；最大功率点跟踪(MPPT)电路，在该最大功率点跟踪电路中，提供给所述SMPS电路的DC电压通过感测电阻，并且从外部至输入端子的输入电力被连接至该最大功率点跟踪电路的开关设备的漏极；编程电路，该编程电路包括IC，该IC通过根据编程数据设置流经传感器电阻的电流来控制电路运行，并且允许通过网络监控所述电路的运行状态；恒电压电路，该恒电压电路用于向逆变器提供稳定的IC电力；逆变器PFC电路，该逆变器PFC电路用于将DC电压转换为AC电压以便增强电压；倒相级电路，该倒相级电路用于将输入的DC电力转换为AC电力；以及冰箱模块，该冰箱模块在当标准AC电力被输入时的正常情况下使用AC电力，并且在电力故障事件中接收AC-DC电力以运行冰箱。5.根据权利要求4所述的交...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔宪用，
申请(专利权)人：波尔提尔RD株式会社，
类型：发明
国别省市：