单相逆变器制造技术

本发明专利技术涉及用于感应设备的供电装置，包括为至少一个感应器(101)供电的逆变器(100)，其特征在于：其包括至少两个电源输入，各电源输入能够连接至不同的能量源(200，300)；其仅包括一个单一逆变器(100)，配置该逆变器，以便转换来自至少两个能量源中的一个的输入电流和输出电流；其包括从一个电源切换至另一个电源的切换装置。因此，本发明专利技术使得可以得利于多个电源，而不需要使感应器电路复杂化。相应地，保持高输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及感应能量传递系统，例如感应加热系统或感应电池充电系统，这些示例是非限制性的。这些感应能量传递系统包括能量转换器(例如逆变器)，其由供电电网(也被称为市电)馈电并且将该能量转换为电能或热能，以将其传输到系统。本专利技术涉及具有多个输入并且能够优先在辅助输入而不是在供电电网上获取能量的转换器。用于辅助输入的能量源可以特别是光伏能，其中系统根据其设置优先选择输入能量源而不用另一种。
技术介绍
感应能量传递系统通常包括电源，例如AC市电，其被整流和滤波并且为至少一个能量转换器(例如逆变器)供电。最常见的家用系统是感应加热板。感应加热板包括逆变器，优选包括谐振逆变器，其为感应器供电。该感应器具有电感L，一个或几多个电容器C可与该电感器组合，从而形成一电路，该电路在频率f＝1/(2π√(L.C’))(一般约20kHz)下发生谐振。放置在感应器上的厨具(优选为铁磁体)暴露于该感应器的频率f下的交变磁场并且受到感应电流(所谓的涡电流)的作用，由此导致其加热。此系统提供许多优点：·通过控制谐振逆变器非常容易地进行功率调整。·由于能量直接在负载上耗散的事实，导致高运行动态。·由于相同的原因导致高输出。·可以具有精确的电子温度控制和高功率，有助于这些技术的成功。因此，其它畅销的高潜力的应用正在开始出现，例如感应能量传递或感应热水器。感应能量传递基于相似的原理，即，放置在感应器上的容器被第二感应器替代，由此形成允许二次回收电能的高频(HF)变压器。所传递的能量当然也可用于其它目的，例如为移动设备、露营车、街市档位电源等进行无线供电，其中无线系统提供许多优点，尤其包括电绝缘，这可确保在户外环境下的高水平的作业安全性。感应热水器的技术是最新的，其中感应允许以与烹饪加热板相同的方式，具有高的加热功率同时保持用于能量传递的最佳功率密度、高动力学、精确的功率调整，以及尤其是在热水器的情况下，感应器对水垢不敏感：由于感应器不再是加热元件，所以其不再受锅炉水垢沉积的影响，如浸入或位于护套内的电阻器可能就是这样的例子。感应热水器也是为了适应所谓的间歇型新能源(例如风能或太阳能)的出现，这些间歇性新能源的生产是不受控制的。实际上可以与逆变器控制系统通信，以便指示哪种能量可实时用于该逆变器控制系统。这使得使用和生产能够匹配，而使用和生产的匹配是这些能量的主要障碍。当然这也可以通过以下事实实现：热水器是日常存储系统，其中加热时间和加热功率对于其正确操作并不是很重要的，而主要方面是可获得足够的用于生成热水的日常能量。由于家用热水通常是定期汲取的，所以逆变器的控制系统可以配备预测或甚至学习程序，由此汲取水，其数据容易与位于水槽或出口管道上的温度传感器的变化相关，也可以易于每天或每周记录。最近也从WO-A1-2014026879中已知指定为“组合”系统的几种感应系统。这意味着相同类型的发电机可用于几种应用，包括例如非限制性的三个上述应用，即，感应加热板、感应热水器和车辆的感应再充电。对于16A-230V逆变器(即，具有最大功率3700W)，感应加热板的使用时间平均为每天半小时。热水器的使用时间平均为每天两小时。电动车的平均充电时间为每天四小时(缓慢1/2充电)。因此，对于这些应用或者甚至对于其它需要立即使用逆变器的应用(优先于(烹饪)所谓的储存应用)，可以并且明智地使用同一个逆变器。因此，逆变器循环地分配给不同的负载，允许在午餐时间进行烹饪、在下午加热水以便吸收间歇性能量并且通宵为车辆充电，这个示例仅仅是关于家电以及这些家电的使用时刻和负载进行说明。这些“组合”型装置具有没有完全优化用户的电力消耗的缺点。事实上是没有提供使用绿色能量源的解决方案，以便完全优化用户的电力消耗。最终，光伏型的所谓绿色能源的问题是电力生产和使用难以匹配。事实是，光伏板仅在晴朗的天气发电。因此，在这些情况下不可能调和能量的需求和供应。尽管WO-A1-2014026879建议优化热水器的电力消耗，但是热水器的电力消耗仍然受限于固定的供电装置，在市电电源供电情况下，该固定的供电装置在任何时候都可用，而在通过绿色能源供电的情况下，该固定的供电装置是间歇性的。此外，从现有技术(例如GB2492342)已知使用两个单独电源的系统，一个电源例如来自光伏板，另一个电源来自交流电压源，其中该一个或两个电源可以随时间显示出功率波动。在这种情况下已知使用两者中任一个与另一个并联的能源以便补偿功率波动。在这种配置中，在光伏板的输出处使用包括逻辑电路的外部最大功率点跟踪(MPPT)模块，以便使它们的产量最大化。间歇性能源(光伏、涡轮：风力、液压)正在中型发电厂和家庭使用中发展。私人用户也可以在他的/她的屋顶或太阳能够照射的任何其它表面上装备光伏板。这些光伏板直接或间接连接到逆变器，其作用首先是管理由板产生的可变能量(MPPT)，其次是将由板产生的DC电流整形为50Hz(或60Hz，这取决于国家)交流信号，允许标准家电本地使用该能量或允许在电力分配水平上的同步，以便转售该电力生产。此外，在改善光伏板的输出方面正在取得重大进展，使得这种绿色能量源成为私人最容易获取的一种。本专利技术通过非限制性示例提供了在感应热水器类型的感应能量传输系统的能量管理上的改进。以创造性的方式，其提出仅使用能够与至少两个不同能量源相互作用的一个单一逆变器，其中至少一个能量源为绿色能源。
技术实现思路
根据一个方面，本专利技术涉及一种用于感应设备的供电装置，包括为至少一个感应器供电的逆变器，并且：-其包括至少两个电源输入，各电源输入能够连接至不同的能量源；-其仅包括一个单一逆变器，配置该逆变器，以便转换来自至少两个能量源中的一个的输入电流和输出电流；-其包括从一个电源切换至另一个电源的切换装置。因此，本专利技术使得可以得利于多个电源，而不需要使感应器电路复杂化。相应地，保持高输出。根据另一个方面，本专利技术涉及一种热水装置，其包括设计成容纳一定体积的水的加热单元、布置以便加热所述一定体积的水的感应负载，以及根据上述方面所述的配置使得所述感应器在所述负载中生成感应电流的装置。最后，根据另一个方面，本专利技术涉及一种设备，其包括至少两个能量源以及本专利技术的上述两个方面所述的任一种装置。根据一个实施方式，本专利技术为一种用于感应设备的供电装置，包括为至少一个感应器供电的逆变器并且包括：-电力输入。这种有利的单一电力输入配置为例如来自光伏板的直流电压源。-仅一个单一逆变器，配置其以便转换来自能量源的输入电流和输出电流。因此，仅一个单一逆变器用作光伏逆变器以及用作感应能量传递逆变器。根据另一方面，本专利技术还涉及一种用于电动和/或混合动力车辆的电池充电装置，包括电池、充电器、能够与所述充电器相互作用的次级感应装置，以及根据本专利技术所述的配置使得感应器在次级感应装置中生成感应电流的装置。根据另一个方面，本专利技术涉及一种设备，其包括至少两个能量源和根据本专利技术所述的装置。附图说明本专利技术的目的、目标、特征以及优点将从本专利技术的实施方式的详细描述中更好地显现出来，以下通过下列附图说明其实施方式，其中：-图1示出了本专利技术的一般原理；-图2示出了本专利技术的详细布线图；-图3示出了本专利技术的操作原理。此处附图以示例方式给出且不限定本专利技术。这些附图为简要示意图，旨在方便理本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于感应设备的供电装置，包括为至少一个感应器(101)供电的逆变器(100)，其特征在于：‑其包括至少两个电源输入，各电源输入能够连接至不同的能量源；‑其仅包括一个单一逆变器(100)，该逆变器配置成转换来自所述至少两个能量源中的一个的输入电流和输出电流；‑其包括从一个电源切换至另一个电源的切换装置，其中，这些切换装置包括控制装置，允许在至少两个操作模式之间切换：适于交流电压源(300)的模式以及适于直流电压源(200)的模式；‑所述控制装置包括最大功率点跟踪(MPPT)模块(600)，该最大功率点跟踪(MPPT)模块(600)与中央处理器(800)通信，用于在所述装置切换至适合所述直流电压源(200)的操作模式时控制所述逆变器(100)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.25 FR 14524891.用于感应设备的供电装置，包括为至少一个感应器(101)供电的逆变器(100)，其特征在于：-其包括至少两个电源输入，各电源输入能够连接至不同的能量源；-其仅包括一个单一逆变器(100)，该逆变器配置成转换来自所述至少两个能量源中的一个的输入电流和输出电流；-其包括从一个电源切换至另一个电源的切换装置，其中，这些切换装置包括控制装置，允许在至少两个操作模式之间切换：适于交流电压源(300)的模式以及适于直流电压源(200)的模式；-所述控制装置包括最大功率点跟踪(MPPT)模块(600)，该最大功率点跟踪(MPPT)模块(600)与中央处理器(800)通信，用于在所述装置切换至适合所述直流电压源(200)的操作模式时控制所述逆变器(100)。2.根据前一项权利要求所述的装置，其中，所述最大功率点跟踪(MPPT)模块(600)使用扰动和观察类算法。3.根据上述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述中央处理器(800)通过发送至少一个脉宽调制(PWM)信号(103)来响应接收允许传递关于所述感应器(101)的数据的信号(102)，对所述逆变器(100)进行调频控制。4.根据上述权利要求所述的装置，其中，所述关于所述感应器(101)的数据取自以下参数：电信号的电流、电压、相位、温度。5.根据上述权利要求中的任一项所述的装置，还包括用于所述直流电压源(200)的电磁兼容性(CEM)滤波器(201)。6.根据上述权利要求中的任一项所述的装置，还包括用于所述直流电压源(200)的直流电压切换器(500)。7.根据前一项权利要求所述的装置，其中，所述直流电压切换器(500)具有控制模块(502)。8.根据权利要求6或7中的任一项所述的装置，其中，所述控制装置利用继电器控制(501)管理所述直流电压源(200)的所述直流电压切换器(500)。9.根据上述权利要求中的任一项所述的装置，还包括用于所述直流电压源(300)的切换器(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：让伊夫·加斯帕尔，
申请(专利权)人：温思林姆公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU