分布式能量转换系统技术方案

分布式能量转换系统可包括一个或多个直流功率源和两个或者多个将来自功率源的直流功率转换为交流功率的逆变器。来自两个或多个逆变器的交流功率可被合成，以提供单个交流输出。一个模块可包括一个或多个光伏电池和两个或多个逆变器。集成电路可包括功率电子器件，其用于将直流输入功率转换为交流功率，以及处理电路系统，其用于控制功率电子器件。交流输出功率可与交流功率分配系统同步。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分布式能量转换系统相关申请的互相参引本申请要求于2007年12月21日提交的序列号为No. 61/008, 670、标题为 "Distributed Energy Conversion Systems”(分布式能量转换系统)的美国临时专利申 请和于2008年12月20日提交的序列号为No. 12/340，715、标题为"Distributed Energy ConversionSystems”(分布式能量转换系统)的美国专利申请的优先权，所述两个专利的 内容通过引证的方式被纳入本说明书。
技术介绍
功率转换器被用于将电功率从一种形式转换为另一种，例如，将直流(DC)转换为 交流(AC)，和反之。功率转换器在替代能源的发展中起到重要的作用，所述替代能源经常以 一种对于应用或者分配而言并不理想的形式来提供功率。例如，安装在建筑物顶部的光伏 (PV)板可以以一种相对低压的直流电的形式提供功率。该功率必须被转换为较高电压的交 流电，以供建筑物内照明使用或者家用电器使用，或者通过功率电网来分配给其他使用者。 作为另一实施例，外接充电式混合动力车(plug-in hybrid vehicle)可能需要将来自电网 的交流功率转换为电池中存储的直流功率。然后来自电池的直流功率需要被转换回交流功 率，以操作车辆驱动系统，或者如果该车辆还被用作非峰值能量存储装置则反馈能量至电 网。即使在基于传统电源的能量系统中，功率转换器在实施先进的能量管理、存储和转换技 术中也变得越来越重要。图24示出了用于传递太阳能至公用电网的一种现有技术光伏(PV)能量系统。该 光伏阵列的电压或者电流被检测，以在面板或者模块层级获得最大功率点跟踪。在太阳能 /功率转换系统中逆变器是一个关键部件，其控制光伏模块和负载——例如，蓄电池或者电 网——之间电的流动。传统的逆变器在较高的功率层级操作，通常是从1到几百千瓦峰值 (kffp)。在这些高功率层级上，逆变器通常需要散热器和风扇或者液体冷却以适应更高的热 耗散。风扇和/或液体冷却的增加降低了系统的可靠性。附图说明图1示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的能量转换器系统的一个实施方案。图2示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的能量转换器系统的另一实施方案。图3示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的能量转换器系统的又一实施方案。图4示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的能量转换器系统的再一实施方案。图5示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有并联组合的交流功率源的功 率合成电路系统的一个实施方案。图6示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有串联组合的交流功率源的功 率合成电路系统的一个实施方案。图7示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有并联组合的直流功率源的功 率合成电路系统的一个实施方案。图8示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有串联组合的直流功率源的功 率合成电路系统的一个实施方案。图9示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有交流功率源的功率转换器层 叠(stack-up)的一个实施方案。图10示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有交流功率源的功率转换器层 叠的另一实施方案。图11示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有交流功率源的功率转换器层 叠的又一实施方案。图12示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有交流功率源的功率转换器层 叠的再一实施方案。图13示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有直流功率源的功率转换器层 叠的一个实施方案。图14示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有直流功率源的功率转换器层 叠的另一实施方案。图15示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有能量存储装置的功率转换器 层叠的一个实施方案。图16示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有能量存储装置的功率转换器 层叠的又一实施方案。图17示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有功率转换器和功率合成器的 功率转换器层叠的一个实施方案。图18示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有功率转换器和功率合成器的 功率转换器层叠的另一实施方案。图19示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有两个功率转换器和功率合成 器的功率转换器层叠的一个实施方案。图20示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有直流功率源和功率合成器的 功率转换器层叠的一个实施方案。图21示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有功率转换器和功率合成器的 功率转换器层叠的一个实施方案。图22示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的带有能量存储装置和功率合成器 的功率转换器层叠的一个实施方案。图23示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的逆变器系统的一个实施方案。图24示出了用于传递太阳能至公用电网的一种现有技术光伏(PV)能量系统。图25示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的光伏(PV)能量系统的一个实施方案。图26-图29示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的集成功率转换器布置的实 施方案。图30示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的集成功率转换器的一个实施方案。图31示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的收发器的一个实施方案。5图32示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的逆变器系统的一个实施方案。图33是根据本专利公开文本的专利技术原理的适合用于实施图32所示的逆变器系统 的主要能流(main power path)的一个实施方案的示意图。图34示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的光伏板的一个实施方案。图35示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的光伏板的另一实施方案。具体实施例方式本专利公开文本包含许多涉及能量转换系统的专利技术原理。这些系统包括带有功率 逆变器和/或功率整流器的分布式功率转换器。这些逆变器系统可在各种应用中使用，包 括但是不限于太阳能系统、风能系统、热能系统、各种蓄电池系统、燃料电池能量系统、不间 断电源、水电能量系统、数据中心系统、通信设施电源、电力和混合车辆、家用功率、汽车、卫 星、宇宙航空、消费应用等。图1示出了根据本专利公开文本的专利技术原理的能量转换器系统的一个实施方案。 图1的系统包括直流功率源部分10、第一功率转换器部分12、交流功率源部分14、第二功率 转换器部分16和能量存储部分18。下面的描述涉及图1的实施方案，以及涉及以下描述的其他实施方案。直流电源 可以是下列形式可充电的或者不可充电的电池，燃料电池，处于电池、多电池、面板、多面 板、模块、多模块或者电网层级的太阳能电池，或者其中任何其他的直流功率源，以及它们 的任何组合。太阳能电池可以是光伏电池，包括单晶的、多晶的、薄膜的等。交流电源可以 是电网、消费电子的形式，例如不间断电源(UPS)或者其中任何其他的交流功率源，以及它 们的任何组合。在任何配置中，任何交流电源、分配系统、部件等可以是单相的和/或多相 的。能量存储可以是下列形式可充电的或者不可充电的电池、电容器、电感器、其他电荷 存储装置和/或元件，或者它们的任何组合。交流功率合成器可依赖于例如功率转换器系 统的应用而合成串联或者并联组合的电源。交流功率合成器可以任何方式合成单个交流电 源的电压和/或电流和/或频率和/或相位，但是优选以建设性的方式或者高效率地合成。 交流功率合成可以是单相的和/或多相的。直流功率合成器可依赖于例如功率转换系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个模块，包括：一个或多个光伏电池；和两个或多个逆变器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R奈克纳威尔，TT乐，TS菲耶泽，K玛雅拉姆，
申请(专利权)人：阿祖雷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]