逆变器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种逆变器(1)。本实用新型专利技术利用电网监控单元(11)对电网(6)进行监控，并依据所述电网(6)的状况，逆变器(1)通过控制设备(8)的控制在与电网连接运行模式和隔离运行模式之间进行切换。在所述与电网连接运行模式下，至少输入DC/DC变换器(2)和输出DC/AC变换器(4)被开启，以向电网(6)提供逆变器产生的交流电压，在所述隔离运行模式下，所述输入DC/DC变换器(2)和/或可连接至备用能量存储装置(10)的附加的储能DC/DC变换器(9)以及所述输出DC/AC变换器(4)被开启，以将逆变器产生的交流电压提供给用户设备(7)。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种控制逆变器的方法，该逆变器通过至少一个输入DC/DC变换器、 中间电路和输出DC/AC变换器将由能量源产生的直流电压变换为交流电压，为用户设备提供电力和/或向电网输入电力，其中，通过控制设备来控制所述逆变器的各个部件。同样地，本专利技术涉及一种逆变器，该逆变器通过至少一个输入DC/DC变换器、中间电路和输出DC/AC变换器将由能量源产生的直流电压变换为交流电压，为用户设备提供电力和/或向电网输入电力，其中所述输入DC/DC变换器连接至控制设备。更理想的是，该逆变器由高频(HF)逆变器组成。
技术介绍
本专利技术的目的是对与电网连接的逆变器进行改进，以使得即使在发生电网故障后，仍能对用户设备提供电力。JP2005-137124A示出了一种带有能量存储装置的太阳能设备，其中能量存储装置被并联设置，并通过一个节能电路适当地控制以达到最佳运行效率，从而能够以一种最佳且无故障的方式为用户设备提供电能。JP2005-117871A描述了一种充电电池设备，当将要被充电的电池被连接上时，该设备能够对其进行检测，为此，该设备相应地控制电荷脉冲发生器。US6239579B1涉及一种管理电池组的设备，其中的控制设备适当地开启开关，从而检测负荷状态下的单个电池单元，而不会损害整个电池组的充电能力。JP2006-320099A示出了一种用于存储电能的系统，当检测到电网出现电压骤降后，该系统通过电池至少能保证为最重要的用户设备提供电力。JP08-223816A描述了一种包含电池的逆变器系统，并对其中的电池的充电状况进行监控，以实现逆变器的最佳运行。JP10-031525A公开了一种包含储能电池的太阳能制造系统，通过储能电池可以平衡入射的太阳辐射的变化。US6081104A描述了一种为电池供电的系统，同时也描述了一种带有电能的照明系统。在此，负载以一种最佳的方式运行，而其中的电池被保持在一种尽可能高的充电水平。最后，JP2001-095179A描述了一种甚至在电网出现故障的情况下，可通过电池为负载提供电能的装置。
技术实现思路
根据本专利技术的方法，能够实现本专利技术的目的。因为本专利技术采用电网监控单元对电网进行监控，并且根据所述电网的状况，控制设备控制所述逆变器在与电网连接运行模式和隔离运行模式之间切换。在所述与电网连接运行模式下，至少输入DC/DC变换器和输出 DC/AC变换器被开启，以向所述电网输入逆变器所产生的交流电压，在所述隔离运行模式下，输入DC/DC变换器和/或可连接至备用能量存储装置的附加的储能DC/DC变换器以及输出DC/AC变换器被开启，以向用户设备提供逆变器产生的交流电压。在此具有优势的是， 所述逆变器既可工作于所述与电网连接运行模式，也可工作于所述隔离运行模式，特别地， 其中在所述隔离运行模式下需要的附加部件不会影响到所述逆变器在所述与电网连接运行模式下运行的高效率。同样的优势在于，能够保持与电网连接的逆变器具有一个宽范围的输入电压。更具有优势的是，通过切换至所述隔离运行模式，在发生电力故障时仍可以允许为至少一部分用户设备提供电力。同样具有优势的是，在与电网连接运行模式下，不需要所述备用能量存储装置也可进行电力供应。因此，可以仅在需要的情况下才重新安装上费用昂贵的能量存储装置。最后，在运行过程中能量存储装置可方便地进行调换或升级，而能量存储装置将不会对中间电路提供电能。通过采用电网监控单元监控电网的措施，可随时获得关于是否有电网接入的信息。具有优势的是，通过例如，加载到所述储能DC/DC变换器的输入电压，可自动检测到可选择性地连接至所述储能DC/DC变换器的能量存储装置。因此，当所述能量存储装置被连接入后，用户将不需耗费额外的努力。根据本专利技术的更进一步的特性是对所述能量存储装置的充电状况进行检测。这可通过持续性的或者周期性的请求来实现。具有优势的是，在所述与电网连接运行模式下，所述输入DC/DC变换器对所述逆变器的中间电路供电，而且中间电路至少对所述输出DC/AC变换器进行供电。具有优势的是，所述能量源或者电网根据检测到的所述能量存储装置的充电状况对能量存储装置进行充电。获取所述充电状况和可选择性地对所述能量存储装置进行再充电保证了在隔离运行模式下能量存储装置总是处于被冲满电状态。具有优势的是，储能DC/ DC变换器根据能量存储装置的充电状况被开启，以通过所述中间电路和所述储能DC/DC变换器对所述能量存储装置充电。由于所述储能DC/DC变换器只是根据所述能量存储装置的充电状态而被开启，也就是说只是临时性地开启所述储能DC/DC变换器，所述逆变器的中间电路将以最小程度施加负载，如此可补偿所述存储装置的自放电。因而，不会对该高频逆变器在与电网连接的运行模式下的高效率有实质性影响。这一点特别归因于所述中间电路继续无任何中断地向所述输出DC/AC变换器提供电力的措施。在能量存储装置满负荷的情形下，很方便地再次停止所述储能DC/DC变换器的工作。在所述逆变器工作于隔离运行模式下时，所述中间电路根据所述能量源的电力状况方便地从所述输入DC/DC变换器和/或储能DC/DC变换器获取电力，所述中间电路对所述输出DC/AC变换器提供电力。这样可确保对用户设备的电力供应，即使在夜晚能量源例如太阳能电池不能提供能量或者不能提供足够的能量时。因此，所述备用的能量存储装置能够通过所述储能DC/DC变换器和所述输出DC/AC变换器为用户设备提供电力。根据所述能量源传送的电能状况，可方便地使所述储能DC/DC变换器再次停止工作。最后，根据该能量存储装置的充电状况和所述能量源提供的电能，该储能DC/DC 变换器可完全被开启，从而可对所述能量存储装置充电。这对于所述能量存储装置是有利的而且可对该能量存储装置可选择性地再充电。如此，可延长所述能量存储装置的使用寿命，同时可增加从所述能量存储装置向所述用户设备提供电力的时间。更进一步地，这样也可随时得到一个稳定的输出电压。当检测到所述电网出现故障时，所述逆变器将很方便地从所述与电网连接运行模式自动切换到所述隔离运行模式。这样可保证至少一段有限时间的无中断的电力供应。根据本专利技术的进一步特性，在检测到所述电网出现故障后，所述逆变器将从所述电网断开。这种措施允许整个能量都会提供给用户设备，而且所述电网不会消耗能量。当再次检测到所述电网时，所述逆变器将很方便地从所述隔离运行模式自动切换到与电网连接运行模式。一旦再次连接至电网，所述逆变器产生的能量将馈送给所述电网。 通常，电网的运营者会对所提供的能量进行财政补偿，这也是为什么本专利技术的逆变器的运行方式对用户来说会更经济。如果所述逆变器被连接至所述电网，同时检测到电网的存在，相应地将能够对所述电网和用户设备提供电力。所述逆变器的各个部件之间通过数据线通讯，可实现能量管理的最优化和/或在两种运行模式下的能量流动，也就是所述与电网连接运行模式和所述隔离运行模式。当前能量存储装置的信息通过数据线进行传递，这样可允许该逆变器切换至所述隔离运行模式，同时对所述能量存储装置进行充电。本专利技术的目的同样是通过上述提到的逆变器来实现的，其中所述逆变器具有储能 DC/DC变换器，一方面，该储能DC/DC变换器连接至所述中间电路，另一方面，其也可连接至备用能量存储装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高频逆变器（１），其通过至少一个输入ＤＣ／ＤＣ变换器（２）、中间电路（３）和输出ＤＣ／ＡＣ变换器（４）将由至少一个太阳能电池组件（５）产生的直流电压变换为交流电压，以向用户设备（７）提供电力和／或向电网（６）输入电力，其中所述输入ＤＣ／ＤＣ变换器（２）被连接至控制设备（８），其特征在于：提供有储能ＤＣ／ＤＣ变换器（９），一方面，该储能ＤＣ／ＤＣ变换器（９）与所述中间电路（３）连接，另一方面，该储能ＤＣ／ＤＣ变换器（９）可与备用能量存储装置（１０）连接，所述储能ＤＣ／ＤＣ变换器（９）还连接至所述控制设备（８），并且还进一步提供有连接至所述控制设备（８）的电网监控单元（１１），用来监控所述电网（６）并且用来实现在与电网连接运行模式和隔离运行模式之间进行切换，在所述与电网连接运行模式下，至少所述输入ＤＣ／ＤＣ变换器（２）和所述输出ＤＣ／ＡＣ变换器（４）被开启，所述输入ＤＣ／ＤＣ变换器（２）对所述中间电路（３）供电，而所述中间电路（３）至少向所述输出ＤＣ／ＡＣ变换器（４）供电，以向电网（６）输入该高频逆变器产生的交流电压，在所述隔离运行模式下，所述输入ＤＣ／ＤＣ变换器（２）和／或附加的储能ＤＣ／ＤＣ变换器（９）以及所述ＤＣ／ＡＣ变换器（４）被开启，取决于由所述至少一个太阳能电池组件（５）传送的电力状况而由所述输入ＤＣ／ＤＣ变换器（２）和／或储能ＤＣ／ＤＣ变换器（９）向所述中间电路（３）提供电力，并且所述中间电路（３）对所述输出ＤＣ／ＡＣ变换器（４）供电，以根据被监控的电网（６）的状态向所述用户设备（７）提供该高频逆变器产生的交流电压，并且该高频逆变器还具有用来检测所述能量存储装置（１０）的充电状况的设备。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2007.05.14 AT A742/20071.一种高频逆变器(1)，其通过至少一个输入DC/DC变换器(2)、中间电路(3)和输出 DC/AC变换器(4)将由至少一个太阳能电池组件(5)产生的直流电压变换为交流电压，以向用户设备(7)提供电力和/或向电网(6)输入电力，其中所述输入DC/DC变换器(2)被连接至控制设备(8)，其特征在于提供有储能DC/DC变换器(9)，一方面，该储能DC/DC变换器(9)与所述中间电路(3)连接，另一方面，该储能DC/DC变换器(9)可与备用能量存储装置(10)连接，所述储能DC/DC变换器(9)还连接至所述控制设备(8)，并且还进一步提供有连接至所述控制设备(8)的电网监控单元(11)，用来监控所述电网(6)并且用来实现在与电网连接运行模式和隔离运行模式之间进行切换，在所述与电网连接运行模式下，至少所述输入DC/DC变换器(2)和所述输出DC/AC变换器(4)被开启，所述输入DC/DC变换器(2) 对所述中间电路(3)供电，而所述中间电路(3)至少向所述输出DC/AC变换器(4)供电，以向电网(6)输入该高频逆变器产生的交流电压，在所述隔离运行模式下，所述输入DC/DC变换器⑵和/或附加的储能DC/DC变换器(9)以及所述DC/AC变换器(4)被开启...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·阿默尔，埃马努埃尔·道布纳，汉内斯·海格尔，
申请(专利权)人：弗罗纽斯国际有限公司，
类型：实用新型
国别省市：AT