CN105122619B - 用于提高软交流电源的电力供给的功率转换器和方法 - Google Patents

Abstract

提供功率转换器，其包括检测电路，该检测电路配置成基于从电源接收的电力的至少一个特性来确定电源类型。检测电路还配置成通过监测软AC电源接近电力极限时的至少一个参数来确定软AC源的操作边缘，并且基于该操作边缘来向软AC电源指派操作点来提高软AC电源的电力供给。

Description

用于提高软交流电源的电力供给的功率转换器和方法

相关申请的交叉引用

该申请要求2013年3月5日提交的美国临时申请号61/773,040的优先权，其通过引用完全合并于此。

背景技术

本发明的领域大体上涉及电力转换，并且更特定地，涉及提高从软（soft）AC电源的电力供给的功率转换器和方法。

电信和其他基于直流（DC）的电力设备典型地使用多个交流（AC）和/或DC电源来向负载提供电力。至少一些已知AC电源使用整流器来将AC输出电压转换成经调节的DC输出，并且至少一些已知DC电源使用DC-DC转换器来将它们的电压水平调整到经调节的DC输出。DC总线聚集DC输出并且使它们能够对负载供电。整流器和/或DC-DC转换器典型地由在多个电源之间分配负载的系统控制器管理。

在系统应用中，整流器可从电网或从“软”AC源接收AC电力。因为功率转换器的输出处的足够大的负载可以拉低输入电压并且促使源关闭、进入限流、变得不稳定、振荡或使输入检测器跳闸，软AC输入电源是具有有限的电流提供能力的源。例如，软AC电源是无法供给足够电流来完成20-30 Amp输入阈值或供给小于最大耐受范围的5%的电流的电源。软AC输入电源可包括但不限于包括，柴油发电机（也称为“发电机组”）、逆变器、风力发电机或任何其他燃料推动发电机。这样的软AC输入电源配置成在抽头上留下过多源容量用于可靠操作。当软源是发电机组时，整流器负载、电池再充电和其他负载（例如空调/加热负载）的总和典型地大小不超出海平面处的发电机组额定值的大约80%。因此，再充电速率受到限制并且发电机运行时间在不需要空气调节/加热时延长。延长的运行时间导致燃料浪费。在整流器用尽风力发电机（其中在风速改变时源随着时间可变）时出现相似的软源问题。

发明内容

在一个方面中，提供功率转换器。该功率转换器包括检测电路，其配置成基于从电源接收的电力的至少一个特性来确定电源类型。检测电路还配置成通过监测软AC电源接近电力极限时的至少一个参数来确定软AC源的操作边缘，并且基于该操作边缘来向软AC电源指派操作点来提高软AC电源的电力供给。

在另一个方面中，提供这样的方法，其包括基于从电源接收的电力的至少一个特性来确定电源类型，和在软AC源确定是电源类型时，通过监测软AC电源接近电力极限时的至少一个参数来确定软AC源的操作边缘。方法还包括基于该操作边缘来向软AC电源指派操作点来提高软AC电源的电力供给。

在再另一个方面中，提供功率转换器系统。该功率转换器系统包括多个电源、用于向至少一个负载提供电力的直流（DC）总线和功率转换器。功率转换器包括检测电路，其配置成基于从电源接收的电力的至少一个特性来确定电源类型。检测电路还配置成通过监测软AC电源接近电力极限时的至少一个参数来确定软AC源的操作边缘，并且基于该操作边缘来向软AC电源指派操作点来提高软AC电源的电力供给。

附图说明

图1是功率转换器系统的采用方框和示意图形式的电气图；

图2是在图1中示出的功率转换器的示范性框图；

图3是图示可由在图2中示出的软AC源控制器使用来确定对于软AC输入电源的操作区域的参数集的曲线图；

图4是提高由在图1中示出的功率转换器系统中的软AC电源供给的电力的示范性方法的流程图。

具体实施方式

图1是功率转换器系统1的采用方框和示意图形式的电气图。在示范性实施例中，功率转换器系统1包括多个功率转换器5，其耦合于多个各种可用电源2、4、6、8中的一个。每个功率转换器5转换从电源2、4、6、8中的一个接收的电力，并且将该电力应用于输出电力总线Vout处的至少一个负载LD。尽管单个功率转换器5在图1中示出为与每个电源2、4、6、8关联，预想多个功率转换器5可以并联组连接以同时转换来自电源2、4、6、8中的任一个或全部的电力。例如，在一些实施例中，每个功率转换器5可包括多个功率转换器5。负载LD可对应于消耗DC电力的任何设施，例如收发器、天线和蜂窝电话塔系统处的其他电子功能；马达、照明、交换连接装置（switching gear）和安装在家庭或商业设施处的其他负载；较小型系统处的负载，例如交叉口交通信号；及类似物。

在示范性实施例中，可用电源包括AC电网12、太阳能电池阵列4、风力发电机（即，风力涡轮机）6、发电机组8和电池备份系统10。在一些实施例中还可使用其他类型的电源，其包括地热发电机、水力发电机、燃料电池及类似物。当然，在任何特定功率转换器系统安装内可包括更多或更少的电源。电池备份系统10可选地包括在该功率转换器系统内，以如果电源2、4、6、8中的任一个在某一时间点变得不可用或不充足则向负载LD提供应急电力。如果这样提供的话，电池备份系统8将包括用于从输出电力总线Vout对可用电池充电的充电电路，其实际上变成到电源2、4、6、8和功率转换器5的有效负载的部分。在联合发电背景中，负载LD可对应于AC电网本身，在该情况下逆变器（未示出）将从输出电力总线Vout接收电力并且产生AC电力用于延伸应用于AC负载和电网。

如将从下列描述变得明显的，每个功率转换器5可自主控制它的操作。在示范性实施例中，功率转换器系统1可选地包括功率转换器系统控制器9。即使功率转换器5可控制它的操作，为了总系统监测、各种参数（例如，来自每个功率转换器5的目标输出DC电压）的配置和调整及类似物而仍可提供电力系统控制器9。

在示范性实施例中，功率转换器系统1操作成相对于另外一个优先转换来自电源2、4、6、8中的一个或多个的电力，例如偏好首先从可再生源抽取电力、在必要时（例如，在来自太阳能和风源的电力不足时）使用来自电网或来自柴油发电机的电力和仅在紧急情况下依靠电池备份电力。该优先级排定使计量功率的消耗最小化，并且在环境敏感意义上使来自化石燃料源的功耗最小化。将该优先级方案应用于图1的系统将对来自太阳能电池阵列4和风力发电机6的电力的使用排定优于来自AC电网2和其他化石燃料推动或计量电源（例如发电机组8）的电力的优先级。该优先级排定可通过控制与可再生和其他优选电源关联的功率转换器来输出规定的比来自与不太偏好的电源关联的功率转换器的DC输出电压更高的DC输出电压。例如，最高优先级电源可使它的关联功率转换器在最高DC输出电压（例如，54.0伏）操作以优先从该源抽取电力。下一个最高优先级电源可使它的功率转换器控制成在下一个最高输出电压（例如，54.0伏）输出电力，并且最低优先级电源然后可使它的功率转换器输出最低电压（例如，53.9伏）。在图1的系统的背景中并且根据一些实施例，该优先级排定的操作可编程到功率转换器5自身内，而不需要监管外部电力系统控制器9。备选地，优先级排定可由电力系统控制器9实现。在一些实施例中，当输出负载在对于负载条件或对于供应条件的某一用户设置阈值以上时，实行优先级排定。例如，如果太阳能源在某一水平之上（例如，晴天且太阳能电池板展现出足够的电流）。

图2是功率转换器5（在图1中示出）的示范性框图。尽管在图2中示出为单相转换器，功率转换器5可以是三相转换器或将使功率转换器5能够如本文描述的那样起作用的任何其他类型的转换器。在示范性实施例中，功率转换器5从终端Vsrce处的对应电源2、4、6、8接收电力。功率转换器5包括输入调节电路12，其耦合于终端Vsrce并且配置成过滤并且抑制和减少电磁干扰（EMI）、功率激增和浪涌。在一个实施例中，输入调节电路12包括专用于AC或DC型输入的段。对于DC的段可配置成抑制并且减少输入噪声、功率激增和浪涌及类似物。它可可选地包括电路，以基于从检测电路20指示的输入源类型而包括该短路段或隔离该电路段。根据连接到终端Vsrce的输入电源的类型，在终端Vsrce处接收的电力可以是具有相对稳定频率（例如，50Hz或60Hz）的AC电力（例如从AC电网2或发电机组8接收）或具有恒定或略微可变频率的AC电力（例如，由风力发电机6生成）或例如由太阳能电池阵列4产生的DC电力中的一个。

每个功率转换器5将对于应用的源类型利用最优选的操作算法并且操作成优化能量收获和系统可靠性。在示范性实施例中，功率转换器5是两级转换器，其包括第一增压级14、后跟第二（例如，隔离）DC-DC转换器级16。增压级14和DC-DC转换器16一起形成功率转换器电路。

在示范性实施例中，增压级14从输入调节电路12接收经调节的输入电力Vin，其采用与从终端Vsrce处接收的电力相同的一般形式。增压级14操作成在DC总线Vb处产生电压，其典型地高于在终端Vsrce处接收的电力的电压。增压级14遵循对于增压级的常规设计；预想增压级14可备选地根据本领域内已知的许多其他设计方法中的任一个或如可对于这样的增压级后续开发的那样来构造。

在示范性实施例中，功率因数校正（PFC）补偿电路25是反馈控制系统，其确保增压级14输出电压根据设置点来调节并且可选地在检测电路20确定输入源是AC电源时确保高的功率因数。PFC补偿电路25进一步使脉宽调制器18能够控制增压级14来限制增压级输出电压Vb（如果输入类型是DC），或在转换来自AC电网或燃料推动发电机的电力方面以接近一的功率因数操作。也就是说，根据这些公开的实施例，增压级14的操作采用根据在终端Vsrce处接收的电力的性质并且从而根据供给该能量的电源的类型这样的方式控制。

在示范性实施例中，DC-DC转换器级16在DC总线Vb处接收增压级14的输出。DC-DC转换器级16将来自增压级14的输出调节成特定负载可接受的形式。转换器控制器26操作所采用的方式取决于在终端Vsrce处接收的电力，并且从而取决于供给该能量的电源的类型，如由检测电路20检测并且通过控制信号传达给DC-DC转换级16的。在一些实施例中，转换器控制器26控制DC-DC转换级16以使用反馈控制来对于一些电源（例如，AC电网和发电机组）调节在终端Vout处出现的输出电压，并且采用“开环”方式操作DC-DC转换级16，例如以它的感应器36和电容器38的谐振频率并且其中增压级16对于来自其他电源（例如，可再生电源）的电力调节输出电压。

预想功率转换器5（在图2中示出）可在许多物理实现中的任一个中实现。特别地，预想控制电路（其包括检测电路20、PFC补偿电路25、转换器控制器26和脉宽调制器18中的任一个或全部）可例如由如在图2中指示的一个或多个单或多芯片数字信号处理器（DSP）11在数字域中实现。如果采用该方式实现，DSP 11将包括必要的可编程逻辑电路或其他可编程逻辑（例如现场可编程门阵列（FPGA）），用于执行对应的程序指令来实施对应于如在本说明书中描述的那些电路的功能；存储要执行的那些程序指令的易失性和非易失性程序和数据存储器可驻存在DSP 11自身内，或可存储在DSP 11外部的存储器资源（未示出）中。功率转换器5内的其他功能（其包括增压级14和隔离DC-DC转换级16）将典型地由分立部件（尤其考虑是电力转换的主体的高电力水平）和在那些级中实现的感应器和变压器实现。

如上文指出的，控制增压级14和DC-DC转换级16所采用的方式取决于功率转换器5连接到的电源的类型。在示范性实施例中，检测电路20基于接收的源电力的至少一个特性而确定它的输出处的电源类型。该至少一个特性可以是电压、电流、频率、相位、DC偏移、阻抗、功率因数、谐波含量或感兴趣的任何其他特性中的一个或多个。在示范性实施例中，特性是电压。检测电路20配置成基于特性来识别电源的类型。例如，常规太阳能电池阵列4典型地产生DC电力，其中电力输入取决于转换的太阳能的强度。风力发电机6典型地产生AC电力，但处于随风速变化的相对恒定或可变的频率。来自AC电网2或发电机组8的电压信号典型地处于相对恒定的频率，例如50Hz或60Hz。通过监测在相当大一段时间内的电压信号，可出现中断或相当大的频率变化，可以通过这来推断电源是化石燃料推动AC备份发电机还是商业电力电网。其他电源可供应具有与这些相似的特征的电力，或可具有与这些类型不同的行为。在备选实施例中，检测电路20配置成通过从与电源关联的存储器或与电源分开的数据库接收指示该电源身份的数据而识别电源类型。另外，功率转换器系统控制器9可以通过发电机监测来确定发电机是否在系统中运行。功率转换器系统控制器9可连同检测电路20一起使用。

在示范性实施例中，基于如上文描述的电源类型的确定，检测电路20可以确定输入电源是否软AC电源，例如无法供给足够电流来完成20-30 Amp输入保险丝的电源。风力发电机6和发电机组8是软AC源的示例。在一些实施例中，功率转换器5可存储与特定软AC源关联的识别信息用于在未来更快识别。如果检测电路20确定电源具有不同类型，功率转换器5使用本领域内已知的方法来继续进行能量收获。

图3是图示可由检测电路20使用来确定对于软AC输入电源的操作区域的参数集的曲线图50。在示范性实施例中，检测电路20在电源接近它的操作极限时观察软AC源的至少一个操作参数52以便确定软AC源的操作边缘。可观察的参数包括但不限于电压、频率、周期、占空比、失真和/或可经过以作为操作域边缘的操作边界的任何其他集。在示范性实施例中，电源的输出电压在y轴上示出并且电源的提供能力在x轴上示出。电压是在软AC源接近它的能力边缘时变化的一个参数。一般，软AC源的输出电压将在接近它的操作边缘下落。通过观察该下落，检测电路20可以在输出电流明显下降之前找到软AC源的最高输出电压，其通常称为“拐点”54。

检测电路20接近拐点设置功率转换器5的最大操作点以利用软AC源的全容量。在一个实施例中，检测电路20确定拐点并且以一定分数或百分比的软AC源容量（例如，以大约80%的容量）来操作功率转换器5。在另一个实施例中，检测电路20确定拐点并且提供操作区域56使得功率转换器5可以关于负载需求中的改变和/或由其他电源供应的电力中的改变使输出电压的裕度上升或下降。例如，如果观察的参数是电压跌落，用户可以规定软AC源的电压不能下落超过3%。检测电路20监测输入电压并且在必要时调整它在DC总线处的输出。当嵌入系统中时，功率转换器系统控制器9管理功率转换器5，其在线以帮助检测电路20确定拐点。功率转换器系统控制器9通过管理所有系统转换器上的负载LD（在必要时通过关闭它们）来实现此。

用于操作边缘检测的参数可在逐源基础上从与电源关联的数据库提供给检测电路20。例如，如果电源是发电机组8，对于该特定发电机组8的跌落和/或转换速率可提供给功率转换器5使得检测电路20可以在发电机组8接近它的操作极限时识别它的输入电压信号内的特征。

在一个实施例中，软AC源对检测电路20提供对于向已知的负载集馈电的指定源的规定跌落或最佳操作点。规定的跌落和/或最佳操作点可存储在与软AC源或控制器9中的一个关联且由其传达的数据库中。在操作期间，功率转换器5就电压跌落来监测软AC源并且根据需要向负载供给电力来维持最佳操作点。

下列描述是功率转换器5的操作的示例，其中风力发电机6是向功率转换器5供应电力的软AC电源。在示范性实施例中，在向功率转换器5供应电力时，风力发电机6将控制信号传送到检测电路20，其包括作为软AC源的风力发电机6的表征和对于风力发电机6的规定电压跌落。检测电路20基于规定的电压跌落来确定风力发电机6的拐点并且在拐点附近操作。为了在风力发电机应用中使风力发电机6的输出电压维持在拐点附近，功率转换器5调整转子叶片的纵倾（trim）以相对风维持最佳迎角以从风力发电机提取最大能量。除改变负载条件外，来自风力发电机的输入电力可以是高度可变的，因此功率转换器5可定期重新计算拐点并且确定新的操作范围来使从风力发电机6的电力供给最大化。离开拐点将导致风力涡轮机叶片的快速折回来防止失速。

在示范性实施例中，检测电路20还配置成采用泵模式（pump mode）控制风力发电机6的操作以在风力发电机6的叶片接近失速时增加由于附连气流的惯性而传输的电力。在泵模式中，用时间恒定参数（其限制允许风力发电机6在拐点边缘上操作的时间）和再附连所需要的时间两者来对检测电路20编程。对于泵送操作的参数列表的示例可包括：最大功率=f(电压下落，最大下落上的最大时间、最大下落后的恢复时间)。这将导致在指定电压下落值周围的泵送操作。

图4是提高由功率转换器系统1（在图1中示出）中的软AC电源供给的电力的示范性方法100的流程图。在示范性实施例中，功率转换器系统1包括至少一个功率转换器5，其从AC电网2、太阳能电池板4、风力发电机6和发电机组8接收电力。在示范性实施例中，功率转换器5确定102电力从功率转换器5不可知的电源可用。功率转换器5的检测电路20确定104输入电源是软AC源并且传送通知检测电路20的控制信号。为了解释，在本实施例中，功率转换器5从发电机组8接收电力。备选地，功率转换器系统控制器9（在图1中示出）可将具有表现为软源功率转换器的指令的命令信号传送到检测电路20，来代替电路转换器5确定电源类型。检测电路20监测在发电机组8接近它的操作极限来确定拐点时的参数，例如电压跌落，如上文描述的。对于发电机组8的操作区域是跨拐点的集，使得不允许电压下落越过拐点的规定百分比。

在示范性实施例中，检测电路20测量106使用本领域内已知的任何已知测量方法从发电机组8接收的AC输入电力的开路电压。因为存在多个并联耦合的功率转换器5来从各种电源接收电力并且对DC总线馈电，电力转换系统1将级联减小的电压水平应用于电力供应2、4、6、8（54V、54V、53V、53V）以利用电压下落特性来确保没有单个电源将能够向负载LD提供全部电流。电压水平对于不同应用可是不同的。

检测电路20相对于测量的DC总线电压Vbus对功率转换器5的输出电压Vout留裕度。通过使它的输出电压Vout的裕度上升，对于发电机组8的功率转换器5能够提供比电源2、4或6中的任一个更多的电压，并且因此，发电机组8对负载LD提供全部电流。例如，如果发电机组8对于向负载LD提供电力具有最低优先级，但具有可用电力，功率转换器5使发电机组8的电压的裕度上升来提供电力。另外，裕度上升/下降使检测电路20能够控制发电机组8以在发电机组8的操作区域内跨拐点来回操作。能够调整它的输入电压使检测电路20能够控制由发电机组8处理的电量。另外或备选地，在系统配置中，功率转换器系统控制器9可帮助确定。在一些实施例中，通过提升输出，控制器9可以根据在相同电压处的确定将更多负载放置在单元上来确定拐点。

在示范性实施例中，检测单元20在出现以下中的一个时中断110从发电机组8抽取电力：（1）输入电压Vin从测量的开路电压跌落规定百分比（即，5%、10%，等），（2）当达到功率转换器5的电力能力时，或（3）当DC总线的输出电压上升到功率转换器系统控制器9所指示的电压以上的规定量（即，0.5V、1.0V、2.5V）时。备选地，这可通过关闭其他功率转换器5而在系统级别进行。

检测电路20然后对电力传输留裕度112来使输入电压跌落维持在预定范围之间，例如在近似3%与近似5%之间。两个边界阈值是可在功率转换器5内内部地或通过与功率转换器系统控制器9的通信在逐个整流器槽基础上调整。这允许对于指定电源的电压跌落和时间常数在制造期间在实验室中被表征。一旦建立对于该特定源的参数，参数可以在逐个整流槽基础上现场分发。参数列表可包括：最小跌落百分比、最大跌落百分比、最大转换速率（以每秒百分比计）。

本文描述的检测电路20由通信耦合于存储器装置51用于执行指令的处理器50实现。在一些实施例中，可执行指令存储在存储器装置51中。备选地，控制器51可使用使检测电路20能够如本文描述的那样控制功率转换器5的操作的任何电路来实现。例如，检测电路20确定对于软AC电源的最佳操作区域并且监测软AC源来确保它在区域内操作。检测电路20可对于每个功率转换器5提供个体设置点，该每个功率转换器5使可再生电源能够在向DC总线提供电力方面取得优先。检测电路20确定软AC源的“拐点”并且基于“拐点”来设置操作范围。在一些实施例中，当在软AC源上存在多个负载时，检测电路20协作以在添加额外负载时使用从该软AC源可用的电力并且在添加另一个负载时调节电力分配并且在它的操作边缘上推动软AC源。

在示范性实施例中，检测电路20通过对处理器50编程来进行本文描述的一个或多个操作。例如，可通过将操作编码为一个或多个可执行指令并且通过在存储器装置51中提供可执行指令来对处理器50编程。处理器50可包括一个或多个处理单元（例如，采用多核配置）。此外，处理器50可使用一个或多个异构处理器系统（其中主处理器与辅处理器一起在单个芯片上存在）来实现。作为另一个说明性示例，处理器50可以是对称多处理器系统，其包含具有相同类型的多个处理器。此外，处理器50可使用任何适合的可编程电路来实现，其包括一个或多个系统和微控制器、微处理器、精简指令集（RISC）、专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（FPGA）和能够执行本文描述的功能的任何其他电路。在示范性实施例中，处理器50促使检测电路20操作软AC电源，如上文描述的。

在示范性实施例中，存储器装置51是使信息（例如可执行指令和/或其他数据）能够被存储和检索的一个或多个装置。存储器装置51可包括一个或多个计算机可读介质，例如而无限制地，动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、固态盘和/或硬盘。存储器装置51可配置成无限制地存储应用源代码、应用对象代码、感兴趣的源代码部分、感兴趣的对象代码部分、配置数据、执行事件和/或任何其他类型的数据。

在示范性实施例中，功率转换器5制造为单件功率电子器件（标准硬件）并且配置成从任何软AC电源接受电力，其包括发电机组和风力发电机。这减少必须要备用来保持网络运作和可用于客户使用的部件的数量。此外，单个功率转换器5可以用于转换来自多个电源类型（例如，太阳、风、水、地热、商业电网、应急发电机或备份电池）的电力。服务提供商仅需要备有单个转换器类型来确保对于任何源的转换器备用可用性。

本文描述的系统和方法的技术效果包括以下中的至少一个：（a）基于从电源接收的电力的至少一个特性来确定电源类型；（b）当软AC源确定是电源类型时，通过监测在软AC电源接近电力极限时的至少一个参数来确定软AC源的操作边缘；以及（c）当功率转换器从软AC电源接收电力时接收功率转换器的检测电路处的控制信号。

如与至少一些已知电力系统相比，本文描述的系统和方法通过优化软AC源的操作区域而便于提高功率转换器系统中软AC电源的电力供给。功率转换器确定并且监测接近软AC源的电力极限的参数来确定操作边缘。功率转换器控制供给给负载的电力来使软AC源的操作维持在操作区域内。本文描述的功率转换器实现软AC源的更完整利用，例如风力发电机、发电机组、逆变器和其他绿色能源。本文描述的功率转换器进一步能够使用具有相同软AC源的更小、更低成本版本。例如，更低成本、更小的发电机组通过使用本文描述的功率转换器而支持相同的电信负载。

对于功率转换器的系统和方法的示范性实施例在上文更详细描述。这些系统和方法不限于本文描述的特定实施例，而相反，系统的部件和/或方法的操作可独立且与本文描述的其他部件和/或操作分开使用。此外，描述的部件和/或操作还可在其他系统、方法和/或装置中限定，或结合其他系统、方法和/或装置使用，并且不限于只用本文描述的系统实践。

在本文图示和描述的本发明的实施例中的操作的执行或履行顺序不是必不可少的，除非另外规定。即，操作可采用任何顺序进行，除非另外规定，并且本发明的实施例可包括另外的或比本文公开的那些更少的操作。例如，预期在另一个操作之前、与其同时或在其之后执行或进行特定操作在本发明的方面的范围内。

尽管本发明的各种实施例的特定特征可在一些图中示出并且不在其他图中示出，这只是为了方便。根据本发明的原理，图的任何特征可与任何其他图的任何特征结合参考和/或要求保护。

该书面描述使用示例来公开本发明，其包括最佳模式，并且还使本领域内任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统并且进行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域内技术人员想起的其他示例。这样的其他示例如果它们具有不与权利要求的书面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的书面语言无实质区别的等同结构元件则规定在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种功率转换器，其包括：

检测电路，其配置成：

基于从电源接收的电力的至少一个特性来确定电源类型；

通过监测软AC电源接近电力极限时的至少一个参数来定期确定所述软AC电源的操作边缘；以及

基于所述操作边缘来向所述软AC电源指派并更新操作点以提高所述软AC电源的电力供给。

2.如权利要求1所述的功率转换器，其中为了确定所述软AC电源的所述操作边缘，所述检测电路进一步配置成监测在所述软AC电源接近所述电力极限时监测所述软AC电源的电压下落。

3.如权利要求2所述功率转换器，其中为了监测电压下落，所述检测电路进一步配置成在所述软AC电源接近所述电力极限时确定在电流要下降之前所述软AC电源的最高输出电压。

4.如权利要求1所述的功率转换器，其中为了确定所述软AC电源的所述操作边缘，所述检测电路进一步配置成监测频率、周期、占空比、频率变化、功率因数的电流和电压分量、电流和电压中的相差、电流与电压之间的倾倒角变化和失真中的至少一个。

5.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述检测电路进一步配置成基于所述确定的操作边缘确定对于所述软AC电源的操作区域。

6.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述检测电路进一步配置成基于所述确定的操作边缘确定对于所述软AC电源的标定的操作点。

7.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述检测电路进一步配置成在所述操作点操作所述软AC电源来向负载供给电力。

8.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述软AC电源是石油燃料发电机。

9.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述软AC电源是风力发电机。

10.如权利要求9所述的功率转换器，其中所述检测电路进一步配置成调整所述风力发电机的转子叶片的纵倾来维持所述风力发电机在所述操作边缘处的操作。

11.如权利要求9所述的功率转换器，其中所述检测电路进一步配置成持续预定时间采用泵模式在所述操作边缘上操作所述风力发电机来增加在所述风力发电机的叶片接近失速时由于气流中的惯性传输的电力。

12.一种利用功率转换器提高电力供给的方法，其包括：

基于从电源接收的电力的至少一个特性来确定电源类型；

当软AC电源被确定是电源类型时，通过监测所述软AC电源接近电力极限时的至少一个参数来定期确定所述软AC电源的操作边缘；以及

基于所述操作边缘来向所述软AC电源指派并更新操作点来提高所述软AC电源的电力供给。

13.如权利要求12所述的方法，其中为了确定所述软AC电源的所述操作边缘，所述方法进一步包括监测在所述软AC电源接近所述电力极限时所述软AC电源的电压下落。

14.如权利要求12所述的方法，其中为了确定所述软AC电源的所述操作边缘，所述方法进一步包括监测频率、周期、占空比和失真中的至少一个。

15.如权利要求12所述的方法，其中所述功率转换器包括检测电路，所述方法进一步包括基于接收电力的至少一个特性来确定所述电源的所述类型。

16.如权利要求12所述的方法，其进一步包括基于所述确定的操作边缘来确定对于所述软AC电源的操作区域。

17.如权利要求16所述的方法，其进一步包括：

测量接收的AC输入电力的电压；以及

相对于测量的DC总线电压对所述功率转换器的输出电压留裕度来向负载提供电力，同时维持所述软AC电源在所述操作区域内的操作。

18.一种功率转换器系统，其包括：

多个电源；

直流（DC）总线，用于向至少一个负载提供电力；以及

功率转换器，其包括：

检测电路，其配置成：

基于从电源接收的电力的至少一个特性来确定电源类型；以及

通过监测软AC电源接近电力极限时的至少一个参数来定期确定所述软AC电源的操作边缘；以及

基于所述操作边缘来向所述软AC电源指派并更新操作点以提高所述软AC电源的电力供给。

19.如权利要求18所述的功率转换器系统，其中为了确定所述软AC电源的所述操作边缘，所述检测电路进一步配置成监测在所述软AC电源接近所述电力极限时所述软AC电源的电压下落、频率、1/频率、占空比、频率变化、功率因数的电流和电压分量、电流和电压中的相差、电流与电压之间的倾倒角变化和失真中的至少一个。

20.如权利要求18所述的功率转换器系统，其中所述检测电路进一步配置成基于所述确定的操作边缘来确定对于所述软AC电源的操作区域。