CN109818367A - 提供位置感知信息并提高并联逆变器的电能质量 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了提供位置感知信息并提高并联逆变器的电能质量。一种方法和系统感测在一组并联连接的三相AC输出端子(例如,第一相AC输出端子、第二相AC输出端子或第三相AC输出端子)的至少两相之间的至少一个相差。并联连接的AC输出端子可以是三个并联连接的DC到AC三相逆变器。并联连接的三相AC输出端子的特征使得到AC输出端子的一相的导体布线能够与另一相AC输出端子的一相的导体的布线交换。至少一个相差的符号被验证不同于其它相差的符号,从而系统确定至少一个三相逆变器相对于三相逆变器中的至少一个其它逆变器的横向位置。

Description

提供位置感知信息并提高并联逆变器的电能质量
相关申请
本申请要求2017年11月20日提交的、标题为“APPARATUS AND METHOD TO PROVIDEPOSITIONAL AWARENESS INFORMATION AND INCREASE POWER QUALITY OF PARALLELCONNECTED INVERTERS”的美国临时申请序列号62/588,600的优先权。前述申请的内容通过引用以其整体并入。
背景
电力系统的监测和控制可以为任何电力系统提供可靠的功能和最大产量。例如,可以通过读取安装在逆变器外壳上的显示器上的值来执行对直流(DC)到交流(AC)逆变器的最简单监测。逆变器的监测和控制可以在与逆变器紧密物理接近的位置处本地执行,或者通过到逆变器的本地无线连接来执行。电力系统及其部件的监测和控制也可以通过互联网连接经由远程访问来完成。要监测和控制的典型参数可以包括PV阵列电压、电流和功率、公用电网电压和电流。这些参数可用于确定来自转换器(例如,直流(DC)到DC转换器和DC到交流(AC)逆变器)的功率转换的效率。
概述
本概述仅仅以简化形式提出一些概念作为下面提供的更详细描述的序言。本概述不是广泛的综述,并且不旨在限制或约束详细描述或描绘权利要求的范围。
本文公开的公开内容的说明性方面可以关于电力系统,该电力系统可以包括控制器、多个电源(例如,DC电源)、多个电力设备(例如,DC电力设备,诸如DC到DC转换器)、多个双向电力设备和多个储存设备(例如,电池)。电源中的每一个可以耦合到一个或更多个电力设备。电力设备输出可以以这样的连接来耦合:该连接可以是电力设备输出的串联连接以形成电力设备输出的串联串。连接也可以是电力设备输出的并联连接。串联串或并联连接可以耦合到负载,并且也可以耦合到双向电力设备。双向电力设备的每一个可以耦合到各自的储存设备。电源中每一个的功率可以由电力设备中每一个的传感器测量。负载可以是多个DC到AC逆变器,其输出连接到公用电网。DC到AC逆变器可以被配置为将来自电网的功率(AC)转换为DC以供应储存设备。DC到AC逆变器可以被配置为将来自电源和/或储存设备的功率转换到负载。更具体地,逆变器可以是具有连接在一起的AC输出的三相逆变器,使得通过逆变器供应给负载的功率可以是至负载的组合功率。连接输出可以提供分别设置在第一相AC输出端子、第二相AC输出端子和第三相AC输出端子上的第一相、第二相和第三相。第一相AC输出端子、第二相AC输出端子和第三相AC输出端子可以设置在接线盒中。接线盒可包括导轨,该导轨可用于安装DC断路器、端子块、隔离开关和AC断路器,以对供应负载的连接输出提供保护。
本公开的说明性方面可以具有以下特征:在接线盒内,DC到AC三相逆变器中的至少一个的三相输出的三个相的导体中的两个被交换并连接。使用三个DC到AC三相逆变器的示例,安装者可以安装和定位DC到AC三相逆变器,以确立DC到AC三相逆变器中的一个横向位于其他DC到AC三相逆变器的左侧或横向位于其他DC到AC三相逆变器的右侧。换句话说,安装者可以确立一行逆变器,该一行逆变器可以被指定为横向定位于中间逆变器和接线盒的左侧的一个逆变器,以及横向定位于中间逆变器和接线盒的右侧的另一个逆变器。安装者可以执行接线盒中的逆变器输出的电缆的端接。端接可以使得所有第一相AC输出连接到接线盒的第一相端子(例如标记为L1)。端接可以使得所有第二相AC输出连接到接线盒的第二相端子(例如标记为L2)。端接可以使得所有第三相AC输出连接到接线盒的第三相端子(例如标记为L3)。
因此,当一对DC输入端子上的DC功率被转换成第一相AC输出端子、第二相AC输出端子和第三相AC输出端子上的组合AC功率时,参数可以在第一相AC输出端子、第二相AC输出端子或第三相AC输出端子上被感测。这些参数可以是电压、电流、频率相位角、功率因数、阻抗、谐波失真或温度。借助于在接线盒内交换和连接两个相,响应于一行逆变器的安装和参数的感测,可以验证DC到AC三相逆变器彼此之间的横向定位。DC到AC三相逆变器彼此之间的横向定位可用于电力系统中逆变器的映射和识别标记。这样,电力系统的监测和/或感测可以允许确立识别的逆变器的功率输出。监测和/或感测可以确立所识别的逆变器相对于其他逆变器的位置。监测和/或感测可以确立故障逆变器可以被正确定位的位置或者逆变器已经在未经授权的情况下被调换、重新定位或替换。
通常,电力设备(其可以包括例如DC到AC三相逆变器)彼此之间的横向定位可以通过位于电力设备的每个外壳上的接近传感器和相应标靶来实现。接近传感器及其标靶可以被配置为检测附近的电力设备的存在,以确立电力设备彼此之间的横向定位。可选地,逆变器的来自第一相AC输出端子、第二相AC输出端子或第三相AC输出端子的组合功率输出的感测参数可以与接近传感器和相应标靶的使用结合使用。该结合还可用于获得和/或验证相应逆变器相对于中间(M)逆变器和接线盒的左(L)和右(R)横向位置。
本公开的说明性方面可以以从第一相AC输出端子和中性端子提供给DC到AC三相逆变器中的每一个的辅助功率为特征。辅助功率可以从第二相AC输出端子和中性端子或者第三相AC输出端子和中性端子提供。接线盒中的连接可以从中性端子(N)和逆变器L1端子汲取辅助功率。可以通过将每个L1逆变器端子连接到接线盒中端接和提供的组合AC功率的不同相来汲取辅助功率。逆变器借助于接线盒中的连接汲取的总辅助功率可以在组合的三相AC输出的相之间均匀分配。在相之间均匀分配的连接可以改善组合三相AC输出的负载平衡和谐波含量。
如上所述,本概述仅为本文所描述的一些特征的概述。其并非全面的,并且其并非为对权利要求的限制。
附图说明
本公开的这些和其它特征、方面以及优点关于以下描述、权利要求以及附图将变得更好理解。本公开通过示例的方式示出,而不受限于附图。
图1A示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面的电力系统的框图。
图1B示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面的电力系统的框图。
图1C示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面在图1A和1B中显示的布线配置的细节。
图1D示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面的可以在电力设备中找到的电路。
图1E示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面的用于电源电路的降压+升压电路实现。
图1F显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面用于三个系统功率转换器的物理布局的平面图。
图1G显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的用于功率转换器的部分系统框图和部分示意图。
图2A显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的被包括在接线盒中的内部内容物的更详细视图。
图2B显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的在接线盒中进行的AC三相连接的更详细视图。
图2C显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的在接线盒中进行的AC三相连接的更详细视图。
图2D显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的在接线盒中进行的示例连接。
图3显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的方法的流程图。
图4A显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的方法的流程图。
图4B显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的如图4A所示的步骤405的实现。
图5A显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的在接线盒中进行的AC三相连接的更详细视图的部分系统框图和部分示意图。
图5B显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的接线盒。
图5C显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的在系统电力设备内部进行的AC三相连接的更详细视图的部分系统框图和部分示意图。
图6示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面的移动计算系统的简化框图。
图7A和7B示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面的图形用户图形用户界面(GUI),其可以包括可以在移动计算系统的显示器上提供的各种屏幕部分。
详细描述
在本公开的各个说明性方面的以下描述中,参考附图,附图形成本公开的一部分,并且在附图中通过说明的方式示出可以实践本公开各方面的各个方面。应理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以利用本公开的其他方面,并且可以进行结构和功能修改。
现在参考图1A,其示出了根据本公开的说明性方面的电力系统10a的框图。电力系统10a包括多个布线配置111。每个布线配置111可以包括一个或更多个电源(未示出),其可以连接到相应的电力设备(也未示出)。电源可以是AC电源(例如,风力涡轮机、耦合到微型逆变器或具有集成微型逆变器的光伏板等)或源自例如风力涡轮机、电池组、光伏太阳能电池板、整流交流(AC)或汽油发电机的DC电源。每个布线配置111可以包括输出端子A和B。布线配置111的端子A和B上的输出可以串联连接,以形成布线配置111输出的串联连接。布线配置111输出的串联连接可以连接到链路单元107的输入端子C和D。
根据本公开的不同方面,一个或更多个布线配置111不包括电力设备。例如,在一些方面中,图1A或图1B的布线配置111包括单个电力发电机,或者串联或并联连接的多个电力发电机。
一个或更多个储存设备106可以连接到链路单元107的端子E和F。储存设备106可以是例如电池、飞轮和/或超级电容器。链路单元107的端子E和F可以是可配置的。端子E和F的可配置性可以允许储存设备106从布线配置111充电。端子E和F的可配置性可以允许系统电力设备109经由系统电力设备109被放电到负载104中。一个或更多个系统电力设备109可以与并联连接的相应输入和输出连接在一起。系统电力设备109的输入端可以连接到链路单元107的端子G和H。三个系统电力设备109R、109M和109L被显示有并联连接的各自的输入和输出。系统电力设备109的输出可以连接到负载104和/或多个负载104。根据本公开的说明性方面的系统电力设备109可以是DC到AC逆变器,并且负载104可以是例如AC公用电网。作为另一示例,系统电力设备109可以是汇流箱,并且负载104可以是公用电网或连接到AC公用电网的DC到AC逆变器。
现在参考图1B,其示出了根据本公开的说明性方面的电力系统10b的框图。除了布线配置111之外,电力系统10b可以类似于电力系统10a。在电力系统10b中,每个布线配置111可以包括输出端子A和B。布线配置111的端子A和B上的输出可以并联连接,以形成布线配置111输出的并联连接。并联连接可以连接到链路单元107的输入端子C和D。
根据某些方面的链路单元107的特征可以包括可以双向转换功率的电力设备,诸如电力设备103(其将在图1C中描述)。电力设备的功率转换的第一方向可以是当多个储存设备106从电力设备获得转换后的功率时。当储存设备106被充电时,储存设备106可以从电力设备接收转换后的功率。功率转换的第二方向可以是在来自储存设备106的功率被电力设备转换以经由系统电力设备109供应给负载104时。三个系统电力设备109R、109M和109L可以被显示有并联连接的各自的输入和输出。
相对于可以是DC到AC逆变器的系统电力设备109,通过逆变器的功率转换的第一方向可以是从AC到DC。第一方向可以是在多个储存设备106从负载104获得转换后的功率时,该负载104例如可以是AC公用电网。功率转换的第二方向可以在来自储存设备106的功率被逆变器转换以经由系统电力设备109供应给负载104时使用。功率转换的第二方向还可以包括来自具有相应电力设备103的电源101的功率。
现在参考图1C,其示出了根据本公开的说明性方面在图1A和1B中显示的布线配置111的更多细节。可以在布线配置111中示出在端子A和B处并联连接的多个串STn。布线配置111在端子A和B处的输出可以连接到链路单元设备107在端子C和D处的输入。每个布线配置111可以包括一个或更多个电源101,该一个或更多个电源101可以在端子W和X处连接到相应的电力设备103。电力设备103在端子Y和Z处的输出可以连接在一起以形成跨端子A和端子B连接的串STn。连接到端子A和B的串STn和可选的附加串STn中的连接由电力线120提供。可选地,串STn可以串联连接,而不是如所示并联连接,并且串STn的串联连接可以跨端子A和B连接。根据上述特征,布线配置111和包含在布线配置111中的电源101/电力设备103可以以各种串联/并联或并联串联组合连接。电源101可以包含源自两种可再生能源的不同类型的电力,诸如来自阳光、风力或波动力。电源101可包括不可再生能源,例如,诸如用于驱动涡轮机或发电机的燃料。
现在参考图1D,其示出了根据本公开的说明性方面的可以在诸如电力设备103的电力设备中找到的电路。输入和输出端子W、X、Y和Z可以提供到图1C的电力线120的连接。在一些情况中,电力设备103可以包括电源电路135。电源电路135可以包括直流-直流(DC/DC)转换器,诸如降压、升压、降压/升压、降压+升压、丘克、反激和/或正向转换器或电荷泵。在一些情况中,电源电路135可以包括诸如微逆变器的直流-交流(DC/AC)转换器(也称为逆变器)。电源电路135可以具有两个输入端子和两个输出端子,其根据本公开的一些方面可以与电力设备103的输入端子和输出端子相同。根据说明性方面,电力设备103可以包括最大功率点跟踪(MPPT)电路138,该电路138被配置为从电源提取增加的功率。
根据一些方面,电源电路135包括MPPT功能(例如,电源电路135可被操作以从连接到电源电路135的电源汲取最大或增加的功率),并且不使用单独的MPPT电路138。根据一些特征,MPPT电路138(或电源电路135)可以实现阻抗匹配算法以从电源提取增加的功率。电力设备103还可以包括控制器105,诸如模拟控制电路、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。
仍然参照图1D,控制器105可以通过公共总线190控制电力设备103的其它元件和/或与电力设备103的其它元件通信。根据一些特征,电力设备103可以包括被配置为测量参数的电路和/或传感器/传感器接口125。传感器/传感器接口125可以直接测量或者从其它连接的传感器和/或传感器接口125接收测量参数。传感器和/或传感器接口125可以被配置成测量电源101上或电源101附近的参数,诸如电源101输出的电压和/或电流和/或电源101输出的功率。根据一些特征,电源101可以是包括PV电池的光伏(PV)发电机。电源101还可以包括传感器或传感器接口,其可以直接测量或接收由PV电池接收的辐照度的测量结果。传感器或传感器接口也可以直接测量或接收PV发电机上或附近的温度。
仍然参考图1D,根据一些特征,电力设备103可以包括通信接口129,该通信接口129被配置为发送和/或接收来自其它设备的数据和/或命令。通信接口129可以使用电力线通信(PLC)技术、声学通信技术或诸如ZIGBEETM、Wi-Fi、BLUETOOTHTM、近场通信(NFC)、蜂窝通信或其它无线方法的附加技术进行通信。电力线通信(PLC)可以在电力设备103与链路单元(例如,DC-DC转换器/逆变器)107之间的电力线120上执行,该链路单元107可以包括与通信接口129类似的通信接口。
根据一些方面,电力设备103可以包括存储器设备123,用于记录由传感器/传感器接口125获取的测量结果、用于存储代码、操作协议或其它操作信息。存储器设备123可以是闪存存储器、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、固态器件(SSD)或其它类型的适当的存储设备。
仍然参照图1D,根据一些方面,电力设备103可以包括安全设备170(例如,熔断器、断路器和剩余电流器件(RCD))。安全设备170可以是被动或主动的。例如,安全设备170可以包括设置在电力设备103内的一个或更多个被动熔断器。熔断器的元件可以被设计成当超过熔断器额定值的过量电流流过它时熔化和解体。熔断器熔化和解体因此可以断开电力设备103的一部分例如与电力线120和/或电源101的连接,以避免对电力设备103的损坏。在一些情况下,安全设备170可以包括主动断开开关,其被配置为从控制器(例如控制器105或外部控制器)接收命令。所接收的命令可以使电力设备103短路和/或断开电力设备103的一部分。响应于由传感器测量的测量结果,所接收的命令可以使电力设备103短路和/或断开电力设备103的一部分。测量结果可以通过传感器/传感器接口125获得。
在一些情况中,电力设备103可以包括辅助电源电路172。辅助电源电路172可以被配置成从连接到电力设备103的电源接收功率。辅助电源电路172可以被配置成提供适用于操作其它电路部件(例如控制器105、通信接口129等)的输出功率。在电力设备103的各种部件之间的通信、电连接和/或数据共享可以通过公共总线190来执行。在一些情况中,辅助电源电路172可以连接到电力设备103的输出并且被设计为从连接到其它电力设备的电源接收功率。
电力设备103可以包括或可操作地附接到最大功率点跟踪(MPPT)电路(例如,单独的MPPT电路138或实现为功率电路135的一部分)。MPPT电路还可以可操作地连接到控制器105或被包括在电力设备103中的可以被指定为主控制器的另一个控制器105。根据本公开的一些方面,电力设备103中的主控制器可以通信地控制可以包括被称为辅助控制器的控制器的一个或更多个其它电力设备103。一旦确立了主/次关系,控制的方向就可以是从主控制器到次控制器。可以利用在主和/或中央控制器105的控制下的MPPT电路来增加来自电源101的功率提取和/或控制电压。主和/或中央控制器105的控制可用于增加供应给链路单元(例如,DC-DC转换器和/或逆变器或负载)107的电流。根据一些特征,没有单个电力设备103可以被指定为主控制器,并且每个电力设备103独立地操作(或者电力设备的子组独立地操作)。因此,每个电力设备103可以在不受主控制器控制的情况下操作,或者主控制器可以与电力设备103分离。
仍然参照图1D,根据一些方面,电力设备103可以包括耦合在电源电路135的输入之间和/或电源电路135的输出之间的旁路单元Q9。旁路单元Q9和/或电源电路135可以作为接线盒来终止电力线120或提供诸如熔断器或剩余电流器件的安全结构。旁路单元Q9也可以是隔离开关。旁路单元Q9可以是无源器件,例如二极管。旁路单元Q9可以由控制器105控制。如果检测到不安全状况,则控制器105可以将旁路单元Q9设置为接通,从而将电源电路135的输入和/或输出短路。在一个示例中,在电源对101可以是光伏(PV)发电机的情况下,每个PV发电机在其输出端子处都提供开路电压。在这个示例中,当将旁路单元Q9接通时,PV发电机可以短路,以向电路135提供大约为零的电压。在两种情况下,可以维持安全电压,并且这两种情况可以交错以在开路和短路PV发电机之间交替。这种操作模式可以允许对系统控制设备持续供应电力,并且提供用于维持安全电压的备用机制(例如,旁路单元Q9的操作可以允许持续的安全操作条件)。
根据一些方面,电力设备103可以包括图1D所示的部分元件组。例如,电力设备103可能不包括电源电路135(例如,电源电路135可能被短路电路代替,并且单个旁路单元Q9可以是特征)。在电源电路135不存在的情况下,电力设备103仍然可以用于提供安全性、监测和/或旁路功能。
现在参考图1E,其显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的用于电源电路135的降压+升压电路实现。用于电源电路135的降压+升压电路实现利用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)用于开关S1、S2、S3和S4。开关S1、S2、S3和S4的源极可以被称为第一端子。S1、S2、S3和S4的漏极可以被称为第二端子。S1、S2、S3和S4的栅极可以被称为第三端子。电容器C1可以并联跨接在降压+升压电路的相应正(+)和负(-)输入端子上,其中电压可以指示为VIN。电容器C2可以并联跨接在降压+升压电路的相应正(+)和负(-)输出端子上,其中电压可以指示为VOUT。开关S3和S2的第一端子可以连接到降压+升压电路的公共负(-)输出端子和输入端子。开关S1的第二端子可以连接到正(+)输入端子,并且开关S1的第一端子可以连接到开关S3的第二端子。开关S4的第二端子可以连接到正(+)输出端子,并且开关S4的第一端子可以连接到开关S2的第二端子。电感器L1可以相应地连接在开关S3和S4的第二端子之间。开关S1、S2、S3和S4的第三端子可以可操作地连接到控制器105。
可以使用半导体器件(例如,金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、双极结型晶体管(BJT)、达林顿晶体管、二极管、硅控整流器(SCR),双向触发二极管(Diac)、三端双向可控硅开关元件(Triac)或本其它类型的半导体开关)来实施开关S1、S2、S3和S4。举例来说,开关S1、S2、S3和S4可以通过使用双极结型晶体管来实现。双极晶体管的集电极、发射极和基极可以指上文描述且定义的第一端子、第二端子和第三端子。开关S1、S2、S3和S4可以使用诸如手动开关之类的机械开关触头或者诸如继电器之类的机电操作开关来实施。类似地,电力设备103可以包括例如降压电路、升压电路、降压/升压电路、反激式电路、正向电路、电荷泵、丘克转换器或可用于将电力设备103的输入端上的功率转换成电力设备103的输出的任何其它电路。
现在参考图1F,其显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的用于三个系统电力设备109R、109M和109L的物理布局的平面图。未示出用于在电力设备109R、109M、109L和接线盒150之间的DC和AC的连接的电缆。电力设备109R、109M和109L可以安装到墙壁或框架(均未示出)。该安装可以使得电力设备109L横向地安装到中间(M)电力设备109M的左侧(L),而电力设备109R横向地安装到中间(M)电力设备109M的右侧(R)。接线盒150可以显示为附接在电力设备109M的下面,但是也可以附接在电力设备109R和/或109L的下面,或者横向附接在任意电力设备109R、109M或109L的侧面。替代地或附加地,电力设备109的布置可以使得电力设备109L纵向安装在中间电力设备109M上方,并且电力设备109R纵向安装在中间电力设备109M下方。这样,接线盒150可以横向地安装到中间电力设备109M的左侧或右侧,或者安装到电力设备109R和/或电力设备109L的左侧或右侧。
与电力设备109L和109R一样,中间(M)电力设备109M可以包括数据连接14、用于AC输出电缆(未示出)的压盖12和用于来自链路单元107的电缆(未示出)的DC输入的压盖16。在下面的描述中,类似压盖12、16和19的电缆压盖可以指被设计成将电缆的端部附接和固定到电力设备109R、109M和109L以及接线盒150的外壳上的设备。中间(M)电力设备109M和/或电力设备109L和109R还可以包括显示器152,其被示出安装在中间(M)电力设备109M的外壳上。附接到中间(M)电力设备109M和/或墙壁或框架的是接线盒150。中间(M)电力设备109M到接线盒150的附件还可以包括导管18a和18b,该导管18a和18b可以在电力设备109M和接线盒150之间提供机械附件。机械附件可以提供用于保护设备109M和可选接线盒150之间的电气布线导体的管。接线盒150还可以包括隔离开关154和压盖12L、12M、12R以及经由压盖19的AC输出。隔离开关154可用于隔离DC,使其不被施加到电力设备109R、109M和109L的输入。
举例来说,安装者可以经由压盖16将来自链路单元107的DC电缆连接并固定到电力设备109的外壳。DC电缆的导体可以穿过压盖16以端接在电力设备109内。具体地,根据本公开的一个或更多个说明性方面,来自链路单元107的DC电缆可以经由电力设备109M的压盖16附接和固定到电力设备109M的外壳。DC电缆的导体然后可以馈送通过导管18a和/或18b,并端接于接线盒150内的终端。从终端经由隔离开关154,对电力设备109L和109R的DC输入可以由固定且附接在接线盒150的压盖和电力设备109L和109R的压盖16之间的DC电缆提供。DC电缆的导体可以端接于电力设备109L和109R中,并且导体的其他端部端接于接线盒150中的内部终端处。进入电力设备109M的DC输入可以经由导体从终端经由隔离开关154通过导管18a和/或18b,并端接在电力设备109M中。上述DC电缆和导体的端接也可以在附加的接线盒/连接盒中进行。
以类似的方式,如果电力设备109R、109M和109L是三相DC到AC逆变器,则三相AC电缆可以在该三相AC电缆的两个端部处被附接并固定。三相AC电缆可以在例如电力设备109L的压盖12和接线盒150的压盖12L之间附接且固定在两个端部处。三相AC电缆的导体可以端接在电力设备109L和接线盒150的相应外壳内。类似地,三相AC电缆可以在三相AC电缆的两个端部处被附接并固定。三相AC电缆的两个端部可以在电力设备109R的压盖12和接线盒150的压盖12R之间。三相AC电缆的导体可以端接在电力设备109R和接线盒150的相应外壳内。类似地,三相AC电缆可以例如在电力设备109M的压盖12和接线盒150的压盖12M之间附接且固定在三相AC电缆的两个端部处。可选地,电力设备109M和接线盒150之间的三相连接可以具有穿过导管18a和/或18b的导体。导体提供在电力设备109和接线盒150之间的连接。具有端接在接线盒150中导体的AC电缆可以通过压盖19附接并固定到接线盒150的外壳。AC电缆可以提供可以连接到负载104的电力设备109R、109M和109L的AC组合功率输出。
现在参考图1G,其显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的用于电力设备109的部分系统框图和部分示意图。电力设备109可用于实现电力设备109R、109M和109L。这样,电力设备109R和109L可以包括或者可以不包括例如图1F所示的显示器152,和/或电力设备109的其他部件。电力设备109M可以包括电力设备109的所有部件。电力设备109L和109R可以包括功率开关电路160、传感器和/或传感器接口164。电力设备109M向电力设备109L和109R提供电力设备109的其它特征。可选地,电力设备109的所有特征可用于实现电力设备109R、109M和109L。电力设备109M的控制器162可以作为电力设备109L和109R的其他控制器162的主控制器。类似地,接线盒150的部件和功能可以集成到系统电力设备109中。在一些地方,包括在接线盒150中的安全特征不是必需的,并且接线盒150在没有安全设备的情况下提供功率组合电路(例如,通过提供到系统电力设备109L-109R的AC功率输出的连接)。
电力设备109可以包括控制器162,该控制器162提供输出以控制功率切换电路160的操作。作为DC到AC逆变器的功率切换电路160可以具有施加在端子DC+和DC-的DC输入以及在端子L1、L2和L3上的三相输出。端子L1、L2和L3可以包括中性(N)和接地(E)端子。对于DC到AC逆变器的逆变器拓扑结构可以包括半桥和全桥逆变器、二极管箝位多电平逆变器、飞跨电容器多电平逆变器和/或级联H桥多电平逆变器。传感器接口164可以可操作地附接到功率切换电路160和控制器162。传感器接口164可以包括传感器164a和164b以及其他传感器。传感器164a和164b以及传感器接口164的其它传感器可以提供电气参数的感测,诸如在端子DC+和DC处的DC上的DC电压和/或电流输入。电气参数的感测可以包括端子L1、L2和L3上的三相输出的AC三相电压。电气参数的感测还可以包括端子L1、L2和L3上的三相电压之间的相差、端子L1、L2和L3上的三相电压的频率、端子L1、L2和L3上的三相电压的总谐波失真(THD)、端子L1、L2和L3上的三相电压的功率因数、功率切换电路160中使用的散热器和/或开关设备的温度。
控制器162可以双向连接到最大功率点跟踪(MPPT)电路169。MPPT电路169可以被配置为例如相对于图1A和1B从端子G和H处的链路单元107的输出提取增加的功率。MPPT电路169可以实现阻抗匹配算法以从电源提取增加的功率。控制器162还可以包括微处理器/微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。在一些方面中,MPPT电路169可以被实现为功率切换电路160的一部分,或者可以根本不被实现(例如,如果不需要或不期望MPPT功能,例如,如果MPPT由连接在系统电力设备109的输入(例如,DC)和电源之间的电力设备应用。
控制器162和电力设备109的其他部件也可以从辅助电源电路163接收操作功率。电力设备109的其他部件可以包括通信接口166和MPPT电路169等。控制器162和电力设备109的其他部件可以被配置为从连接到链路单元107的电源接收功率。在一些实施例中,辅助电源电路163可以被设计成从连接到其它电力设备和功率转换器的电源接收功率,和/或辅助电源电路163可以被设计成从电网接收功率。
控制器162可以包括微处理器或微控制器,其可以双向连接到存储器168和通信接口166。通信接口166可以使用电力线通信(PLC)技术、声学通信技术或诸如ZIGBEETM、Wi-Fi、BLUETOOTHTM、近场通信(NFC)、蜂窝通信或其它无线方法的附加技术在电力设备109M、109L和109R之间进行通信。电力线通信(PLC)可以在电力设备103/电力设备109M、109L和109R与链路单元107之间的电力线上执行。通信接口166可以是与上述通信接口129类似的通信接口。通信接口166可以提供电力设备109M、109L和109R之间的通信,这将在下面更详细地描述。通信接口166可以提供到本地网络和/或蜂窝网络的连接。该连接还可以是到电力设备103/电力设备109M、109L和109R以及链路单元107的互联网连接和/或在它们之间的互联网连接。电力系统10a和10b的部件可以包括例如电力设备103/电力设备109M、109L和109R以及链路单元107。对本地网络和/或蜂窝网络的连接性可以是远程的和/或经由移动计算设备。移动计算设备可以在电力系统10a和10b的部件附近,这可以允许对这些部件的访问。访问可以包括例如对部件的固件更新、对电力系统10a和10b中的每个部件的远程和/或本地监测。访问可另外包括响应于由电力设备109的传感器125和传感器/传感器接口164感测的监测参数而对部件的实时重新配置。根据下面的详细描述,访问可以帮助确立部件相对于其他部件的身份和地形位置。
现在参考图2A,其显示了接线盒250的内部内容物的更详细视图。根据本公开的一个或更多个说明性方面,内部内容物可以包括经由电缆和/或导管连接到电力设备109L、109M、109R的部件。Deutsches Institut für Normung(DIN)导轨208可以安装到接线盒250的后板。DIN导轨208可进一步用于安装DC断路器206、隔离开关254和AC断路器204。示出了另一DIN导轨208,其显示了可用于端接AC和DC导体的两个端子块264。地接端子200可进一步安装到接线盒250的后板,该地接端子200可电连接到DIN导轨208。根据一些方面,地接端子200可以连接到AC断路器204的接地(E),并且根据一些方面,地接端子200可以连接到单独的接地端子,或者可以不连接到任何接地端子(例如,在接线盒250的DC功率输入相对于接线盒250的AC输出“浮动”的情况下)。这样,接线盒250和/或电力设备109R、109M和109L的外壳可以符合II类或双绝缘外壳的标准。II类或双绝缘外壳的示例可以根据国际标准IEC61140或标准BSI BS 2754;备忘录:"Construction of Electrical Equipment forProtection Against Electric Shock")。关于接线盒250,外壳符合II类可提供在地接端子200和电接地(E)之间不具有电连接的选项。关于II类的类似安全考虑也可适用于在电力系统10a和10b中包括的其它部件的外壳,例如,诸如链路单元107、储存设备106和布线配置111。
附加端子块264也可以安装在DIN导轨208和/或接线盒250的后板/侧面上。可以添加附加端子块264,以便扩展由DC断路器206、隔离开关254和AC断路器204提供的端子。导线265将端子块264连接到AC断路器204。例如,来自附接并固定到链路单元107的电缆的DC导线DC+和DC-示出为穿过导管并端接在隔离开关254的输入端中。电缆的另一端部可通过电力设备109M的压盖16固定并附接到电力设备109M。隔离开关254的输出可以端接在DC断路器206的DC+和DC-输入端上。
电力设备109M的AC三相功率输出可以经由带电导体L1、带电导体L2、带电导体L3、中性N和接地(E)通过导管18b,并且可以端接在AC断路器204的相应端子中。可选地,电力设备109M的AC三相功率输出可以通过电力设备109M的压盖12和接线盒250的压盖12M之间的AC三相电缆来连接。AC三相电缆的导体可以分别端接在电力设备109M的端子L1、L2、L3、中性(N)和接地(E)端子中以及AC断路器204的相应输入端子中。电力设备109L的AC三相功率输出可以通过电力设备109L的压盖12和接线盒250的压盖12L之间的AC三相电缆来连接。类似地,电力设备109R的AC三相功率输出可以通过电力设备109R的压盖12和接线盒250的压盖12R之间的AC三相电缆来连接。因此,AC断路器204的输出可以提供电力设备109R、109M和109L的AC组合功率输出。AC断路器204的输出可以经由通过压盖19固定并附接到接线盒250的外壳的三相电缆连接到负载104。
电力设备109R、109M和109L的AC组合功率输出以及将109R、109M和109L安装到框架和/或墙壁上的一个优点可以是通过单个操作者来帮助安装。相反,提供与电力设备109R、109M和109L相同的组合AC功率输出的单个电力设备109可以更大和/或更重。因此,单个电力设备可能需要多个操作人员和/或额外的提升装备来将单个电力设备109安装到框架和/或墙壁上。具有模块化逆变器的另一个好处是,通过简化和减少添加或移除逆变器的工作,提供了增加或减小光伏PV装置的尺寸的灵活性。作为又一个优点,具有多个模块化逆变器提供了提高的可靠性水平。许多光伏PV装置可以在小于峰值生产能力的情况下运行很长一段时间。在单个系统电力设备(例如逆变器)发生故障的情况下,其他两个系统电力设备可以继续运行。其他两个系统电力设备可以提供至少三分之二(并且可能更多,取决于当前的系统发电能力)原本由三个系统电力设备提供的功率。
现在参考图2B,图2B显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的在接线盒250中进行的AC三相连接的更详细视图。电力设备109L可以横向地安装/定位到中间(M)电力设备109M的左侧(L),而电力设备109R可以横向地安装/定位到中间(M)电力设备109M的右侧(R)。每个电力设备109R、109M和109L在端子L1、L2和L3上具有三相输出。每个电力设备109R、109M和109L的端子L1、L2和L3上的三相输出端与接线盒250之间可以通过AC三相电缆连接,如上文参考图1F的描述所述。
如前所提及(关于图2A),附加端子块264也可以安装在DIN导轨208和/或接线盒250的后板/侧面上。可以添加附加端子块264,以便扩展由DC断路器206、隔离开关254和/或AC断路器204提供的端子。在端子块264被提供来连接多个逆变器(例如,系统电力设备109L-109R)的AC输出端子的情况下,附加端子块可以实现在附加端子块264中端接的导体的相的交换。由此,AC三相电缆的导体可以在一个端部端接在每个电力设备109R、109M和109L的相应端子L1、L2和L3。AC三相电缆导体的其他端部可以端接在接线盒250中提供的标记为L1、L2和L3的端子中。
来自接线盒250的AC断路器204的另一侧的三相输出25(导体L1、L2、L3和未示出的N)可以经由AC三相电缆提供。AC三相电缆可以通过压盖19附接并固定到接线盒250的外壳上。
AC三相电缆导体可以端接在AC断路器204的端子L1、L2和L3中。借助于附加端子块264,可以使得电力设备109R、109M和109L的L1导体连接到AC断路器204的L1端子;电力设备109L和109M的L2导体连接到AC断路器204的L2端子,但是电力设备109R的L3导体连接到AC断路器204的L2端子;电力设备109L和109M的L3导体连接到AC断路器204的L3端子,但是电力设备109R的L2导体连接到AC断路器204的L3端子。
现在参考图2C,图2C显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的在接线盒250中进行的AC三相连接的更详细视图。图2C显示了与上述AC断路器204相同的连接,但是还包括接近传感器17a和相应的标靶17b。
接近传感器17a可以可配置为检测附近电力设备109的存在。例如,电力设备109M的两个接近传感器17a可用于提供电力设备109L和109R的检测。检测可以借助于接近传感器来提供收发器功能。收发器功能可以使得来自标靶17a的对于由接近传感器17a发送的信号的反射信号可以由接近传感器17a接收。例如,标靶17b可以是无源或有源RFID标签,或者可以与接近传感器17a一起包括近场通信(NFC)。NFC可以是短程无线连接标准,当电力设备109被在一起触摸时,或者被带到彼此几厘米以内时,NFC使用磁场感应来实现电力设备109之间的通信。对于接近传感器17a和标靶17b的其他替代方案可以包括电容接近传感器类型,诸如电容位移传感器、多普勒效应(基于效应的传感器)、涡流、感应、磁(包括磁接近熔断器)。光学传感器可以包括光学光电池(反射型)、激光测距仪、无源(诸如电荷耦合器件)无源热红外。其它类型的传感器还可以包括雷达、电离辐射的反射、声纳(通常是有源或无源的)、超声传感器(在空气中运行的声纳)、光纤传感器和/或霍尔效应传感器。
接近传感器17a和标靶17b可以位于电力设备109L、109M和109R的外壳的表面上,嵌入电力设备109L、109M和109R的外壳的表面或内部。在随后的描述中,接近传感器17a和标靶17b可用于获得和验证相应电力设备109L和109R相对于中间(M)电力设备109M的横向位置左(L)和右(R)。获得和验证横向位置可以实现对电力设备109L、109M或109R的盗窃或未经授权的更换和/或重新定位的监测。
现在参考图2D,其显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的在接线盒150/250中可进行的连接的更多细节。如上所述且在以下描述中,可以添加额外的端子块264,以便扩展由AC断路器204提供的端子。三个端子块264L、264M和264R被示出标记为左(L)、中(M)和右(R),它们可以安装在DIN导轨208(未示出)上。电缆-L将电力设备109L电连接到端子块264L,电缆-M将电力设备109M电连接到端子块264M,且电缆-R将电力设备109R连接到端子块264R。压盖12L、12M和12R(未示出)可以电缆-L、电缆-M和电缆-R机械和/或电气附接到接线盒150/250。相对于压盖12L、12M和12R的电气附接可以涉及电缆-L、电缆-M和电缆-R的电线铠装/屏蔽。电缆-L、电缆-M和电缆-R中的每一个都包括导体con1、con2和con3,它们可以分别提供相L1、L2和L3。导体con1、con2和con3可以标记为L1、L2和L3和/或具有各自的绝缘颜色红色(R)、黄色(Y)和蓝色(B)。电缆-L、电缆-M和电缆-R中的每一个还可以包括中性导体(N)和接地导体(E)(未示出)。
电力设备109L可以定位到电力设备109M的左侧。接线盒150/250中在端子块264L、264M和264R处的并联连接包括将电力设备109L电气且机械地连接到电力设备109M的电缆-L。类似地,电力设备109R可以定位到电力设备109M的右侧,并且并联连接包括将电力设备109R电气且机械地连接到电力设备109M的电缆-R。并联连接中还包括电缆-M,其将电力设备109M连接到电力设备109R和109L。在端子块264L、264M和264R处形成的并联连接的特征在于,在电气上和在标记方面,在端子块264L中端接的电力设备109L的相L1基本上与在相应端子块264M和264R中端接的电力设备109M和109R的相L1相同。类似地,端接在端子块264L中的电力设备109L的相L2基本上与端接在相应端子块264M和264R中的电力设备109M和109R的相L2相同。类似地,端接在端子块264L中的电力设备109L的相L3基本上与端接在相应端子块264M和264R中的电力设备109M和109R的相L3相同。
端子块264L、264M、264R和AC断路器204之间的连接通过导线256进行(如图2A部分所示)。端子块264L、264M、264R和AC断路器204之间的连接可以包括连接在一起的端子块264L、264M和264R的端子L1和AC断路器204的端子L1的连接。因此,AC断路器204的端子和标签L1和电缆con1与端子块264L、264M和264R的相L1相同。端子块264L和264M的端子L2连接在一起,并还连接到AC断路器204的端子L2。AC断路器204中的连接266提供端子块264R的相位L2和L3的交换和连接,因此三相输出端25经由压盖19在AC输出电缆(未示出)的相应导体con1、con2’和con3’上提供相L1、L2和L3,该AC输出电缆在AC断路器204中端接在分别标记为L1、L2和L3的端子上。因此,AC断路器204中的连接266提供端子块264R的相L2和L3的交换和连接。三相输出端25上的标签意味着相L1在接线盒150/250中是相同的相、标签、端子。然而,三相输出端25上的L2和L3的相/端子/标签与端子块264R的L2和L3的相/端子/标签不同,这是因为AC断路器204中的连接266提供端子块264R的相L2和L3的交换和连接。
相交换继电器267(由虚线框示出)可用于交换相L2和L3。在相交换继电器267的第一切换状态中,端子/标签/相L1、L2和L3在端子块264L、264M、264R和AC断路器204上基本相同。然而,在上述描述中,相交换继电器267的第二切换状态可以根据AC断路器204中的连接266提供端子块264R的相L2和L3的交换。上面的描述和下面的描述交换相L2和L3,然而,交换可以在相L1和L3之间或者在相L1和L2之间。
现在参考图3,图3显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的方法300的流程图。在步骤301处,返回参考图1F、图2B、图2C和图2D,安装者可以将电力设备109R、109M和109L安装到墙壁或框架(两者均未示出),使得电力设备109L横向地安装到中间(M)电力设备109M的左侧(L),并且电力设备109R横向地安装到中间(M)电力设备109M的右侧(R)。
在步骤303处,可以提供并联连接,该并联连接可以包括由安装者端接接线盒250和电力设备109R、109M和109L内的AC三相电缆导体。然而,交换相中的两个相的特征可能已经提供在供应给安装者的接线盒250中。并联连接可以由安装者使用布线图进行,使得并联连接可以如图2B、图2C和图2D中所述。并联连接可以包括电力设备109R、109M和109L的输入的DC+和DC-连接的并联连接和/或电力设备109R、109M和109L的AC输出的并联连接。
布线图可以是物理连接的简单视觉表示,诸如电缆端接和物理布局,其可以包括电力设备109R、109M、109L和接线盒250的部件。布线图还可以显电线或导体如何在电力设备109R、109M、109L内部互连,因为它们与接线盒250的部件相关。接线盒250的部件可以包括例如图2A所示的DC断路器206、隔离开关254、端子块264和AC断路器204。AC电缆的导体可以被标记为L1、L2和L3,或者可以被颜色编码,使得L1、L2和L3分别对应于例如红色、黄色和蓝色。
关于如上所述端接在接线盒250的端子L1、L2和L3中的AC三相电缆导体,在步骤305处,接线盒250的互连特征可以将AC电缆端接在电力设备109R和AC断路器204的端子之间。AC电缆的端接可以使得电缆的导体L2和L3端接在AC断路器204的相应端子L3和L2中。换句话说,由AC断路器204提供的被标记为相L2和L3的端子交换了电缆的导体的相应的相L3和L2。例如,接线盒250的L1导体可以连接到系统电力设备109L-109R的每一个的L1端子。接线盒250的L2导体可以连接到系统电力设备109L和109M的L2端子,但是连接到系统电力设备109R的L3端子。接线盒250的L3导体可以连接到系统电力设备109L和109M的L3端子,但是连接到系统电力设备109R的L2端子。如下所述,以这种方式布置相连接可以提供某些益处。
现在参考图4A,图4A显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的方法400的流程图。方法400描述了电力设备109L、109M和109R的并联连接的操作,其中电力设备109L、109M和109R的相应DC输入连接在一起,并且电力设备109L、109M和109R的相应的三相AC输出连接在一起。方法400可以由多个控制器执行。例如,从链路单元107到电力设备109L、109M和109R的组合DC输入可以端接在DC断路器206的端子DC+和DC-处。组合DC输入可以通过DC断路器206和隔离开关254,并进入电力设备109L、109M和109R的并联DC输入。在步骤401处,举例来说,将99千瓦(KW)的总DC输入功率用于电力设备109L、109M和109R的并联DC输入。
在一些情况下,电力设备109L、109M和109R的DC输入没有连接在一起。根据本文公开的不同方面,电力设备109L-109R的每一个可以连接到单独的DC电源(例如,光伏发电机或电池),其中电力设备109L-109R的AC输出并联组合。
作为数值示例,每个电力设备109L、109M和109R可以将33KW的DC功率输入转换成来自每个电力设备109L、109M和109R的33KW的三相AC输出。借助于电力设备109L、109M和109R的相应三相AC输出的并联连接,可以提供在AC断路器204的端子L1、L2和L3上提供的基本上99KW的组合三相AC输出。
在步骤403处,电力设备109M的传感器164b/传感器接口164可以感测诸如相L1、L2和L3之间的相差的参数。借助于在方法300的步骤305处在接线盒250中预先交换的相L2和L3,可以在电力设备处测量不同的参数。感测步骤403的结果可以在下面的表1中示出:
功率转换器 L1-L2相差 L1-L3相差 符号(L1-L2)
109L 120 -120 1
109M 120 -120 1
109R -120 120 -1
表1
或者根据下面的表2:
功率转换器 L1-L2相差 L1-L3相差 符号(L1-L2)
109L -120 120 -1
109M -120 120 -1
109R 120 -120 1
表2
从以上两个表中可以看出,右侧(R)电力设备109R相对于其他两个电力设备109M和109L总是具有相反的符号(L1-L2)。因此,在步骤405中,可以获得各个电力设备109L和109R相对于中间(M)电力设备109M的横向位置左(L)和右(R)。例如,可以通过远程监测技术获得横向位置,其中通信接口166可以可连接到本地网络和/或蜂窝网络。例如,到本地网络和/或蜂窝网络的连接可以是为了建立到电力设备103/电力设备109M、109L和109R以及链路单元107的互联网连接和/或在它们之间的互联网连接。
在步骤404处,由每个系统电力设备109感测的感测参数(例如,相差)可以被传送到中央控制器。感测的参数也可以是相的相序。相序可以被定义为其中三相电压(L1、L2和L3或分别为红色(R)、黄色(Y)和蓝色(B))达到其正峰值的顺序。如果R相首先达到其峰值或最大值,然后是比R相晚120°的Y相,以及比R相晚240°的B相,则相序被称为RYB。如果R相之后是比R相晚120°的B相,以及比R相晚240°(或-120°)的Y相,则相序被称为RBY。按照惯例,RYB可以被认为是正的,而序列RBY可以被认为是负的。
基于感测的参数,在步骤405处,中央控制器可以确立电力设备的位置。根据本公开的一些方面,每个系统电力设备可以基于测量结果来确立其(即,即时系统电力设备的)位置,并将确立的位置发送到中央控制器。步骤405可以另外考虑电力设备109M的序列号,以便验证相应电力设备109L和109R相对于中间(M)电力设备109M的横向位置左(L)和右(R)。可选地,联合如以上表1和表2中总结的相差和/或使用接近传感器17a和相应标靶17b可用于获得和验证相应电力设备109L和109R相对于中间(M)电力设备109M的横向位置左(L)和右(R)。
图2C的布置和所得到的表1-2是说明性的。根据本文的特征,相L2和L3可以相对于电力设备109L或109M交换,或者相L1和L2可以交换,而不是交换相L2和L3。
现在参考图4B,其显示了根据说明性特征的方法400的步骤405的实现。在步骤406处,给定系统电力设备的识别信息(例如,序列号、ID标签等),中间系统电力设备109M的识别信息可以例如通过与另外两个系统电力设备识别信息相比是唯一的来确定。例如,借助于连接或可连接到接线盒250,系统电力设备109M可以具有类似于MPCxxxxx的序列号(其中每个“x”被数字替换),并且系统电力设备109L和109R可以具有类似于SPCxxxxx的序列号。系统电力设备109L和109R可以是例如在制造关于中间系统电力设备的位置(右侧或左侧)期间通用的,该位置可能不是预定的。
在步骤408处,执行步骤405的设备(例如,中央控制器)可以将第一电力设备的相L2和L3之间的相差与在步骤406处确定的中间电力设备的相L2和L3之间的相差进行比较。中间、第一和第二电力设备的每个电力设备可以通过比较达到在相L2处生成的正弦波的峰值和达到在相L3处生成的正弦波的峰值之间经过的时间来计算L2-L3相差。例如,在电力设备生成3-相50Hz正弦波的系统中,如果电力设备确定在相L2达到峰值和相L3达到峰值之间经过了毫秒,则电力设备可以确定在相L2和L3之间存在120度相移。如果电力设备确定在相L2达到峰值和相L3达到峰值之间经过了毫秒,则电力设备可以确定在相L2和L3之间存在负120度相移。
如果在步骤408处,中央控制器确定第一电力设备的L2-L3相差基本上与中间电力设备的L2-L3相差相同(例如,两个相差约为120度,或者两个相差约为-120度)。中央控制器可以前进到步骤410,并确立第一电力设备在中间电力设备的左侧,第二电力设备在中间电力设备的右侧。如果,中央控制器确定第一电力设备的L2-L3相差与中间电力设备的L2-L3相差显著不同(例如,一个相差约为120度,而一个相差约为-120度)。中央控制器可以前进到步骤412,并确立第一电力设备在中间电力设备的右侧,第二电力设备在中间电力设备的左侧。
根据本文公开的一些方面,步骤405可以包括比较在步骤404处测量的相序。例如,如果中间电力设备和第一电力设备都具有L1、L2、L3的相序,而第二电力设备具有L1、L3、L2的相序。在步骤408处,中央控制器可以确定第一电力设备和中间电力设备具有大约相同的L2-L3相差,并前进到步骤410。如果中间电力设备具有L1、L2、L3的相序,而第一电力设备具有L1、L3、L2的相序,则在步骤408处,中央控制器可以确定第一电力设备和中间电力设备具有显著不同的L2-L3相差,并前进到步骤412。
系统电力设备109L和109R相对于系统电力设备109M的相对位置的自动检测可以实现故障的快速定位,同时允许系统电力设备109L和109R的通用制造和运输。例如,系统电力设备109L可以基本上与系统电力设备109R相同,并且哪个系统电力设备安装在右侧以及哪个系统电力设备安装在左侧的决定可以由安装者任意做出。一旦控制器(例如,包括在监测系统中或连接到监测系统的集中式系统控制器)已经确立了每个系统电力设备的物理位置,在系统电力设备故障的情况下,控制器就可以(例如,在图形用户界面上或经由消息)提供故障设备的物理位置的指示。在所有三个电力设备109都是通用的情况下,方法400可以能够提供一个逆变器在其他两个逆变器的左侧或右侧的指示。
现在参考图5A,图5A显示了根据本公开的一个或更多个说明性方面的在接线盒250中形成的AC三相连接的更详细视图的部分系统框图和部分示意图500。接线盒250中形成的AC三相连接可以在附加端口块264中,为了扩展由AC断路器204提供的端子可以添加该附加端子块264。来自接线盒250的AC断路器204的另一侧的三相输出端50(导体L1、L2、L3、N、E)可以经由通过压盖19附接并固定到接线盒250的外壳的AC三相电缆提供。接线盒250中形成的AC三相连接包括将电力设备109L、109M和109R的中性端子连接在一起的公共中性导体(N)。公共中性导体也提供给三相输出端50。端子L1可以设置在接线盒250的端子中,作为电力设备109L的L2至电力设备109M的L3和电力设备109R的L1之间的连接。端子L2可以设置在接线盒250的端子中,作为电力设备109L的L3至电力设备109M的L1和电力设备109R的L3之间的连接。端子L3可以设置在接线盒250的端子中,作为电力设备109L的L1至电力设备109M的L2和电力设备109R的L2之间的连接。
接线盒250中形成的AC三相连接可以使得辅助电源电路163L、163M、163R及其各自的电力设备109L、109M、109R接收来自AC输出相L1和中性线(N)、L2和N、L3和N的操作功率,而不是来自一个相(例如L1)和中性线(N)的操作功率。从相L1和中性线(N)、L2和N、L3和N到相应的电源电路163L、163M和163R的功率允许谐波失真以及负载分担在相L1、L2和L3之间共享,而不是在一相之间共享。使用一个相以及不在相L1、L2和L3之间共享负载分担可能不满足操作代码,例如德国低压电网代码VDE-AR-N-4105(LVGC)。LVGC VDE-AR-N-4105包括与相平衡、基于频率的功率降低、无功功率控制、逆变器重新连接条件、总谐波失真、功率因数和输出功率控制相关的要求。用于电网转换器的其他国际标准可以包括例如IEEE 929-2000:Recommended Practice for Utility Interface of Photovoltaic(PV)Systems,IEC 61727;"Characteristics of the utility interface for photovoltaic(PV)systems";International Electrotechnical Commission,IEC 61727,2002and EN61000-3-2-A standard for current harmonics.
如同上面关于方法300和400的描述一样,方法300和400可以应用于接线盒250中形成的AC三相连接,如图5A所示。关于方法300,其中在步骤305处,断路器204将AC电缆端接在电力设备109R和AC断路器204的端子之间。这样,电缆的导体L2和L3可以端接在AC断路器204的相应端子L3和L2中。换句话说,由AC断路器204提供的被标记为相L2和L3的端子交换电缆的导体的相L3和L2。步骤305中的相的交换和根据方法400的步骤的后续操作允许诸如相L1、L2和L3之间的相差的参数由步骤403处的电力设备109M的传感器164b/传感器接口164感测,作为步骤401处DC功率转换为AC功率的结果。如上所示,感测步骤403的结果可以在表1和2中示出。因此,在步骤405处,可以例如通过远程监测技术获得各个电力设备109L和109R相对于中间(M)电力设备109M的横向位置左(L)和右(R)。
远程监测技术可以是通信接口166可连接到本地网络和/或蜂窝网络的地方。例如,到本地网络和/或蜂窝网络的连接可以为了建立到电力设备103/电力设备109M、109L和109R以及链路单元107的互联网连接和/或在它们之间的互联网连接。步骤405可以另外考虑电力设备109M的序列号,以便验证相应电力设备109L和109R相对于中间(M)电力设备109M的横向位置左(L)和右(R)。可选地或另外地,如以上表1和表2中总结的相差和/或使用接近传感器17a和相应目标17b可用于获得和验证相应电力设备109L和109R相对于中间(M)电力设备109M的横向位置左(L)和右(R)。
图5A所示的连接可以总结为如下表3所示:
表3
由于每个辅助电源电路163可以通过将每个L1系统电力设备端子连接到三相AC输出端50的不同相来从中性线(N)和电力设备L1端子汲取功率。每个辅助电源电路163还可以在相之间(例如在相L1和L2之间或相的任何其他组合之间)汲取功率。因此,由系统电力设备109L-109R汲取的总辅助功率可以在三相AC输出端50的相之间均匀分配。均匀汲取的辅助功率可以改善三相AC输出端50的平衡和谐波含量。此外,通过具有不同相序的系统电力设备109L和109R(例如,具有L3-L1-L2相序的系统电力设备109L和具有L1-L3-L2相序的系统电力设备109R)。系统电力设备109L和109R相对于系统电力设备109M的物理位置(例如,系统电力设备109M的左侧或右侧)可以如上所述容易地确定。
现在参考图5B,其显示了根据说明性特征的接线盒250。接线盒250可以与图5A的接线盒250相同,其中明确显示了连接器端子520a-520c、521a-521c、522a-522c和523a-523c。连接器端子520a-523a可被提供用于连接到第一系统电力设备(例如109L),连接器端子520b-523b可被提供用于连接到第二系统电力设备(例如109M),且连接器端子520c-523c可被提供用于连接到第三系统电力设备(例如109R)。每个连接器端子可以被标记以指示预期用途。例如,连接器端子520a可以标记为“N”,以指示其与系统电力设备的中性端子连接器的预期连接。连接器端子521a可以标记为“L1”,以指示其与系统电力设备的L1端子连接器的预期连接,等等。
例如,可以使用字母数字符号或使用不同的颜色来进行标记。在系统电力设备还包括标记的连接器端子的安装中,对于安装者而言利用可能的有益布线方案根据标记将三个系统电力设备连接到接线盒250可能很简单。可能的有益布线方案可能已经在接线盒250内部提供给安装者。使用可能的有益布线方案可以减少与系统安装相关联的时间。交换的相中的两个可以帮助确定功率转换器109相对于彼此的横向位置。上述的另一连接也可以确保由系统电力设备109L-109R汲取的总辅助功率可以在三相AC输出端50的相之间均匀分配。
现在参考图5C,图5C示出了系统电力设备内部进行的AC三相连接的更详细视图的部分系统框图和部分示意图501。系统电力设备119M可以类似于系统电力设备109M,包括集成图5A-5B的接线盒250的一些或全部元件和/或功能。系统电力设备119可以包括用于连接到系统电力设备109L的相L1-L3的端子和用于连接到系统电力设备109R的相L1-L3的端子。组合系统电力设备109M、119M和109R的AC功率的布线布置可以类似于图2C所示的布置或图5A所示的布置来实现。三相输出端50可以直接从系统电力设备119M输出。
现在参考图6,其示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面的移动计算机系统60的简化框图。移动计算系统60可以是例如Apple公司的IPHONETM、膝上型计算机或被配置为运行ANDROIDTM开放式操作系统的智能电话。移动计算机系统60可以通过网络624连接到服务器626。移动计算机系统60也可以通过蜂窝基站收发器620连接到蜂窝网络622的其余部分。移动计算机系统60可以包括连接到本地数据储存器602的处理器600。数据通信模块608可以将处理器600连接到网络624。蜂窝通信模块604可以将处理器600连接到蜂窝网络622,并且蜂窝网络622可以进一步连接到互联网。
移动计算机系统60包括连接到处理器600的一个或更多个设备。例如,一个或更多个外围附属设备,诸如显示器606、全球定位系统(GPS)610、相机612、麦克风614、扬声器618、振动器616、加速计/重力传感器/陀螺仪传感器单元628、蓝牙TM、红外传感器(未示出)。显示器606可以向操作者提供在移动计算机系统60上运行的应用程序的图形用户界面(稍后讨论)。移动计算机系统60的操作者可能能够在电力设备109(例如,电力设备109L、109M)、链路单元107和电力设备103附近或经由互联网连接远程地操作图形用户界面。互联网连接可以经由例如本地网络和/或蜂窝网络。
现在参考图7A,其示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面的图形用户界面(GUI)700,其可以包括可以在移动计算系统60的显示器606上提供的各种屏幕部分。在下面的描述中,移动计算系统60和/或另一计算系统可以位于电力系统10a/10b附近和/或例如经由互联网连接远程定位。
GUI 700的屏幕区域70、71和71a可以被包括在一个图形屏幕上或者被显示在不同的图形屏幕上(例如,取决于可用的屏幕大小)。在下面的描述中,可以通过举例的方式引用触摸屏,但是可以在例如通过鼠标和指针来选择项目的情况下使用诸如计算机监控器的其它屏幕。
在下面的描述中,GUI 700的屏幕区域70、71和71a可以提供从服务器626/网络624、远程服务器的数据的上传和下载以及直接从一个移动计算系统60到另一个移动计算系统60的数据的上传和下载。数据的上传和下载也可以通过使用通信电路,诸如通信接口129和/或数据通信模块608、现有通信电路和/或改装通信电路、现有通信电路和电力线路通信(PLC)的组合。数据可以包括例如来自传感器/传感器接口125/164的感测和测量的参数,诸如电压、电流、功率、阻抗、功率因数、相位角、相位的谐波失真和/或温度。数据还可以包括例如用于链路单元107、储存设备106、电力设备103和电力设备109的配置数据或固件升级。
通常,每个屏幕区域可以全部用作图标,当用户使用智能电话的触摸屏器件来触摸或者滑动图标时,所述图标允许出现多个子菜单选项。子菜单可以例如允许用户查看另一个电力系统或电力系统的不同独立部分。
GUI 700可以包括例如主屏幕区域70,主屏幕区域70可以向用户提供例如关于电力系统10a/10b的位置的信息。当地时间和日期,关于该地点的天气状况、该地点的温度和电力系统10a/10b在该地点的风速的指示。当地时间和日期对于下面描述的每个屏幕区域可以是公共的,但是例如也可以显示除了当地时间和日期之外的其它信息。显示两个示例菜单按钮,其可以经由两个菜单按钮给出在移动计算系统60上运行的应用的两种可能的用途:维护/监测菜单按钮、安装者的/调试菜单按钮。可以添加其它按钮,诸如例如提供站点管理功能。在下面的描述中,每个屏幕区域都可以呈现给用户,而不管两个按钮中的哪个被选择。然而,每个屏幕区域在外观上相似时都可以取决于两个按钮中的哪一个被选择而向用户呈现不同的选项。例如,访问和/或访问级别也可以通过使用用户名和密码提供给各个屏幕区域。
屏幕区域71可以包括(例如,响应于用户选择的安装/调试按钮)局部地形图和/或系统框图。局部地形图和/或系统框图可以显示例如电力系统10a/10b的布线配置111、链路单元107、储存设备106和电力设备109之间的输入和输出。电力系统10a/10b的其他部件可以通过用户手指在移动计算设备60的屏幕上滑动来显示。局部地形图和/或系统框图可以被预加载到移动计算设备60中。预加载可以是对于电力系统10a/10b的设计规范的结果,或者可以作为用户/安装者在安装和/或调试电力系统10a/10b的部件时使用的映射算法的一部分而被添加。
屏幕71的功能可以允许用户/安装者输入对于电力系统10a/10b的部件的ID号。每个部件是如何彼此电连接的,以及这些部件是如何在位置和相互邻近方面进行映射的。例如,如果按下布线配置111图标,则屏幕区域71a可以是子屏幕区域。子屏幕可以显示布线配置111的进一步细节,以包括一串电力设备103的输出端,其中每个电力设备103的输入端连接到电源101(例如光伏板)。
屏幕71a还可以包括要为每个部件输入的ID号,以显示设计的电压(V)和电流(A),以及例如允许用户/安装者输入光伏(PV)板的角度和/或PV板/电源101的位置。屏幕区域71a可以(例如,响应于用户选择的安装/调试按钮)允许通过相对于电力设备103激活旁路单元Q9来在串中查找故障。旁路单元Q9的激活结果可以根据由屏幕区域71a中的传感器/传感器接口125感测的电压(V)和电流(A)来监测。例如,串中低于预期的串电流和旁路单元Q9的使用可以帮助识别故障电源101和/或电源电路135。串的旁路单元Q9的监测和操作可以是当操作者在具有移动计算设备60的电力系统10a和10b的部件附近和/或连接到本地网络和/或蜂窝网络时。例如,到本地网络和/或蜂窝网络的连接可以是为了建立到电力设备103/电力设备109M、109L和109R以及链路单元107的互联网连接和/或在它们之间的互联网连接。
现在参考图7B,其示出了根据本公开的一个或更多个说明性方面的图形用户界面(GUI)700,其可以包括图形用户界面(GUI)700的各种屏幕部分。在用户选择安装/调试按钮的情况下,作为按下由屏幕区域71中的虚线所示的电力设备109图标的结果,屏幕区域71b可以是子屏幕。根据上述关于电力设备109L、109M和109R的并联连接的特征,按下功率转换器图标可以在屏幕区域71b中显示电力设备109L、109M、109R和接线盒250,以提供组合的AC三相输出。屏幕区域71b提供垂直滑块72,以显示电力设备109M(部分示出)和电力设备109L(未示出)的进一步细节。接线盒250、电力设备109R和电力设备109M的附加操作特征可以通过相应的垂直滑块72a、72b和72c来揭示。在用户选择安装/调试按钮的情况下,在屏幕区域71b中,如果按下用于接线盒250的图标,可以允许安装者查看例如类似于图2A的接线盒250的布线图。该布线图可以显示电线或导体如何连接到接线盒250的部件,诸如DC断路器206、隔离开关254,以及它们如何与AC断路器204相关。AC电缆的导体可以被标记为L1、L2和L3,或者可以被颜色编码,使得L1、L2和L3分别对应于例如红色、黄色和蓝色。
关于安装和调试的上下文,显示的操作参数的细节可能是向电力设备109L、109M和109R提供配置的结果。配置可以是何时具有移动计算系统60和/或另一计算系统的安装者可以位于电力系统10a/10b附近和/或例如经由互联网连接远程定位。该配置例如可以包括用于电力设备109L、109M和109R的配置参数,以根据规定的功能共享由系统电力设备109L、109M和109R到负载的功率转换。规定的功能可以允许每个系统电力设备109L、109M和109R自主确定其功率转换的共享。然后,每个系统电力设备109L、109M和109R可以根据其自己的功率转换公式/函数进行操作,使得整个并联连接的系统电力设备109L、109M和109R以预定方式共享到负载的功率转换。
关于调试的上下文,例如,用传感器164a/164b监测/感测(步骤403)对于电力设备109R的操作参数可以包括符号值:符号=1,如关于表2所示和所述。符号=1可以指示电力设备109R横向地定位到电力设备109M的右侧(R)。其中关于电力设备109L符号值:符号=-1指示电力设备109L横向地定位到电力设备109M的左侧(L)。调试、监测/感测(步骤403)模式可以帮助用户识别和/或确认电力设备109R横向地定位到电力设备109M的右侧(R)。调试、监测/感测(步骤403)可以由电力设备109L、109M和109R附近的用户进行,或者通过互联网连接远程连接。这样,根据上面描述的并在屏幕区域71b中使用的方法400,用户能够在位置上定位电力设备109L、109M和109R彼此之间的横向位置,并确保被监测或感测的参数可以适当地归属于电力设备109L、109M和109R中的每一个。传感器164a和164b以及传感器接口164的其它传感器可以感测诸如在端子DC+和DC-处的DC上的DC电压和/或电流输入的电气参数。感测的电气参数还可以包括端子L1、L2和L3上的三相输出的AC三相电压。由传感器164a和传感器164b感测的其他参数还可以包括端子L1、L2和L3上的三相电压之间的相差、端子L1、L2和L3上的三相电压的频率、端子L1、L2和L3上的三相电压的总谐波失真(THD)、端子L1、L2和L3上的三相电压的功率因数、功率切换电路160中使用的散热器和/或开关设备的温度。
本文公开的一个或多个说明性方面可以包括通用或专用计算机系统,其包括下面更详细地讨论的各种计算机硬件组件。本文中公开的各个方面还可以包括用于载有或具有存储于其上的计算机可执行指令、计算机可读指令或数据结构的计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以是任何可用的介质,其可以被通用或专用计算机系统访问。作为示例而非限制,这样的计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以包括诸如RAM、ROM、EPROM、闪存盘、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备之类的物理存储介质,或者包括可以用于携带或存储以计算机可执行指令、计算机可读指令或数据结构的形式并且可以被通用或专用计算机系统访问的期望的程序代码机制的任何其它介质。
在本说明书和以下权利要求书中,“计算机系统”可以被定义为一起工作以对电子数据执行操作的一个或多个软件或固件模块、一个或多个硬件模块或其组合。例如,计算机系统的定义可以包括个人计算机的硬件组件,以及软件或固件模块,诸如个人计算机的操作系统。模块的物理布局可能并不重要。计算机系统可以包括经由计算机网络连接的一个或多个计算机。同样,计算机系统可以包括单个物理设备(诸如智能电话),该单个物理设备的内部模块(诸如存储器和处理器)一起工作以对电子数据执行操作。尽管任何计算机系统可以是移动的,但术语“移动计算系统”尤其可以包括膝上型计算机、上网本计算机、蜂窝式电话、智能电话、无线电话、个人数字助理、具有触敏屏幕的便携式计算机等。
在本说明书和以下权利要求中,“网络”可以被定义为两个或更多个计算机系统可以交换数据的任何体系结构。术语“网络”可以包括广域网、因特网、局域网、内联网、诸如“Wi-Fi”的无线网络、虚拟专用网络、使用接入点名称(APN)的移动接入网络和因特网。交换的数据可以是对两个或更多计算机系统有意义的电信号的形式。当数据可以通过网络或其它通信连接(硬连线、无线或硬连线或无线的组合)传输或提供给计算机系统或计算机设备时,该连接可以被适当地视为计算机可读介质。因此,任何这样的连接可以被适当地称为计算机可读介质。上述的组合也应该被包括在计算机可读介质的范围内。计算机可执行指令包括例如使通用计算机系统或专用计算机系统执行特定功能或功能组的指令和数据。
这里使用的术语“服务器”是指包括处理器、数据存储器和网络适配器的计算机系统,该计算机系统通常被配置为提供计算机网络上的服务。接收由服务器提供的服务的计算机系统可以被称为“客户端”计算机系统。这里使用的术语“数据”可以是指处理的模拟信号,该处理包括模拟到数字的转换以形成计算机系统可访问的数字信息。
可以注意到,在本文中的各个元件之间阐述了各种连接。除非指定了其他方式,否则这些连接一般可以直接或间接地进行,本说明书可能并不旨在限制这方面。此外,本公开的一个方面(和/或一种情况)的元件可以以适当的组合或子组合与来自本公开的其它方面(和/或其他情况)的元件组合。
已经根据示例描述了本公开的各方面。虽然示出了体现本公开的各个方面的如本文所述的说明性系统和方法,但是应当理解,可以根据前述教导进行修改。例如,上述示例的每个特征可以单独使用,或者与其他示例的元素组合或子组合使用。例如,任何上述系统和方法或其部分可以与其他方法和系统或上述其部分组合。例如,附图中所示出的步骤可以以除了所阐述的顺序之外的顺序来执行,并且一个或更多个所示的步骤可以根据本公开的方面是可选的。还将认识到,在不脱离本公开的范围的情况下可以进行各种修改。因此,本描述被认为是说明性的,而不是对本公开的限制。
在下列的附加的条款中进一步地描述了各种特征:
条款1.一种装置,包括:
以并联连接进行连接的多个直流(DC)到交流(AC)三相逆变器,其中,并联连接包括:
至少一对DC输入端子;和
三相输出,其包括分别设置在第一相AC输出端子、第二相AC输出端子和第三相AC输出端子上的第一相、第二相和第三相,
其中,DC到AC三相逆变器中的至少一个的三相输出的三个相的导体中的两个被交换,并通过三相输出连接到以下中的至少一个:第一相AC输出端子、第二相AC输出端子或第三相AC输出端子。
条款2.根据条款1所述的装置,其中,所述DC到AC三相逆变器被配置为将至少一对DC输入端子上的DC功率转换为所述第一相AC输出端子、所述第二相AC输出端子和所述第三相AC输出端子上的组合AC功率。
条款3.根据条款1所述的装置,其中,所述DC到AC三相逆变器之一的三个交流输出端子中的一个连接到所述DC到AC三相逆变器中的另一个的三个AC输出端子中的一个,并且
其中,所述DC到AC三相逆变器之一的三个AC输出端子中的一个提供了与所述DC到AC三相逆变器中的另一个的三个AC输出端子中的一个相比的不同相。
条款4.根据条款3所述的装置,其中,多个DC到AC三相逆变器包括第一DC到AC三相逆变器、第二DC到AC三相逆变器和第三DC到AC三相逆变器,所述第一DC到AC三相逆变器横向地定位到所述第二DC到AC三相逆变器的左侧,并且所述第三DC到AC三相逆变器横向地定位到所述第二DC到AC三相逆变器的右侧。
条款5.根据条款4所述的装置,其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,
其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
条款6.根据条款5所述的装置,还包括:
第一相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
第二相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,以及
第三相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
条款7.根据条款4所述的装置,其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子,
其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,以及
其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子。
条款8.根据条款7所述的装置,还包括:
第一相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
第二相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,
第三相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
条款9.一种用于以并联连接进行连接的多个直流(DC)到交流(AC)三相逆变器的方法,所述方法包括:
安装和定位所述DC到AC三相逆变器,其中所述DC到AC三相逆变器中的至少一个横向地定位到另一DC到AC三相逆变器的左侧或右侧;
提供在至少一对DC输入端子和三相输出之间的并联连接,所述三相输出包括分别设置在第一相AC输出端子、第二相AC输出端子和第三相AC输出端子上的第一相、第二相和第三相;以及
在并联连接中,将所述DC到AC三相逆变器中的至少一个的三相输出的三个相的两个导体进行交换并连接到以下中的至少一个:第一相AC输出端子、第二相AC输出端子或第三相AC输出端子。
条款10.根据条款9所述的方法,其中,交换和连接包括:
将所述DC到AC三相逆变器之一的三个AC输出端子中的一个连接到所述DC到AC三相逆变器中的另一个的三个AC输出端子中的一个,
其中,所述DC到AC三相逆变器之一的三个AC输出端子中的一个提供了与所述DC到AC三相逆变器中的另一个的三个AC输出端子中的一个相比的不同相。
条款11.根据条款9所述的方法,还包括:
将所述至少一对DC输入端子上的DC功率转换为所述第一相AC输出端子、所述第二相AC输出端子和所述第三相AC输出端子上的组合AC功率;
感测以下至少一个上的参数:所述第一相AC输出端子、所述第二相AC输出端子,或所述第三相AC输出端子;以及
响应于感测和安装,验证所述DC到AC三相逆变器彼此之间的横向定位。
条款12.根据条款9、条款10或条款11所述的方法,还包括:
从第一相AC输出端子和中性端子、第二相AC输出端子和中性端子、或者第三相AC输出端子和中性端子中的至少一个向每个DC到AC三相逆变器提供辅助功率。
条款13.根据条款11或条款12所述的方法,其中,所述参数选自电压、电流、频率相位角、功率因数、阻抗、谐波失真或温度中的至少一个。
条款14.根据条款9所述的方法,其中,所述多个DC到AC三相逆变器包括第一DC到AC三相逆变器、第二DC到AC三相逆变器和第三DC到AC三相逆变器,所述第一DC到AC三相逆变器横向地定位到所述第二DC到AC三相逆变器的左侧,并且所述第三DC到AC三相逆变器横向地定位到所述第二DC到AC三相逆变器的右侧。
条款15.根据条款14所述的方法,还包括:
将所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
将所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,以及
将所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
条款16.根据条款15所述的方法,还包括:
将第一相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
将第二相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,以及
将第三相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
条款17.根据条款14所述的方法,还包括:
将所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子,
将所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,以及
将所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子。
条款18.根据条款17所述的方法,还包括:
将第一相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
将第二相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,以及
将第三相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
条款19.一种非暂时性计算机可读介质,具有记录在其上的程序代码,所述程序代码在由一个或更多个处理器执行时使所述一个或更多个处理器:
用传感器感测一组并联连接的3相AC输出端子中的至少两相之间的至少一个相差,其中并联连接的AC输出端子是三个并联连接的DC到AC三相逆变器,其中3相AC输出端子选自包括以下至少一个的组:第一相AC输出端子、第二相AC输出端子或第三相AC输出端子,其中到AC输出端子的至少一相的导体布线被AC输出端子用另一相AC输出端子的至少一相的导体布线交换;和
验证至少一个相差的符号不同于其它相差的符号,以确定至少一个三相逆变器相对于三相逆变器中的至少一个其它三相逆变器的横向位置。
条款20.根据条款19所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述程序代码在由所述一个或更多个处理器执行时还使所述一个或更多个处理器:
将所述DC到AC三相逆变器之一的3相AC输出端子中的一个连接到所述DC到AC三相逆变器中的另一个的3相AC输出端子中的一个,
其中,所述DC到AC三相逆变器之一的3相AC输出端子中的一个提供了与所述DC到AC三相逆变器中的另一个的3相AC输出端子中的一个相比的不同相。
条款21.一种装置,包括:
第一组输入端子、第二组输入端子和第三组输入端子,其中每组输入端子包括第一相输入端子、第二相输入端子和第三相输入端子,并且第一输入端子、第二输入端子和第三输入端子分别标记为第一端子、第二端子和第三端子;和
一组输出端子,其包括第一相输出端子、第二相输出端子和第三相输出端子,
其中,所述第一组输入端子的第一相输入端子连接到所述第二组输入端子的第一相输入端子、所述第三组输入端子的第一相输入端子和第一相输出,
其中,所述第一组输入端子的第二相输入端子连接到所述第二组输入端子的第二相输入端子、所述第三组输入端子的第三相输入端子和第二相输出,以及
其中,所述第一组输入端子的第三相输入端子连接到所述第二组输入端子的第三相输入端子、所述第三组输入端子的第二相输入端子和第三相输出。
条款22.根据条款21所述的装置,其中,使用字母数字字符将第一输入端子、第二输入端子和第三输入端子分别标记为第一端子、第二端子和第三端子。
条款23.根据条款21或条款22所述的装置,其中,使用第一颜色来标记第一输入端子,使用第二颜色来标记第二输入端子,以及使用第三颜色来标记第三输入端子,来将第一输入端子、第二输入端子和第三输入端子分别标记为第一端子、第二端子和第三端子。
条款24.一种装置,包括:
第一组输入端子、第二组输入端子和第三组输入端子,其中每组输入端子包括第一相输入端子、第二相输入端子和第三相输入端子,并且第一输入端子、第二输入端子和第三输入端子分别标记为第一端子、第二端子和第三端子;和
一组输出端子,其包括第一相输出端子、第二相输出端子和第三相输出端子,
其中,所述第一组输入端子的第一相输入端子连接到所述第二组输入端子的第二相输入端子、所述第三组输入端子的第二相输入端子和第三相输出;
其中,所述第一组输入端子的第二相输入端子连接到所述第二组输入端子的第三相输入端子、所述第三组输入端子的第一相输入端子和第一相输出;以及
其中,所述第一组输入端子的第三相输入端子连接到所述第二组输入端子的第一相输入端子、所述第三组输入端子的第三相输入端子和第二相输出。
条款25.根据条款24的所述的装置,其中,所述第一组输入端子、第二组输入端子和第三组输入端子中的每一个的第一相输入端子连接到相应的辅助电源电路。
条款26.一种方法,包括:
并联连接三个DC/AC三相转换器的输出端子,
产生组合的三相AC输出,
从三相AC输出的第一相汲取功率以向第一DC/AC转换器提供辅助功率,
从三相AC输出的第二相汲取功率以向第二DC/AC转换器提供辅助功率,以及
从三相AC输出的第三相汲取功率以向第三DC/AC转换器提供辅助功率。
条款27.根据条款26所述的方法,其中,并联连接三个DC/AC三相转换器的输出端子包括:
将第一标记相端子、第二标记相端子和第三标记相端子中的每一个连接到相应标记的端子。
条款28.根据条款26或条款27所述的方法,其中,三个DC/AC三相转换器从基本上相同标记的相提取辅助功率。

Claims (15)

1.一种装置,包括:
以并联连接进行连接的多个直流(DC)到交流(AC)三相逆变器,其中,所述并联连接包括:
至少一对DC输入端子;和
三相输出,其包括分别设置在第一相AC输出端子、第二相AC输出端子和第三相AC输出端子上的第一相、第二相和第三相,
其中,所述DC到AC三相逆变器中的至少一个的三相输出的三个相的导体中的两个被交换,并通过所述三相输出连接到以下中的至少一个:所述第一相AC输出端子、所述第二相AC输出端子或所述第三相AC输出端子。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述DC到AC三相逆变器被配置为将所述至少一对DC输入端子上的DC功率转换为所述第一相AC输出端子、所述第二相AC输出端子和所述第三相AC输出端子上的组合AC功率。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述DC到AC三相逆变器之一的三个AC输出端子中的一个连接到所述DC到AC三相逆变器中的另一个的三个AC输出端子中的一个,并且
其中,所述DC到AC三相逆变器之一的三个AC输出端子中的一个提供了与所述DC到AC三相逆变器中的另一个的三个AC输出端子中的一个相比的不同相。
4.根据权利要求3所述的装置,其中,所述多个DC到AC三相逆变器包括第一DC到AC三相逆变器、第二DC到AC三相逆变器和第三DC到AC三相逆变器,所述第一DC到AC三相逆变器横向地定位在所述第二DC到AC三相逆变器的左侧,并且所述第三DC到AC三相逆变器横向地定位在所述第二DC到AC三相逆变器的右侧。
5.根据权利要求4所述的装置,其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,以及
其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
6.根据权利要求5所述的装置,还包括:
第一相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
第二相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,以及
第三相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
7.根据权利要求4所述的装置,其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子,
其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,以及
其中,所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子连接到所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子。
8.根据权利要求7所述的装置,还包括:
第一相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
第二相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,以及
第三相输出,其连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
9.一种用于以并联连接进行连接的多个直流(DC)到交流(AC)三相逆变器的方法,所述方法包括:
安装和定位所述DC到AC三相逆变器,其中所述DC到AC三相逆变器中的至少一个横向地定位到另一DC到AC三相逆变器的左侧或右侧;
提供在至少一对DC输入端子和三相输出之间的并联连接,所述三相输出包括分别设置在第一相AC输出端子、第二相AC输出端子和第三相AC输出端子上的第一相、第二相和第三相;以及
在所述并联连接中,将所述DC到AC三相逆变器中的至少一个的三相输出的三个相的两个导体进行交换并连接到以下中的至少一个:所述第一相AC输出端子、所述第二相AC输出端子或所述第三相AC输出端子。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,交换和连接包括:
将所述DC到AC三相逆变器之一的三个AC输出端子中的一个连接到所述DC到AC三相逆变器中的另一个的三个AC输出端子中的一个,
其中,所述DC到AC三相逆变器之一的三个AC输出端子中的一个提供了与所述DC到AC三相逆变器中的另一个的三个AC输出端子中的一个相比的不同相。
11.根据权利要求9所述的方法,还包括:
将所述至少一对DC输入端子上的DC功率转换为所述第一相AC输出端子、所述第二相AC输出端子和所述第三相AC输出端子上的组合AC功率;
感测以下中的至少一个上的参数:所述第一相AC输出端子、所述第二相AC输出端子或所述第三相AC输出端子,其中所述参数选自以下中的至少一个:电压、电流、频率相位角、功率因数、阻抗、谐波失真或温度;以及
响应于感测和安装,验证所述DC到AC三相逆变器彼此之间的横向定位。
12.根据权利要求9所述的方法,还包括:
从以下中的至少一个向每个所述DC到AC三相逆变器提供辅助功率:所述第一相AC输出端子和中性端子、所述第二相AC输出端子和所述中性端子、或者所述第三相AC输出端子和所述中性端子。
13.根据权利要求9所述的方法,其中,所述多个DC到AC三相逆变器包括第一DC到AC三相逆变器、第二DC到AC三相逆变器和第三DC到AC三相逆变器,所述第一DC到AC三相逆变器横向地定位在所述第二DC到AC三相逆变器的左侧,并且所述第三DC到AC三相逆变器横向地定位在所述第二DC到AC三相逆变器的右侧。
14.根据权利要求13所述的方法,还包括:
将第一相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
将第二相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,以及
将第三相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
15.根据权利要求13所述的方法,还包括:
将第一相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子,
将第二相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第三相AC输出端子,以及
将第三相输出连接到所述第一DC到AC三相逆变器的第一相AC输出端子、所述第二DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子和所述第三DC到AC三相逆变器的第二相AC输出端子。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110277953A (zh) * 2019-06-19 2019-09-24 宁波诺丁汉大学 基于变pwm频率法的永磁同步电机模块化驱动器的主动热管理方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3055454A1 (en) * 2019-09-16 2021-03-16 Weihai Xue An apparatus, method and article for maximizing solar charge current through the use of split wire(s) in a solar array with solar panels connected in the combination of series andparallel
WO2021208045A1 (zh) * 2020-04-16 2021-10-21 华为技术有限公司 一种电源系统
CN111342464B (zh) * 2020-04-21 2021-12-10 西安热工研究院有限公司 一种单母线系统接线方式机组核相的系统及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2227651A (en) * 1939-10-19 1941-01-07 Bbc Brown Boveri & Cie Electric valve control system
CN103095165A (zh) * 2013-01-16 2013-05-08 武汉新能源接入装备与技术研究院有限公司 无输出隔离变压器的三相逆变器并联控制方法
CN104885322A (zh) * 2013-01-30 2015-09-02 艾思玛太阳能技术股份公司 用于通过共同连接到dc/ac转换器的直流电压输入端的多个直流电源进行功率分配的方法和逆变器
CN204928190U (zh) * 2015-08-17 2015-12-30 日月元科技(深圳)有限公司 太阳能逆变系统
CN106464162A (zh) * 2014-06-20 2017-02-22 通用电气公司 用于对多逆变器功率变换器的控制的装置及方法
CN106463970A (zh) * 2014-02-28 2017-02-22 依利安达公司 逆变器系统
US20170250622A1 (en) * 2016-02-29 2017-08-31 The Boeing Company Balancing current within a modular converter system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005507169A (ja) * 2001-10-25 2005-03-10 サンディア コーポレーション 交流光起電ビルディングブロック
JP2008517582A (ja) * 2004-10-20 2008-05-22 シーメンス ヴィディーオー オートモーティヴ コーポレイション 電力システム、方法および装置
CN2907018Y (zh) * 2006-06-13 2007-05-30 邹吉学 直埋式交联电缆多分支接线箱
US7772716B2 (en) * 2007-03-27 2010-08-10 Newdoll Enterprises Llc Distributed maximum power point tracking system, structure and process
US7564703B1 (en) * 2007-04-17 2009-07-21 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for synchronized parallel operation of PWM inverters with limited circulating current
CN102067429A (zh) * 2008-05-14 2011-05-18 国家半导体公司 用于智能型转换器数组的系统及方法
US8254090B2 (en) * 2009-09-09 2012-08-28 Sundial Power Pods, Llc Mobile power system
US8937822B2 (en) * 2011-05-08 2015-01-20 Paul Wilkinson Dent Solar energy conversion and utilization system
CN107171582B (zh) * 2011-09-29 2019-03-29 株式会社大亨 信号处理装置、滤波器、控制电路、逆变器和转换器系统
EP2904680B1 (en) 2012-10-01 2020-04-29 ABB Schweiz AG A method and a system for a fast bus transfer in an electrical power system
JP2015126544A (ja) 2013-12-25 2015-07-06 東芝シュネデール・インバータ株式会社 三相電源の相順切替装置
US9923487B2 (en) * 2014-04-14 2018-03-20 Tmeic Corporation Hybrid power converter for renewable energy power plant
WO2015194012A1 (ja) * 2014-06-19 2015-12-23 株式会社安川電機 マトリクスコンバータ
JP6243575B2 (ja) * 2015-04-01 2017-12-06 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源装置およびそれを用いた無停電電源システム
US9762143B2 (en) * 2015-04-29 2017-09-12 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Devices and methods for controlling current in inverters

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2227651A (en) * 1939-10-19 1941-01-07 Bbc Brown Boveri & Cie Electric valve control system
CN103095165A (zh) * 2013-01-16 2013-05-08 武汉新能源接入装备与技术研究院有限公司 无输出隔离变压器的三相逆变器并联控制方法
CN104885322A (zh) * 2013-01-30 2015-09-02 艾思玛太阳能技术股份公司 用于通过共同连接到dc/ac转换器的直流电压输入端的多个直流电源进行功率分配的方法和逆变器
CN106463970A (zh) * 2014-02-28 2017-02-22 依利安达公司 逆变器系统
CN106464162A (zh) * 2014-06-20 2017-02-22 通用电气公司 用于对多逆变器功率变换器的控制的装置及方法
CN204928190U (zh) * 2015-08-17 2015-12-30 日月元科技(深圳)有限公司 太阳能逆变系统
US20170250622A1 (en) * 2016-02-29 2017-08-31 The Boeing Company Balancing current within a modular converter system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110277953A (zh) * 2019-06-19 2019-09-24 宁波诺丁汉大学 基于变pwm频率法的永磁同步电机模块化驱动器的主动热管理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200083821A1 (en) 2020-03-12
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