ES2893405T3 - Método y sistema de conversión de energía - Google Patents

Método y sistema de conversión de energía Download PDF

Info

Publication number
ES2893405T3
ES2893405T3 ES15802972T ES15802972T ES2893405T3 ES 2893405 T3 ES2893405 T3 ES 2893405T3 ES 15802972 T ES15802972 T ES 15802972T ES 15802972 T ES15802972 T ES 15802972T ES 2893405 T3 ES2893405 T3 ES 2893405T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
voltage
modules
module
control unit
series
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES15802972T
Other languages
English (en)
Inventor
Kevin Stephen Davies
Alexander Philip Davies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2014902176A external-priority patent/AU2014902176A0/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of ES2893405T3 publication Critical patent/ES2893405T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/125—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M3/135—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/026—Current limitation using PTC resistors, i.e. resistors with a large positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

Un sistema (10) de conversión de energía que comprende: una pluralidad de módulos (14) cada uno con una entrada y una salida y que se conectan en serie de modo que la salida de cualquier módulo (14) se conecta a la entrada de un módulo (14) posterior, al menos uno de los módulos (14) se conecta a al menos una fuente de alimentación de corriente continua que alimenta al módulo (14); uno o más dispositivos (18) de almacenamiento en conexión con la al menos una fuente de alimentación de corriente continua de modo que la al menos una fuente de alimentación de corriente continua cargue los dispositivos (18) de almacenamiento; el circuito de control de voltaje en cada módulo (14) operable para conmutar el dispositivo (18) de almacenamiento entre la entrada y la salida para proporcionar un voltaje de módulo máximo y un voltaje de módulo mínimo; una unidad (20) compensadora que tiene una entrada y una salida en serie con los módulos (14), la unidad (20) compensadora que incluye un dispositivo (18) de almacenamiento cargado por corriente en serie dentro del sistema y que incluye un circuito (21) de control de voltaje del compensador para variar el voltaje suministrado entre la entrada y la salida de la unidad (20) compensadora; una unidad de control en comunicación con los circuitos de control de voltaje de cada uno de los módulos (14) y la unidad (20) compensadora para controlar el voltaje entre las entradas y salidas de los mismos; en donde la unidad de control está configurada de modo que cuando la unidad de control opera el circuito de control de voltaje de un módulo (14) para variar el voltaje suministrado por el módulo, la unidad de control aplica, a través del circuito (21) de control de voltaje del compensador, un cambio correspondiente pero opuesto en el voltaje suministrado por la unidad (20) compensadora y, entre tales variaciones, la unidad de control aumenta o disminuye el voltaje entre la entrada y la salida de la unidad (20) compensadora para emitir una señal deseada.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema de conversión de energía
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema y un método para convertir energía entre energía de corriente continua (CC) y energía de corriente alterna (CA).
Antecedentes de la invención
Hay una serie de aplicaciones en las que se necesita la conversión entre energía de CC y energía de CA. Las patentes internacionales anteriores del solicitante, publicadas con los números WO2012/016285 y WO2013/023248, describen tales sistemas que tienen métodos mejorados para realizar esta conversión.
Los sistemas descritos proporcionan la creación de una señal de CA adecuada para la alimentación o la inyección a la red eléctrica de fuentes de CC que constan de una cadena de módulos, cada uno de los cuales se conecta a una fuente de alimentación de CC. Los módulos se conectan y desconectan en serie para formar una aproximación escalonada de una señal de CA y se realizan rampas adicionales para permitir que la señal se parezca más a una señal de CA suave.
Los sistemas de los documentos WO2012/016285 y WO2013/023248 describen el uso de reguladores de conmutación en cada módulo. Usando una señal de modulación por ancho de pulsos (PWM), los reguladores de conmutación permiten que los voltajes aumenten o disminuyan desde el voltaje máximo para que la señal de salida se parezca más a la señal de CA deseada y los sistemas describen mecanismos de derivación para reducir la pérdida de energía mientras no se produzca la regulación de conmutación.
Un problema con un sistema de este tipo es la complejidad de la disposición de conmutación y la menor fiabilidad y costes más altos resultantes teniendo reguladores de conmutación en cada uno de los módulos o un corrector de voltaje de la forma descrita.
Según un aspecto de la presente invención, se describe un sistema que tiene una configuración destinada a reducir esta complejidad y los problemas de fiabilidad y coste resultantes.
Otro problema con un sistema de este tipo se refiere a la compatibilidad electromagnética (EMC) del sistema a medida que se conmutan las fuentes de alimentación, tales como los paneles. Con una reducción del uso de reguladores de conmutación dentro de cada uno de los módulos, es posible una EMC menor. Con el uso de cadenas más largas de paneles conmutados que se dirigen a un corrector de voltaje común, una EMC menor podría alcanzar niveles problemáticos.
Otro problema potencial con tal sistema es lidiar con picos y sobrecargas de voltaje de la red. Generalmente, 240 Voltios de corriente alterna (Vca) tiene una clasificación de voltaje máximo contingente del 20% por encima del voltaje habitual con sobrecargas que alcanzan potencialmente los 290 Vca. Es razonable esperar que los dispositivos de almacenamiento en este tipo de sistema hagan frente a la producción de una forma de onda con voltajes que podrían aumentar hasta 290 Vca, ya que la corriente de los fallos de conmutación que exceden este voltaje se absorbe fácilmente. Sin embargo, debido a la baja impedancia de la red y la impedancia extremadamente baja de los dispositivos de almacenamiento conectados en serie, las sobrecargas de voltaje más altas pueden crear altas corrientes dañinas en los dispositivos de almacenamiento.
También es deseable tener un sistema rentable en coste y eficiente que pueda hacer frente a cortocircuitos de la red externa que provoquen fusibles quemados y picos de corriente de alto voltaje posteriores sin sufrir daños.
Adicionalmente, en tales sistemas, las fuentes de alimentación de CC a menudo diferirán en características de un módulo a otro. Por ejemplo, en el caso de los paneles solares que forman las fuentes de alimentación de DC, las salidas pueden estar afectadas por el sombreado, el tipo de panel, la dirección, la antigüedad y otros factores. Como los módulos son entregados a través de una conexión en serie, la corriente de salida de cada módulo es necesariamente igual, pero sus voltajes individuales pueden ser bastante variables.
La presente invención se refiere a un sistema y un método mejorados para la conversión de energía de CC a CA destinados a abordar, al menos en parte, los problemas mencionados anteriormente.
El documento US-A-2013242628 describe un acondicionador de energía solar convencional.
Compendio de la invención
Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para convertir energía como se define en la reivindicación 1 a continuación.
Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para convertir energía como se define en la reivindicación 11 a continuación.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describirá ahora, a modo de ejemplo, con referencia a los siguientes dibujos, en los que:
La Figura 1 es un diagrama de bloques de una parte de un sistema de conversión de energía según la presente invención;
La Figura 2 es un gráfico que muestra la conmutación de la unidad compensadora y los módulos de la presente invención.
La Figura 3 es una realización del circuito de una unidad compensadora según la presente invención;
La Figura 4a es un esquema de un circuito de velocidad de respuesta que muestra aspectos funcionales del circuito; La Figura 4b es una realización de un circuito de velocidad de respuesta para uno de los módulos del sistema; La Figura 5 es una realización de un circuito de protección para la presente invención;
La Figura 6 es una segunda realización del circuito de una unidad compensadora según la presente invención; La Figura 7 es una tercera realización del circuito de una unidad compensadora según la presente invención;
La Figura 8a es una cuarta realización del circuito de una unidad compensadora según la presente invención; y La Figura 8b es una quinta realización del circuito de una unidad compensadora según la presente invención.
Descripción detallada de las formas de realización preferidas
El sistema 10 de conversión de energía es generalmente del tipo descrito en las solicitudes WO2012/016285 y WO2013/023248 de patente internacionales anteriores del solicitante. La Figura 1 es un diagrama de bloques que representa los elementos generales del sistema 10.
El sistema 10 de conversión de energía incluye una pluralidad de módulos 14 cada uno asociado con al menos una fuente de alimentación. Las fuentes de alimentación pueden ser, por ejemplo, paneles solares o baterías.
Cada uno de los módulos 14 también está provisto de un dispositivo 18 de almacenamiento y se conecta a los terminales de la fuente de alimentación. Los dispositivos 18 de almacenamiento pueden comprender condensadores electrolíticos o baterías de un tipo que suministre pulsos de corriente de forma eficiente y fiable. Los dispositivos 18 de almacenamiento almacenan la carga de la fuente de alimentación de modo que cuando el módulo 14 está en derivación, la energía generada por la fuente de alimentación continúa almacenándose en el dispositivo 18 de almacenamiento para su uso. Los dispositivos 18 de almacenamiento pueden estar separados de o ser parte de la fuente de alimentación.
Cada uno de estos módulos 14 tiene una entrada y una salida. Se puede suministrar voltaje de DC desde el dispositivo 18 de almacenamiento a través de la entrada y la salida y los módulos 14 deben conectarse en serie de modo que la salida de cada módulo 14 se conecte a la entrada de un módulo 14 posterior. El sistema 10 de conversión de energía por lo tanto, incluye una entrada del sistema y una salida del sistema que proporcionan el voltaje en serie a través de cada uno de los módulos 14. Es decir, la suma de los voltajes proporcionados a través de las entradas y salidas de todos los módulos 14.
Cada uno de los módulos 14 está provisto de un circuito de control de voltaje para variar el voltaje suministrado a través de la entrada y salida del módulo 14. El voltaje del módulo proporcionado a través de la entrada y la salida se puede variar entre un voltaje máximo del módulo y un voltaje mínimo del módulo por el circuito de control de voltaje. El circuito de control de voltaje puede comprender dispositivos de conmutación como se describe en las solicitudes de patente anteriores del solicitante como se mencionó anteriormente. Los dispositivos de conmutación se conectan de modo que el dispositivo 18 de almacenamiento se pueda conmutar ya sea para proporcionar un voltaje entre la entrada y la salida en una primera polaridad, proporcionar un voltaje entre la entrada y la salida en una segunda polaridad o estar en derivación. Por lo tanto, en esta realización, el voltaje máximo del módulo es el voltaje del dispositivo de almacenamiento y el voltaje mínimo del módulo es el voltaje del dispositivo de almacenamiento de polaridad inversa. En general, a medida que aumenta el voltaje de la señal de la red en la parte positiva de su ciclo, los módulos 14 se conmutan de la configuración de derivación a la configuración en la que el dispositivo 18 de almacenamiento se conecta en la primera polaridad (positiva) para elevar el voltaje de salida del sistema para seguir la señal de la red. A medida que el voltaje de la red cae en la parte positiva del ciclo, los módulos 14 se conmutan al modo de derivación para reducir el voltaje total y seguir la señal de la red. Lo mismo se produce durante la parte negativa del ciclo de la red con los módulos 14 que se conmutan de modo que el voltaje se suministra en la segunda polaridad (negativa) para seguir la señal de la red. Como se describe en las patentes anteriores del solicitante mencionadas anteriormente, los módulos 14 pueden formar alternativamente una señal de CA rectificada.
El sistema 10 de conversión de energía está provisto de una unidad de control (no mostrada) para controlar el funcionamiento de los dispositivos de conmutación. La unidad de control se conecta a una línea de control que comunica información a cada uno de los módulos 14 para controlar el funcionamiento de los dispositivos de conmutación. Pueden usarse métodos de comunicación inalámbrica para transmitir información hacia y/o desde la unidad de control.
La unidad de control está en comunicación con la alimentación de la red para recibir información con respecto al voltaje de fase y la corriente de la señal de la red y controla los módulos de modo que el voltaje de señal de CA creado esté en fase con la alimentación de la red y la corriente se controle para que sea adecuada para la alimentación al sistema de la red.
El sistema 10 incluye también una unidad 20 compensadora proporcionada en serie con los módulos 14. La unidad 20 compensadora incluye también un dispositivo 18 de almacenamiento y un circuito 21 de control de voltaje del compensador. El dispositivo 18 de almacenamiento se carga por fuentes de alimentación del sistema 10 y suministra voltaje en serie con los módulos 14 a través del circuito 21 de control de voltaje del compensador, que se controla por la unidad de control.
La unidad de control está en comunicación con cada uno de los módulos 14 y la unidad 20 compensadora. La unidad de control recibe información de cada uno de los módulos 14 de modo que la unidad de control puede determinar la carga en cada uno de los dispositivos 18 de almacenamiento y, por lo tanto, los voltajes máximos y mínimos disponibles para ser entregados al sistema 10 conectando o desconectando cada uno de los módulos 14. La unidad de control supervisa y almacena información con respecto a las capacitancias de los dispositivos de almacenamiento en los módulos 14, 20 y las velocidades de carga. Como la unidad de control tiene información con respecto a qué módulos 14 se conectan en serie en cualquier momento y también supervisa la corriente en serie, la unidad de control puede determinar la energía almacenada en cada módulo a lo largo del tiempo. Adicionalmente, la unidad de control también recibe comunicaciones de cada uno de los módulos 14, 20 con respecto a la carga almacenada a intervalos regulares para corregir los errores causados en el cálculo de la carga almacenada a lo largo del tiempo.
La unidad de control opera el circuito de control de voltaje de cada uno de los módulos 14 para conmutar los módulos entre voltaje máximo, voltaje mínimo y cero para formar una aproximación escalonada de una señal de CA. Se genera una señal de CA más suave por el funcionamiento de la unidad 20 compensadora. Mientras cada uno de los módulos 14 está suministrando voltaje máximo, mínimo o cero, el circuito 21 de control de voltaje del compensador opera para aumentar o disminuir el voltaje suministrado por la unidad 20 compensadora. La velocidad a la que se produce la rampa es tal que sigue la velocidad de cambio de la señal de CA deseada. La subida o bajada del voltaje suministrado por la unidad 20 compensadora puede ser a través de PWM, como se describe en las solicitudes de patente anteriores del solicitante.
La unidad de control controla el funcionamiento de la unidad 20 compensadora cuando cada uno de los módulos 14 se conecta, o desconecta, del circuito en serie. En particular, como cada uno de los módulos 14 se conmuta desde cero a voltaje máximo o mínimo, o viceversa, el circuito 21 de control de voltaje del compensador de la unidad 20 compensadora aplica un cambio correspondiente pero opuesto en el nivel de voltaje suministrado por la unidad 20 compensadora. Por ejemplo, si la unidad de control conecta un módulo 14 desde cero a la conexión en serie de modo que el módulo 14 suministra 40 V, entonces el voltaje suministrado por la unidad 20 compensadora se varía para ser compensado por -40 V de modo que la salida en serie permanece relativamente constante. Entonces, la unidad 20 compensadora continúa aumentando como antes.
La Figura 2 muestra un ejemplo de dos módulos 14 que se conectan a la conexión en serie. Inicialmente, la unidad 20 compensadora está suministrando un voltaje 'Vc' al sistema que aumenta para que coincida con la señal principal. En el momento T1, un primer módulo 14 se conecta a la conexión en serie de módulos que suministran un voltaje 'Vm1' al voltaje total. Al mismo tiempo, el voltaje suministrado por el compensador "Vc" se reduce en el mismo valor que el voltaje suministrado "Vm1". El voltaje suministrado por la unidad 20 compensadora entones continúa aumentando de nuevo para que coincida a la señal de la red. En el momento T2 , otro módulo 14 se conecta a la conexión en serie y la unidad 20 compensadora disminuye de nuevo el voltaje suministrado "Vc" en una cantidad correspondiente.
A medida que la señal de la red disminuye, se produce el proceso inverso. Los módulos 14 se desconectan de la conexión en serie, reduciendo el voltaje total suministrado por los módulos 14. La unidad 20 compensadora aumenta el voltaje 'Vc' que suministra para permitir que el voltaje total suministrado siga la señal de la red decreciente.
La Figura 3 muestra un ejemplo de circuito de una unidad compensadora según la presente invención. La unidad 20 compensadora está controlada por la unidad de control y recibe la orden de avanzar o cambiar. La unidad de control puede ser parte de la unidad 20 compensadora. La unidad de control conoce cómo y cuándo conmutan los módulos conectados en serie y en qué direcciones conmutarán mientras que siguen la forma de onda de la red de manera escalonada. La unidad 20 compensadora recibe la orden para que corrija la diferencia entre la señal de la red y el voltaje de los módulos 14 conectados en serie. Es decir, si un módulo 14 se conecta hacia adelante en un tiempo prescrito, entonces el compensador recibe la orden de que se conecte a la inversa al mismo tiempo. Si se espera que aumente el voltaje de la red, entonces el compensador recibe la orden de aumentarlo. Esto se hace para mantener el voltaje conectado en serie de los módulos 14 más la unidad 20 compensadora igual que el voltaje de la red.
Para la inyección a la red, el voltaje de la red se conecta directamente a través de los módulos 14 conectados en serie con la unidad 20 compensadora que está también en serie. Para el funcionamiento autónomo, se desea una onda sinusoidal de CA de voltaje de la red. La unidad 20 compensadora proporciona la diferencia de voltaje entre una señal escalonada creada por la conmutación de los módulos 14 conectados en serie y la forma de onda sinusoidal deseada.
Con referencia a la Figura 3, los condensadores electrolíticos C1 forman el dispositivo de almacenamiento de la unidad 20 compensadora. Los dispositivos de conmutación Q1 y Q2 controlan un nivel en el que los dispositivos de almacenamiento se conectan al circuito. Los dispositivos de conmutación Q7 y Q8 proporcionan la función de modulación de ancho de pulso (PWM) para realizar un aumento o disminución del voltaje proporcionado al sistema 10 entre la conmutación de los módulos 14. Los dispositivos de conmutación Q3 y Q4 también proporcionan PWM para controlar el nivel en B para controlar la cantidad en la que se escalona el voltaje y los dispositivos de conmutación Q5 y Q6 proporcionan las funciones de escalonamiento para controlar el aumento o disminución en la unidad 20 compensadora para compensar los cambios de voltaje cuando se conectan o desconectan los módulos 14 de la conexión en serie.
Con referencia a la Figura 3, un escalón positivo significa aumentar el voltaje en el punto C o disminuir el voltaje en el punto A o hacer ambas cosas al mismo tiempo. Para un escalón negativo, el voltaje en el punto C disminuye o el voltaje en el punto A aumenta o ambos al mismo tiempo. El voltaje se mide con respecto al voltaje en el negativo de C1.
La unidad 20 compensadora se controla por la unidad de control para proporcionar una serie de funciones. En primer lugar, la unidad 20 compensadora compensa los cambios de voltaje escalonados a medida que los módulos 14 se conectan y desconectan. La unidad 20 compensadora sigue la diferencia entre la forma del voltaje de la red y la forma de la forma de onda de los módulos conectados en serie. La unidad 20 compensadora también compensa los cambios en los voltajes conectados en serie de los dispositivos 18 de almacenamiento a medida que las corrientes en serie los cargan o descargan y a medida que los dispositivos 18 de almacenamiento en los módulos 14 se cargan por las fuentes de alimentación. La unidad 20 compensadora también corrige inmediatamente los cambios de corriente que se producen como resultado de los escalones y ajusta localmente su voltaje en serie para controlar la corriente a través del sistema 10.
Algunas de estas funciones son proactivas porque la unidad de control conoce cuándo cambiarán los módulos 14, la caída de voltaje de los condensadores a lo largo del tiempo y la rampa asociada con los módulos 14 a medida que la carga y las corrientes a través del sistema 10 alteran la carga almacenada en los dispositivos 18 de almacenamiento de módulos 14. De un momento a otro, el voltaje del compensador se ajusta de forma proactiva en la dirección opuesta en comparación con los cambios en la suma de los módulos 14 conectados en serie.
La función de rampa para seguir una señal de la red se realiza para el funcionamiento autónomo o en el encendido antes de que se cierre un relé que conecta la señal de la red.
La unidad 20 compensadora se alimenta inicialmente externamente pero se convierte en alimentada por bucle conectando el circuito hacia adelante o la inversa una vez que la corriente está fluyendo en el sistema. Durante el funcionamiento autónomo, se desea que permanezca alimentado por bucle. La corriente suficiente para alimentar el compensador por bucle se proporciona por los condensadores nominales de la red C5 y C6 que se proporcionan a través de la conexión en serie. Bajo condiciones sin carga, la unidad de control dispone los módulos para alimentar al compensador fuera de fase con el voltaje que se proporciona para que el compensador se cargue por la corriente reactiva de los condensadores nominales de la red.
Otras funciones son reactivas. La unidad 20 compensadora monitorea el voltaje que se desarrolla a través de L1 continuamente pero particularmente inmediatamente después de que se produzca un escalón de conmutación e impulsa el voltaje en C (ajustando la PWM de Q7/Q8) para corregir rápidamente los errores asociados con el interruptor (son ejemplos de lo que puede provocar estos errores las diferencias de sincronización y tamaño de escalón entre los módulos de conmutación y el compensador). También, la unidad 20 compensadora supervisa la corriente a través del sistema usando un sensor de corriente resistivo o magnético (no mostrado) y aumenta o disminuye el voltaje en C (ajustando la PWM de Q7/Q8) para alterar la corriente a través del sistema.
La unidad 20 compensadora puede proporcionar un tamaño de escalón que puede variar de cero a dos veces el voltaje en C1. Puede cambiar desde casi el voltaje negativo en C1 hasta casi el voltaje positivo en C1. En los extremos, la velocidad de respuesta está limitada por la PWM que alcanza el 0 o el 100%. El compensador se puede cambiar limpiamente a través de casi /- 200% del rango de PWM. El compensador sube un 200% aumentando de 0 a 100% cuando el voltaje en A es alto (Q1 encendido), entonces regresa a 0% a medida que establece el voltaje en A bajo (apaga Q1 y enciende Q2) y aumenta hasta 100%. Primero se debe preparar el regreso a 0% y entonces se hace el escalón. El controlador conoce el voltaje en la unión Q5, Q6. Para preparar el escalón, cuando A es alto y antes de que la PWM alcance el 100%, el voltaje del escalón B aumenta hasta el voltaje en la unión Q5, Q6 y Q5 se enciende para bloquear C4 a B. Cuando la PWM alcanza el 100%, la PWM se pasa a 0% y el voltaje a la izquierda de C4 disminuye apagando Q5 y encendiendo Q6. Lo inverso sucede cuando se cambia hacia abajo un 200%.
La bobina L1 de la unidad 20 compensadora rechaza los cambios en la corriente cuando la unidad 20 compensadora corrige un cambio escalonado. R1 se elige para igualar una impedancia característica de un sistema conectado en serie típico para que absorba de manera óptima la energía resultante del cambio momentáneo de voltaje. La unidad 20 compensadora evita de forma proactiva cambios en la corriente durante los cambios de panel controlando con precisión su tiempo de conmutación. La conmutación de 100 ns antes o después con un escalón de 60 V y L1 = 10 uH da como resultado un ajuste de alrededor de /- 600 mA de cambio momentáneo en la corriente.
La unidad 20 compensadora corrige reactivamente los cambios de corriente resultantes de los escalones de voltaje de tres formas. En primer lugar, la unidad 20 compensadora supervisa los voltajes C y D antes y después de un interruptor e impulsa C para corregir rápidamente los errores de conmutación que se produzcan. Es importante destacar que la corrección de los errores de conmutación también incluye impulsar de forma proactiva y momentánea el voltaje más de lo necesario para deshacer la diferencia de voltaje entre C y D. Impulsar momentáneamente el voltaje ayuda adicionalmente a invertir el efecto del error de conmutación. En segundo lugar, la unidad 20 compensadora supervisa los cambios de corriente y responde rápidamente a cambios de corriente inesperados ajustando su voltaje en C para contrarrestar los cambios de corriente. En tercer lugar, la unidad 20 compensadora mantiene un registro de los cambios de corriente anteriores que se produjeron y ajusta sus tiempos de conmutación posteriores (en relación con los interruptores) para minimizar el cambio escalonado de corriente resultante.
El condensador C5 es resistente a cambios momentáneos de voltaje y permite que la unidad 20 compensadora corrija los errores de conmutación antes de que el efecto del error se comunique a través de la bobina T1 de modo común a la red. La bobina T1 de modo común se proporciona en el circuito para evitar que los impulsos escalonados de conmutación del modo común inaceptables entren en la red. La bobina T1 de modo común y los condensadores C5 y C6 ayudan a evitar que entren voltajes diferenciales inaceptables a la red.
Cuando se controla el voltaje en B para establecer el voltaje escalonado, hay una serie de factores a considerar. En primer lugar, se desea aumentar el punto B preparado para hacer escalones de voltaje aplicados por el compensador 20 usando la menor cantidad de energía. La eficiencia se mejora deshabilitando los transistores de efecto de campo (FET) de Q3 alto y Q4 bajo mientras está en reposo. También, los pulsos de voltaje inicial y final mejoran la eficiencia eliminando los ciclos de PWM innecesarios.
También, la rampa debe ser relativamente rápida durante ciertos períodos, tal como durante las velocidades de respuesta de la red altas, ya que el voltaje escalonado debe prepararse rápidamente para los escalones posteriores. El cambio rápido se logra evitando la oscilación indeseada moviéndose de un voltaje a otro siguiendo una curva de coseno elevado (los cosenos elevados son conocidos por el sistema de ventanas de la transformada rápida de Fourier (FFT)). Una alternativa preferida al coseno elevado es comenzar inicialmente el flujo de corriente introduciendo un pulso de voltaje en la bobina, el período total del pulso habitualmente excede el período de PWM. El período de pulso se calcula de la velocidad de respuesta deseada usando el voltaje y los valores de C2, C3 y L2. Después del pulso inicial, la PWM aumenta de manera bastante lineal para que coincida con la velocidad de respuesta y finalmente se hace un pulso opuesto para detener el flujo de corriente. El pulso opuesto se desactiva un poco antes del período para asegurar que el cambio se detenga en el mínimo tiempo posible y no se invierta. La unidad de control lee el voltaje después de que se ha completado el cambio y puede realizar escalones posteriores más pequeños para hacer que el voltaje en B sea más preciso o apropiado para el siguiente escalón. Adicionalmente, el voltaje referido del cambio de B afecta el voltaje en C mientras Q5 está encendido. El compensador reduce el efecto de esto cambiando a una velocidad más lenta y/o corrigiendo la PWM en Q7 y Q8.
El dispositivo de almacenamiento C1 del compensador se descarga cuando la unidad 20 compensadora se conecta en serie hacia delante (con el flujo de corriente) y se carga cuando se conecta a la inversa (contra el flujo de corriente).
La unidad de control controla el circuito de control de voltaje de cada uno de los módulos 14 de modo que la corriente en serie del sistema mantenga la carga en el dispositivo 18 de almacenamiento de la unidad 20 compensadora. La unidad de control generalmente hace que la unidad 20 compensadora se conecte en serie a la inversa antes y permanezca en serie más tiempo para aumentar su carga y viceversa para disminuir su nivel de carga. La unidad de control opera con un voltaje objetivo de CA que hace que los módulos se conmuten para seguir la señal principal, para aumentar el tiempo promedio en que el compensador se conecta a la inversa, la unidad de control aumenta este voltaje objetivo de CA.
La unidad de control controla el sistema de modo que el dispositivo 18 de almacenamiento de la unidad 20 compensadora mantenga un nivel de espacio libre. El nivel de espacio libre comprende un nivel de voltaje por encima del nivel de voltaje máximo al que se pueden conectar unos módulos 14 en el sistema. El nivel de altura libre se proporciona para permitir picos o sobrecargas en la red de modo que estos aumentos puedan ser compensados por la unidad 20 compensadora. A medida que el compensador agota de espacio libre, la unidad de control puede elegir intercambiar a un módulo de voltaje más alto en lugar de añadir otro módulo. Para intercambiar un panel, el primer compensador se configura para hacer una escalón pequeño (el tamaño del escalón es la diferencia entre los dos voltajes del panel) y entonces ambos módulos se intercambian al mismo tiempo que el compensador hace el escalón pequeño.
La unidad 20 compensadora disminuye limpiamente la PWM de Q7, Q8 a través de su punto medio al 0% con Q2 encendido hasta 100% con Q1 encendido, haciendo un escalón positivo completo de Q5 a Q6 al mismo tiempo. El tamaño del escalón debe establecerse en 100% para un cambio limpio hasta el 100%. Cuando el tamaño del escalón es inferior al 100%, por ejemplo, cuando la unidad 20 compensadora está compensando un módulo 14 que está siendo conmutado, entonces la unidad de control asegura que un escalón de la unidad 20 compensadora no aterrice ni comience alrededor de su punto medio. Esto es necesario debido al tiempo finito que es necesario para reconfigurar los voltajes escalonados desde el escalón necesario para una conmutación de módulo al 100% y viceversa.
La Figura 6 muestra una realización alternativa de la unidad 20 compensadora que supera la restricción de conmutación del punto medio. En esta realización, no hay conmutación en el lado izquierdo, en cambio, se usa un voltaje total más alto y el punto A impulsa el punto común de C1 a, C1 b. La disposición tiene control de cambio añadido a Q5, Q6. Para mejorar la EMC en esta realización, la rampa de cambio de Q5, Q6 se produce generalmente igual y opuesta a la rampa de los módulos 14. Se podría usar un regulador de conmutación separado (no mostrado) para mover la carga entre C1a y C1 b. En esta realización, la carga se mueve entre C1a y C1b reutilizando el regulador de conmutación Q3, Q4, L2. Se reutiliza encendiendo Q9a, Q9b para conectar el regulador de conmutación a. Cuando no se necesita el voltaje del escalón B para el escalonamiento, el voltaje en B se establece para que coincida con el voltaje en A. Entonces, Q9a y Q9b se encienden permitiendo que la corriente fluya para que la carga se pueda mover entre C1a y C1b. La carga total de C1a, C1b aumenta por la unidad de control que conecta la unidad 20 compensadora en el circuito para recibir energía mientras que C tiene un voltaje diferente a. La unidad de control carga la unidad 20 compensadora manteniéndola en circuito con una polarización de CC promedio y mueve la carga entre C1a y C1b por el proceso de activación de Q9a, Q9b como se describe anteriormente.
Los Q20 a Q23 con C20 de la Figura 6 muestran un generador de escalonado reversible. Esto puede usarse en serie con cualquier realización de la unidad 20 compensadora para reducir a la mitad los voltajes de cambio y los voltajes de conmutación necesarios. El generador escalonado reversible está en derivación encendiendo Q21, Q23. Cuando está en uso, el generador escalonado reversible duplica el número de escalones que realiza una unidad 20 compensadora pero mejora significativamente la eficiencia reduciendo el voltaje de funcionamiento de la unidad 20 compensadora a un poco más de la mitad. La unidad de control controla el voltaje en C20. El voltaje aumenta conectándolo en el circuito a la inversa y disminuye conectándolo al revés. La unidad de control carga C20 a un voltaje que es aproximadamente el 25% del tamaño de escalón máximo de los módulos 14. Para realizar un escalón grande cuando se compensa un interruptor de módulo de voltaje alto, la unidad de control hace que la polaridad de C20 se intercambie intercambiando Q20 - Q23 al mismo tiempo que la unidad 20 compensadora realice su escalón intercambiando Q5, Q6. Para prepararse para el siguiente escalón grande, la unidad 20 compensadora hace una rampa y hace un escalón del mismo tamaño que el generador escalonado en la dirección opuesta a la rampa, mientras que el generador escalonado reversible también "invierte" su último escalón. Entonces, la unidad 20 compensadora continúa aumentando.
La Figura 7 muestra otra disposición alternativa de una unidad 20 compensadora que proporciona dos formas de superar la restricción de cambio del punto medio de la Figura 3. La primera alternativa añade Q10a, Q10b para proporcionar opciones de escalón alternativos para la unidad de control. Para evitar avanzar a una PWM de 0% (o 100%), la unidad de control hace que la unidad 20 compensadora haga escalones parciales conmutando al punto medio de C1a, C1b, cambiando adicionalmente mientras establece un escalón posterior y entonces avanzar el resto del camino, habitualmente en la misma dirección. Los escalones intermedios, más pequeños, generalmente pueden usarse para mejorar la EMC y que coincida con mayor precisión el voltaje de la unidad compensadora con los módulos 14. Q9 se incluye como una alternativa o complemento al uso de Q10a, Q10b. La unidad 20 compensadora ajusta el voltaje en el punto B para que sea óptimo para el escalón deseado después de la primera rampa para que B coincida con el voltaje en la unión de Q9, Q6 permitiendo que Q5a y Q5b se enciendan conectando C4 a B. Cuando llegue el momento para realizar el escalón, la unidad de control elige el escalón positivo encendiendo Q9, o negativo encendiendo Q6. Mediante esta disposición, la unidad 20 compensadora puede seguir inmediatamente un escalón de punto medio con rampa ya sea en dirección positiva o negativa teniendo la opción de un escalón posterior del 100%. El escalón del 100% se hace avanzando entre Q9 y Q6 mientras se intercambian Q1 y Q2 al mismo tiempo.
La Figura 8a muestra una unidad compensadora que se forma de un generador escalonado reversible de voltaje ajustable. Q34, Q35 con L30 y C30 forman un regulador de conmutación. El regulador de conmutación controla el voltaje en los drenajes de Q30 y Q32 y puede aumentar de 0% a 100% o viceversa. Los escalones y el control de carga funcionan de manera similar al generador escalonado reversible de la Figura 6. Esta disposición de la unidad compensadora tiene las mismas características de cambio y escalón, pero se hace fácilmente a un coste menor, y más eficiente que las unidades compensadoras de las Figuras 3 a 7.
El funcionamiento se describirá a modo de ejemplo. Considere inicialmente comenzar con Q31, Q32 encendidos y conmutar el regulador Q34, Q35 establecido en p%. El voltaje en C es más alto que el voltaje en A por el voltaje de C31 x p%/100. Si hay una necesidad de disminuir p% de 0% a q% en la dirección opuesta, esto implica reducir Q34, Q35 a 0%, intercambiar Q31, Q32 a Q30, Q33 y entonces aumentar nuevamente a q%. Cuando se alcanza el q%, Q30, Q33 se intercambian de nuevo a Q31, Q32 haciendo un escalón. Cuando el escalón está hecho, se ha completado un ciclo completo. En funcionamiento, la unidad de control elige q% para que el voltaje en A2 sea la mitad del voltaje de un módulo a conmutar y la velocidad de rampa se elige para que coincida con la forma de onda. En esta realización, la corriente que fluye en el sistema de A C también fluye a través de la bobina L30 y se invierte cuando Q30, Q33 se intercambian a Q31, Q32 y viceversa. La inversión de la corriente puede causar pulsos de voltaje inaceptables en C30 y una oscilación indeseada del voltaje A2. La Figura 8b muestra una disposición para superar este problema.
La Figura 8b muestra una unidad 20 compensadora formada a partir de un generador escalonado reversible de voltaje ajustable. Q34 a Q39 actúan como un interruptor bipolar y la unidad de control intercambia la polaridad de la bobina al mismo tiempo que se intercambian Q30 a Q33. Esto evita los pulsos de voltaje y la oscilación indeseada asociada en C30. El circuito de la Figura 8b es alimentado por una fuente externa ya que su naturaleza de conmutación simétrica cuando se usa como una unidad 20 compensadora evita que sea alimentado por bucle.
Dos unidades 20 compensadoras conectadas en serie del tipo mostrado en la Figura 8b se adaptan bien al dV/dt alto de las cadenas de 1000 Vca de los parques solares. Teniendo dos unidades, el dV/dt alto a medida que el voltaje de CA cambia a 0 V se comparte con ambas unidades compensadoras que cambian al mismo tiempo. En funcionamiento, ambos están en íntima comunicación entre sí y cada uno controla la mitad de la cadena. Durante la velocidad de respuesta alta, cada uno crea su propia parte de la forma de onda de CA de la red en asociación con las cadenas de módulos que controlan. Las dos unidades compensadoras trabajan juntas para hacer escalones pequeños para corregir los intercambios de panel doble, con uno aumentando mientras el otro disminuye preparándose para hacer escalones pequeños. Se turnan para ajustar sus niveles de energía intercambiándose en serie para cargar o descargar. Las unidades compensadoras 20 trabajan juntas para ajustar sus niveles de energía. Controlan sus niveles de energía mientras que el dV/dt es menor hacia la parte superior e inferior de la forma de onda.
El sistema descrito proporciona una complejidad reducida en comparación con el uso de reguladores de conmutación dentro de cada uno de los módulos 14. Sin embargo, la posibilidad de EMC reducida se introduce por la conmutación escalonada de los módulos 14.
Para evitar una EMC reducida referida a la conmutación, cada uno de los módulos 14 está provisto de un circuito de control de velocidad de respuesta. El circuito de control de la velocidad de respuesta se proporciona para cambiar la salida del módulo 14 a medida que cambia entre los voltajes máximo y mínimo proporcionados.
El circuito de control de velocidad de respuesta se proporciona para cambiar a medida que aumenta y disminuye el voltaje resultante de la conexión y desconexión de los dispositivos 18 de almacenamiento de la conexión en serie de los módulos 14. La velocidad de respuesta se elige para optimizar entre una EMC peor referida a una conmutación más rápida y las pérdidas de energía asociadas con una conmutación más lenta. El circuito de control de la velocidad de respuesta hace que el voltaje suministrado por los módulos 14 cambie entre los valores máximo y mínimo en un tiempo de entre 100 ns y 10 gs. Se prefiere un tiempo de alrededor de 1 gs.
La Figura 4 muestra un ejemplo de circuito dentro de uno de los módulos 14 que comprende el circuito 40 de control de velocidad de respuesta. El circuito 40 de control de velocidad de respuesta crea el cambio alimentando corriente a los condensadores C1 limitadores de velocidad de respuesta. La corriente se puede controlar y se impulsa para cargar o descargar los condensadores por los interruptores Q1, la corriente de carga se refleja para permitir un cambio grande por los espejos de corriente Q2 y la corriente de cambio se amortigua por Q3 para impulsar rápidamente las altas capacitancias de los FET Q4. Un controlador local impulsa el cambio de condensador constantemente en corriente alta mientras el cambio está en progreso y el tiempo suficientemente largo para encender (o apagar) los FET Q4 por completo. Después que los FET Q4 están encendidos (o apagados) por completo, el controlador local pulsa el circuito de cambio para mantener los condensadores de retención C1 cargados o descargados, pero con una PWM lo suficientemente baja para reducir significativamente el calentamiento y mejorar la eficiencia.
Refiriéndose a la Figura 4a, la bajada del FET alto se hace manteniendo un positivo en 'Bajada de Hi' seguido de un pulso positivo en 'Bajada de Lo'. La subida es lo inverso y se hace manteniendo un positivo en 'Subida de Lo', seguido de un pulso positivo en 'Subida de Hi'.
La corriente de cambio se ajusta para alterar la velocidad de respuesta y se puede ajustar durante la transición para mejorar adicionalmente la EMC redondeando las transiciones hacia y desde el cambio. La corriente de cambio y, por lo tanto, la velocidad de respuesta se modifica de escalón a escalón, para que la EMC de frecuencia más alta se distribuya a través de múltiples frecuencias. También, la unidad de control evita la conmutación de módulos en períodos regulares para mejorar la EMC de frecuencia baja.
Para mejorar adicionalmente la EMC, cada uno de los módulos 14 incluye una bobina en serie y una resistencia en paralelo proporcionados para reducir la oscilación indeseada de la señal creada potencialmente durante la conmutación de los módulos 14. Se proporciona una bobina en serie y una resistencia en paralelo adicionales en uno o ambos extremos de los módulos conectados en serie para mejorar adicionalmente la EMC. La bobina en serie y las resistencias en paralelo proporcionados en los extremos de los módulos 14 conectados en serie tienen valores de inductancia y resistencia al menos tres veces los valores de inductancia y resistencia de las bobinas y resistencias provistos dentro de los módulos.
En una realización, por ejemplo, la bobina en serie y la resistencia en paralelo para cada módulo 14 tienen valores de 470 nH y 18 Q y las bobinas en serie y resistencias en paralelo proporcionadas en los extremos de los módulos 14 conectados en serie tienen valores de 10 pH y 100 Q y están incorporados en el compensador como L1 y R1 e incorporados en un conector final (no mostrado).
Un problema adicional que debe ser tratado por el presente sistema 10 se refiere a las sobrecargas o picos de voltaje de la red que pueden crear corrientes altas dentro del sistema. Con referencia a la Figura 5, el sistema 10 incluye al menos un circuito 30 de disipación que puede funcionar en serie con el flujo de corriente del módulo. El circuito 30 de disipación comprende un dispositivo de disipación en paralelo con uno o más interruptores electrónicos. En la realización mostrada, los interruptores electrónicos comprenden los FET 32 espalda con espalda con fuentes comunes y el dispositivo de disipación comprende un varistor de óxido metálico (MOV) 34. El circuito 30 de disipación protege contra sobrecargas de voltaje cuando un sensor provisto dentro del sistema 10 detecta ya sea un sobrevoltaje o una sobrecorriente. El interruptor está en serie con la alimentación de la red y se apaga estableciendo el voltaje B en A 0v para proteger el sistema contra daños.
Cuando el sistema detecta una sobrecarga o pico, el interruptor 32 eléctrico se abre de modo que la corriente fluya a través del MOV 34. El MOV 34 se selecciona de modo que la caída de voltaje a través del MOV 34 a plena corriente sea inferior que el voltaje máximo para el cual está diseñado el interruptor 32. De este modo, el interruptor 32 está protegido así por el MOV 34 contra daños y el MOV 34 disipa energía durante la sobrecarga o pico.
Los circuitos de disipación de este tipo pueden proporcionarse como parte de los circuitos de protección dentro de cada uno de los módulos 14, donde los circuitos de protección incluyen otros medios para proteger los dispositivos dentro del sistema. Los circuitos de protección también incluyen medios para activar el circuito 40 de control de velocidad de control de respuesta para apagar los FET 35. Los FET 35 se apagan rápidamente (en el cambio máximo) para que la corriente en serie causada por una sobrecarga o pico de la red sea absorbida por el dispositivo 18 de almacenamiento. El controlador local supervisa el voltaje en los dispositivos 18 de almacenamiento y evita el daño del módulo por exceso de voltaje conmutando los dispositivos 35 inferiores a 0V activando el modo de derivación antes de que se produzca el daño por sobrevoltaje, el modo de derivación continúa hasta que el controlador local pueda determinar que la corriente ha caído a un nivel que no causará daños o hasta que se complete el ciclo de la red. De esta manera, los módulos con menor carga continúan absorbiendo energía y, generalmente, quedan suficientes módulos fuera del modo de derivación para resistir la sobrecarga de voltaje. Los diodos 37 se añaden entre el dispositivo 30 de protección y los rieles de alimentación del compensador para proteger el circuito de conmutación asociado.
Los módulos 14 incluyen un sensor de corriente proporcionado para controlar el funcionamiento del circuito de protección. Los sensores se proporcionan para detectar una pluralidad de niveles y para activar el circuito de protección de forma inmediata o retardada basándose en el nivel detectado. Los sensores de cada uno de los módulos 14 están configurados para detectar un primer nivel en el que el circuito de protección se activa en un tiempo de retardo predeterminado después de la detección del primer nivel. Los sensores también están configurados para detectar un segundo nivel, el segundo nivel que es mayor que el primer nivel, en el que el circuito de protección debe activarse sin demora.
Esta disposición asegura que cuando el circuito de protección en uno de los módulos se activa por el primer nivel de sobrecorriente se deja tiempo para asegurar que los sensores de sobrecorriente de cada uno de los otros módulos 14 también detecten la sobrecorriente y activen sus circuitos de protección. Sin embargo, si la sobrecorriente excede el segundo nivel de sobrecorriente, siendo un nivel más cercano a un nivel donde se causarían daños a los componentes del módulo 14, entonces el circuito de protección se activa inmediatamente. El período de tiempo es ajustable según el nivel de sobrecorriente, el tiempo restante que es lo suficientemente largo para asegurar que todos los módulos detecten la sobrecorriente y lo suficientemente corto para proteger contra daños. Por lo tanto, esto permite que la energía causada por el evento de sobrecorriente sea absorbida y/o disipada uniformemente en todo el sistema 10. La activación del circuito de protección al detectar el segundo nivel de sobrecorriente se realiza preferiblemente en el hardware dentro del módulo 14, en lugar de estar bajo el control de un controlador local o la unidad de control.
Resultará fácilmente evidente para los expertos en la técnica relevante que se pueden hacer diversas modificaciones y mejoras a las realizaciones anteriores, además de las ya descritas, sin apartarse de los conceptos inventivos básicos de la presente invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (10) de conversión de energía que comprende:
una pluralidad de módulos (14) cada uno con una entrada y una salida y que se conectan en serie de modo que la salida de cualquier módulo (14) se conecta a la entrada de un módulo (14) posterior, al menos uno de los módulos (14) se conecta a al menos una fuente de alimentación de corriente continua que alimenta al módulo (14);
uno o más dispositivos (18) de almacenamiento en conexión con la al menos una fuente de alimentación de corriente continua de modo que la al menos una fuente de alimentación de corriente continua cargue los dispositivos (18) de almacenamiento; el circuito de control de voltaje en cada módulo (14) operable para conmutar el dispositivo (18) de almacenamiento entre la entrada y la salida para proporcionar un voltaje de módulo máximo y un voltaje de módulo mínimo;
una unidad (20) compensadora que tiene una entrada y una salida en serie con los módulos (14), la unidad (20) compensadora que incluye un dispositivo (18) de almacenamiento cargado por corriente en serie dentro del sistema y que incluye un circuito (21) de control de voltaje del compensador para variar el voltaje suministrado entre la entrada y la salida de la unidad (20) compensadora;
una unidad de control en comunicación con los circuitos de control de voltaje de cada uno de los módulos (14) y la unidad (20) compensadora para controlar el voltaje entre las entradas y salidas de los mismos;
en donde la unidad de control está configurada de modo que cuando la unidad de control opera el circuito de control de voltaje de un módulo (14) para variar el voltaje suministrado por el módulo, la unidad de control aplica, a través del circuito (21) de control de voltaje del compensador, un cambio correspondiente pero opuesto en el voltaje suministrado por la unidad (20) compensadora y, entre tales variaciones, la unidad de control aumenta o disminuye el voltaje entre la entrada y la salida de la unidad (20) compensadora para emitir una señal deseada.
2. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en donde la unidad de control está configurada para controlar el circuito de control de voltaje de cada uno de los módulos (14) de modo que la corriente en serie del sistema mantenga la carga en el dispositivo de almacenamiento del compensador.
3. Un sistema (10) según la reivindicación 1 o 2, en donde el circuito de control de voltaje comprende dispositivos de conmutación conectados de modo que la al menos una fuente de alimentación de corriente continua se pueda conmutar ya sea para proporcionar un voltaje entre la entrada y la salida en una primera polaridad, proporcionar un voltaje entre la entrada y la salida en una segunda polaridad o estar en derivación.
4. Un sistema (10) según la reivindicación 3, en donde la unidad de control está configurada para recibir información de cada uno de los módulos (14) de modo que la unidad de control pueda determinar la carga en cada uno de los dispositivos (18) de almacenamiento y, por lo tanto, los voltajes máximo y mínimo disponibles para ser entregados al sistema conectando o desconectando cada uno de los módulos (14).
5. Un sistema (10) según la reivindicación 4, en donde la unidad de control está configurada para supervisar y almacenar información con respecto a las capacitancias de los dispositivos (18) de almacenamiento en los módulos (14) y las velocidades de carga de modo que la unidad de control pueda determinar la energía almacenada en cada módulo (14) a lo largo del tiempo basándose en información con respecto a qué módulos (14) se conectan en serie a la corriente en serie en un momento cualquiera, y opcionalmente en donde la unidad de control está configurada para recibir comunicaciones de cada uno de los módulos (14) con respecto a la carga almacenada a intervalos regulares para corregir los errores causados en el cálculo de la carga almacenada a lo largo del tiempo.
6. Un sistema (10) según la reivindicación 5, en donde el aumento o disminución del voltaje suministrado por la unidad (20) compensadora usa modulación de ancho de pulso.
7. Un sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad de control se conecta a una línea de control configurada para comunicar información a cada uno de los módulos (14) para controlar el funcionamiento de los dispositivos de conmutación.
8. Un sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la comunicación inalámbrica se usa para transmitir información hacia y/o desde la unidad de control.
9. Un sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde uno o más de los módulos (14) está provisto de un circuito (40) de control de velocidad de respuesta proporcionado para cambiar la salida del módulo (14) a medida que cambia entre los voltajes máximo y mínimo proporcionados, y opcionalmente
en donde el circuito (40) de control de velocidad de respuesta se proporciona para cambiar los cambios de voltaje resultantes de la conexión y desconexión de los dispositivos (18) de almacenamiento de la conexión en serie de los módulos (14) a una velocidad para optimizar la EMC de una conmutación más rápida y las pérdidas de energía asociadas con una conmutación más lenta y, opcionalmente,
en donde el circuito (40) de control de velocidad de respuesta hace que el voltaje suministrado por el módulo (14) cambie entre los valores máximo y mínimo en un tiempo de entre 10 ps segundo y 100 ns, y opcionalmente
en donde el circuito (40) de control de velocidad de respuesta hace que el voltaje suministrado por el módulo (14) cambie entre los valores máximo y mínimo durante un período de alrededor de 1 ps.
10. Un sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los módulos (14) incluyen cada uno una bobina en serie y una resistencia en paralelo proporcionadas para reducir la oscilación indeseada de la señal creada durante la conmutación del módulo (14), y opcionalmente
en donde se proporciona una bobina en serie adicional y una resistencia en paralelo en cada extremo de los módulos (14) conectados en serie para reducir adicionalmente los problemas asociados con EMC, y opcionalmente
en donde la bobina en serie y las resistencias en paralelo proporcionadas en los extremos de los módulos (14) conectados en serie tienen valores de inductancia y/o resistencia al menos tres veces los valores de inductancia y/o resistencia de las bobinas y resistencias provistas dentro de los módulos (14).
11. Un método para convertir energía que comprende:
controlar el funcionamiento de una pluralidad de módulos (14) conectados en serie, al menos algunos de dichos módulos (14) que incluyen una fuente de alimentación de corriente continua y un dispositivo (18) de almacenamiento cargado por la fuente de alimentación de corriente continua, de modo que los dispositivos (18) de almacenamiento de los módulos (14) se conecten al circuito en serie para proporcionar un voltaje de módulo máximo y un voltaje de módulo mínimo;
cargar un dispositivo (18) de almacenamiento en una unidad (20) compensadora que tiene una entrada y una salida conectadas en serie con los módulos (14);
aplicar a través de la unidad (20) compensadora un cambio correspondiente pero opuesto en el voltaje cuando una unidad de control opera un circuito de control de voltaje de un módulo (14) para variar el voltaje suministrado por el módulo (14); y
entre tales variaciones, aumentar o disminuir el voltaje entre la entrada y la salida de la unidad (20) para emitir una señal deseada.
12. Un método según la reivindicación 11, en donde la unidad de control controla el circuito de control de voltaje de cada uno de los módulos (14) de modo que la corriente en serie del sistema mantenga la carga en el dispositivo de almacenamiento del compensador, y opcionalmente
en donde las fuentes de alimentación en los módulos (14) se conmutan ya sea para proporcionar un voltaje entre la entrada y la salida en una primera polaridad, proporcionar un voltaje entre la entrada y la salida en una segunda polaridad o estar en derivación, y opcionalmente
en donde la unidad de control recibe información de cada uno de los módulos (14) con respecto a la carga en cada uno de los dispositivos (18) de almacenamiento y, por lo tanto, determina los voltajes máximos y mínimos disponibles para ser entregados al sistema conectando o desconectando cada uno de los módulos (14), y opcionalmente
en donde la unidad de control supervisa y almacena información con respecto a las capacitancias de los dispositivos (18) de almacenamiento en los módulos (14) y las velocidades de carga de modo que la unidad de control pueda determinar la energía almacenada en cada módulo (14) a lo largo del tiempo basándose en la información con respecto a qué módulos (14) se conectan en serie a la corriente en serie en un momento cualquiera, y opcionalmente
en donde la unidad de control recibe comunicaciones de cada uno de los módulos (14) con respecto a la carga almacenada a intervalos regulares para corregir los errores causados en el cálculo de la carga almacenada a lo largo del tiempo, y opcionalmente
en donde el aumento o disminución del voltaje suministrado por la unidad (20) compensadora es a través de modulación de ancho de pulso.
13. Un método según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en donde la unidad de control comunica información a través de una línea de control a cada uno de los módulos (14) para controlar el funcionamiento de los dispositivos de conmutación.
14. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde la comunicación inalámbrica se usa para transmitir información hacia y/o desde la unidad de control.
15. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en donde uno o más de los módulos (14) cambian la salida del módulo (14) a medida que cambia entre los voltajes máximo y mínimo proporcionados, y opcionalmente en donde los cambios de voltaje resultantes de la conexión y desconexión de los dispositivos (18) de almacenamiento de la conexión en serie se cambian a una velocidad para optimizar la EMC de una conmutación más rápida y las pérdidas de energía asociadas con una conmutación más lenta, y opcionalmente
en donde el voltaje suministrado por el módulo (14) cambia entre los valores máximo y mínimo en un tiempo de entre 0ps segundo y 100ns, y opcionalmente
en donde el que el voltaje suministrado por el módulo (14) cambia entre los valores máximo y mínimo durante un período de alrededor de 1 ps.
ES15802972T 2014-06-06 2015-06-05 Método y sistema de conversión de energía Active ES2893405T3 (es)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2014902176A AU2014902176A0 (en) 2014-06-06 Compensated Power Conversion System
AU2014902713A AU2014902713A0 (en) 2014-07-14 Module Optimiser
AU2015900710A AU2015900710A0 (en) 2015-02-27 Power Conversion System and Method
PCT/AU2015/050315 WO2015184512A1 (en) 2014-06-06 2015-06-05 Power conversion method and system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2893405T3 true ES2893405T3 (es) 2022-02-09

Family

ID=54765880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES15802972T Active ES2893405T3 (es) 2014-06-06 2015-06-05 Método y sistema de conversión de energía

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11431262B2 (es)
EP (1) EP3152524B1 (es)
JP (1) JP2017520226A (es)
CN (1) CN106537096B (es)
AU (1) AU2015271655B2 (es)
ES (1) ES2893405T3 (es)
IL (1) IL249385B (es)
MX (1) MX363997B (es)
RU (1) RU2676676C1 (es)
WO (1) WO2015184512A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113484737B (zh) * 2021-09-08 2021-12-07 绅克半导体科技(苏州)有限公司 信号调整单元、信号调整模块及测试机
CN113922670B (zh) * 2021-10-15 2023-05-16 电子科技大学 一种工作模式可选dc-dc转换器电路

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4400655A (en) * 1981-05-11 1983-08-23 Imec Corporation Self generative variable speed induction motor drive
US4855891A (en) * 1987-09-23 1989-08-08 Eventide Inc. Power supply design
US4955069A (en) * 1989-03-02 1990-09-04 Ionescu Adrian F A.C. power controller with short circuit and overload protection
US5438503A (en) * 1992-08-03 1995-08-01 Crown International, Inc. Slew rate control in a multi-level switch
DE19635606A1 (de) * 1996-09-02 1998-03-05 Werner Prof Dr Ing Kleinkauf Vorrichtung zur Erzeugung einer höheren Wechselspannung aus mehreren niedrigeren Gleichspannungen und dafür geeigneter Bausatz
JP2000112545A (ja) * 1998-09-30 2000-04-21 Daihen Corp 太陽光発電システム
US7786709B2 (en) * 2006-08-25 2010-08-31 Lawson Labs, Inc. Bi-polar bi-directional energy balancing power-conversion engine
ITPD20060382A1 (it) * 2006-10-13 2008-04-14 Elettronica Santerno S P A Inverter solare e impianto di conversione di energia solare in energia elettrica
US8618692B2 (en) * 2007-12-04 2013-12-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
RU2475923C2 (ru) * 2007-05-08 2013-02-20 Американ Пауэр Конвершн Корпорейшн Управление энергией альтернативных источников
US8058752B2 (en) * 2009-02-13 2011-11-15 Miasole Thin-film photovoltaic power element with integrated low-profile high-efficiency DC-DC converter
US8693228B2 (en) * 2009-02-19 2014-04-08 Stefan Matan Power transfer management for local power sources of a grid-tied load
WO2010102667A1 (en) * 2009-03-11 2010-09-16 Abb Technology Ag A modular voltage source converter and an energy source unit
US8395280B2 (en) * 2010-02-16 2013-03-12 Infineon Technologies Ag Circuit arrangement including a multi-level converter
CN102792544B (zh) * 2010-03-15 2016-01-20 阿尔斯通技术有限公司 具有多级转换器的静止无功补偿器
CN102822762B (zh) * 2010-05-12 2015-11-25 欧姆龙株式会社 电压转换器、电压转换方法、电力调整器、电力调整方法、太阳能发电系统以及管理装置
US9083237B2 (en) * 2010-07-13 2015-07-14 O2Micro, Inc. Circuits and methods for controlling a DC/DC converter
AU2011286163A1 (en) * 2010-08-04 2013-03-14 Kevin Stephen Davies Solar power conversion system
US9184660B2 (en) * 2010-08-18 2015-11-10 Finsix Corporation Very high frequency switching cell-based power converter
US8946937B2 (en) * 2010-08-18 2015-02-03 Volterra Semiconductor Corporation Switching circuits for extracting power from an electric power source and associated methods
FR2972304A1 (fr) * 2011-03-02 2012-09-07 Commissariat Energie Atomique Batterie avec gestion individuelle des cellules
WO2013023248A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 Kevin Stephen Davies Power conversion system
US9093903B2 (en) * 2011-09-28 2015-07-28 Monolithic Power Systems, Inc. Power converter with voltage window and the method thereof
CN102377324B (zh) * 2011-10-18 2013-09-04 吕遥 适合于高压应用的变流桥臂及其应用系统
US8508074B2 (en) * 2011-10-28 2013-08-13 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois System and method for optimizing solar power conversion
JP2013192382A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Denso Corp ソーラーパワーコンディショナ
DE102012005974A1 (de) * 2012-03-23 2013-09-26 Tq-Systems Gmbh Elektrische Schaltung und Verfahren zu deren Betrieb
US9211806B2 (en) * 2012-04-23 2015-12-15 GM Global Technology Operations LLC Methods, systems and apparatus for generating voltage commands used to control operation of a permanent magnet machine
US20140145615A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-29 Lucidity Lights, Inc. Induction rf fluorescent light bulb with burst-mode dimming
CN105027383B (zh) * 2013-01-25 2018-04-17 日立汽车系统株式会社 单体电池控制器和电池监视装置
CN105210258B (zh) * 2013-03-15 2019-04-23 设计通量技术公司 用于产生可动态重配置的储能装置的方法和设备

Also Published As

Publication number Publication date
AU2015271655B2 (en) 2020-10-22
RU2676676C1 (ru) 2019-01-10
MX363997B (es) 2019-04-09
US11431262B2 (en) 2022-08-30
IL249385A0 (en) 2017-02-28
CN106537096B (zh) 2020-06-30
EP3152524B1 (en) 2021-07-21
US20170126024A1 (en) 2017-05-04
CN106537096A (zh) 2017-03-22
MX2016015975A (es) 2017-05-30
IL249385B (en) 2021-02-28
WO2015184512A1 (en) 2015-12-10
EP3152524A4 (en) 2018-06-27
AU2015271655A1 (en) 2016-12-22
JP2017520226A (ja) 2017-07-20
EP3152524A1 (en) 2017-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2819191T3 (es) Sistema inversor de potencia y método de puesta en marcha del mismo en un elevado voltaje de corriente continua
ES2675233T3 (es) Inversor multinivel que usa una configuración en cascada y método de control del mismo
TWI418112B (zh) 功率轉換器、充電方法以及充電系統
US9614459B2 (en) Modulation of switching signals in power converters
US20060034106A1 (en) Power converter in a utility interactive system
US20110204959A1 (en) Charge Pump with Reduced Current Variation
KR20140131977A (ko) 제어 회로
US20150061750A1 (en) Method and Circuit for Controlling Turnoff of a Semiconductor Switching Element
KR101725087B1 (ko) Ｍｍｃ 컨버터의 서브모듈용 전원제어장치
US20120257430A1 (en) Bootstrap gate drive for full bridge neutral point clamped inverter
CN102005731B (zh) 提供过温度保护的控制器、功率转换器及其方法
ES2893405T3 (es) Método y sistema de conversión de energía
US20150028795A1 (en) Energy storage apparatus
US20190173393A1 (en) Voltage balancing of voltage source converters
KR20180075340A (ko) Ｍｍｃ 컨버터의 서브모듈 제어기용 전원장치
BRPI1103076B1 (pt) Método para inibir um conversor possuindo pelo menos dois módulos de fase
WO2016025763A1 (en) Integrated thermal and power control
ES2693748T3 (es) Método y aparato de extracción de energía eléctrica desde el módulo fotovoltaico
EP3659248A1 (en) Switching scheme for static synchronous compensators using cascaded h-bridge converters
US20180367134A1 (en) Voltage balancing of voltage source converters
ES2717341B2 (es) Sistema y metodo de proteccion dinamico contra sobrecorriente para convertidores de potencia
JP2000184612A (ja) Ｄｃ―ｄｃコンバ―タの制御方法、ｄｃ―ｄｃコンバ―タの制御回路、及び、ｄｃ―ｄｃコンバ―タ
EP3295549A1 (en) Bidirectional energy transfer control
JP2009303380A (ja) 電力変換装置
CN106605348B (zh) 一种控制功率转换系统的方法