KR101050294B1 - 파워그리드에 전기에너지를 공급하는 장치와 이 장치의 ｄｃ 컨버터 - Google Patents

파워그리드에 전기에너지를 공급하는 장치와 이 장치의 ｄｃ 컨버터 Download PDF

Info

Publication number
KR101050294B1
KR101050294B1 KR1020097004129A KR20097004129A KR101050294B1 KR 101050294 B1 KR101050294 B1 KR 101050294B1 KR 1020097004129 A KR1020097004129 A KR 1020097004129A KR 20097004129 A KR20097004129 A KR 20097004129A KR 101050294 B1 KR101050294 B1 KR 101050294B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
winding
inverter
converter
windings
connection point
Prior art date
Application number
KR1020097004129A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090085023A (ko
Inventor
피터 자카리아스
벤자민 사한
Original Assignee
에스엠에이 솔라 테크놀로지 아게
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
Application filed by 에스엠에이 솔라 테크놀로지 아게 filed Critical 에스엠에이 솔라 테크놀로지 아게
Publication of KR20090085023A publication Critical patent/KR20090085023A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101050294B1 publication Critical patent/KR101050294B1/ko

Links

Images

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
    • 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
    • H02M3/145—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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal 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
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • 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
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal 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
    • H02M7/155—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal 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
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • 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
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • 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
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters
    • 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
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

본 발명은 청구항 1의 서문에 기재된 종류의 장치와 이 장치에 사용되는 DC 컨버터에 관한 것이다. 종래의 문제점을 극복하기 위해, 본 발명에서는 직류전압 발전기의 음극단자의 접지를 비교적 간단한 구성으로 실현하면서도 DC 컨버터의 스위치의 전압을 상당히 낮출 수 있는 DC 컨버터가 달린 장치를 구성한다.

Description

파워그리드에 전기에너지를 공급하는 장치와 이 장치의 ＤＣ 컨버터{DEVICE FOR FEEDING ELECTRIC ENERGY INTO A POWER GRID AND DC CONVERTER FOR SUCH A DEVICE}
본 발명은 청구항 1의 서문에 기재된 종류의 장치와 이 장치에 사용되는 DC 컨버터에 관한 것이다.
태양전지나 연료전지와 같은 직류전압 발전기에서 생긴 전기에너지를 AC 파워그리드, 특히 송배전망(50/60 Hz)에 공급하는데 다양한 종류의 인버터들이 사용된다. 직류전압 발전기와 인버터 사이에는 대부분 DC 컨버터(DC-DC 컨버터)를 배치하는데, 이 컨버터는 직류전압 발전기에서 공급한 직류전압을 인버터에서 필요로 하는 직류전압으로 변환하는 기능을 한다.
직류전압 발전기의 출력단 하나를 접지하는 것이 여러 이유로 바람직하고, 본 발명에서는 직류전압 발전기의 음극출력단에서 접지를 하는 것을 고려하고 있다. 그 이유는, 한편으로는 접지를 법으로 정하는 국가가 있고, 다른 한편으로는 이런 접지를 안하면 작동중에 여러 문제가 생기기도 하기 때문인데, 구체적으로는 고주파 누설전류가 있다. 직류전압 발전기와 접지부 사이에 피할 수 없는 기생용량 때문에, 전위 요동의 경우에 안전상의 위험을 일으키는 등화전류(equalizing current)가 생길 수 있는데, EMC(electromagnetic compatibility)나 접촉보호를 위해 잔류전류 센서의 도움을 받아 복합 감시조치를 취할 필요가 있으며 이런 요동은 접지를 하면 확실히 피할 수 있다. 직류전압 발전기의 전위 요동은 박막 모듈과 같은 솔라모듈에 영구적 파손을 일으킬 수도 있다.
변압기가 달린 DC 컨버터를 사용하면 접지를 쉽게 할 수 있는데, 이렇게 되면 직류전압측과 교류전압측 사이에 갈바닉 분리가 일어난다. 그리드 변압기든 고주파 변압기든 변압기라면 효율을 저하시키는 한편 중량과 크기의 증가는 물론 비용의 증가도 가져오고, 이때문에 변압기 없는 전압 컨버터가 필요하다. 그러나, 무변압기 DC 컨버터는 필요한 스위치나 커패시터에 단락을 가져오기 때문에 원하는 접지를 이룰 수 없거나, 회로 비용을 증가시키는 등의 문제가 있다.
이런 문제를 피하려는 많은 시도가 있었다. 특히, 누설전류를 줄이는 회로가 많이 알려졌다(예; DE 10 2004 037 446 A1, DE 102 21 592 A1, DE 10 2004 030 912 B3). 이런 회로중에서도, 태양발전기는 내부 전기에너지의 송전 위상에서 송배전망과는 별도로 작동된다. 태양발전기를 주기적으로 송배전망에 연결하면, 기생용량이 약간만 리로드되어, 그리드전압의 절반에 상당하는 전압과 메인주파수에서 태양발전기의 전위가 사인파 형태로 변한다. 이런 작은 전압차 때문에, 2개 스위칭 사이클 사이에 그리고 스위칭 동안의 비대칭을 통해 고주파 전류만 형성된다. 이런식으로, 용량성 누설전류는 최소화되기는 해도 완전히 없앨 수는 없다.
중앙 포인트를 접지한 분리형 태양발전기를 이용하는 회로도 있다(DE 102 25 020 A1). 그 결과, 태양발전기의 모든 부분들의 전위가 고정되고 용량성 누설전류 가 흐를 수 없다. 2개의 직류전류원의 수율이 다르기 때문에, 전력차와 전압을 수용하는 회로를 배치한다. 이 회로의 문제점은 태양발전기와 스위치에서의 높은 전압차와, 보상회로에서의 추가 손실과, 고주파로 온오프되는 스위치가 4개 이상 더 필요하다는 것이다.
그 외에도, 변압기가 없는 경우에도 태양발전기 한쪽을 접지한 회로가 알려져 있다(DE 196 42 522 C1). 이 경우, 용량성 누설전류를 피할 수 있지만, 스위치가 5개 필요하면서 1개나 2개의 스위치를 고주파로 동시에 스위칭해 평균 출력전류를 제공하도록 해야만 한다. "플라잉 인덕터"라고도 하는 이 회로의 효율은 직렬로 연결된 대단히 많은 부품들의 영향을 받는다. 이 회로의 단점은 불연속적인 전류펄스가 그리드의 영향을 받아 용량성 그리드 필터가 필요하며, 이는 휴면전력 때문에 역률은 물론 회로의 부하효율도 악화시킨다. 다른 기존의 회로를 사용해 이런 용량성 그리드필터를 없앨 수도 있지만(DE 197 32 218 C1 참조), 회로가 9개 필요하고, 그중 2개 이상은 고주파에서 동시에 스위칭되어야 하므로 제조비용이 훨씬 더 증가하면서도 전체 장치의 효율과 견고성은 더 나빠진다. 플라잉 인덕터의 구성상의 다른 단점은, 스위치의 부하전압이 메인전압의 영향을 받아 정전에 아주 민감하며 또한 3개의 인버터의 도움을 받아 3상 모드로만 동작한다는 것이다. 그 외에도 준류원 특성을 갖는 인버터들이 필요한데, 이는 많은 경우 좋지 않다.
끝으로, US2007/0047277A1에 소개된 장치는 2개 커패시터를 직렬 연결하면서 접지단자에도 연결한 쌍극전압 중간회로를 갖춘 인버터를 사용하고 있다. 이런 종류의 인버터는 주로 본 발명의 기술분야에서 많이 사용되는 것으로, 3-포인트 회로 내의 하프브리지 인버터 구성을 채택하고, 주로 단상이나 3상 전기공급용이다. 어느 경우에도, 2개 커패시터 사이의 접속점이 접지단자를 이루어 0이나 중립 컨덕터에 연결된다.
이런 종류의 DC 컨버터에는 저장리액터, 2개의 다이오드 및 1개의 스위치가 있다. 이 경우, 인버터의 접지단자를 직류전압 발전기의 음극출력단에 연결할 수 있는데, 이는 2개의 자기결합 권선으로 이루어진 저장리액터를 사용해 이루어진다. 2개의 권선은 서로 갈바닉식으로 연결되어, 한편에서는 스위치가 닫혔을 때 한쪽 권선이 직류전압 발전기에 의해 로드되고 다른 권선은 자기결합에 의해 첫번째 권선을 통해 로드되며, 다른 한편에서는 스위치가 열렸을 때 2개의 권선이 서로 연결된 2개 커패시터 각각과 관련 다이오드에 의해 언로드된다.
이런 장치에서 직류전압 발전기를 비교적 간단하게, 구체적으로는 변압기 없이 스위치 1개만으로 접지할 수 있다는 장점은 스위치를 열었을 때 직류전압 발전기의 출력전압과 인버터의 중간회로의 2개 커패시터 중의 하나의 전압의 합계 전압으로 스위치를 로드한다는 단점을 피할 수 없다. 반대로 보면, 스위치의 파괴를 확실히 피하고자 할 경우, 직류전압 발전기의 출력전압이 기껏해야 스위치의 전압과 커패시터의 전압의 차이와 같도록 할 수 밖에 없다. 이렇게 직류전압 발전기의 출력전합에 제한을 가하는 것은 피할 수 없다. 전류를 계속 흐르게 하고 낮은 전압을 대신 유지해도, 이 전압은 전술한 전압차보다 훨씬 더 크므로, 장치가 더 복잡해진거나 스위치에 고전압이 걸리거나, 보통의 스위치를 사용할 경우 직류전압 발전기의 출력전압이 저하될 수 밖에 없다. 따라서, 이런 종류의 장치는 응용 범위가 제 한적이다.
DE 10 2006 033 851 A1에 소개된 전압컨버터는 42V의 직류전압을 3V로 변환하는데, 탭이 달린 코일을 이용한다.
종래의 문제점을 감안하여, 본 발명의 기술적 문제점은 이상 설명한 형태, 특히 직류전압 발전기의 음극단자의 접지를 비교적 간단한 구성으로 실현하면서도 DC 컨버터의 스위치의 전압을 상당히 낮출 수 있는 DC 컨버터가 달린 장치를 구성하는데 있다.
이를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 파워그리드(8)에 전기에너지를 공급하기 위해, 직류전압 발전기(1)에 연결되는 DC 컨버터(2) 및 이 컨버터와 파워그리드(8)에 연결되는 인버터(3)를 포함하고, 인버터에는 2개의 커패시터(C1,C2)가 직렬연결된 쌍극전압 중간회로가 있는데, 상기 커패시터들은 직류전압 발전기(1)의 음극 출력단(5)에 연결된 접지단자(E3)에 공통으로 연결되고, 상기 DC 컨버터(2)에 2개의 다이오드와 하나의 스위치와 하나의 저장리액터가 있는데, 저장리액터에는 제1 권선(W1)과 제2 권선(W2)이 있고, 이들 2개의 권선(W1,W2)은 서로 자기결합되고 말단부에서 서로 갈바닉식으로 연결되어, 첫번째 스위칭 상태에서는 제1 권선(W1)은 직류전압 발전기(1)에 의해 로드되고 제2 권선(W2)은 자기결합에 의해 제1 권선(W1)을 통해 로드되며, 두번째 스위칭 상태에서는 서로 연계되어 있는 2개 커패시터(C1,C2) 각각과 관련 다이오드를 통해 2개 권선(W1,W2)이 언로드되는 장치에 있어서: 제1 권선(W1)의 제1 단자가 제1 스위치(S5)와의 제1 접속점(22)에 연결되고 제1 권선(W1)의 제2 단자는 제2 접속점(23)에서 제2 스위치(S6)에 연결되어, 제1 권선(W1)이 2개 스위치(S5,S6)와 함께 직류전압 발전기(1)의 출력단(4,5)에 연결된 제1 전기회로를 형성하는 한편 제2 전기회로 안에 놓이는데, 제2 전기회로는 접지단자(E3)로부터 제1 다이오드(D6), 제1 접속점(22), 제1 권선(W1), 제2 접속점(23), 제2 다이오드(D7), 제2 다이오드에 연계된 커패시터(C1)를 거쳐 접지단자(E3)로 되돌아가며, 제2 권선(W2)은 제3 전기회로 안에 배치되는데, 제3 전기회로는 접지단자(E3)에서 시작해 권선에 연계된 커패시터(C2), 제 다이오드(D8) 및 제2 권선(W2)을 거쳐 접지단자(E3)로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
본 발명은 또한, 파워그리드(8)에 전기에너지를 공급하기 위해, 직류전압 발전기(1)에 연결되는 DC 컨버터(2) 및 이 컨버터와 파워그리드(8)에 연결되는 인버터(3)를 포함하고, 인버터에는 2개의 커패시터(C1,C2)가 직렬연결된 쌍극전압 중간회로가 있는데, 상기 커패시터들은 직류전압 발전기(1)의 음극 출력단(5)에 연결된 접지단자(E3)에 공통으로 연결되고, 상기 DC 컨버터(2)에 2개 이상의 다이오드와 하나의 스위치(S4)와 하나의 저장리액터(25)가 있는데, 저장리액터에는 제1 권선(W1)과 제2 권선(W2)이 있고, 이들 2개의 권선(W1,W2)은 서로 자기결합되고 말단부에서 서로 갈바닉식으로 연결되어, 첫번째 스위칭 상태에서는 제1 권선(W1)은 직류전압 발전기(1)에 의해 로드되고 제2 권선(W2)은 자기결합에 의해 제1 권선(W1)을 통해 로드되며, 두번째 스위칭 상태에서는 서로 연계되어 있는 2개 커패시터(C1,C2) 각각과 관련 다이오드(D4,D5)를 통해 2개 권선(W1,W2)이 언로드되는 장치에 있어서: 상기 권선(W1)을 분할하고 이 권선에 달린 탭(26)을 스위치(S4)에 연결하여, 상기 탭(26)에 의해 고정된 권선(W1)의 제1 부분(W11)만이 3개 전기회로 중의 제1 전기회로에 놓이도록 하고, 제1 권선(W1)의 제2 부분(W11+W12)은 제2 전기회로 안에 배열하고, 2개 권선(W1,W2)을 하나의 공통 코어(16) 둘레에 감는 것을 특징으로 하는 장치도 제공한다.
본 발명에 따른 장치에서, 권선(W1)을 분할하고 이 권선에 달린 탭(26)을 접속점(21)이나 접속점(23)에 연결하여, 상기 탭(26)에 의해 고정된 권선(W1)의 제1 부분(W11)만이 제1 전기회로에 놓이도록 하고, 제1 권선(W1)의 제2 부분(W11+W12)은 제2 전기회로 안에 배열하는 것이 바람직하다.
또는, 2개의 권선(W1,W2)을 공통의 코어(16)에 감을 수도 있는데, 이 경우 2개의 권선(W1,W2)을 코어(16)에 서로 반대 방향으로 감는 것이 좋다.
또, 2개의 권선(W1,W2)의 권선수가 같을 수도 있고, 인버터(3)를 하프브리지형 인버터로 구성하거나, 3개-입력단자 회로내의 하프브리지형 인버터로 구성하거나, 중앙 입력단자(E3)를 갖는 3-입력단자(E1~3) 회로내의 하프브리지형 인버터로 구성하거나, 파워그리드(8)에 단상이나 3상의 전기에너지를 공급하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, DC 컨버터(2)를 인버터(3)와 합쳐 일체로 할 수도 있다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명한다.
도 1은 전기에너지를 파워그리드에 공급하는 접지 직류전압 발전기를 갖춘 장치의 종래의 회로도;
도 2는 도 1에 대응하는 본 발명의 장치의 회로도;
도 3은 도 2의 장치의 2개 스위치를 조절하는 신호파형도;
도 4~5는 도 2의 장치에서 DC 컨버터를 개조한 경우의 회로도;
도 6은 도 1의 장치에서 DC 컨버터를 개조한 경우의 회로도;
도 7~9는 도 1에 도시된 인버터 대신 DC 컨버터로 작동되는 다른 종류의 인버터들의 회로도.
도 1에 의하면, 본 발명에 따른 장치는 직류전압 발전기(1), DC 컨버터(2) 및 인버터(3)를 구비한다. 직류전압 발전기(1)는 태양광발전기나 연료전지를 포함하고, 커패시터(C)가 2개의 출력단(4,5)에 병렬로 연결되어 있다(미국특허출원 2007-47277A1의 도 10 참조).
기존 장치의 인버터(3)에 달린 2개의 출력단(6,7)에서는 파워그리드(8)에 단상의 전기에너지를 공급하는데, 파워그리드의 L상은 출력단(6)에 연결되고 파워그리드의 0값이나 중성선인 N상은 출력단(7)에 연결된다. 인버터(3)의 입력단은 3개로 각각 E1, E2, E3이다. 입력단 E1과 E2 사이에는 2개의 커패시터(C1,C2)가 직렬로 연결되어 있고, 이들 커패시터의 접속점에 입력단 E3가 놓여있다. 커패시터(C1,C2)는 인버터(3)에서 일반적인 쌍극전압 중간회로를 이룬다. 도 1에 도시된 인버터(3)는 하프-브리지 인버터로서, 이때문에 2개의 스위치(S1,S2)가 있고, 스위치의 한쪽 단자는 입력단(E1,E2) 중의 하나에 연결되고 나머지 단자는 공통 접속점(9)과 라인리액터(L1)를 거쳐 출력단(6)에 연결된다. 또, 다이오드(D1,D2)가 2개 스위치(S1,S2)에 각각 하나씩 병렬로 연결되는데, 다이오드(D1)는 접속점(9)부터 시작해 입력단(E1)을 향해 도전되고, 다이오드(D2)는 입력단(E3)에서 시작해 접속점(9)을 향해 도전되지만, 다이오드 둘다 반대 방향으로는 잠금상태이다. 끝으로, 입력단(E3)은 출력단(7)에 바로 연결되고, 이 입력단의 다른쪽 단자는 접지되도록 구성되는 한편 직류전압 발전기(1)의 음극 출력단(5)에 연결되도록 구성된다.
DC 컨버터(2)의 2개 입력단(10,11)은 직류전압 발전기(1)의 출력단(4,5)에 각각 연결된다. 접속점(14)에 이어진 스위치(S4)가 입력단(10)에 연결된다. 결합리액터를 이루도록 구성된 저장리액터(15)의 한쪽 단자가 접속점(14)에 연결된다. 저장리액터(15)의 제1, 제2 권선(W1,W2)은 서로 자기결합을 위해 하나의 공통 코어(16) 둘레에 감겨있다. 2개의 권선(W1,W2)은 서로 연결되어 다른 접속점(17)을 형성한다.
접지단자 역할을 하기도 하는 인버터(3)의 입력단(E3)은 직류전압 발전기(1)의 음극 출력단(5)에 연결될 입력단(11)은 물론 DC 컨버터(2)의 2개 권선(W1,W2)의 접속점(17)에도 갈바닉식으로(galvanically) 연결된다. 또, 권선(W2)의 다른 단자는 다이오드(D4)를 통해 입력단(E1)에 연결되고, 스위치(S4)와 권선(W1) 사이의 접속점(14)은 다른 다이오드(D5)를 입력단(E2)에 연결된다. 그 결과, 총 3개의 전기회로가 형성된다. DC 컨버터(3)의 입력단(10)부터 시작해서 스위치(S4)부터 첫번째 전기회로가 형성되는데, 권선(W1)이 접속점(17)에서 입력단(11)까지 이어진 전선과 스위치(S4)에 직렬로 연결된다. 두번째 전기회로는 권선(W1)부터 시작해 접지단자(E3), 권선(W1)과 관련된 커패시터(C2) 및 다이오드(D5)를 포함하는데, 이들 모 두 직렬로 연결되고 접속점(14)으로 이어진다. 세번째 회로는 두번째 권선(W2)을 포함하는데 접속점(17)부터 권선(W2)과 다이오드(D4)를 거쳐 입력단(E1)으로 연결되었다가 권선(W2)과 연계된 커패시터(C1)를 거쳐 접지단자(E3)로 이어졌다가, 다시 권선(W1,W2) 사이의 접속점(17)으로 돌아간다.
2개 권선(W1,W2)을 공통 코어(16)에 감았기 때문에, 권선(W1)이 로드되면 자기결합에 의해 권선(W2)도 로드된다. 이에 따라 도 2에서 점으로 표시된 단자가 같은 극성을 띠도록 2개 권선(W1,W2)의 권선방향을 정한다.
기존의 방식으로 스위치(S1,S2,S4)는 실제로는 반도체 스위치로서 도시되지 않은 제어장치(예; 마이크로컨트롤러, PWM 컨트롤러 등)를 사용해 작동중에 주기적으로 온/오프될 수 있는데, 스위칭 주파수는 16kHz 이상이다.
이하, 장치의 기능에 대해 설명한다.
직류전압 발전기(1) 쪽에서 보면, 스위치(S4)가 닫혔을 때 첫번째 전기회로(10,S1,W1,11)의 도움으로 결합 저장리액터(15)가 로드된다. 스위치(S4)를 열면, 권선(W1)은 두번째 전기회로(14,W1,E1,C2,D4,14)에서 C2을 통해 언로드되지만 권선(W2)은 세번째 전기회로(17,W2,D4,E1,C1,E3,17)에서 C1을 통해 로드될 수 있다. 이를 위해, 스위치(S4), 저장리액터(15)와 2개의 다이오드(D4,D5)가 필요하지만 비용은 절감되고 효율은 높아진다. 또, 필요하다면 직류전압 발전기(1)의 음극 출력단(5)을 접지하거나 접지하기 좋게 하여, 파워그리드(8)의 N상에 적용하기도 한다. 전압중간회로가 별도로 만들어지거나 판매될 때는, 3개 유효 단자(E1~3)에 컨버터(2)의 출력단(18,19)이나 입력단(11)을 연결하면 된다.
인버터(3) 쪽에서 보면, 스위치(S1,S2)가 교대로 온/오프되어, 예컨대 스위치 S1이먼저 닫히고 S2가 열려 있어 양극 반파의 스위칭신호 동안 E3에 대해 양극인 커패시터(C1)측인 E1이 접속점(9)과 리액터(L1)을 거쳐 L상에 연결된다. 이어서 스위치 S1이열리면 리액터(L1)와 커패시터(C2)와 다이오드(D2)에 전류가 흐를 수 있다. S1이 열리고 S2가 닫혀있는 파워그리드(8)의 음극 반파동안에는, E3에 대해 음극측인 E2가 접속점(9)과 리액터(L1)를 거쳐 L상에 연결되는데, 스위치 S2가 닫힌 뒤 다이오드(D1)와 커패시터(C1)를 통해 전류가 흐를 수 있다. 2개 커패시터 C1과 C2는 교대로 언로드/리로드된다.
로드가 대칭적이고 W1과 W2의 권선수가 같다면, C1과 C2의 전압도 같다. 작동중에 예컨대 인버터에 의해 C1에 C2보다 높은 로드가 걸린다면, W2의 전류도 자연히 W1보다 높아진다. 그 결과, 회로가 자체적으로 대칭이 되고, 이는 인버터의 동작에 필수불가결하다.
이상 설명한 DC 컨버터(2)의 구성에서 장점은 비교적 큰 범위의 출력전압으로 직류전압 발전기(1)를 작동시킬 수 있다는 것이다. DC 컨버터(2)가 없다면, 일반 진폭(±325V) 보다 높은 전압을 커패시터 C1, C2에 걸어주는 고출력전압과 같은 좋지 않은 상황에서도 직류전압 발전기(1)가 입력단(E1,E2)에 공급해야만 할 것이다. 반면에, 컨버터(2)가 있다면, 직류전압 발전기(1)의 출력전압이 파워그리드(8)나 인버터(3)에 필요한 최소전압보다 낮을 경우에도 스위치(S4)가 작동되는 계수를 선택해 커패시터 C1, C2의 전압을 원하는 값으로 설정할 수 있다.
지금까지 알려진 장치는 아주 융통성이 많았다. 이는 C1과 C2의 전압이 S4의 충격계수(duty factor)에 따라 C의 입력전압보다 모두 높고 낮기 때문이다. 충격계수가 0.5보다 크면 컨버터(2)는 부스팅(boosting) 작용을 하고, 0.5보다 버크(buck) 작용을 하며, 0.5에서는 직류전압 발전기(1)의 출력단에 걸린 전압이 바로 공급된다. 그 결과, 접지된 직류전압 발전기(1)의 경우 DC 컨버터(2)의 하나의 스위치만으로도 광범위한 작동전압을 얻는다. 스위치 S1과 S2의 최대 전압로드는 2·UC1인데, 여기서 UC1은 C1의 최대전압이다. 간단히 말해, 한개의 스위치만 매 절반 주기동안 고주파로 스위치되고, 다른 스위치는 꺼져있다. 또, 인버터측에서는 파워그리드(8)에 전류를 연속적으로 흐르게 할 수 있다.
지금까지의 장치의 단점은 이미 설명한 바와 같이, 스위치 S4가 US4=UC+UC2의 전압으로 개방상태에서 로드되는 것인데, 여기서 UC와 UC2는 C와 C2의 전압이다. 이 단점은 본 발명에 의해 해결된다.
도 2는 본 발명의 장치의 첫번째 실시예로서, 도 1과 같은 결합 저장리액터(15)는 물론 2개 스위치(S5,S6)와 3개 다이오드(D6~8)의 도움으로 원하는 효과를 얻는다. 첫번째 스위치 S5는 입력단(10)과 접속점(22) 사이에 놓고, 저장리액터(15)의 권선(W1)의 한쪽 단자를 접속점(22)에 연결한다. 권선(W1)의 다른 단자는 두번째 접속점(23)과 두번째 스위치(S6)를 거쳐 인버터(3)의 입력단(E3)에 연결되는데, 이 인버터는 단자 하나가 접지되면서 DC 컨버터(2)의 입력단(11)이나 직류전압 발전기(1)의 음극 출력단(5)에 연결하는 역할도 한다. 이에 따라, 10에서 시작해 S5, 22, W1, 23, S6 및 11을 거쳐 10으로 전류가 흐르는 첫번째 전기회로가 형성된다.
또, 접지단자 E3에서 시작해 다이오드(D6), 접속점(22), 권선(W1), 접속점(23), 다이오드(D7) 및 커패시터(C1)를 통해 다시 접지단자 E3로 이어지는 두번째 회로가 형성되고, 이 회로에서는 D6, D7가 E1 방향으로만 도전될 수 있다. 끝으로, 권선 W2를 포함하는 세번째 회로는 접지단자 E3부터 시작해 권선(W2)에 연계된 커패시터(C2), 세번째 다이오드(D8) 및권선(W2)을 통해 다시 접지단자 E3로 끝난다.
스위치(S5,S6)와 저장리액터(15)의 권선(W1,W2)에 전류흐름을 일으키는 신호는 도 3과 같다. 여기서는 2개의 스위치(S5,S6)가 항상 동시에 온/오프된다고 한다. 이하, 도 2의 장치의 기능에 대해 설명한다.
2개 스위치 S5와 S6이 동시에 온되면(닫히면), 첫번째 전기회로가 닫혀 저장리액터(15)가 전술한 바와 같이 로드된다. 반대로 S5와 S6이 열리면, 권선(W1)은 한쪽에서 D6, W1, D7, C1을 통해 언로드되고 권선(W2)은 다른 쪽에서 C2와 D8을 거쳐 언로드된다. 도 1과 마찬가지로, 커패시터 C1과 C2는 관련 권선(W1,W2)에 의해 각각 로드된다.
도 2의 장치에서는 전술한 모든 장점들이 도 1의 장치와 동일하게 달성되지만, 다르면서도 특히 유리한 것은 스위치 S5가 열렸을 때 걸리는 최대 전압이 C의 전압 UC나 직류전압 발전기(1)의 출력전압에서 주어지고 S6의 최대전압은 C1의 최대전압에서 일어난다는 것이다.
한편, 도 2의 장치는 도 1의 장치와 같은 융통성을 갖는데, 이는 C1과 C2의 전압이 직류전압 발전기(1)의 출력전압보다 모두 높고 낮아 작동전압 범위가 크기 때문이다.
도 4는 도 2의 변형례로서, 권선 W1을 2개의 권선 W11과 W12로 분리했다. 이 경우, 권선(W1)의 중앙단자인 탭(21)은 제1 스위치(S5)와의 연결을 위해 접속점(22)에 위치하고, 탭(21)에 의해 고정된 권선(W11)은 저장리액터(20)를 로드하는 제1 전기회로에 놓인다. 한편, 다이오드 D6와 D7 사이에 있는 첫번째 권선 전체 W1=W11+W12는 두번째 전기회로에 속한다. 본 발명에 의하면, 입출력 전압비와 스위치(S5) 및 다이오드(D6~8)의 로드를 위한 최적의 구성을 개발할 수 있다. 전송율이 높으면, S5와 S6의 충격계수 외에도 W12:(W12+W11)의 비를 통해 구성요소의 유효 전류-전압 로드에 영향을 줄 수 있다. 탭(21)은 아무 곳에 두어도 된다. 탭(21)의 특징은, 개방상태에서의 스위치 S5의 최대전압이 US5=UC-[W12/(W12+W11)]·UC1의 전압으로만 주어진다는 것이고, 여기서 S6의 전압 US6=UC1이다.
한편, 도 5에서는 탭(21)을 제2 스위치 S6와의 연결을 위한 접속점(24)에 두고 부분권선 W11와 W12로 이루어진 저장리액터의 일부분을 도 2와 마찬가지로 접속점(22,23) 사이에 둔다. 그 결과, 탭(21)에 의해 고정된 권선(W12만이 제1 전기회로에 속해 로딩사이클 동안 사용되고, 전체 권선 W1=W11+W12는 제2 전기회로에 속하고 언로딩 사이클동안 작동된다. 스위치 S5의 최대로드는 US5=UC이고, S6의 최대로드는 US6=UC1-[W11/(W12+W11]·UC1이다.
도 6은 저장리액터(25)의 권선(W1)을 분리해 전압을 낮추는 예를 보여주는데, 심지어는 스위치 S4 하나만 갖는 도 1의 장치를 사용할 때도 그렇다. 이를 위해, 저장리액터(25)의 첫번째 권선(W1)을 탭(26)에 의해 2개 부분권선(W11,W12)으 로 분할한다. 도 1과는 대조적으로, 탭(26)을 접속점(14)에서 스위치(S4)에 연결하고 W1의 정상 입력단자는 도 1과 마찬가지로 D5의 출력단에 연결한다. 그 결과, 탭(26)과 출력단 사이에 있는 부분권선(W11)만이 전술한 제1 전기회로(10,S4,14,W11,11)에 속하고, 권선 전체인 W1=W11+W12는 도 1과 마찬가지로 C2와 D5를 갖는 제2 전기회로에 속한다. 즉, S4의 최대로드는 본 발명에 의해 US4=[W11/(W11+W12)]UC2·UC까지 낮아진다. 도 4~5에서도 원칙적으로 탭(26)은 어느 위치에도 있을 수 있다.
인버터(3)의 기능은 위의 어느 경우에도 동일하다.
이상의 설명에서는 하프브리지 인버터를 예로 들어 설명했지만, 당업자라면 쌍극전압 중간회로를 갖는 다른 인버터를 본 발명의 DC 컨버터(2)에 연결할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 이를 도 5~7에 간단히 예시했다. 도 5는 입력단자가 3개인 3-입력단자(E1~3) 회로의 하프브리지 인버터를 보여주고, 도 6은 (제각기 단상인) 중앙 입력단자(E3)를 갖는 3-입력단자(E1~3) 회로의 다른 인버터를 보여주며, 도 7~9는 파워그리드(8)에 3상 공급을 하기 위한 인버터를 보여준다. 이들 3가지 인버터 모두 전술한 바와 같이 쌍극전압 중간회로와 입력단(E1~3)과 출력단(6,7)을 구비한다. 이런 종류의 인버터는 원래 잘 알려진 것이므로, 이들에 대한 더이상의 설명은 불필요할 것이다.
권선 W1과 W2의 자기결합은 이들이 공통 코어를 중심으로 서로 앞뒤로나 겹쳐서 감겨있기 때문에 이루어진다. 이들의 권선수는 동일한 것이 바람직하고, 그 구성은 도 2, 4와 같이, 실질적으로는 로딩과 언로딩 과정중에 오른쪽 방향의 전류를 얻기위해 서로 반대 방향으로 코어(16)에 감긴다.
본 발명은 이상 설명한 실시예에 한정되지 않고, 다양하게 변형될 수 있다. 특히 인버터(3)와 DC 컨버터(2)를 별도로 제작해 판매하는 한, 이들을 하나의 부품처럼 일체로 만들어 판매하는 것이 바람직할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 DC 컨버터(2)와 인버터(3)를 하나로 합친 것은 물론 DC 컨버터(2)만을 제공할 수도 있다.

Claims (11)

  1. 파워그리드(8)에 전기에너지를 공급하기 위해, 직류전압 발전기(1)에 연결되는 DC 컨버터(2) 및 이 컨버터와 파워그리드(8)에 연결되는 인버터(3)를 포함하고, 인버터에는 2개의 커패시터(C1,C2)가 직렬연결된 쌍극전압 중간회로가 있는데, 상기 커패시터들은 직류전압 발전기(1)의 음극 출력단(5)에 연결된 접지단자(E3)에 공통으로 연결되고, 상기 DC 컨버터(2)에 2개의 다이오드와 하나의 스위치와 하나의 저장리액터가 있는데, 저장리액터에는 제1 권선(W1)과 제2 권선(W2)이 있고, 이들 2개의 권선(W1,W2)은 서로 자기결합되고 말단부에서 서로 갈바닉식으로 연결되어, 첫번째 스위칭 상태에서는 제1 권선(W1)은 직류전압 발전기(1)에 의해 로드되고 제2 권선(W2)은 자기결합에 의해 제1 권선(W1)을 통해 로드되며, 두번째 스위칭 상태에서는 서로 연계되어 있는 2개 커패시터(C1,C2) 각각과 관련 다이오드를 통해 2개 권선(W1,W2)이 언로드되는 장치에 있어서:
    제1 권선(W1)의 제1 단자가 제1 스위치(S5)와의 제1 접속점(22)에 연결되고 제1 권선(W1)의 제2 단자는 제2 접속점(23)에서 제2 스위치(S6)에 연결되어, 제1 권선(W1)이 2개 스위치(S5,S6)와 함께 직류전압 발전기(1)의 출력단(4,5)에 연결된 제1 전기회로를 형성하는 한편 제2 전기회로 안에 놓이는데, 제2 전기회로는 접지단자(E3)로부터 제1 다이오드(D6), 제1 접속점(22), 제1 권선(W1), 제2 접속점(23), 제2 다이오드(D7), 제2 다이오드에 연계된 커패시터(C1)를 거쳐 접지단자(E3)로 되돌아가며, 제2 권선(W2)은 제3 전기회로 안에 배치되는데, 제3 전기회로는 접지단자(E3)에서 시작해 권선에 연계된 커패시터(C2), 제3 다이오드(D8) 및 제2 권선(W2)을 거쳐 접지단자(E3)로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 권선(W1)을 분할하고 이 권선에 달린 탭(26)을 스위치(S4)에 연결하여, 상기 탭(26)에 의해 고정된 권선(W1)의 제1 부분(W11)만이 3개 전기회로 중의 제1 전기회로에 놓이도록 하고, 제1 권선(W1)의 제2 부분(W11+W12)은 제2 전기회로 안에 배열하고, 2개 권선(W1,W2)을 하나의 공통 코어(16) 둘레에 감는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 권선(W1)을 분할하고 이 권선에 달린 탭(26)을 접속점(21)이나 접속점(23)에 연결하여, 상기 탭(26)에 의해 고정된 권선(W1)의 제1 부분(W11)만이 제1 전기회로에 놓이도록 하고, 제1 권선(W1)의 제2 부분(W11+W12)은 제2 전기회로 안에 배열하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 2개의 권선(W1,W2)을 공통의 코어(16)에 감는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 2개의 권선(W1,W2)을 코어(16)에 서로 반대 방향으로 감는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 2개의 권선(W1,W2)의 권선수가 같은 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인버터(3)를 하프브리지형 인버터로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 인버터(3)를 3-입력단자(E1~3) 회로의 하프브리지형 인버터로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 인버터(3)를 중앙 입력단자(E3)를 갖는 3-입력단자(E1~3) 회로의 하프브리지형 인버터로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 인버터(3)를 파워그리드(8)에 단상이나 3상의 전기에너지를 공급하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, DC 컨버터(2)를 인버터(3)와 합쳐 일체로 하는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020097004129A 2007-06-15 2008-04-12 파워그리드에 전기에너지를 공급하는 장치와 이 장치의 ｄｃ 컨버터 KR101050294B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007028077.9 2007-06-15
DE102007028077A DE102007028077B4 (de) 2007-06-15 2007-06-15 Vorrichtung zur Einspeisung elektrischer Energie in ein Energieversorgungsnetz und Gleichspannungswandler für eine solche Vorrichtung
PCT/DE2008/000619 WO2008151587A1 (de) 2007-06-15 2008-04-12 Vorrichtung zur einspeisung elektrischer energie in ein energieversorgungsnetz und gleichspannungswandler für eine solche vorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090085023A KR20090085023A (ko) 2009-08-06
KR101050294B1 true KR101050294B1 (ko) 2011-07-19

Family

ID=39764741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097004129A KR101050294B1 (ko) 2007-06-15 2008-04-12 파워그리드에 전기에너지를 공급하는 장치와 이 장치의 ｄｃ 컨버터

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8116103B2 (ko)
EP (1) EP2027647B1 (ko)
JP (1) JP5097818B2 (ko)
KR (1) KR101050294B1 (ko)
CN (1) CN101682260B (ko)
AT (1) ATE526721T1 (ko)
DE (1) DE102007028077B4 (ko)
WO (1) WO2008151587A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101837777B1 (ko) 2011-02-28 2018-03-12 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 Ｄｃ/ｄｃ 컨버터 셀 배치구조, 이로부터 형성된 피이드백 능력을 갖는 ｄｃ/ｄｃ 컨버터 회로 및 그 동작 방법

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10693415B2 (en) 2007-12-05 2020-06-23 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
US11881814B2 (en) 2005-12-05 2024-01-23 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
US11888387B2 (en) 2006-12-06 2024-01-30 Solaredge Technologies Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
US11735910B2 (en) 2006-12-06 2023-08-22 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US9130401B2 (en) 2006-12-06 2015-09-08 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8947194B2 (en) 2009-05-26 2015-02-03 Solaredge Technologies Ltd. Theft detection and prevention in a power generation system
US8319471B2 (en) 2006-12-06 2012-11-27 Solaredge, Ltd. Battery power delivery module
US11569659B2 (en) 2006-12-06 2023-01-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11296650B2 (en) 2006-12-06 2022-04-05 Solaredge Technologies Ltd. System and method for protection during inverter shutdown in distributed power installations
US11728768B2 (en) 2006-12-06 2023-08-15 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
US8963369B2 (en) 2007-12-04 2015-02-24 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8473250B2 (en) 2006-12-06 2013-06-25 Solaredge, Ltd. Monitoring of distributed power harvesting systems using DC power sources
US11855231B2 (en) 2006-12-06 2023-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11687112B2 (en) 2006-12-06 2023-06-27 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8319483B2 (en) 2007-08-06 2012-11-27 Solaredge Technologies Ltd. Digital average input current control in power converter
US9088178B2 (en) 2006-12-06 2015-07-21 Solaredge Technologies Ltd Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8618692B2 (en) 2007-12-04 2013-12-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US8816535B2 (en) 2007-10-10 2014-08-26 Solaredge Technologies, Ltd. System and method for protection during inverter shutdown in distributed power installations
US8384243B2 (en) 2007-12-04 2013-02-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US9112379B2 (en) 2006-12-06 2015-08-18 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
US8013472B2 (en) 2006-12-06 2011-09-06 Solaredge, Ltd. Method for distributed power harvesting using DC power sources
US11309832B2 (en) 2006-12-06 2022-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
DE102007029767B3 (de) * 2007-06-22 2008-12-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wechselrichter
US11264947B2 (en) 2007-12-05 2022-03-01 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
JP2011507465A (ja) 2007-12-05 2011-03-03 ソラレッジ テクノロジーズ リミテッド 分散型電力据付における安全機構、ウェークアップ方法およびシャットダウン方法
EP2232690B1 (en) 2007-12-05 2016-08-31 Solaredge Technologies Ltd. Parallel connected inverters
WO2009072075A2 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Solaredge Technologies Ltd. Photovoltaic system power tracking method
US8049523B2 (en) 2007-12-05 2011-11-01 Solaredge Technologies Ltd. Current sensing on a MOSFET
EP2269290B1 (en) 2008-03-24 2018-12-19 Solaredge Technologies Ltd. Switch mode converter including active clamp for achieving zero voltage switching
JP4444343B2 (ja) * 2008-04-25 2010-03-31 本田技研工業株式会社 燃料電池車両
EP2294669B8 (en) 2008-05-05 2016-12-07 Solaredge Technologies Ltd. Direct current power combiner
EP2280469B1 (en) * 2009-07-30 2016-07-06 Nxp B.V. A photovoltaic unit, a dc-dc converter therefor, and a method of operating the same
JP4764499B2 (ja) * 2009-08-05 2011-09-07 本田技研工業株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ及びそのｄｃ／ｄｃコンバータを備えた電力供給システム
US8710699B2 (en) 2009-12-01 2014-04-29 Solaredge Technologies Ltd. Dual use photovoltaic system
US8933649B2 (en) * 2009-12-28 2015-01-13 Power Integrations, Inc. Power converter having a switch coupled between windings
US8558484B2 (en) 2009-12-28 2013-10-15 Power Integrations, Inc. Power converter having a switch coupled between windings
US8766696B2 (en) 2010-01-27 2014-07-01 Solaredge Technologies Ltd. Fast voltage level shifter circuit
DE102010006124B4 (de) * 2010-01-29 2015-04-09 Platinum Gmbh Schaltungsanordnung mit einem Hochsetzsteller und Wechselrichterschaltung mit einer solchen Schaltungsanordnung
CN102255538B (zh) 2010-05-19 2014-03-12 力博特公司 一种t型三电平逆变电路
BR112013003326A2 (pt) * 2010-08-11 2018-03-27 Ingeteam Power Technology, S.A. sistemas de gerenciamento para sistemas geradores de recursos elétricos variáveis
DE102010048541A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Converteam Gmbh Verfahren und elektrische Schaltung zum Testen eines an ein elektrisches Energieversorgungsnetz anschließbaren Energieerzeugers oder Energieverbrauchers
US10673229B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
US10230310B2 (en) 2016-04-05 2019-03-12 Solaredge Technologies Ltd Safety switch for photovoltaic systems
US10673222B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
GB2485527B (en) 2010-11-09 2012-12-19 Solaredge Technologies Ltd Arc detection and prevention in a power generation system
GB2486408A (en) 2010-12-09 2012-06-20 Solaredge Technologies Ltd Disconnection of a string carrying direct current
GB2483317B (en) 2011-01-12 2012-08-22 Solaredge Technologies Ltd Serially connected inverters
DE202011102068U1 (de) * 2011-06-07 2012-09-10 Voltwerk Electronics Gmbh Hochsetzsteller
US9059600B2 (en) 2011-06-27 2015-06-16 Bloom Energy Corporation Convergent energized IT apparatus for residential use
US9462724B2 (en) * 2011-06-27 2016-10-04 Bloom Energy Corporation Convergent energized IT apparatus for commercial use
DE102011052768A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Sma Solar Technology Ag Wechselrichter mit gekoppelten Induktivitäten
US8570005B2 (en) 2011-09-12 2013-10-29 Solaredge Technologies Ltd. Direct current link circuit
GB2498365A (en) 2012-01-11 2013-07-17 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic module
GB2498791A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic panel circuitry
GB2498790A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Maximising power in a photovoltaic distributed power system
US9853565B2 (en) 2012-01-30 2017-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Maximized power in a photovoltaic distributed power system
GB2499991A (en) 2012-03-05 2013-09-11 Solaredge Technologies Ltd DC link circuit for photovoltaic array
WO2013177360A1 (en) 2012-05-25 2013-11-28 Solaredge Technologies Ltd. Circuit for interconnected direct current power sources
US10115841B2 (en) 2012-06-04 2018-10-30 Solaredge Technologies Ltd. Integrated photovoltaic panel circuitry
US9548619B2 (en) 2013-03-14 2017-01-17 Solaredge Technologies Ltd. Method and apparatus for storing and depleting energy
US9941813B2 (en) 2013-03-14 2018-04-10 Solaredge Technologies Ltd. High frequency multi-level inverter
EP3506370B1 (en) 2013-03-15 2023-12-20 Solaredge Technologies Ltd. Bypass mechanism
US9318974B2 (en) 2014-03-26 2016-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Multi-level inverter with flying capacitor topology
KR101655018B1 (ko) * 2015-03-13 2016-09-07 성균관대학교산학협력단 저압직류 배전계통의 전압 불평형 제어 시스템 및 방법
FR3043281B1 (fr) * 2015-10-30 2017-12-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de controle actif pour un circuit electrique a convertisseur dc/dc et stockeur d’energie electrique montes en serie
US11018623B2 (en) 2016-04-05 2021-05-25 Solaredge Technologies Ltd. Safety switch for photovoltaic systems
US11177663B2 (en) 2016-04-05 2021-11-16 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices
US10495145B2 (en) 2016-04-22 2019-12-03 Ingersoll-Rand Company Active magnetic bearing controller
US10686378B2 (en) * 2016-12-16 2020-06-16 Futurewei Technologies, Inc. High-efficiency regulated buck-boost converter
DE102017212462A1 (de) * 2017-07-20 2019-01-24 Siemens Aktiengesellschaft Galvanisch gekoppelter elektrischer Wandler
DE102020110055A1 (de) 2020-04-09 2021-10-14 Sma Solar Technology Ag Wechselrichter und verfahren zum betrieb eines wechselrichters

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070047277A1 (en) 2005-08-29 2007-03-01 Industrial Technology Research Institute Transformerless power conversion circuit for grid-connected power generation systems
US20070053217A1 (en) 2005-09-02 2007-03-08 Lear Corporation Converter for automotive use

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6051458A (ja) * 1983-08-31 1985-03-22 Toshiba Corp Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ
US5400235A (en) * 1992-08-07 1995-03-21 International Business Machines Corp. High frequency energy saving DC to DC power converter
JP2630221B2 (ja) * 1993-10-08 1997-07-16 日本電気株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP3151130B2 (ja) * 1995-08-11 2001-04-03 デンセイ・ラムダ株式会社 バッテリー電源を共用化したハーフブリッジ型インバータの±直流２電源の昇圧チョッパ回路
DE19642522C1 (de) 1996-10-15 1998-04-23 Dietrich Karschny Wechselrichter
DE19732218C1 (de) 1997-07-26 1999-03-18 Dirk Schekulin Transformatorlose Wechselrichter-Schaltungsanordnung
CA2227747A1 (en) * 1998-01-23 1999-07-23 Gary Arthur Edwards Buck regulator with plural outputs
US6115273A (en) * 1998-07-09 2000-09-05 Illinois Tool Works Inc. Power converter with low loss switching
DE10221592A1 (de) 2002-05-15 2003-12-04 Fraunhofer Ges Forschung Wechselrichter sowie Verfahren zum Umwandeln einer elektrischen Gleichspannung in einen Wechselstrom
DE10225020A1 (de) 2002-06-06 2003-12-24 Sma Regelsysteme Gmbh Schaltungsanordnung, Verfahren zur Wechselstromerzeugung
JP2005033867A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Honda Motor Co Ltd 電力制御装置及び電力制御方法
EP1544992A1 (de) * 2003-12-16 2005-06-22 ABB Schweiz AG Umrichterschaltung mit zwei Teilumrichtern
DE102004030912B3 (de) * 2004-06-25 2006-01-19 Sma Technologie Ag Verfahren zum Umwandeln einer elektrischen Gleichspannung einer Gleichspannungsquelle, insbesondere einer Photovoltaik-Gleichspannungsquelle in eine Wechselspannung
DE102004037446B4 (de) * 2004-08-02 2006-11-02 Conergy Ag Trafoloser Wechselrichter für solare Netzeinspeisung
US7319313B2 (en) * 2005-08-10 2008-01-15 Xantrex Technology, Inc. Photovoltaic DC-to-AC power converter and control method
WO2007048420A1 (en) * 2005-10-24 2007-05-03 Conergy Ag Inverter
DE102006012164B4 (de) * 2005-12-23 2009-12-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung oder eines Wechselstroms
EP1971018A1 (de) * 2007-03-13 2008-09-17 SMA Solar Technology AG Schaltungsvorrichtung zum transformatorlosen Umwandeln einer Gleichspannung in eine Wechselspannung mittels zweier DC/DC Wandler und einem AC/DC Wandler
TWI373906B (en) * 2009-04-06 2012-10-01 Ablerex Electronics Co Ltd Dc/ac inverter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070047277A1 (en) 2005-08-29 2007-03-01 Industrial Technology Research Institute Transformerless power conversion circuit for grid-connected power generation systems
US20070053217A1 (en) 2005-09-02 2007-03-08 Lear Corporation Converter for automotive use

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101837777B1 (ko) 2011-02-28 2018-03-12 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 Ｄｃ/ｄｃ 컨버터 셀 배치구조, 이로부터 형성된 피이드백 능력을 갖는 ｄｃ/ｄｃ 컨버터 회로 및 그 동작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010530205A (ja) 2010-09-02
DE102007028077A1 (de) 2008-12-24
CN101682260A (zh) 2010-03-24
JP5097818B2 (ja) 2012-12-12
ATE526721T1 (de) 2011-10-15
US20100085788A1 (en) 2010-04-08
WO2008151587A1 (de) 2008-12-18
DE102007028077B4 (de) 2009-04-16
KR20090085023A (ko) 2009-08-06
CN101682260B (zh) 2013-05-15
EP2027647A1 (de) 2009-02-25
US8116103B2 (en) 2012-02-14
EP2027647B1 (de) 2011-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101050294B1 (ko) 파워그리드에 전기에너지를 공급하는 장치와 이 장치의 ｄｃ 컨버터
KR101029198B1 (ko) 파워그리드에 전기에너지를 공급하는 장치 및 이런 장치용 ｄｃ 전압컨버터
KR101029163B1 (ko) 전력공급기에 전기에너지를 공급하기 위한 인버터
US8670254B2 (en) Grid-tied power conversion circuits and related techniques
KR101050308B1 (ko) 인버터
Araujo et al. Novel grid-connected non-isolated converters for photovoltaic systems with grounded generator
US9906169B1 (en) DC-AC conversion circuit having a first double ended DC pulse stage and a second AC stage
US7813153B2 (en) Inverter
EP2506419A2 (en) A grid tied inverter, system and method
MX2012003695A (es) Un inversor conectado a la red, sistema y metodo.
EP2506418A2 (en) A grid tied inverter, system and method
US8493760B2 (en) Electric circuit for converting direct current into alternating current
Mazumder et al. A low-device-count single-stage direct-power-conversion solar microinverter for microgrid
JP2014522231A (ja) 結合インダクタンスを備えるインバータ
KR20190025196A (ko) 절연형 dc-dc 컨버터 및 그 구동방법
US20220200480A1 (en) Power conversion system, method for controlling the power conversion system, and program
CN218387430U (zh) 一种具有pid预防功能的光伏逆变并网系统
Yadav Z Source Inverter
JP2000316279A (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140708

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150706

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee