TW201713020A - 雙向型直流轉直流轉換器及並網逆變器系統 - Google Patents

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Abstract

一種雙向型直流轉直流轉換器，包含第一電感、第一開關、第一電容、中間電壓點、第二電感、第二開關、第二電容、第三開關及第四開關。直流電壓供應單元提供雙向型直流轉直流轉換器輸入直流電壓；當第三開關導通、第四開關導通、第一開關不導通且第二開關不導通時，第一電感及第二電感儲存能量；當第三開關不導通、第四開關不導通、第一開關導通且第二開關導通時，第一電感及第二電感對第一電容及第二電容釋放能量。

Description

雙向型直流轉直流轉換器及並網逆變器系統
本發明係有關於一種直流轉直流轉換器及一種逆變器系統，特別是一種雙向型直流轉直流轉換器及一種並網逆變器系統。
請參考圖1，其係為相關技術之並網逆變器系統方塊圖。一相關技術之並網逆變器系統70包含一直流電壓供應單元Vin、一雙向型直流轉直流轉換器10、一逆變器20、一電網50及一繼電器60；該直流電壓供應單元Vin包含一電壓正端VinP及一電壓負端VinN；該雙向型直流轉直流轉換器10包含一第一電感102、一第一開關104、一第一電容106、一中間電壓點BusN、一第二開關110、一第二電容112及一開關控制器118。
該直流電壓供應單元Vin提供該雙向型直流轉直流轉換器10一輸入直流電壓32；當該第二開關110導通且該第一開關104不導通時，該第一電感102儲存能量；當該第二開關110不導通且該第一開關104導通時，該第一電感102對該第一電容106及該第二電容112釋放能量。
換句話說，該開關控制器118係用以導通或不導通該第一開關104及該第二開關110，使得該雙向型直流轉直流轉換器10轉換該輸入直流電壓32成為一輸出直流電壓34，該雙向型直流轉直流轉換器10傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。其中，該雙向型直流轉直流轉換器10係藉由該第一電容106及該第二電容112傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。
對該逆變器20來說，該中間電壓點BusN沒有連接至地，但該中間電壓點BusN的電位會被控制等於地；如圖1所示，在該相關技術之並網逆變器系統70的升壓（boost）架構之下，該電壓負端VinN對地的電壓為|Vbus/2|，而該電壓正端VinP對地的電壓為|該輸入直流電壓32-(Vbus/2)|，其中Vbus為圖1當中一第一點p與一第二點q之間的電壓差。因此，假設市電為AC200V時，其Vbus至少要大於市電350V；此時，該電壓負端VinN對地的電壓為175V。
綜上所述，如圖1所示的升壓架構的對地電壓會與Vbus有關；然而，有些國家對於非太陽能板的輸入裝置會有法規；例如，在日本的JEAC8001-2011的第1300節，其輸入電壓對地皆必須要小於150V。
請參考圖2，其係為相關技術之並網逆變器系統之電壓模擬圖；如圖2所示，當市電為AC200V時，該電壓負端VinN對地的電壓為175V；由於如圖1所示的升壓架構的對地電壓會與Vbus有關，使得該電壓負端VinN對地的電壓不符合上述日本的法規。因此，額外的隔離裝置必須被安裝以符合上述日本的法規，使得成本增加了。
為改善上述習知技術之缺點，本發明之第一目的在於提供一種雙向型直流轉直流轉換器。
為改善上述習知技術之缺點，本發明之第二目的在於提供一種雙向型直流轉直流轉換器。
為改善上述習知技術之缺點，本發明之第三目的在於提供一種並網逆變器系統。
為改善上述習知技術之缺點，本發明之第四目的在於提供一種並網逆變器系統。
為達成本發明之上述第一目的，本發明之雙向型直流轉直流轉換器係應用於一直流電壓供應單元及一逆變器，該直流電壓供應單元包含一電壓正端及一電壓負端，該雙向型直流轉直流轉換器包含：一第一電感，該第一電感的一端電性連接至該電壓正端；一第一開關，該第一開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端，該第一開關的第二端電性連接至該逆變器；一第一電容，該第一電容的一端電性連接至該第一開關的第二端及該逆變器；一中間電壓點，電性連接至該第一電容的另一端；一第二電感，該第二電感的一端電性連接至該電壓負端；一第二開關，該第二開關的第一端電性連接至該第二電感的另一端，該第二開關的第二端電性連接至該逆變器；一第二電容，該第二電容的一端電性連接至該中間電壓點，該第二電容的另一端電性連接至該第二開關的第二端及該逆變器；一第三開關，該第三開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端及該第一開關的第一端，該第三開關的第二端電性連接至該中間電壓點；及一第四開關，該第四開關的第一端電性連接至該中間電壓點，該第四開關的第二端電性連接至該第二電感的另一端及該第二開關的第一端。其中該直流電壓供應單元提供該雙向型直流轉直流轉換器一輸入直流電壓；當該第三開關導通、該第四開關導通、該第一開關不導通且該第二開關不導通時，該第一電感及該第二電感儲存能量；當該第三開關不導通、該第四開關不導通、該第一開關導通且該第二開關導通時，該第一電感及該第二電感對該第一電容及該第二電容釋放能量。
再者，如上所述之雙向型直流轉直流轉換器，更包含：一開關控制器，電性連接至該第一開關的第三端、該第二開關的第三端、該第三開關的第三端及該第四開關的第三端。其中該開關控制器係用以導通或不導通該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關。
為達成本發明之上述第二目的，本發明之雙向型直流轉直流轉換器係應用於一直流電壓供應單元及一逆變器，該直流電壓供應單元包含一電壓正端及一電壓負端，該雙向型直流轉直流轉換器包含：一第一電感，該第一電感的一端電性連接至該電壓正端；一第一開關，該第一開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端，該第一開關的第二端電性連接至該逆變器；一第一電容，該第一電容的一端電性連接至該第一開關的第二端及該逆變器；一中間電壓點，電性連接至該第一電容的另一端；一第二電感，該第二電感的一端電性連接至該電壓負端；一第二開關，該第二開關的第一端電性連接至該第二電感的另一端，該第二開關的第二端電性連接至該逆變器；一第二電容，該第二電容的一端電性連接至該中間電壓點，該第二電容的另一端電性連接至該第二開關的第二端及該逆變器；及一第三開關，該第三開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端及該第一開關的第一端，該第三開關的第二端電性連接至該第二電感的另一端及該第二開關的第一端。其中該直流電壓供應單元提供該雙向型直流轉直流轉換器一輸入直流電壓；當該第三開關導通、該第一開關不導通且該第二開關不導通時，該第一電感及該第二電感儲存能量；當該第三開關不導通、該第一開關導通且該第二開關導通時，該第一電感及該第二電感對該第一電容及該第二電容釋放能量。
再者，如上所述之雙向型直流轉直流轉換器，更包含：一開關控制器，電性連接至該第一開關的第三端、該第二開關的第三端及該第三開關的第三端。其中該開關控制器係用以導通或不導通該第一開關、該第二開關及該第三開關。
為達成本發明之上述第三目的，本發明之並網逆變器系統包含：一直流電壓供應單元，包含一電壓正端及一電壓負端；一雙向型直流轉直流轉換器，電性連接至該直流電壓供應單元；一逆變器，電性連接至該雙向型直流轉直流轉換器；及一電網，電性連接至該逆變器。其中該雙向型直流轉直流轉換器包含：一第一電感，該第一電感的一端電性連接至該電壓正端；一第一開關，該第一開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端，該第一開關的第二端電性連接至該逆變器；一第一電容，該第一電容的一端電性連接至該第一開關的第二端及該逆變器；一中間電壓點，電性連接至該第一電容的另一端；一第二電感，該第二電感的一端電性連接至該電壓負端；一第二開關，該第二開關的第一端電性連接至該第二電感的另一端，該第二開關的第二端電性連接至該逆變器；一第二電容，該第二電容的一端電性連接至該中間電壓點，該第二電容的另一端電性連接至該第二開關的第二端及該逆變器；一第三開關，該第三開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端及該第一開關的第一端，該第三開關的第二端電性連接至該中間電壓點；及一第四開關，該第四開關的第一端電性連接至該中間電壓點，該第四開關的第二端電性連接至該第二電感的另一端及該第二開關的第一端。其中該直流電壓供應單元提供該雙向型直流轉直流轉換器一輸入直流電壓；當該第三開關導通、該第四開關導通、該第一開關不導通且該第二開關不導通時，該第一電感及該第二電感儲存能量；當該第三開關不導通、該第四開關不導通、該第一開關導通且該第二開關導通時，該第一電感及該第二電感對該第一電容及該第二電容釋放能量。
再者，如上所述之並網逆變器系統，其中該雙向型直流轉直流轉換器更包含：一開關控制器，電性連接至該第一開關的第三端、該第二開關的第三端、該第三開關的第三端及該第四開關的第三端。其中該開關控制器係用以導通或不導通該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關。
再者，如上所述之並網逆變器系統，更包含：一繼電器，電性連接至該逆變器及該電網。
為達成本發明之上述第四目的，本發明之並網逆變器系統包含：一直流電壓供應單元，包含一電壓正端及一電壓負端；一雙向型直流轉直流轉換器，電性連接至該直流電壓供應單元；一逆變器，電性連接至該雙向型直流轉直流轉換器；及一電網，電性連接至該逆變器。其中該雙向型直流轉直流轉換器包含：一第一電感，該第一電感的一端電性連接至該電壓正端；一第一開關，該第一開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端，該第一開關的第二端電性連接至該逆變器；一第一電容，該第一電容的一端電性連接至該第一開關的第二端及該逆變器；一中間電壓點，電性連接至該第一電容的另一端；一第二電感，該第二電感的一端電性連接至該電壓負端；一第二開關，該第二開關的第一端電性連接至該第二電感的另一端，該第二開關的第二端電性連接至該逆變器；一第二電容，該第二電容的一端電性連接至該中間電壓點，該第二電容的另一端電性連接至該第二開關的第二端及該逆變器；及一第三開關，該第三開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端及該第一開關的第一端，該第三開關的第二端電性連接至該第二電感的另一端及該第二開關的第一端。其中該直流電壓供應單元提供該雙向型直流轉直流轉換器一輸入直流電壓；當該第三開關導通、該第一開關不導通且該第二開關不導通時，該第一電感及該第二電感儲存能量；當該第三開關不導通、該第一開關導通且該第二開關導通時，該第一電感及該第二電感對該第一電容及該第二電容釋放能量。
再者，如上所述之並網逆變器系統，其中該雙向型直流轉直流轉換器更包含：一開關控制器，電性連接至該第一開關的第三端、該第二開關的第三端及該第三開關的第三端。其中該開關控制器係用以導通或不導通該第一開關、該第二開關及該第三開關。
再者，如上所述之並網逆變器系統，更包含：一繼電器，電性連接至該逆變器及該電網。
本發明之功效在於降低該直流電壓供應單元之該電壓負端對地的電壓，不需安裝隔離裝置即可符合法規。
有關本發明的詳細說明及技術內容，請參閱以下的詳細說明和附圖說明如下，而附圖與詳細說明僅作為說明之用，並非用於限制本發明。
請參考圖3，其係為本發明之雙向型直流轉直流轉換器之第一實施例方塊圖。一雙向型直流轉直流轉換器10係應用於一直流電壓供應單元Vin及一逆變器20，該直流電壓供應單元Vin包含一電壓正端VinP及一電壓負端VinN。該雙向型直流轉直流轉換器10包含一第一電感102、一第一開關104、一第一電容106、一中間電壓點BusN、一第二電感108、一第二開關110、一第二電容112、一第三開關114、一第四開關116及一開關控制器118。除了供應電能之外，該直流電壓供應單元Vin亦可接收並儲存電能，例如為一可充電電池。
該第一電感102的一端電性連接至該電壓正端VinP；該第一開關104的第一端電性連接至該第一電感102的另一端，該第一開關104的第二端電性連接至該逆變器20；該第一電容106的一端電性連接至該第一開關104的第二端及該逆變器20；該中間電壓點BusN電性連接至該第一電容106的另一端；該第二電感108的一端電性連接至該電壓負端VinN；該第二開關110的第一端電性連接至該第二電感108的另一端，該第二開關110的第二端電性連接至該逆變器20；該第二電容112的一端電性連接至該中間電壓點BusN，該第二電容112的另一端電性連接至該第二開關110的第二端及該逆變器20；該第三開關114的第一端電性連接至該第一電感102的另一端及該第一開關104的第一端，該第三開關114的第二端電性連接至該中間電壓點BusN；該第四開關116的第一端電性連接至該中間電壓點BusN，該第四開關116的第二端電性連接至該第二電感108的另一端及該第二開關110的第一端；該開關控制器118電性連接至該第一開關104的第三端、該第二開關110的第三端、該第三開關114的第三端及該第四開關116的第三端。
該直流電壓供應單元Vin提供該雙向型直流轉直流轉換器10一輸入直流電壓32；在一具體實施例，當該第三開關114導通、該第四開關116導通、該第一開關104不導通且該第二開關110不導通時，該第一電感102及該第二電感108儲存能量；當該第三開關114不導通、該第四開關116不導通、該第一開關104導通且該第二開關110導通時，該第一電感102及該第二電感108對該第一電容106及該第二電容112釋放能量。
上述該具體實施例僅為舉例，不應限制本發明；本發明還可具有其他具體實施例，藉由控制該第一開關104、該第二開關110、該第三開關114及該第四開關116的導通時序或導通時間，可控制該第一電容106及該第二電容112電壓平衡。
換句話說，該開關控制器118係用以導通或不導通該第一開關104、該第二開關110、該第三開關114及該第四開關116，使得該雙向型直流轉直流轉換器10轉換該輸入直流電壓32成為一輸出直流電壓34，該雙向型直流轉直流轉換器10傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。其中，該雙向型直流轉直流轉換器10係藉由該第一電容106及該第二電容112傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。
請參考圖4，其係為本發明之雙向型直流轉直流轉換器之第二實施例方塊圖。一雙向型直流轉直流轉換器10係應用於一直流電壓供應單元Vin及一逆變器20，該直流電壓供應單元Vin包含一電壓正端VinP及一電壓負端VinN。該雙向型直流轉直流轉換器10包含一第一電感102、一第一開關104、一第一電容106、一中間電壓點BusN、一第二電感108、一第二開關110、一第二電容112、一第三開關114及一開關控制器118。
該第一電感102的一端電性連接至該電壓正端VinP；該第一開關104的第一端電性連接至該第一電感102的另一端，該第一開關104的第二端電性連接至該逆變器20；該第一電容106的一端電性連接至該第一開關104的第二端及該逆變器20；該中間電壓點BusN電性連接至該第一電容106的另一端；該第二電感108的一端電性連接至該電壓負端VinN；該第二開關110的第一端電性連接至該第二電感108的另一端，該第二開關110的第二端電性連接至該逆變器20；該第二電容112的一端電性連接至該中間電壓點BusN，該第二電容112的另一端電性連接至該第二開關110的第二端及該逆變器20；該第三開關114的第一端電性連接至該第一電感102的另一端及該第一開關104的第一端，該第三開關114的第二端電性連接至該第二電感108的另一端及該第二開關110的第一端；該開關控制器118電性連接至該第一開關104的第三端、該第二開關110的第三端及該第三開關114的第三端。
該直流電壓供應單元Vin提供該雙向型直流轉直流轉換器10一輸入直流電壓32；當該第三開關114導通、該第一開關104不導通且該第二開關110不導通時，該第一電感102及該第二電感108儲存能量；當該第三開關114不導通、該第一開關104導通且該第二開關110導通時，該第一電感102及該第二電感108對該第一電容106及該第二電容112釋放能量。
換句話說，該開關控制器118係用以導通或不導通該第一開關104、該第二開關110及該第三開關114，使得該雙向型直流轉直流轉換器10轉換該輸入直流電壓32成為一輸出直流電壓34，該雙向型直流轉直流轉換器10傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。其中，該雙向型直流轉直流轉換器10係藉由該第一電容106及該第二電容112傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。
請參考圖5，其係為本發明之並網逆變器系統之第一實施例方塊圖。一並網逆變器系統40包含一直流電壓供應單元Vin、一雙向型直流轉直流轉換器10、一逆變器20、一電網50及一繼電器60；該直流電壓供應單元Vin包含一電壓正端VinP及一電壓負端VinN；該雙向型直流轉直流轉換器10電性連接至該直流電壓供應單元Vin；該逆變器20電性連接至該雙向型直流轉直流轉換器10；該電網50電性連接至該逆變器20；該繼電器60電性連接至該逆變器20及該電網50。
該雙向型直流轉直流轉換器10包含一第一電感102、一第一開關104、一第一電容106、一中間電壓點BusN、一第二電感108、一第二開關110、一第二電容112、一第三開關114、一第四開關116及一開關控制器118。
該第一電感102的一端電性連接至該電壓正端VinP；該第一開關104的第一端電性連接至該第一電感102的另一端，該第一開關104的第二端電性連接至該逆變器20；該第一電容106的一端電性連接至該第一開關104的第二端及該逆變器20；該中間電壓點BusN電性連接至該第一電容106的另一端；該第二電感108的一端電性連接至該電壓負端VinN；該第二開關110的第一端電性連接至該第二電感108的另一端，該第二開關110的第二端電性連接至該逆變器20；該第二電容112的一端電性連接至該中間電壓點BusN，該第二電容112的另一端電性連接至該第二開關110的第二端及該逆變器20；該第三開關114的第一端電性連接至該第一電感102的另一端及該第一開關104的第一端，該第三開關114的第二端電性連接至該中間電壓點BusN；該第四開關116的第一端電性連接至該中間電壓點BusN，該第四開關116的第二端電性連接至該第二電感108的另一端及該第二開關110的第一端；該開關控制器118電性連接至該第一開關104的第三端、該第二開關110的第三端、該第三開關114的第三端及該第四開關116的第三端。
該直流電壓供應單元Vin提供該雙向型直流轉直流轉換器10一輸入直流電壓32；在一具體實施例，當該第三開關114導通、該第四開關116導通、該第一開關104不導通且該第二開關110不導通時，該第一電感102及該第二電感108儲存能量；當該第三開關114不導通、該第四開關116不導通、該第一開關104導通且該第二開關110導通時，該第一電感102及該第二電感108對該第一電容106及該第二電容112釋放能量。
上述該具體實施例僅為舉例，不應限制本發明；本發明還可具有其他具體實施例，藉由控制該第一開關104、該第二開關110、該第三開關114及該第四開關116的導通時序或導通時間，可控制該第一電容106及該第二電容112電壓平衡。
換句話說，該開關控制器118係用以導通或不導通該第一開關104、該第二開關110、該第三開關114及該第四開關116，使得該雙向型直流轉直流轉換器10轉換該輸入直流電壓32成為一輸出直流電壓34，該雙向型直流轉直流轉換器10傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。其中，該雙向型直流轉直流轉換器10係藉由該第一電容106及該第二電容112傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。
請參考圖6，其係為本發明之並網逆變器系統之第二實施例方塊圖。一並網逆變器系統40包含一直流電壓供應單元Vin、一雙向型直流轉直流轉換器10、一逆變器20、一電網50及一繼電器60；該直流電壓供應單元Vin包含一電壓正端VinP及一電壓負端VinN；該雙向型直流轉直流轉換器10電性連接至該直流電壓供應單元Vin；該逆變器20電性連接至該雙向型直流轉直流轉換器10；該電網50電性連接至該逆變器20；該繼電器60電性連接至該逆變器20及該電網50。
該雙向型直流轉直流轉換器10包含一第一電感102、一第一開關104、一第一電容106、一中間電壓點BusN、一第二電感108、一第二開關110、一第二電容112、一第三開關114及一開關控制器118。
該第一電感102的一端電性連接至該電壓正端VinP；該第一開關104的第一端電性連接至該第一電感102的另一端，該第一開關104的第二端電性連接至該逆變器20；該第一電容106的一端電性連接至該第一開關104的第二端及該逆變器20；該中間電壓點BusN電性連接至該第一電容106的另一端；該第二電感108的一端電性連接至該電壓負端VinN；該第二開關110的第一端電性連接至該第二電感108的另一端，該第二開關110的第二端電性連接至該逆變器20；該第二電容112的一端電性連接至該中間電壓點BusN，該第二電容112的另一端電性連接至該第二開關110的第二端及該逆變器20；該第三開關114的第一端電性連接至該第一電感102的另一端及該第一開關104的第一端，該第三開關114的第二端電性連接至該第二電感108的另一端及該第二開關110的第一端；該開關控制器118電性連接至該第一開關104的第三端、該第二開關110的第三端及該第三開關114的第三端。
該直流電壓供應單元Vin提供該雙向型直流轉直流轉換器10一輸入直流電壓32；當該第三開關114導通、該第一開關104不導通且該第二開關110不導通時，該第一電感102及該第二電感108儲存能量；當該第三開關114不導通、該第一開關104導通且該第二開關110導通時，該第一電感102及該第二電感108對該第一電容106及該第二電容112釋放能量。
換句話說，該開關控制器118係用以導通或不導通該第一開關104、該第二開關110及該第三開關114，使得該雙向型直流轉直流轉換器10轉換該輸入直流電壓32成為一輸出直流電壓34，該雙向型直流轉直流轉換器10傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。其中，該雙向型直流轉直流轉換器10係藉由該第一電容106及該第二電容112傳送該輸出直流電壓34至該逆變器20。
請參考圖7，其係為本發明之雙向型直流轉直流轉換器或並網逆變器系統之電壓模擬圖。如圖7所示，該電壓正端VinP對地的電壓的絕對值等於該電壓負端VinN對地的電壓的絕對值（即，100V，該輸入直流電壓32的一半；因為與圖1作比較，本發明的電路為對稱的；圖7所示之電壓波形亦對稱於零點），符合上述在日本的JEAC8001-2011的第1300節的規定。
本發明之功效在於降低該直流電壓供應單元Vin之該電壓負端VinN對地的電壓，不需安裝隔離裝置即可符合法規，其對地電壓與圖1所述之Vbus無關，可透過該輸入直流電壓32就能達到要求。
與圖4（或圖6）比較，圖3（或圖5）可平衡該第一電容106的電壓與該第二電容112的電壓的功能，使得該第一電容106的電壓等於該第二電容112的電壓；與圖3（或圖5）比較，圖4（或圖6）可以省下一個開關並仍維持上述對地電壓與Vbus無關的優點。
再者，本發明亦可應用於其他太陽能並網逆變器系統；請參考圖8，其係為本發明之雙向型直流轉直流轉換器應用於太陽能並網逆變器系統之第一實施例方塊圖；一太陽能並網逆變器系統80至少包含一太陽能板裝置PV、一直流轉直流轉換器802、一逆變器20、一直流電壓供應單元Vin、一第一電感102、一第一開關104、一第一電容106、一第二電感108、一第二開關110、一第二電容112、一第三開關114、一開關控制器118及一三相電源RST；該直流電壓供應單元Vin包含一電壓正端VinP及一電壓負端VinN。
請參考圖9，其係為本發明之雙向型直流轉直流轉換器應用於太陽能並網逆變器系統之第二實施例方塊圖；圖9所示之元件敘述與圖8相似者，為簡潔因素，於此不再贅述。再者，該太陽能並網逆變器系統80更包含一第一電源單元L1及一第二電源單元L2以取代該三相電源RST。
請參考圖10，其係為本發明之雙向型直流轉直流轉換器應用於太陽能並網逆變器系統之第三實施例方塊圖；圖10所示之元件敘述與圖8相似者，為簡潔因素，於此不再贅述。再者，該太陽能並網逆變器系統80更包含一第一電源單元L1以取代該三相電源RST。
請參考圖11，其係為本發明之雙向型直流轉直流轉換器應用於太陽能並網逆變器系統之第四實施例方塊圖；圖11所示之元件敘述與圖8相似者，為簡潔因素，於此不再贅述。再者，該太陽能並網逆變器系統80更包含一變壓器裝置804，以連接至如圖8所示之該三相電源RST（未示於圖11）。
然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。
10‧‧‧雙向型直流轉直流轉換器
20‧‧‧逆變器
32‧‧‧輸入直流電壓
34‧‧‧輸出直流電壓
40‧‧‧並網逆變器系統
50‧‧‧電網
60‧‧‧繼電器
70‧‧‧相關技術之並網逆變器系統
80‧‧‧太陽能並網逆變器系統
102‧‧‧第一電感
104‧‧‧第一開關
106‧‧‧第一電容
108‧‧‧第二電感
110‧‧‧第二開關
112‧‧‧第二電容
114‧‧‧第三開關
116‧‧‧第四開關
118‧‧‧開關控制器
802‧‧‧直流轉直流轉換器
804‧‧‧變壓器裝置
BusN‧‧‧中間電壓點
L1‧‧‧第一電源單元
L2‧‧‧第二電源單元
p‧‧‧第一點
PV‧‧‧太陽能板裝置
q‧‧‧第二點
RST‧‧‧三相電源
Vin‧‧‧直流電壓供應單元
VinP‧‧‧電壓正端
VinN‧‧‧電壓負端
圖1為相關技術之並網逆變器系統方塊圖。
圖2為相關技術之並網逆變器系統之電壓模擬圖。
圖3為本發明之雙向型直流轉直流轉換器之第一實施例方塊圖。
圖4為本發明之雙向型直流轉直流轉換器之第二實施例方塊圖。
圖5為本發明之並網逆變器系統之第一實施例方塊圖。
圖6為本發明之並網逆變器系統之第二實施例方塊圖。
圖7為本發明之雙向型直流轉直流轉換器或並網逆變器系統之電壓模擬圖。
圖8為本發明之雙向型直流轉直流轉換器應用於太陽能並網逆變器系統之第一實施例方塊圖。
圖9為本發明之雙向型直流轉直流轉換器應用於太陽能並網逆變器系統之第二實施例方塊圖。
圖10為本發明之雙向型直流轉直流轉換器應用於太陽能並網逆變器系統之第三實施例方塊圖。
圖11為本發明之雙向型直流轉直流轉換器應用於太陽能並網逆變器系統之第四實施例方塊圖。
10‧‧‧雙向型直流轉直流轉換器
20‧‧‧逆變器
32‧‧‧輸入直流電壓
34‧‧‧輸出直流電壓
102‧‧‧第一電感
104‧‧‧第一開關
106‧‧‧第一電容
108‧‧‧第二電感
110‧‧‧第二開關
112‧‧‧第二電容
114‧‧‧第三開關
116‧‧‧第四開關
118‧‧‧開關控制器
BusN‧‧‧中間電壓點
Vin‧‧‧直流電壓供應單元
VinP‧‧‧電壓正端
VinN‧‧‧電壓負端

Claims (10)

  1. 一種雙向型直流轉直流轉換器，係應用於一直流電壓供應單元及一逆變器，該直流電壓供應單元包含一電壓正端及一電壓負端，該雙向型直流轉直流轉換器包含： 一第一電感，該第一電感的一端電性連接至該電壓正端； 一第一開關，該第一開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端，該第一開關的第二端電性連接至該逆變器； 一第一電容，該第一電容的一端電性連接至該第一開關的第二端及該逆變器； 一中間電壓點，電性連接至該第一電容的另一端； 一第二電感，該第二電感的一端電性連接至該電壓負端； 一第二開關，該第二開關的第一端電性連接至該第二電感的另一端，該第二開關的第二端電性連接至該逆變器； 一第二電容，該第二電容的一端電性連接至該中間電壓點，該第二電容的另一端電性連接至該第二開關的第二端及該逆變器； 一第三開關，該第三開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端及該第一開關的第一端，該第三開關的第二端電性連接至該中間電壓點；及 一第四開關，該第四開關的第一端電性連接至該中間電壓點，該第四開關的第二端電性連接至該第二電感的另一端及該第二開關的第一端， 其中該直流電壓供應單元提供該雙向型直流轉直流轉換器一輸入直流電壓；當該第三開關導通、該第四開關導通、該第一開關不導通且該第二開關不導通時，該第一電感及該第二電感儲存能量；當該第三開關不導通、該第四開關不導通、該第一開關導通且該第二開關導通時，該第一電感及該第二電感對該第一電容及該第二電容釋放能量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雙向型直流轉直流轉換器，更包含： 一開關控制器，電性連接至該第一開關的第三端、該第二開關的第三端、該第三開關的第三端及該第四開關的第三端， 其中該開關控制器係用以導通或不導通該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關。
  3. 一種雙向型直流轉直流轉換器，係應用於一直流電壓供應單元及一逆變器，該直流電壓供應單元包含一電壓正端及一電壓負端，該雙向型直流轉直流轉換器包含： 一第一電感，該第一電感的一端電性連接至該電壓正端； 一第一開關，該第一開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端，該第一開關的第二端電性連接至該逆變器； 一第一電容，該第一電容的一端電性連接至該第一開關的第二端及該逆變器； 一中間電壓點，電性連接至該第一電容的另一端； 一第二電感，該第二電感的一端電性連接至該電壓負端； 一第二開關，該第二開關的第一端電性連接至該第二電感的另一端，該第二開關的第二端電性連接至該逆變器； 一第二電容，該第二電容的一端電性連接至該中間電壓點，該第二電容的另一端電性連接至該第二開關的第二端及該逆變器；及 一第三開關，該第三開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端及該第一開關的第一端，該第三開關的第二端電性連接至該第二電感的另一端及該第二開關的第一端， 其中該直流電壓供應單元提供該雙向型直流轉直流轉換器一輸入直流電壓；當該第三開關導通、該第一開關不導通且該第二開關不導通時，該第一電感及該第二電感儲存能量；當該第三開關不導通、該第一開關導通且該第二開關導通時，該第一電感及該第二電感對該第一電容及該第二電容釋放能量。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之雙向型直流轉直流轉換器，更包含： 一開關控制器，電性連接至該第一開關的第三端、該第二開關的第三端及該第三開關的第三端， 其中該開關控制器係用以導通或不導通該第一開關、該第二開關及該第三開關。
  5. 一種並網逆變器系統，包含： 一直流電壓供應單元，包含一電壓正端及一電壓負端； 一雙向型直流轉直流轉換器，電性連接至該直流電壓供應單元； 一逆變器，電性連接至該雙向型直流轉直流轉換器；及 一電網，電性連接至該逆變器， 其中該雙向型直流轉直流轉換器包含： 一第一電感，該第一電感的一端電性連接至該電壓正端； 一第一開關，該第一開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端，該第一開關的第二端電性連接至該逆變器； 一第一電容，該第一電容的一端電性連接至該第一開關的第二端及該逆變器； 一中間電壓點，電性連接至該第一電容的另一端； 一第二電感，該第二電感的一端電性連接至該電壓負端； 一第二開關，該第二開關的第一端電性連接至該第二電感的另一端，該第二開關的第二端電性連接至該逆變器； 一第二電容，該第二電容的一端電性連接至該中間電壓點，該第二電容的另一端電性連接至該第二開關的第二端及該逆變器； 一第三開關，該第三開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端及該第一開關的第一端，該第三開關的第二端電性連接至該中間電壓點；及 一第四開關，該第四開關的第一端電性連接至該中間電壓點，該第四開關的第二端電性連接至該第二電感的另一端及該第二開關的第一端， 其中該直流電壓供應單元提供該雙向型直流轉直流轉換器一輸入直流電壓；當該第三開關導通、該第四開關導通、該第一開關不導通且該第二開關不導通時，該第一電感及該第二電感儲存能量；當該第三開關不導通、該第四開關不導通、該第一開關導通且該第二開關導通時，該第一電感及該第二電感對該第一電容及該第二電容釋放能量。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之並網逆變器系統，其中該雙向型直流轉直流轉換器更包含： 一開關控制器，電性連接至該第一開關的第三端、該第二開關的第三端、該第三開關的第三端及該第四開關的第三端， 其中該開關控制器係用以導通或不導通該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之並網逆變器系統，更包含： 一繼電器，電性連接至該逆變器及該電網。
  8. 一種並網逆變器系統，包含： 一直流電壓供應單元，包含一電壓正端及一電壓負端； 一雙向型直流轉直流轉換器，電性連接至該直流電壓供應單元； 一逆變器，電性連接至該雙向型直流轉直流轉換器；及 一電網，電性連接至該逆變器， 其中該雙向型直流轉直流轉換器包含： 一第一電感，該第一電感的一端電性連接至該電壓正端； 一第一開關，該第一開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端，該第一開關的第二端電性連接至該逆變器； 一第一電容，該第一電容的一端電性連接至該第一開關的第二端及該逆變器； 一中間電壓點，電性連接至該第一電容的另一端； 一第二電感，該第二電感的一端電性連接至該電壓負端； 一第二開關，該第二開關的第一端電性連接至該第二電感的另一端，該第二開關的第二端電性連接至該逆變器； 一第二電容，該第二電容的一端電性連接至該中間電壓點，該第二電容的另一端電性連接至該第二開關的第二端及該逆變器；及 一第三開關，該第三開關的第一端電性連接至該第一電感的另一端及該第一開關的第一端，該第三開關的第二端電性連接至該第二電感的另一端及該第二開關的第一端， 其中該直流電壓供應單元提供該雙向型直流轉直流轉換器一輸入直流電壓；當該第三開關導通、該第一開關不導通且該第二開關不導通時，該第一電感及該第二電感儲存能量；當該第三開關不導通、該第一開關導通且該第二開關導通時，該第一電感及該第二電感對該第一電容及該第二電容釋放能量。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之並網逆變器系統，其中該雙向型直流轉直流轉換器更包含： 一開關控制器，電性連接至該第一開關的第三端、該第二開關的第三端及該第三開關的第三端， 其中該開關控制器係用以導通或不導通該第一開關、該第二開關及該第三開關。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之並網逆變器系統，更包含： 一繼電器，電性連接至該逆變器及該電網。
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