TW201813233A - 應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備 - Google Patents
應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201813233A TW201813233A TW105131021A TW105131021A TW201813233A TW 201813233 A TW201813233 A TW 201813233A TW 105131021 A TW105131021 A TW 105131021A TW 105131021 A TW105131021 A TW 105131021A TW 201813233 A TW201813233 A TW 201813233A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- power
- battery
- power supply
- current
- load
- Prior art date
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本發明係揭露一種與電源供應設備相關,特別適用於對一般能源供給以及太陽能的發電要求進行管理而設計的高效能緩和動力供給設備。本發明藉由多相交錯法的應用,在蓄電池部充/放電過程中減少最大功率的需求量。根據本發明,本設備藉由應用多相交錯法,利用太陽能來提供混合動力。設備包含一個太陽能發電部;蓄電池部儲存並供電;電源電路電性連接該太陽能發電部、蓄電池部、消耗電力的負載端、一個為日常使用而發電的電源端、以及一個供電控制,控制電源和回路,並提供電流,從太陽能發電部到蓄電池部、負載端、常用電源端或其組合,或者從電源區到蓄電池部或者負載端。而電源電路的設計是為了藉由多相交錯法來對蓄電池部進行充/放電,從而降低或者提高電壓。
Description
本發明是與電源供應設備相關,特別是有關於適用於對一般能源供給以及太陽能的發電要求進行管理而設計的高效能緩和動力供給設備,它藉由多相交錯法的應用,在蓄電池部充/放電過程中減少最大功率的需求量。
最近經濟的生長,工業的發展以及社會活動的提高都潛在地提高了能源的消費。發電設備的擴展計劃存在著各種實際性的挑戰。發電設備的擴增挑戰,如建設發電廠、工廠所佔地的固有,以及污染問題等均需投入大量資金。而且,對習知礦物燃料的使用也會逐步產生更多的問題,如污染問題以及礦物燃料的短缺問題。因此,人們開始逐步考慮替代能源的發展。
迄今為止,多樣化系統的應用隨著拓撲結構以及與之相關聯系統的應用而有了快速的發展。電力的需求和供應隨著社會工業的發展成為最大的一個問題。但是,電力的需求大於供給以及能源的短缺引起了人們對新興替代能源蓄電池部儲能系統的關注。對直流電的更有效地使用需要蓄電池部儲能系統。該儲能系統能夠將直流電產生的能源進行儲存,並在需要時使用。而這需要用直流電變流器來組裝電池儲能系統以及與之相伴的發電設備。
一個普通直流變流器是藉由一個傳感器和一個電容器的手動組件來提高或者降低輸入的直流電壓。這些手動組件作為整個系統的一部分與頻率密切相關。因為大型手動組件是當直流變換器在低切換頻下運作時使用。那麼,這將導致一系列的問題,例如整個系統體積和容積的增加,以及直流變流器效率的降低。
而且,應用於充-放電蓄電池部的雙向DC-DC轉換器的結構設計是根據電池電壓以及直流鏈路端。當電池組電壓接近於直流鏈路端電壓或者它的一半的時候,兩個功率半導體可以被用來形成一個雙向DC-DC轉換器,從而進行降壓和升壓運作。
但是,高壓蓄電池部價格貴,而且雙向DC-DC轉換器是以連續模式進行運作。大量的切換損耗會導致散熱器形體加大以及效率的降低。
為了降低系統成本,電池組電壓越小越好。但是,也需要更加複雜的電路設備。一般情況下,這種系統包括一個升壓器和八個功率半導體設備,使系統非常複雜,同時也會導致更大的損失以及更大的設備規格,同時也會提高雙向DC-DC轉換器的價格。
並且,變流器在蓄電池部的充/放電過程中是以非連續模式進行運作,容量的增大也會提高峰值,在持久的充/放電過程中會降低電池壽命。
揭露於該先前技術部分的訊息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解,而不應當被視為承認或以任何形式暗示該訊息構成已為本發明所屬技術領域中一般技術人員所皆知的習知技術。
參考技術文件
專利文件
(專利文件1) 韓國公告發行登記號 10-2010-0098870 (2010年9月10日)
技術問題
綜上所述,本發明的目標是解決上述問題,提供應用多相交錯法利用太陽能來提供混合動力的設備,藉由一個非常簡單的電路設置提高系統的可靠性,將製造成本降到最低,減少峰值功率的需求,增加蓄電池部的容量從而防止蓄電池部壽命的降低。
本發明的另一個目標在峰值期藉由蓄電池部以及太陽能板來提供電力,從而減少電費,也減少負載,即電力發電機的負載。
另一個目標是提供不斷電供應系統,因為它能夠在發生斷電、故障或其兩者的時候利用太陽能和蓄電池部電源的聯合,或者單獨的太陽能,單獨的蓄電池部電源提供負載功率。
另一個目標是藉由將充/放電電流中影響電池壽命的蓄電池部的脈動電流降至最低,從而延長蓄電池部的壽命。
另一個目標是使用雙向直流-直流變流器柔性電源開關,從而使該高效系統幾乎無任何切換損失。
本發明的技術目標並不僅僅限於上述目標。藉由下面的描述,可以更好地瞭解到它明顯不同於普通技術的原因,並瞭解其他未作特別描述的技術目標。
問題的解決
本發明的應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備藉由應用多相交錯法,利用太陽能來提供混合動力,設備包含一個太陽能發電部;蓄電池部儲存並供電;電源電路連接該太陽能發電部、蓄電池部、消耗電力的負載端、一個為日常使用而發電的電源端、以及一個供電控制,控制電源和回路,並提供電流從太陽能發電部到蓄電池部、負載端、常用電源端或其組合,或者從電源區到蓄電池部或者負載端。其中,電源電路的設計是為了藉由多相交錯法來對蓄電池部進行充/放電,從而降低或者提高電壓。
本發明的電源電路包括一個單向升壓轉換器,在被連接到太陽能發電部時,可以藉由切換操作,控制電流輸出改變的最大功率點,同時也保持電流的恆定電壓;當一個直流鏈路端被連接到上述單向升壓轉換器時,減震器改變蓄電池部以及負載端的電壓;當一個變頻器被連接到直流鏈路端時,會將直流電轉換成交流電,並將其提供到負載端或者常用電源端,或者將交流電轉換成直流電,並將從常用電源端提供到蓄電池部端,同時消除諧波波紋;一個接口反應器在被放置於變頻器和電源之間時,會提供界面並抑制電源諧波至負載端的供給;當一個雙向DC-DC轉換器被連接到直流鏈路端和蓄電池部之間時,將給蓄電池部提供低壓電流,從而使蓄電池部能夠被應用於低壓程序。同時,從蓄電池部提供給直流鏈路端高壓電流。
本發明的雙向DC-DC轉換器包括一個至少由兩個交換器組成的第一切換組件。其中,各交換器並聯連接在一起,面向蓄電池部部分。在不連續模式下進行零電流轉換時,作為降壓變換器來逐步降低電壓;同時包括相同數量的第二切換組件,也由兩個交換器並聯連接在一起,面向蓄電池部部分,在不連續模式下進行零電流轉換時,作為升壓變換器來逐步提高電壓。
而且,本發明的雙向DC-DC轉換器包括一套電容器,並聯連接於第二切換組件,能夠進行零壓轉換。
本發明的雙向DC-DC轉換器也包括一套L-C平滑組,放置於第一切換組件和第二切換組件之間,蓄電池部放置在另一側,在零電流和零電壓轉換操作之後,在蓄電池部充/放電時,降低蓄電池部的脈動電流,使電流平順並轉為直電流。
本發明的供電控制區可以保證在夜間藉由電池的充電模式的轉換來供電,從常用電源端到蓄電池部端以及負載端。在電池充分充電之後,電量的提供是從常用電源端到負載端。在白天,如果太陽能產生的電流小於負載端,從太陽能和電源產生的電能將被提供給負載端;如果太陽能產生的電流高於負載端,電能將被從太陽能端提供至負載端以及常用電源端。即,如有停電現象發生,在白天,如果太陽能的發電量低於負載端,由太陽能以及蓄電池部產生的電量將被提供至負載端。如果太陽能的發電量高於負載端,太陽能產生的電能將被供應至負載端以及蓄電池部;如果在白天,太陽能發電出現問題,則從蓄電池部或者電源去供電至負載端。
本發明的電源電路也包括一個連接在常用電源端的斷路器,從而使供電控制部分在停電時能夠打開斷路器。同時,常用電源端以及變頻器輸出端可同步運轉,在供電恢復時,斷路器可被重新連接。
有益效果
本發明根據問題的解決,提供該應用多相交錯法利用太陽能來提供混合動力的設備。藉由一個非常簡單的電路設置提高系統的可靠性,將製造成本降到最低,減少峰值功率的需求。儘管蓄電池部的容量會增加,但是可以阻止蓄電池部壽命的降低。
本發明的設備在峰值期藉由蓄電池部以及太陽能板來提供電力,從而降低電費,同時也減少負載,即電力發電機的負載。
該設備可提供不斷電供應系統。因為它能夠在發生斷電/故障時利用太陽能和蓄電池部電源的聯合,或者單獨的太陽能,或者單獨的蓄電池部電源提供負載功率。
該設備可將充/放電電流中影響電池壽命的蓄電池部的脈動電流降至最低,從而延長蓄電池部壽命。
另外,該設備可使高效系統的產生幾乎無任何切換損失,因為雙向直流-直流變流器是柔性電源開關。
以下將對最佳實施方案以及附圖進行詳細描述,其中包括發明目的,問題解決的技術方案,以及效益效能。根據該具體描述以及附圖,會更加明確本發明的其他附加目的、優點以及特點。
本發明的最佳實施方案以及附圖如下:
圖1至圖5具體顯示了設備的構造和設計,圖1是該發明的方塊圖,顯示了一個應用多相交錯法利用太陽能來提供混合動力的設備;圖2是本發明的電路圖,顯示了該設備的電源電路部分;圖3是本發明的波形圖,顯示了該設備的電源電路部分的雙向直流-直流轉換器的轉換特點;圖4是本發明的波形圖,顯示了該設備的電源電路部分的不同運作特點;圖5是本發明的流程圖,顯示了該設備供電控制的不同運作特點。
如圖1所示,本發明的設備包括太陽能發電部(100),蓄電池部(200),電源電路(300),以及供電控制(400)。
太陽能發電部(100)從太陽能發電,由一組多重太陽能板構成並在日間發電。
蓄電池部(200)儲存並供電。低壓蓄電池部的使用可以降低成本。例如,根據太陽能發電部(100)的功率是350 - 400 V。而蓄電池部(200)的功率是50 - 70 V。因此,需要藉由電源電路(300)來進行電壓的升降,從而對低電壓蓄電池部進行充/放電。
電源電路(300)連接太陽能發電部(100),蓄電池部(200),負載端(10),以及一個常用電源端(20),為了一般使用而發電。負載端(10)可以是一般家庭、商業區或者工廠,而常用電源端(20)可以是電力公司,它利用輸電網定期提供大量的電力。
如圖2所示,對本發明的電源電路(300)進行進一步的觀察。該電源電路(300)包括一個單向升壓轉換器(310),一個直流鏈路端(320)(如直流電容器),一個變頻器(330),一個接口反應器(340),以及一個雙向DC-DC轉換器(350)。
該單向升壓轉換器被連接於太陽能發電部(100),並藉由切換操作控制電流輸出中改變的最大功率點。同時,它能夠藉由轉換操作,在最大電壓和最小電壓之間使電壓保持穩定。因為單向升壓轉換器(310)由Cs、Ls、Qs和Ds組成,能夠藉由最大功率點跟蹤使太陽能發電達到最大值,同時被傳遞到直流鏈路端(320)。
直流鏈路端(320)與單向升壓轉換器(310)連接並緩衝蓄電池部(200)和負載端(10)電壓的改變。即,直流鏈路端(320)由Cdc
組成,被連接到單向升壓轉換器(310)、太陽能供電端、變頻器(330)以及雙向DC-DC轉換器(350),蓄電池部充/放電電路端,並產生緩衝直流電壓的作用。如,發電過程中負荷的急劇上升和下降會導致電壓的急劇變化,而該直流鏈路端可使電壓保持穩定。
變頻器(330)被連接到直流鏈路端(320),將直流電能轉變成交流電能,並將其提供給負載端(10)或者常用電源端(20),或者將交流電轉變成直流電,並將其從常用電源端(20)提供到蓄電池部(200),同時消除諧波的波動。進一步具體說明,變頻器(330)由 Q1、Q2、Q3及Q4組成,將直流鏈路端(320)的直流電轉換成交流電,並將其提供至負載端(10)或者將傳輸到常用電源端(20)。相反,作為一個脈寬調製變流器,它將常用電源端(20)的交流電轉換成直流電,並將其應用於蓄電池部的充/放電。因此,變頻器(330)能夠傳遞雙向電流。變頻器(330)交流電的輸出是在電壓和頻率與常用電源端(20)相似,並且變頻器與常用電源端(20)同步進行時,藉由脈寬調製來發電。而且,藉由脈寬調製,電流諧波的總諧波失真可低於3%。
接口反應器(340)被放置於變頻器(330)以及常用電源端(20)之間,提供接口,並在電源被提供至負載端(10)時抑制諧波。即,接口反應器(340)由L0組成,作為變頻器(330)的輸出端以及常用電源端(20)的界面,同時也產生抑制負荷中的諧波的作用。
雙向DC-DC轉換器(350)被連接在直流鏈路端(320)以及蓄電池部(200)之間,將低壓電提供至蓄電池部(200)。因此蓄電池部(200)可以被使用於低電壓應用程式。同時,它也將高壓電從蓄電池部(200)提供至直流鏈路端。
進一步更具體地說明。如圖2所示,雙向DC-DC轉換器(350)包含一個第一切換組件(Qb21和Qb22,即主交換器組),被平行連接在直流鏈路端(320),面向蓄電池部(200),並作為降壓變換器在將零電流切換至間斷模式時降低電壓;第二切換組件(Qb11和Qb12,即次交換器組)被連接與蓄電池部(200),面向直流鏈路端(320),作為升壓變壓器在將零電流切換至間斷模式時提高電壓。即,在本發明中,零電流切換法被應用於降低變換器導致的切換損失,並最終避免零部件價格的上漲以及因變換器制熱導致的加熱費用。
如圖3所示,(a)代表硬轉換法。因考慮交換器被關掉時會造成相當大的切換損耗,雙向DC-DC轉換器(350)包含了定容器(Cv1和Cv2)。它並行連接於第二切換組件(Qb11和Qb12),實現零電壓轉換。根據圖3(b)的設置,在切換操作時,電壓在特定間隔內進行提高,從而有效地減少切換損耗。即,切換損耗可被很大程度低降低,並且可以藉由在零電流時打開轉換器,零電壓時關閉轉換器來避免熱的生成。
同時,根據本發明,雙向DC-DC轉換器(350)也可包括一個L-C平滑設備組,放置於主轉換器(Qb2)和次轉換器(Qb1)之間,以及蓄電池部(200)處,從而在零電流以及零電壓轉換操作後,進行充、放電過程中減少蓄電池部的脈動電流,使電流平滑,並轉換成直流電。
即,零電流和零電壓轉換可以降低損失並防止熱的生成。因為在零電流和零電壓轉換時會導致蓄電池部電流的繼續變化,並傳導震動至蓄電池部(200),從而降低蓄電池部(200)的使用壽命。而L-C平滑設備組(Lb1-Cb)可以平穩輸入電流和輸出電流的衝擊,從而提高蓄電池部(200)的壽命。
此外,根據本發明,雙向DC-DC轉換器(350)也可降低在充/放電時零電流和零電壓轉換而導致的波動,平緩電流波動,並在無需建立分隔L-C平滑法的基礎上,藉由交錯法將其轉換成直流電。
即,圖2中的Lb1-Cb可以被刪除,而該多相交錯法可以被用來消除輸入電流和輸出電流的衝擊,最終對降低成本和延長蓄電池部(200)的壽命產生促進作用。
總而言之,該雙向DC-DC轉換器(350)由Lb21、Lb22、Qb11、Qb12、Cv1、Cv2、Qb21以及Qb22組成,可以傳導雙向電流,從而使蓄電池部進行充/放電。它有著最簡單的進行雙向電力傳輸的結構,並在非持續模式下進行零電流轉換。它也可藉由Cv1和Cv2使Qb11和Qb12進行零電壓轉換,從而獲取最高效率。藉由將雙向DC-DC轉換器的脈動電流降至最低,在非連續模式下藉由交錯法,蓄電池部的充/放電流可以近似於直流電,從而最大限度地延長蓄電池部的壽命。
如圖2和圖5所示,根據本發明,利用該交錯法對蓄電池部(200)進行充/放電,電源電路(300)能夠提高或者降低電壓。進一步具體的說明,該系統具有主轉換器和次轉換器的多重特性,具有並聯的含有至少兩個第一切換組件(Qb21和Qb22),以及同樣數量的第二切換組件(Qb11和Qb12),同時,需要多重電容器(Cv1和Cv2)連接在 第二切換組件(Qb11和Qb12)。
因為該蓄電池部(200)的充/放電雙向DC-DC轉換器(350)以不連續電流模式進行操作,隨著變流器容量的提高,峰值功率也需要相應地提高。那麼該峰值可以藉由雙相交錯法降低。如果電容量提高的更多,可應用三相或更大相的交錯法。如圖5所示,在半峰值點可以形成同量的電流。
供電控制區(400)控制電源電路(300),並從太陽能發電部(100)向蓄電池部(200),負載端(10),或者常用電源端(20)供電,或者從蓄電池部(200)到任一負載端(10)或者常用電源端(20),或從常用電源端(20)到蓄電池部(200)或者負載端(10)。
進一步具體說明,供電控制部(400)為單向升壓變換器(310)發出轉換訊號,將太陽能發電量達到最高,同時保持直流鏈路端(320)的恆定電壓。另外,無論在變頻器(330)以換流方式進行運作或以脈寬調變模式進行操作,它都能藉由調節發出適合不同模式的轉換訊號。在進行全面分析太陽能的量之後自動選擇模式,與蓄電池部是否在充電以及負荷功率的值均無關。此外,在換流模式下,該變頻器以普通功率運行,並且電壓也被控制在相似水平,在脈寬調變變流模式,供電控制區限制整功率因素至1,並使直流鏈路端電壓保持在恆定水平。在蓄電池部充電過程中,雙向DC-DC轉換器(350)的第一切換組件(Qb2)作為降壓變換器被打開或者關閉;在蓄電池部放電過程中,第二切換組件(Qb1)作為升壓變換器被打開或者關閉。
此外,根據本發明,電源電路(300)也包括斷路器(360),被連接在 常用電源端(20)。因此供電控制部(400)在停電時被用來打開斷路器(360),而常用電源端(20)以及變流器輸出同時運作,斷電器(360)在供電恢復時被再次連接。
同時,供電控制部(400)顯示蓄電池部充電狀態、太陽能電壓以及電流、負荷電壓以及電流、普通電力電壓以及電流、停電狀態、電費、電流流量、以及故障狀態,並能夠進行遠程通訊。而且,它也具有保護特性,例如對低壓、超壓、停電、短路電流以及過熱的保護。
上述各組件被有序地連接起來並根據下述模式進行運作,從而最大程度地滿足能源需求。如圖5所示,根據本發明,能源控制區(400)被轉換至蓄電池部(200)夜間充電模式,控制常用電源端(20)電源的供應,並將電源供應給蓄電池部(200)以及負載端(10)。一旦蓄電池部(200)被充滿,它將控電,使常用電源端(20)的電提供至負載端(10)。即,在夜間,無太陽能的生成,但是小負載的普通電被輸送至負荷區。而且,因為夜間電力便宜,蓄電池部可以在電力最便宜的離峰時間進行充電。
在白天,模式的選擇是根據太陽能的生成量以及損耗進行調控。
在白天,如果太陽能發電部(100)的電力小於負載端(10)的負荷電力,則太陽能發電部(100)以及常用電源端(10)的電能將被提供至負載端(10)。如果太陽能發電部(100)的電能強於負載端(10),則電能將被從太陽能發電部(100)提供至負載端(10)以及能源端(20)。即,相反地提供太陽能的剩餘電力。
如在白天發生停電的情況,如果太陽能發電部(100)的電力小於負載端(10),則太陽能發電部(100)以及蓄電池部(200)的電力被提供給負載端(10)。如果太陽能發電部(100)的電力高於負載端(10),則太陽能發電部(100)的電力被提供給負載端(10)以及蓄電池部(200)。即,該設置具有不斷電供應系統特徵,即使在停電狀態下,也可持續地將太陽能和蓄電池部電能提供給負載端。
在白天,若太陽能發電部(100)發電失敗,則從蓄電池部(200)或者常用電源端(20)提供電能給負載端(10)。特別是在天氣不好,太陽能發電失敗的情況下,普通電力將被提供給負載端。
因此,本發明與普通電力以及太陽能發電混合電源供應器相關,並具有儲能系統的特徵。在需求管理狀態下,藉由最大功率點跟蹤。該設備主要包含的單向升壓變換器將直流電從太陽能電池輸出至直流鏈路端;變流器或者將直流鏈路端的直流電轉變成交流電,或者相反地將一般交流電轉變成直流電;雙向直流-直流轉換器可以從直流鏈路端給蓄電池部充入直流電,或者相反地,將蓄電池部貯存的電能放電至直流鏈路端;該交錯法可以藉由降低電池的脈動電流,最大限度地延長蓄電池部的壽命;斷路器被用來隔離一般電能;並且該控制與監控部分允許最佳電流的配置並顯示運作狀態。尤其是本發明的充/放電蓄電池部的雙向直流-直流轉換器,藉由不連續運作以及零電壓轉換法,使其效率達到最大,從而將轉換損失降至最低。
本發明具有最簡單的電路設置,從而提高可訊度,減少故障發生幾率,提高效率,減低成本,並且使設備更小、更輕。它可以被應用於單向以及三項系統,同時因為它在蓄電池部電容升高時具有伸縮性,所以也可應用於大容量系統。
根據本發明的具體化,該混合能供電設備利用太陽能發電,具有非常簡單的電路排布,從而提高可靠性並降低製造成本。
進一步來講,本發明在蓄電池部以及太陽能板處於峰值期進行供電,從而降低用電費用,而且降低負荷,也就是電力發電機的負荷。它也可以在電容提高時,更容易地擴展並聯電池設置。
而且,該多功能電供應設備可使用太陽能來提供不斷電供應系統。因為它可以同時使用太陽能和蓄電池部電能,或者單獨使用太陽能,或在斷電、故障或其兩者時單獨使用蓄電池部電源,從而提供負荷能。
本發明也可以藉由將充/放電電流的影響蓄電池部壽命的波紋電流降至最低,從而延長蓄電池部的壽命。
另外,本發明能夠建立幾乎無轉換損失的高效率體系。因為所有轉換器的雙向DC-DC轉換器都是被軟性轉換。
任何在本發明所屬技術領域中具有基本技能的人員都能夠理解如上所述的本發明的技術理念,進行實際應用,並能夠發現此發明與其他不具備本發明的基本理念或者基本特徵的同類設備的不同。
上述有關本發明的優先具體化是為了例證說明本發明的發明目的。本發明的範圍在申請專利範圍內,而不是侷限在上述內容中。申請專利範圍以及所有的變動以及修改都來自它們的相應定義,並作為本發明的範圍之內做出相應解釋。
10‧‧‧負載端
20‧‧‧常用電源端
100‧‧‧太陽能發電部
200‧‧‧蓄電池部
300‧‧‧電源電路
310‧‧‧單向升壓轉換器
320‧‧‧直流鏈路端
330‧‧‧變頻器
340‧‧‧接口反應器
350‧‧‧雙向DC-DC變換器
360‧‧‧斷路器
400‧‧‧供電控制
Qb21、Qb22‧‧‧第一切換組件
Qb11、Qb12‧‧‧第二切換組件
Cv1、Cv2‧‧‧定容器
Lb1-Cb‧‧‧L-C濾波組
Lb21、Lb22‧‧‧交錯升-降反應器組
圖1是本發明的方塊圖,顯示了一個應用多相交錯法利用太陽能提供混合動力的設備。 圖2是本發明的電路圖,顯示了該設備的電源電路部分。 圖3是本發明的波形圖,顯示了該設備的電源電路的雙向直流-直流轉換器的轉換特點。(a)代表硬切換波形圖;(b)代表零電壓電路轉換波形圖。 圖4是本發明的波形圖,顯示了該設備電源電路的不同運作特點。 圖5是本發明的流程圖,顯示了該設備供電控制的不同運作特點。
Claims (7)
- 一種應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備,其包含: 太陽能發電部,使太陽能發電; 蓄電池部,儲存並提供電流; 電源電路,電連接該太陽能發電部和該蓄電池部;並包含消耗電力的負載端,以及為日常使用而發電的電源端; 供電控制,控制電源、回路並提供電流從該太陽能發電部到該蓄電池部、該負載端、該常用電源端或其組合,或者從該常用電源端到該蓄電池部或者該負載端; 其中,該電源電路部分的設計是為了藉由多相交錯法來對該蓄電池部進行充/放電,從而降低或者提高電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述之應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備,其中該電源電路部分更包括: 單向升壓轉換器,在被連接到該太陽能發電部時,藉由切換操作,控制電流輸出改變的最大功率點,同時也保持產生的電流電壓的恆定; 直流鏈路端,在被連接到該單向升壓轉換器時,減震器改變該蓄電池部以及該負載端的電壓; 變頻器,在被連接到該直流鏈路端時,將直流電轉換成交流電,並將其提供到該負載端或者該常用電源端,或者將交流電轉換成直流電,並將其從該常用電源端提供到該蓄電池部端,同時消除諧波波紋; 接口反應器,在被放置於該變頻器和該常用電源端之間時,將會提供界面並控制電源諧波至該負載端的供給;以及 雙向DC-DC轉換器,在被連接到該直流鏈路端和該蓄電池部之間時,將給該蓄電池部提供低壓電流,從而使該蓄電池部能夠被應用於低壓程式;並且,從該蓄電池部部分給該直流鏈路端提供高壓電流。
- 如申請專利範圍第2項所述之應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備,其中該雙向DC-DC轉換器的組成包括: 至少由兩個該單向升壓轉換器組成的第一切換組件,其中各該單向升壓轉換器並聯在一起,面向該蓄電池部部分,在不連續模式下進行零電流轉換時,作為降壓變換器來逐步降低電壓;以及 與該第一切換組件的該單向升壓轉換器數量相同的第二切換組件,也是由兩個該單向升壓轉換器並聯在一起,面向該蓄電池部部分,在不連續模式下進行零電流轉換時,作為升壓變換器來逐步提高電壓。
- 如申請專利範圍第3項所述之應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備,其中該雙向DC-DC轉換器更包括: 套電容器,並聯連接於第二套交換器,並能夠進行零壓轉換。
- 如申請專利範圍第4項所述之應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備,其中該雙向DC-DC轉換器進一步包括: 一套L-C平滑組,放置於該第一切換組件和該第二切換組件之間,該蓄電池部放置在另一側,在零電流和零電壓轉換操作之後,在該蓄電池部充/放電時,降低該蓄電池部的脈動電流,使電流平順並轉為直電流。
- 如申請專利範圍第5項所述之應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備,其中該供電控制進行如下控制運作: 保證在夜間藉由電池的充電模式的轉換來供電,從該常用電源端到該蓄電池部端以及該負載端,在電池充分充電之後,電量的提供是從該常用電源端到該負載端; 在白天,如果該太陽能發電部產生的電流小於該負載端,從該太陽能發電部和該常用電源端產生的電能將被提供給該負載端;如果該太陽能發電部產生的電流高於該負載端,電能將被從該太陽能發電部提供至該負載端以及該常用電源端; 如有停電現象發生,在白天,如果該太陽能發電部的發電量低於該負載端,由該太陽能發電部以及該蓄電池部產生的電量將被提供至該負載端;如果該太陽能發電部的發電量高於該負載端,該太陽能發電部產生的電能將被供應至該負載端以及該蓄電池部; 如果在白天,該太陽能發電部發電出現問題,則從該蓄電池部或者該常用電源端去供電至該負載端。
- 如申請專利範圍第6項所述之應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備,其中該電源電路包括:連接在該常用電源端的斷路器,使該供電控制部分在停電時能夠打開該斷路器;並且,該常用電源端以及該變頻器輸出端同步運轉,在供電恢復時,該斷路器被重新連接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW105131021A TW201813233A (zh) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | 應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW105131021A TW201813233A (zh) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | 應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201813233A true TW201813233A (zh) | 2018-04-01 |
Family
ID=62639226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW105131021A TW201813233A (zh) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | 應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TW201813233A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110896245A (zh) * | 2018-09-13 | 2020-03-20 | 矢崎总业株式会社 | 车辆电源装置 |
-
2016
- 2016-09-26 TW TW105131021A patent/TW201813233A/zh unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110896245A (zh) * | 2018-09-13 | 2020-03-20 | 矢崎总业株式会社 | 车辆电源装置 |
CN110896245B (zh) * | 2018-09-13 | 2023-06-20 | 矢崎总业株式会社 | 车辆电源装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhao et al. | Next-generation multi-functional modular intelligent UPS system for smart grid | |
JP4441691B2 (ja) | 交流/直流電力変換装置 | |
CN101917016B (zh) | 储能型级联多电平光伏并网发电控制系统 | |
CN101917017B (zh) | 单级升/降压储能型光伏并网发电控制系统 | |
CN103490524A (zh) | 一种大型混合储能系统及其控制策略 | |
CN204886384U (zh) | 小功率家用光伏发电储能一体终端 | |
CN102255332A (zh) | 并网逆变装置 | |
CN102957335B (zh) | 用于并网发电系统的双向储能逆变器 | |
CN104269900A (zh) | 一种电动汽车充电站系统主接线系统 | |
CN204376517U (zh) | 一种用于直流电网储能的双向dc-dc变换器 | |
CN202488205U (zh) | 新型串并联变换型ups | |
CN103618327A (zh) | 一种大功率储能变流器及其主电路 | |
CN105186919A (zh) | 非隔离并网变换器、空调系统及变换器控制方法 | |
CN104716680A (zh) | 具有可再生能源的离线式不间断电源及其控制方法 | |
CN103296879A (zh) | 双向双输入cuk直流变换器及其功率分配方法 | |
CN108092538A (zh) | 并联分时供电隔离反激直流斩波型单级多输入逆变器 | |
CN103368249B (zh) | 一种不间断电源供电的系统和方法 | |
CN204190425U (zh) | 一种电动汽车充电站系统主接线系统 | |
CN204559131U (zh) | 接有储能系统的变配电站 | |
TW201813233A (zh) | 應用多相交錯法藉由太陽能提供混合動力的設備 | |
CN204992610U (zh) | 基于超级电容的变频器低电压穿越支持装置 | |
CN203398798U (zh) | 大功率储能变流器及其主电路 | |
CN103312160A (zh) | 双向双输入cuck/sepic直流变换器及其功率分配方法 | |
CN203562787U (zh) | 一种基于滞环控制的双向储能变流器主电路拓扑 | |
CN206962460U (zh) | 一种隔离型双向功率流动转换储能系统 |