[发明专利]并网逆变器、系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及并网逆变器(grid tied inverter)、方法和系统。

背景技术

向输电网提供电力对于国内用电客户正变得越来越有吸引力。在用电快速增加的情况下，尤其是在需求高峰期间，这显得特别重要。

可以利用所谓的“并网逆变器”来提供这种电力。这些逆变器是将电池组连接到输电网的DC-DC变换器(直流-直流变换器)。这些逆变器往往非常大且昂贵。

本发明的一个目的是解决这些问题。

发明内容

根据第一方面，提供了一种并网逆变器，该并网逆变器包括能连接到电网的展开电路以及可操作来从电池生成电流波形的DC-DC电流馈给变换器，所述电流波形基本上被同步到所述电网，其中，所述展开电路可在第一模式中操作来将所述电流转换为具有适合于注入所述电网的瞬时电压的正弦波形。

所述展开电路可在第二模式中操作来将从所述电网获得的AC电力转换为全波整流AC电流，并且所述DC-DC变换器还可操作来将所述全波整流AC电流转换为DC电流以存储在所述电池中。

所述展开电路可包括桥型布置的晶体管开关，并且所述晶体管开关分别包括场效应晶体管。

所述场效应晶体管可被配置为使得所述晶体管内的体二极管被布置为全桥整流器，并被配置为使得在所述第二模式中使用时，所述开关晶体管断开。

所述DC-DC电流馈给变换器可以包括具有第一侧和第二侧的变压器，所述第一侧具有连接到第一晶体管开关和第二晶体管开关的第一绕组，所述第二晶体管开关是将体二极管的阳极连接到所述第一绕组的场效应晶体管，由此所述第一开关被连接到地并且所述第二开关被连接到第一电容器，所述第一电容器被连接在所述第二开关与地之间，其中，为了允许电流流经所述第一绕组，所述第一开关被配置为导通并且所述第二开关被配置为关断，并且在预定时段的电流流动之后，所述第一开关被配置为关断，从而在此后的预定时段时所述第二开关被配置为导通。

在所述第一开关被再次切换为导通之前，所述第二开关可被配置为关断。

根据另一方面，提供了一种用于操作并网逆变器的方法，该逆变器包括能连接到电网的展开电路以及DC-DC电流馈给变换器，该方法包括从电池生成电流波形，所述电流波形基本上被同步到所述电网，其中，该方法包括：在所述展开电路中当在第一模式中操作时，将所述电流转换为具有适合于注入所述电网的瞬时电压的正弦波形。

在所述展开电路中当在第二模式中操作时，该方法可包括将从所述电网获得的AC电力转换为全波整流AC电流，并且在所述DC-DC变换器中，该方法包括将所述全波整流AC电流转换为DC电流以存储在所述电池中。

所述展开电路可包括桥型布置的晶体管开关，并且所述晶体管开关分别包括场效应晶体管。

所述场效应晶体管可被配置为使得所述晶体管内的体二极管被布置为全桥整流器，并且该方法可包括在所述第二模式期间，断开所述开关晶体管。

所述DC-DC电流馈给变换器可包括具有第一侧和第二侧的变压器，所述第一侧具有连接到第一晶体管开关和第二晶体管开关的第一绕组，所述第二晶体管开关是将体二极管的阳极连接到所述第一绕组的场效应晶体管，由此所述第一开关被连接到地并且所述第二开关被连接到第一电容器，所述第一电容器被连接在所述第二开关与地之间，并且该方法可包括：通过将所述第一开关切换为导通并且将所述第二开关切换为关断来允许电流流经所述第一绕组，并且在预定时段的电流流动之后，将所述第一开关切换为关断，从而在此后的预定时段时将所述第二开关切换为导通。

在所述第一开关被再次切换为导通之前，该方法可包括将所述第二开关切换为关断。

根据另一方面，提供了一种包含根据以上实施例中的任一个实施例的并网逆变器的系统，该并网逆变器被连接在DC电压源与输电网之间。

还提供了一种包含计算机可读指令的计算机程序，当计算机可读指令被加载到计算机上时将所述计算机配置来执行根据实施例中的任一实施例的方法。

附图说明

从结合附图阅读的下面对说明性实施例的详细描述中将清楚本发明的以上以及其它目的、特征和优点，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的框图；

图2示出了说明图1所示的DC-DC变换器和展开电路(unfolding circuit)的电路图；

图3示出了与图2的电路图相关联的时序图；

图4示出了根据本发明实施例的变压器的次级侧；