[发明专利]用于为可再生能源进行电力转换的系统和方法

权利要求书

1.一种电力转换系统，包括：

第一电力转换器，其具有输入端和输出端，其中，所述第一电力转换器被配置为在输入端以第一形式接收电能，并在输出端提供预定义大小的DC电压；

第二电力转换器，其具有输入端和输出端，其中，所述第二电力转换器被配置为在输入端接收所述预定义大小的所述DC电压，并在输出端提供AC电压；

DC总线，其连接在所述第一电力转换器的输出端与所述第二电力转换器的输入端之间，所述DC总线被配置为传导所述预定义大小的所述DC电压；以及

能量储存设备，其操作性地连接到所述DC总线，其中：

所述第二电力转换器具有第一阈值和第二阈值，在所述第一阈值之下时它停止将所述DC电压转换为所述AC电压，在所述第二阈值之上时它开始将所述DC电压转换为所述AC电压；

所述第一电力转换器被配置为将在输入端的电能转换为低于所述第二电力转换器的所述第一阈值的DC电压；以及

所述能量储存设备被配置为在所述第一电力转换器正在运行并且所述第二电力转换器没正在运行时存储电能。

2.根据权利要求1所述的电力转换系统，所述系统还包括操作性地连接在所述DC总线和所述能量储存设备之间的DC至DC转换器。

3.根据权利要求2所述的电力转换系统，其中所述能量储存设备是超级电容。

4.根据权利要求2所述的电力转换系统，其中所述能量储存设备是电池。

5.根据权利要求2所述的电力转换系统，还包括传感器，所述传感器产生对应于出现在所述能量储存设备上的充电状态的反馈信号，其中：

所述第二电力转换器接收所述反馈信号，并比较所述反馈信号与所述第二阈值以控制所述第二电力转换器的运行。

6.根据权利要求1所述的电力转换系统，其中所述第一电力转换器包括：

多个开关，其根据多个控制信号有选择地将所述输入端连接到所述输出端，每个控制信号对应于所述多个开关中的一个开关；以及

控制器，其产生所述控制信号以将在所述输入端的电能以第一模式和以第二模式转换为所述DC电压；并且其中

每个开关具有与有选择地将所述输入端连接到所述输出端有关的开关损耗；

所述控制器以高于第三阈值的所述第一模式运行，其中所述第三阈值等于或大于在所述第一模式中由所述开关产生的开关损耗；以及

所述控制器以低于所述第三阈值的所述第二模式运行。

7.一种使用第一电力转换器和第二电力转换器控制从可再生能源到电力负载的电力传输的方法，其中所述第一电力转换器和所述第二电力转换器经由DC总线连接，并且其中所述可再生能源具有可变的功率产生能力，所述方法包括以下步骤：

执行在所述第一电力转换器上的控制模块，以将由所述可再生能源产生的能量传输到所述DC总线；

将来自所述DC总线的能量的至少一部分存储在能量储存设备中；

测量存储在所述能量储存设备中的能量；

执行在所述第二电力转换器上的控制模块以将来自所述DC总线的能量传输到电力负载和能源网的一个；以及

测量来自所述DC总线的能量传输率，其中：

当来自所述DC总线的能量传输率下降到低于第一阈值时，禁用执行在所述第二电力转换器上的所述控制模块以将来自所述DC总线的能量传输到所述电力负载和所述能源网的一个的步骤；并且

当存储在所述能量储存设备中的能量超过第二阈值时，启用执行在所述第二电力转换器上的所述控制模块以将来自所述DC总线的能量传输到所述电力负载和所述能源网的一个的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其中将来自所述DC总线的能量的至少一部分存储到所述能量储存设备的步骤还包括以下步骤：

测量出现在所述DC总线上的电压幅值；

执行连接在所述DC总线与所述能量储存设备之间的第三电力转换器上的控制模块，以根据出现在所述DC总线上的电压的幅值，在所述DC总线和所述能量储存设备之间传输能量。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述能量储存设备是超级电容。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述能量储存设备是电池。