[发明专利]具有集成的线循环能量储存的单相循环转换器

说明书

用于单相循环转换器的线循环储存的方法和设备。该方法包括从单相循环转换器的输入端口接收输入功率以及监测单相循环转换器的AC输出端口。该方法测量储存在联接至单相循环转换器的AC输出端口的一条线上的线循环能量储存电路中的能量，以及确定AC输出端口的监测的AC电压与线循环能量储存电路的测量的电压之间的相位差。该方法基于相位差控制单相循环转换器中的开关以将能量选择性地储存在线循环能量储存电路中。

技术领域

本公开的实施方式总体涉及具有集成的线循环能量储存的单相循环转换器。

背景技术

在用于生成DC电压的分布式发电机(例如光伏(PV)面板或模块)的发电中频繁地使用功率转换器。PV模块通常串联连接并根据诸如环境的操作因数以变化的速率生成功率。微反相器为功率转换器的一种形式，其能够将PV模块生成的DC功率转换成AC功率。

但是，典型的功率转换器设计在DC输入端口上应用大输入电容器，大输入电容器产生通过功率转换器的脉冲功率传送。这种拓扑可使用对热降解敏感的大的铝电解电容器。这种输入电容器还限制转换器的最小物理尺度和最高工作温度，以及转换器的整体工作寿命。

因此，需要能够产生恒定功率的、具有更小的电容器和降低的脉动电流的转换器。

发明内容

本发明的实施方式大体涉及用于具有集成的线循环能量储存和滤波的单相循环转换器的设备，其大体如附图中至少一个所示和/或结合附图中至少一个所描述的，并且如同在权利要求中更完全地阐述的。

本公开的这些和其它特征和优点可通过阅读本公开的以下详细说明以及附图来理解，在全部附图中，相同的附图标记指代相同的部件。

附图说明

为了能够详细地理解本发明的以上列举的特征，将参照实施方式对上文简要总结的本发明进行更具体的描述，其中一些实施方式在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本发明的典型实施方式，因此不应该被认为用于限制本发明的范围，本发明也可以具有其它等同的有效实施方式。

图1是根据本发明的一个或多个实施方式的具有控制器的转换器系统的框图；

图2是根据本发明的一个或多个实施方式的转换器的示意图；

图3是根据本发明的一个或多个实施方式的两个示例性组合的线循环储存和滤波电路的框图；

图4是根据本发明的一个或多个实施方式在全功率时用于线频率能量储存和AC源的仿真波形的图表；

图5是根据本发明的一个或多个实施方式的用于单相转换器中的线循环能量储存的方法的流程图；以及

图6是根据本发明的一个或多个实施方式的线循环能量储存系统的框图。

具体实施方式

本发明的实施方式涉及可配置成与AC线频率能量储存操作的循环转换器。在一些实施方式中，循环转换器使用AC线频率能量储存来配置成单相或三相输出。循环转换器可以为谐振转换器、DC-AC反相器等的一部分。如电容器的线频率能量储存装置跨过三相连接中的两个联接至循环转换器输出。电容器的电压波形和电流波形与联接至循环转换器的AC电源相位比维持在预定相位差处。结果是增大循环转换器的发电能力，并且允许通过功率转换器的恒定功率传送。此外，线频率能量储存装置可配置成提供电磁兼容(EMC)和电涌滤波。如下面将更进一步讨论的，本文中讨论的拓扑的其它实施方式可反向操作以将AC功率转换成恒定DC输出。