[發明專利]可重新配置的功率變換器、系統和電廠

有效

• 申請號: 201210112402.1
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102738824B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: J·尼爾米;金弘來;W·阿爾沙德
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年4月15日遞交的標題為“Reconfigurable?Power?Converters，Systems?and?Plants”的美國臨時專利申請No.61/476,021的優先權。為了一切目的通過參考的方式將上述專利申請的完整公開并入本文。

技術領域

本文的公開涉及功率變換器和系統，并且更具體而言涉及可重新配置的功率變換器和系統。

背景技術

太陽能和電功率變換器系統的示例是在美國專利No.7,072,194、6,914,418和6,590,793中以及在美國專利申請公布號No.2010/0008119中公開的。使用太陽能或光伏板和最大功率點跟蹤(MPPT)的電池充電的示例是在美國專利No.7,834,580、6,914,418和6,057,665中公開的。這里參考的這些和所有的其它出版物的公開內容整體地在此引用以供參考。

發明內容

在一些示例中，可重新配置的電力系統可以包括直流電源、電能存儲裝置、交流電網連接、第一功率變換器和第二功率變換器。該第一功率變換器可以被配置為選擇性地耦合該直流電源、該電能存儲裝置以及該交流電網連接中的兩個或多個。該第二功率變換器可以被配置為選擇性地將該電能存儲裝置耦合到該直流電源和該第一功率變換器中的至少一個。該第二功率變換器可以被配置為DC-DC變換器。

在一些示例中，一種可重新配置的功率變換器可以包括：被配置為與直流電源耦合的電源連接；被配置為與電能存儲裝置耦合的存儲裝置連接；被配置為與直流電網、第一功率變換器和第二功率變換器耦合的電網連接。第一功率變換器可以被配置為選擇性地耦合該電源連接、該存儲裝置連接與該電網連接中的兩個或多個。當第一功率變換器將該電源連接耦合到該存儲裝置連接時，第一功率變換器被配置為DC-DC變換器；當第一功率變換器將該電源連接耦合和該存儲裝置連接中的至少一個到該電網連接時，第一功率變換器被配置為DC-AC逆變器；并且當第一功率變換器將該電網連接耦合到該存儲裝置連接時，第一功率變換器被配置為AC-DC變換器。第二功率變換器可以被配置為將該存儲裝置連接選擇性地耦合到該電源連接和該第一功率變換器中的至少一個。該第二功率變換器可以被配置為DC-DC變換器。

在一些示例中，一種用于操作包括直流電源、電能存儲裝置以及交流電網連接的可重新配置的電力系統的方法可以包括：將第一功率變換器配置成為DC-DC變換器并且將該直流電源耦合到該電能存儲裝置；將該第一功率變換器配置成為DC-AC逆變器，并且將該直流電源耦合到該交流電網連接，同時第二功率變換器將該電能存儲裝置耦合到該直流電源和該第一功率變換器，其中，將該第二功率變換器可以配置成為DC-DC變換器；并且將該第一功率變換器配置成為DC-AC逆變器，并且將該電能存儲裝置耦合到該交流電網連接。

附圖說明

圖1是可重新配置的電力系統的非排他說明性示例的方框圖。

圖2是可重新配置的功率變換器的非排他說明性示例的方框圖。

圖3是三相非對稱可重新配置的電力系統的非排他說明性示例的示意圖。

圖4是三相對稱可重新配置的電力系統的非排他說明性示例的示意圖。

圖5是單相非對稱可重新配置的電力系統的非排他說明性示例的示意圖。

圖6是單相對稱可重新配置的電力系統的非排他說明性示例的示意圖。

圖7是三相非對稱可重新配置的電力系統的另一個非排他說明性示例的示意圖，其顯示第一功率變換器將光伏直流電源連接到電能存儲裝置。

圖8是圖7的可重新配置的電力系統的示意圖，其顯示由第一功率變換器將該光伏直流電源連接到交流電網并且由第二功率變換器將該光伏直流電源連接到電能存儲裝置。

圖9是圖7的可重新配置的電力系統的示意圖，其顯示第一功率變換器將光伏直流電源連接到交流電網。

圖10是圖7的可重新配置的電力系統的示意圖，其顯示由第一功率變換器將該光伏直流電源連接到該交流電網，并且由第二功率變換器將電能存儲裝置連接到該第一功率變換器和該交流電網。

圖11是圖7的可重新配置的電力系統的示意圖，其顯示第一功率變換器將電能存儲裝置連接到交流電網。

圖12是圖7的可重新配置的電力系統的示意圖，其顯示第一功率變換器將交流電網連接到電能存儲裝置。