[發明專利]用于從電源收集能量的具有AC架構的模塊化的能量入口

無效

• 申請號: 201210554802.8
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103311948A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: N·德克斯海德;M·E·西拉;T·W·懷特;T·M·奧斯汀;M·L·潘澤爾;M·J·施米特;R·J·湯普森
• 申請（專利權）人: 科勒公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 鄭世奇

技術領域

本發明涉及從多個電源收集能量。

背景技術

通常，電能由供電公司產生并且通過電網傳送到家庭、工廠和其它機構。這些機構向電廠為它們消耗電能的量付費。具有此種配置的配電系統已經存在了數十年。

發明內容

雖然集中的電能產生和配電系統運作良好，但是近來也需要在家庭和工廠本地產生電能。但是當嘗試使本地產生的電能與電廠通過電網提供的電能進行結合時，會出現各種問題。當通過太陽能板產生電能時以及當通過多個本地電源（諸如太陽能板和內燃機發電機）產生電能時，表現出了具體的復雜性。本發明的實施例涉及與本地電源，尤其是太陽能板，一起使用的能量收集系統和方法。由于這些電源不是集中式的，因此它們也被稱為分布式電源。

本發明的能量收集系統可以包括模塊化的能量收集入口（portal），該能量收集入口包括具有隔間的殼體、多個逆變器、控制器、以及AC總線。多個逆變器包括第一逆變器和第二逆變器。第一逆變器具有第一DC輸入、第一AC輸出、第一額定功率。第一逆變器將在所述第一DC輸入接收的DC電能轉換為AC電能，并且在所述第一AC輸出輸出AC電能。第二逆變器具有第二DC輸入、第二AC輸出、第二額定功率。第二逆變器將在所述第二DC輸入接收的DC電能轉換為AC電能，并且在所述第二AC輸出輸出AC電能。多個逆變器位于所述隔間中?？刂破髋渲脼榕c多個逆變器中的每個逆變器進行通信。AC總線連接所述第一AC輸出和所述第二AC輸出。所述控制器選擇性地控制一開關以將所述AC總線連接到AC電網。所述模塊化的能量收集入口系統具有取決于多個逆變器中逆變器的數量以及所述多個逆變器中每個逆變器的額定功率的額定功率。

根據本發明的一種使用模塊化的能量收集入口收集能量的方法，所述方法包括：接收來自第一電源的第一種類型的電能；使用第一逆變器將所述第一種類型電能轉換為AC電能；將第一經轉換的AC電能提供至AC總線。所述方法還包括：接收來自第二電源的第二種類型的電能；使用第二逆變器將所述第二種類型的電能轉換為AC電能；將第二經轉換的AC電能提供至所述AC總線。所述方法還包括：將來自所述AC總線的AC電能輸出至由控制器控制的電網連接開關；對電網連接開關進行控制以將來自所述AC總線的AC電能連接到AC電網和本地負載。

通過考慮具體實施方式和附圖，本發明的其它方面將變得明顯。

附圖說明

圖1示出了在本發明的實施例存在之前已知的系統架構。

圖2a示出了根據本發明一個實施例的能量收集系統。

圖2b示出了根據本發明另一實施例的能量收集系統。

圖3是能量收集系統的（具有三個逆變器的）能量入口的端視圖。

圖4示出了能量收集系統的能量入口的一個逆變器。

圖5a是能量入口的立體圖，其中入口殼體的蓋子或罩子被移除并且逆變器以水平布置的方式進行堆疊。

圖5b是能量入口的立體圖，其中入口的蓋子或罩子被移除并且逆變器以豎直布置的方式進行堆疊。

圖6是能量入口的殼體的立體圖并且示出了經過所述殼體的空氣流。

圖7是使用能量收集系統的收集能量的方法的流程圖。

圖8是用新逆變器替換逆變器的方法的流程圖。

具體實施方式

在詳細地解釋本發明的任何實施例之前，應該理解本發明在其應用中不限于下述說明中闡述的或以下附圖中示出的具體結構和部件設置。本發明能夠適用其它實施例并且能夠以各種方式實現或執行。

圖1示出了具有DC電能總線配置或架構的能量收集系統75。圖1的能量收集系統是美國專利申請No.12/953,985的主題，該申請同樣歸本申請的申請人所有。系統75包括分開的預處理器模塊80和共享DC總線85，其中每個預處理器模塊80用于一個電源82。一個或多個逆變器90連接到共享DC總線85以接收來自各個預處理器80的組合DC輸出。逆變器90將接收的DC電能逆變為AC電能，該AC電能輸出至各個本地負載和AC供電網。雖然DC總線配置具有一些優點，但是至少相比于一些AC總線配置，系統75部分由于使用了分開的預處理器模塊80（每個預處理器模塊80用于一個電源82）而更昂貴和復雜。在一些分布式電源系統的情況中，由于成本和復雜性的增加，DC架構的優點可能無法顯現。此外，在一些實例中，DC架構相對于這里描述的AC架構效率降低。