[發明專利]AC聯接逆變器、系統及方法

無效

• 申請號: 201280016042.3
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN103460589A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 查爾斯·亞歷山大·尼爾;喬斯夫·約翰·納撒尼爾·阿達姆;馬克·克里斯托弗·韋爾斯;安德魯·亨利·約翰·拉金斯
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M3/337;H02J3/38
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及AC聯接逆變器、方法及系統。

背景技術

對于電力的家庭用戶向電網提供電力正變得越來越具有吸引力?？紤]到電力使用的快速增長，尤其是在需求高峰期間，這是特別重要的。

可以使用所謂的“并網逆變器”提供該電力。這些是將電池組連接至電網的DC-DC轉換器。這些逆變器往往非常龐大和昂貴。本發明的目的是解決這些問題。

應當理解的是，盡管這些并網轉換器通常被連接至總線電網，它們可能還（或者代替）結合其他的AC電壓源使用，諸如柴油發電機、風力渦輪機或者局部配電系統。

發明內容

根據第一方面，提供了一種連接至AC電源的AC聯接逆變器，AC聯接逆變器包括可操作為從DC電壓源產生電流波形的DC至DC電流饋電推挽式轉換器，電流波形基本與AC電源同步，推挽式轉換器包括第一側連接至電池且第二側連接至AC電源的變壓器，其中，兩個初級側中的每個均經由開關晶體管連接至地線，并且相應的電壓鉗位被連接在變壓器的相應初級側與相應開關晶體管之間，當開關晶體管被斷開時，所述電壓前衛對來自變壓器的相應初級側的電流進行整流。

電壓鉗位可以包括連接至地線的電容器，以及與該電容器串聯連接的開關晶體管。

變壓器的第一側可具有連接至第一晶體管開關和第二晶體管開關的第一繞組，該第二晶體管開關為體二極管的正極聯接至第一繞組的場效應晶體管，從而第一開關連接至地線并且第二開關連接至第一電容器，該第一電容器連接在第二開關與地線之間，其中，以允許電流流經第一繞組，第一開關被配置為導通并且第二開關被配置為斷開，并且在電流流動預定時間段之后，第一開關被配置為斷開，從而在預定時間段之后，第二開關被配置為導通。

在第一開關再次導通之前，第二開關被配置為斷開。

根據另一方面，提供了一種操作連接至AC電源的AC聯接逆變器的方法，并網逆變器包括DC至DC電流饋電推挽式轉換器，該方法包括從DC電壓源產生電流波形，該電流波形基本與AC電源同步，推挽式轉換器包括第一側連接至電池且第二側連接至AC電源的變壓器，其中，兩個初級側中的每個均經由開關晶體管連接至地線，并且相應電壓鉗位連接在變壓器的相應初級側與相應開關晶體管之間，其中，在鉗位中，該方法包括在開關晶體管斷開時對來自變壓器的相應初級側的電流進行整流。

電壓鉗位可包括連接至地線的電容器，以及與電容器串聯連接的開關晶體管。

變壓器的第一側可具有連接至第一晶體管開關和第二晶體管開關的第一繞組，第二晶體管開關為體二極管的正極聯接至第一繞組的場效應晶體管，從而第一開關連接至地線并且第二開關連接至第一電容器，第一電容器連接在第二開關與地線之間，其中，以允許電流流經初級繞組，該方法包括導通第一開關并斷開第二開關，并且在電流流動預定時間段之后，斷開第一開關，從而使得在預定時間段之后，導通第二開關。

在第一開關再次導通之前，第二開關被斷開。

根據另一方面，提供了一種連接至AC電源的AC聯接逆變器，AC聯接逆變器包括可操作為從DC電壓源產生電流波形的DC至DC電流饋電推挽式轉換器，電流波形基本與AC電源同步；以及變壓器，具有連接至DC至DC電流饋電轉換器的第一側和具有連接至AC電源的輸出線路的第二側。

DC至DC電流饋電轉換器可包括連接至DC電壓源的降壓-升壓級，其中，降壓-升壓級僅在輸出線處產生電壓波形的下部期間被激活。

在輸出線處的電壓波形的下部，可以是Vline≤n.Vbat，其中，Vline是在輸出線處的電壓，n是變壓器的匝數比，而Vbat是DC電壓源的電壓。

在輸出線處的波形的下部，可以是Vline≤n.Vbat+δ，其中，Vline是在輸出線處的電壓，n是變壓器的匝數比，Vbat是DC電壓源的電壓，以及δ是預定電壓。

逆變器可包括可操作為監控在輸出線處的電壓波形的相位的監控設備，并且電壓波形的下部根據電壓波形的相位而確定。

降壓-升壓級可包括連接在電感器的第一端與DC電壓源之間的第一開關和連接在電感器的第一端與地線之間的第二開關，其中，電感器的第二端連接至變壓器的第一側。

其中，當在降壓-升壓模式中未激活時，第二開關保持斷開。