[發明專利]具有不間斷電源功能的混合逆變器

無效

• 申請號: 201310649163.8
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103683472A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 劉程宇;溫志偉;許小虎;黃雅婷
• 申請（專利權）人: 深圳科士達新能源有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J3/38;H02J7/35
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 張立娟

技術領域

本發明涉及一種逆變器，尤其涉及具有不間斷電源功能的混合逆變器。

背景技術

傳統的并網逆變器僅僅能夠實現光伏功率并網，在電網故障斷開時，只能停機，無法離網供電，更無法實現重要負荷的UPS(Uninterrupted?Power?Supply)不間斷供電的需求。

目前，太陽能發電已經取得大規模的應用，太陽能發電在電網中的比重也日益提高。由于太陽能發電的間歇性和隨機性，對電網造成一定的沖擊。在太陽能大力發展的歐洲，已經開始限制太陽能并網的最大功率，而且隨著太陽能發電成本的降低，光伏補貼價格也逐年下降。

因此帶有蓄電池的混合逆變器成為太陽能逆變器發展趨勢。

當光伏組件的發電功率大于限定功率時，將多余的電能存儲在電池，待光伏組件功率下降時，電池再將存儲的能量并入電網，最大限度地發揮光伏組件的發電能力。

如果光伏補貼價格下降到讓用戶覺得并網不合算甚至虧本，則可以將光伏組件發出的電能除了供負載使用外，其余電能全部存儲在電池中，待夜間和陰雨天使用。

發明內容

本發明提出混合逆變器結構，在實現儲能和并網功能的同時，可以提供單獨的供電接口，實現重要負荷的不間斷供電需求。

本發明提供了一種具有不間斷電源功能的混合逆變器，其包括變換器、雙向變換器、母線、雙向逆變器、控制器、第一路開關、第二路開關以及第三路開關；

第一路開關、第二路開關以及第三路開關首尾相接，每兩個開關的中間引出一個端口，分別為第一端口、第二端口、第三端口，第一端口和混合逆變器主體的交流輸出連接，第二端口、第三端口分別用于和電網、負載連接；

變換器一端接入新能源發電單元，另一端和母線連接，雙向變換器一端接入儲能單元，另一端和母線連接，雙向逆變器一端連接母線，另一端和第一端口連接；

控制器檢測并控制變換器、雙向變換器、雙向逆變器、母線、第一路開關、第二路開關以及第三路開關；

控制器通過控制變換器接納新能源發電單元的電力輸入，通過控制雙向變換器控制儲能單元的充、放電和保護，通過控制雙向逆變器控制交流電力的輸出和輸入，并維持母線功率平衡；

當控制器判斷電網正常、混合逆變器主體正常時，控制器通過控制信號，讓第一路開關閉合，第二路開關和第三路開關中一個閉合或都閉合；

當控制器判斷電網故障，混合逆變器主體正常時，控制器通過控制信號讓第一路開關和第三路開關迅速斷開，同時讓第二路開關閉合；

當控制器判斷電網正常，混合逆變器主體異常時，控制器通過控制信號讓第一路開關和第二路開關迅速斷開，同時第三路開關閉合。

作為本發明的進一步改進，第一路開關是由單個或多個開關串并聯組合而成。

作為本發明的進一步改進，第二路開關是由單個或多個開關串并聯組合而成。

作為本發明的進一步改進，第三路開關是由單個或多個開關串并聯組合而成。

作為本發明的進一步改進，第一路開關、第二路開關以及第三路開關為機械開關或為可控的電力電子器件。

作為本發明的進一步改進，第一路開關、第二路開關以及第三路開關全部內置在混合逆變器內部，或放置在混合逆變器外部獨立成套，或部分在混合逆變器內部，部分在混合逆變器外部。

作為本發明的進一步改進，家用的混合逆變器中，重要的負荷接在第三端口。

作為本發明的進一步改進，混合逆變器的母線作為一個單獨的部分，和變換器、雙向變換器、雙向逆變器連接。

作為本發明的進一步改進，母線分散到變換器、雙向變換器、雙向逆變器中的一個或一個以上，使得變換器、雙向變換器、雙向逆變器原先和母線連接的端口直接相連。母線也可以獨立存在。

本發明的有益效果是：

當電網或混合逆變器中一個故障時，重要負荷仍然可以供電，實現不間斷供電。

家用的混合逆變器中，可讓一些重要的負荷，如照明、電腦等接在N3口，則電網故障或逆變器故障時，可以實現不間斷供電。

附圖說明

圖1是本發明具有不間斷電源功能的混合逆變器的應用示意圖。K為市電與逆變器之間的隔離配電開關。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

本發明提出的混合逆變器包含變換器、雙向變換器、雙向逆變器、母線、控制器、和由K1、K2、K3組成的開關網絡，控制器可以控制開關K1、K2、K3和混合逆變器的各個單元，如圖1所示。