[實用新型]具有集成的短時蓄能器的逆變器

有效

• 申請號: 201420200365.4
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN203839969U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: A·法爾克
• 申請（專利權）人: 艾思瑪太陽能技術股份公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術領域

本實用新型涉及一種具有集成的蓄能器的逆變器，所述蓄能器具有獨立權利要求1的前序部分所述的特征。

背景技術

所述逆變器尤其是涉及一種光伏逆變器，也就是說一種逆變器，電能可利用所述逆變器而由以光伏發電機形式的直流電源饋入一交流電網中，并且，所述逆變器與這種用途適配地例如具有一用于跟蹤或者用于追蹤該光伏發電機的MPP(Maximum?Power?Point＝最大功率工作點)的裝置。

此外，所述逆變器尤其是被設置用于把電能饋入一孤島電網、即一受限界的交流電網中，在該孤島電網中，供電盡可能絕大部分是由所述逆變器來承擔，以便尤其是借助再生能源。被連接到該孤島電網上的通常不僅有各種不同的負荷，而且還有其他的交流電源、尤其是以柴油發電機形式的交流電源，所述其它的交流電源承擔能量供給，如果通過所述逆變器不能足夠地饋入電能到該孤島電網中，例如在夜間或者是在陰天時。

為了能盡可能很大程度地通過來自再生能源且利用一個或多個逆變器所饋入的電能來覆蓋一孤島電網內的能量需求，那么，當從柴油發電機當前不需要電能時，切斷與逆變器并聯地連接所述孤島電網的所述柴油發動機。但如果由于通過逆變器饋入的再生能源的功率下降或者由于該孤島電網內的附加負荷，能量需求超過該孤島電網內的能量供應，那么，在確定未被滿足的能量需求一直到借助重新啟動且再次接入所述孤島電網的柴油發電機滿足了該電能需求之間的這段時間就被證明為容易出現問題。為了阻止所述孤島電網崩潰，在該時間段內，就暫時由另一個電源來提供該孤島電網內所需的電能。

已知的是：一個電池通過雙向的電池逆變器連接到一孤島電網上，以便平衡該孤島電網內的電能供應的波動。也就是說，如果存在所述孤島電網內的電能供電過剩，所述電池就存蓄電能；并且，所述電池通過反饋此前所存蓄的電能來補償所述孤島電網內的電能供電不足。但這種具有電池逆變器的電池必須相對大地尺寸設定，以便能夠補償在上述情況下孤島電網內所缺少的電功率。相應地，這種具有電池逆變器的電池的成本也相當高昂。

也已知的是：將電池連接到所述逆變器的輸入側的直流電壓中間回路上，電能主要利用所述直流電壓中間回路從再生能源被饋入到所述孤島電網中。所述電池到所述直流電壓中間回路上的連接通過一用于電壓適配以及用于確定功率流向的DC/DC轉換器來進行。如果來自再生能源的電能供給崩潰或者一附加的負荷接入所述孤島電網，這個DC/DC轉換器就必須將所述電池的整個功率傳遞到所述直流電壓中間回路中。因此，所述DC/DC轉換器必須足夠大地尺寸設定并且相應地成本高昂。

由DE?10?2001?019?267?B4已知，將一電池直接接入所述逆變器的輸入側的直流電壓中間回路并且使用所述逆變器的一電壓調節裝置，用于功率流向的控制。也就是說，如果需要來自所述電池的電能，就終止所述逆變器的MPP追蹤，并且使得所述輸入側的直流電壓中間回路的中間回路電壓這樣設定地與所述電池的輸出電壓相協調，使得來自所述電池的電能流入所述直流電壓中間回路。當由在這里用作為主要直流電源的光伏發電機重新提供了足夠的電能時，所述電池的再次充電也可通過設定中間回路電壓來控制。例如當夜間不再能提供光伏發電機時，為了電池的輔助式充電而設置一個與逆變器的交流電壓輸出端連接的充電電路。為了滿足孤島電網內短時間的高功率需求，由DE?10?2010?019?267?B4已知的逆變器的電池必須非常大地尺寸設定并且相應地成本高昂，這是因為所述電池的內電阻必須相對小(因此，所述電池必須具有許多并聯的電池單元)，因此當取出大的功率時，該電池的鉗位電壓(Klemmspannung)就不會過于突然來臨(einbricht)。所述電池也不可設計有相應的電壓儲備量和較大的內電阻，因為于是電池電壓在正常運行中會過大，該電池電壓必須與光伏發電機的電壓相平衡。

為了在短時間內提供大的電功率而已知所謂的超級電容、即大電容的電容器。這些電容器的電容是基于雙層原理和/或化學性質的假電容，其中，雙層原理確保了對應的電容器內所存儲的電能的特別快速的可支配性。存儲在電容器內的電能會隨著將該電容器充電到的電壓的平方而遞增。

實用新型內容

本實用新型的任務在于提供一種具有獨立權利要求1的前序部分的特征的逆變器，一蓄能器以特別有效且成本低廉的方式被結合到其中，其中，所述蓄能器極少使用，但應當能夠短時間地滿足非常高的功率需求，如其例如能夠在幾秒鐘后才由一柴油發電機所承擔的那樣，該柴油發電機如所述逆變器那樣被連接到相同的孤島電網上。