[發(fā)明專利]直流至交流轉(zhuǎn)能器及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810420708.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN110277926B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建宇;施宏澤;莊凱翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H02M7/00
• 分類號(hào): H02M7/00;H02M7/5387
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 徐協(xié)成

本發(fā)明提供一種直流至交流轉(zhuǎn)能器及其控制方法，所述直流至交流轉(zhuǎn)能器包括:電池陣列模塊、電池控制模塊與極性變換器，其中電池陣列模塊及極性變換器分別與電池控制模塊耦接，電池陣列模塊用以接收直流信號(hào)，經(jīng)由電池控制模塊，控制所述電池陣列模塊，用以重組配置出一多相位步階信號(hào)送至極性變換器，將所述多相位步階信號(hào)轉(zhuǎn)換成一交流信號(hào)輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種直流至交流轉(zhuǎn)能器及其控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)今綠能環(huán)保的議題日趨重要，特別是電動(dòng)載具的相關(guān)產(chǎn)業(yè)如電動(dòng)車、電動(dòng)機(jī)車等持續(xù)蓬勃發(fā)展，以至于電動(dòng)載具對(duì)電源有相當(dāng)大量的需求。鋰電池為現(xiàn)今廣泛被使用的產(chǎn)品，此會(huì)驅(qū)使鋰電池未來全面取代現(xiàn)今的鉛酸電池。隨著云端運(yùn)算的運(yùn)用及網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)裝置的普及，為了提升續(xù)航力也紛紛采用電源陣列系統(tǒng)。然而，采用電源陣列系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致其對(duì)應(yīng)的高額輸出電壓需要加入更新穎、更繁復(fù)的控制策略。為了持續(xù)改善電源管理的效能及實(shí)用性，轉(zhuǎn)能變流器的設(shè)計(jì)扮演重要的角色，并且需要在整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上進(jìn)行完整的考慮。

一般的多電平逆變器(Multi-level inverter)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上需要一直流總線 (DC-bus)電壓源，此直流總線電壓源與多個(gè)串接電容分壓并且與多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)的疊接和切換，來達(dá)成多相位電壓的輸出。當(dāng)被需要的多電平逆變器的階數(shù)增加時(shí)，此系統(tǒng)需要的開關(guān)元件和電容的數(shù)量就會(huì)增加，造成成本增加且控制復(fù)雜。

多電平逆變器常應(yīng)用工作模式如電網(wǎng)連接模式(Grid connected mode)、聯(lián)機(jī)交互模式(Line interactive mode)或是單獨(dú)使用模式(Stand alone mode)下，常會(huì)有能量損耗的議題，因此，如何借由搭配電源管理系統(tǒng)和一個(gè)轉(zhuǎn)能系統(tǒng)來維持系統(tǒng)最佳化應(yīng)用狀態(tài)及儲(chǔ)能轉(zhuǎn)能一體化是現(xiàn)今重要的議題之一。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的種種缺陷，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N直流至交流轉(zhuǎn)能器及其控制方法，具有成本低且易于多相位產(chǎn)生達(dá)成控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施范例的直流至交流轉(zhuǎn)能器，所述直流至交流轉(zhuǎn)能器包括電池陣列模塊、電池控制模塊與磁性變換器，其中電池陣列模塊及極性變換器分別與電池控制模塊耦接，電池陣列模塊用以接收直流信號(hào)，經(jīng)由電池控制模塊，控制所述電池陣列模塊，用以重組配置出一多相位步階信號(hào) (multi-phase step signal)送至極性變換器，將所述多相位步階信號(hào)轉(zhuǎn)換成一交流信號(hào)輸出(AC signal output)。

根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施例的直流至交流轉(zhuǎn)能器的控制方法，所述控制方法包括:利用電池陣列模塊來接收一直流信號(hào)，經(jīng)由電池控制模塊，控制所述電池陣列模塊，用以重組配置出一多相位步階信號(hào)，再經(jīng)由極性變換器，將所述多相位步階信號(hào)轉(zhuǎn)換成一交流信號(hào)輸出。

為了對(duì)本申請(qǐng)的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉若干實(shí)施范例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下：

附圖說明

圖1顯示根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施范例的直流至交流轉(zhuǎn)能器的功能方塊圖。

圖2顯示根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施范例的電池陣列模塊方塊圖。

圖3A顯示根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施范例的極性變換器電路圖示意圖。

圖3B顯示根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施范例的經(jīng)由極性變換器的信號(hào)圖。

圖4顯示根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施范例的直流至交流轉(zhuǎn)能器的功能方塊圖。

圖4A顯示根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施范例的補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生圖。

圖5顯示根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施范例的直流至交流轉(zhuǎn)能器的控制方法的流程圖。

圖6顯示根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施范例的直流至交流轉(zhuǎn)能器的控制方法的流程圖。

圖7顯示根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施范例的直流至交流轉(zhuǎn)能器的控制方法的流程圖。