本發(fā)明涉及一種用于控制太陽能燈電壓的設(shè)備，并且更特別地涉及一種用于控制太陽能燈電壓的設(shè)備，其能夠通過將負(fù)載連接到acemc濾波器的輸出級(jí)來減小acemc濾波器的輸出級(jí)電壓。

背景技術(shù)：

近年來，為了解決諸如環(huán)境污染等問題，已經(jīng)積極地開發(fā)生態(tài)友好的可再生能源技術(shù)以替換常規(guī)礦物燃料。其中，太陽能電力系統(tǒng)在聚光燈中，因?yàn)槠淇梢援a(chǎn)生差不多在所需地點(diǎn)處需要的電力而不引起任何污染，并且就維護(hù)而言是容易的。

此類太陽能電力系統(tǒng)使用各種各樣的監(jiān)視傳感器來收集關(guān)于周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)，諸如太陽輻射、相角、風(fēng)、雨等。此類監(jiān)視數(shù)據(jù)是太陽能電力系統(tǒng)的操作(諸如太陽能電力系統(tǒng)的發(fā)電量、負(fù)載、儲(chǔ)存等)中的重要考慮因素。

另外，太陽能電力系統(tǒng)可以在沒有發(fā)電機(jī)的幫助的情況下使用太陽能燈電壓(solarlightvoltage)控制設(shè)備(或太陽能電力控制單元(pcu))以使用太陽能模塊(諸如太陽能電池或太陽能蓄電池)直接地將日光轉(zhuǎn)換成電能。

太陽能燈電壓控制設(shè)備是以dc功率的形式從太陽能模塊接收電能并將電能轉(zhuǎn)換成ac功率以供應(yīng)給消費(fèi)者的設(shè)備。當(dāng)太陽能燈電壓控制設(shè)備供應(yīng)這樣獲得的電能時(shí)，諸如住宅或工廠之類的消費(fèi)者使用ac功率。

然而，此類常規(guī)太陽能燈電壓控制設(shè)備具有問題，即不可能確定在電力系統(tǒng)的逆變器中是否發(fā)生異常，這是因?yàn)椴荒軠y(cè)量逆變器或電力系統(tǒng)的電壓值。另外，當(dāng)在逆變器與電力系統(tǒng)之間電力中斷時(shí)，常規(guī)太陽能燈電壓控制設(shè)備具有另一問題，即不能保護(hù)逆變器或電力系統(tǒng)，這是因?yàn)椴荒軠p小輸出級(jí)的電壓值。另外，常規(guī)太陽能燈電壓控制設(shè)備具有另一問題，即存在電擊的高危險(xiǎn)，這是因?yàn)椴荒軠p小輸出級(jí)的電壓值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一方面是提供一種用于控制太陽能燈電壓的設(shè)備，其能夠通過將負(fù)載連接到acemc濾波器而減小acemc濾波器的輸出級(jí)電壓來保護(hù)逆變器或電力系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于控制太陽能燈電壓的設(shè)備，其能夠通過將負(fù)載連接到acemc濾波器而減小acemc濾波器的輸出級(jí)電壓來降低電擊危險(xiǎn)。

本發(fā)明的另一方面是提供一種用于控制太陽能燈電壓的設(shè)備，其能夠通過調(diào)整負(fù)載的尺寸或電容器的電容來調(diào)整輸出級(jí)的時(shí)間常數(shù)。

本發(fā)明的另一方面是提供一種用于控制太陽能燈電壓的設(shè)備，其能夠基于逆變器的電壓值或電力系統(tǒng)的電壓值來確定逆變器或電力系統(tǒng)是否是正常的。

本發(fā)明不限于上述方面，并且根據(jù)以下描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚地理解本發(fā)明的其它方面。根據(jù)結(jié)合附圖進(jìn)行的實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見并更容易認(rèn)識(shí)到。應(yīng)理解的是可以用在權(quán)利要求中闡述的特征及其組合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于控制太陽能燈電壓的設(shè)備包括：dc濾波器，其被配置成從dc太陽能模塊接收dc電壓并減少dc電壓的噪聲；逆變器，其被配置成將具有減少噪聲的dc電壓轉(zhuǎn)換成ac電壓；以及ac濾波器，其被配置成減少ac電壓的噪聲并通過輸出級(jí)將具有減少噪聲的ac電壓輸出到電力系統(tǒng)。ac濾波器包括：確定單元，其基于逆變器的電壓值或電力系統(tǒng)的電壓值來確定逆變器或電力系統(tǒng)是否是正常的；以及一個(gè)或多個(gè)負(fù)載，其被連接到輸出級(jí)。

【本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)】

根據(jù)本發(fā)明，可以通過將負(fù)載連接到acemc濾波器的輸出級(jí)而減小acemc濾波器的輸出級(jí)電壓來保護(hù)逆變器或電力系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明，可以通過將負(fù)載連接到acemc濾波器的輸出級(jí)而減小acemc濾波器的輸出級(jí)電壓來降低電擊危險(xiǎn)。

根據(jù)本發(fā)明，可以通過調(diào)整負(fù)載的尺寸或電容器的電容來調(diào)整輸出級(jí)的時(shí)間常數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明，可以基于逆變器的電壓值或電力系統(tǒng)的電壓值來確定逆變器或電力系統(tǒng)是否是正常的。

附圖說明

圖1是圖示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的太陽能燈電壓控制設(shè)備以及被連接到該設(shè)備的dc太陽能模塊和電力系統(tǒng)。

圖2是圖示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的ac濾波器的視圖。

圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的輸出級(jí)電壓的曲線圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地理解和實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)思想。在本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中，如果認(rèn)為相關(guān)功能和/或構(gòu)造可能不必要地使本發(fā)明的主旨含糊難懂，則將省略關(guān)于該功能或構(gòu)造的具體描述。在下文中，將參考附圖來詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。遍及各圖，用相同的參考標(biāo)號(hào)來表示相同或類似的元件。

圖1是圖示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的太陽能燈電壓控制設(shè)備100以及被連接到該設(shè)備100的dc太陽能模塊200和電力系統(tǒng)300。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的太陽能燈電壓控制設(shè)備100可以包括dc濾波器110、逆變器120和ac濾波器130。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1中所示的太陽能燈電壓控制設(shè)備在其元件方面不限于圖1中所示那些，而是可以根據(jù)需要添加、改變或刪除某些元件。

圖2是圖示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的ac濾波器130的視圖，并且圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的輸出級(jí)134的電壓的曲線圖。在下文中，將參考圖1至3來詳細(xì)地描述太陽能燈電壓控制設(shè)備100。

dc濾波器100可以減少?gòu)膁c太陽能模塊200接收到的dc電壓的噪聲。dc太陽能模塊200是用于將日光轉(zhuǎn)換成dc功率的設(shè)備。說明性地，dc濾波器100可以是dcemc濾波器。dc濾波器110可以包括一個(gè)或多個(gè)電感器和電容器以減少噪聲。在這種情況下，dc濾波器110的電容器可以接收ac電壓并將該ac電壓轉(zhuǎn)換成dc電壓。

逆變器120可以將具有減少的噪聲的dc電壓轉(zhuǎn)換成ac電壓。逆變器120的操作原理是通過接通/關(guān)斷開關(guān)以將dc電壓連接/斷開連接來獲得ac電壓。逆變器120可以根據(jù)此類dc連接/斷開連接操作和操作機(jī)制而分類成單相逆變器、三相逆變器、pwm逆變器120等。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的逆變器120可以是上述逆變器中的一個(gè)。

ac濾波器130可以減少ac電壓的噪聲并通過輸出級(jí)134將具有減少的噪聲的ac電壓輸出到電力系統(tǒng)300。電力系統(tǒng)300可以是發(fā)電機(jī)或變電站，或者可以是住宅中的電表、家用電器等的集合。

ac濾波器130還可以包括用于基于逆變器120的電壓值或電力系統(tǒng)300的電壓值來確定逆變器120或電力系統(tǒng)300是否正常的確定單元135。

如果逆變器120的電壓值或電力系統(tǒng)300的電壓值等于或低于第一設(shè)定值，則確定單元135可以確定逆變器120或電力系統(tǒng)300處于停電狀態(tài)。另一方面，如果逆變器120的電壓值或電力系統(tǒng)300的電壓值等于或高于第二設(shè)定值，則確定單元135可以確定逆變器120或電力系統(tǒng)300處于過電壓狀態(tài)。第一設(shè)定值和第二設(shè)定值可以由用戶設(shè)定，或者可以在確定單元135中自動(dòng)地設(shè)定。

同時(shí)，ac濾波器130可以包括用于中斷逆變器120與電力系統(tǒng)300之間的電力的繼電器131-1和131-1。如果確定單元135確定在逆變器120或電力系統(tǒng)300中發(fā)生異常，則繼電器131-1和131-2可以中斷逆變器120與電力系統(tǒng)300之間的電力。

繼電器131-1和131-2中的每一個(gè)是被操作以在其輸入達(dá)到指定值時(shí)將其它電路開路/閉合的裝置。說明性地，繼電器131-1和131-2中的每一個(gè)可以是接觸式繼電器、熱繼電器、壓力繼電器、光學(xué)繼電器等。圖2中所示的繼電器131-1和131-2中的每一個(gè)可以是上述繼電器中的一個(gè)。如果確定單元135確定逆變器120或電力系統(tǒng)135處于停電狀態(tài)或過電壓狀態(tài)，則可以將繼電器131-1和131-2開路。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)繼電器131-1和131-2被開路時(shí)，逆變器120和電力系統(tǒng)300被相互斷開連接，并且輸出級(jí)134的電壓應(yīng)在0.5秒內(nèi)減小。

在繼電器131-1和131-2被開路時(shí)，如果輸出級(jí)134的電壓未減小，則不能滿足保護(hù)規(guī)章，其可能導(dǎo)致增加的電擊危險(xiǎn)。

另外，ac濾波器130還可以包括用于減少ac電壓的噪聲的電容器132。由于電容器132被連接到輸出級(jí)134，即使當(dāng)繼電器131-1和131-2被開路時(shí)也是如此，所以可以將跨電容器132的電壓施加于輸出級(jí)134。因此，必須使跨電容器132的電壓放電。為此，在一個(gè)實(shí)施例中，可以將一個(gè)或多個(gè)負(fù)載133連接到ac濾波器130的輸出級(jí)134以便使跨電容器132的電壓放電。

這時(shí)，ac濾波器130可以調(diào)整負(fù)載133的尺寸，使得輸出級(jí)134的電壓在預(yù)置時(shí)間內(nèi)變得等于或低于預(yù)定電壓值。另外，ac濾波器130可以調(diào)整負(fù)載133的尺寸以減小輸出級(jí)134的時(shí)間常數(shù)以便增加輸出級(jí)134的時(shí)間/電壓降值(time-per-voltagedropvalue)。時(shí)間/電壓降值指的是輸出級(jí)134的電壓的減小速率，并且意指圖3中所示的曲線圖310、320、330和340的斜率。

一般地，在電路中，當(dāng)輸入信號(hào)改變時(shí)，輸出信號(hào)也改變，并且在一定時(shí)間段之后具有恒定值。其中輸出信號(hào)具有恒定值的狀態(tài)被稱為穩(wěn)態(tài)，并且時(shí)間常數(shù)指的是輸出信號(hào)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的63.2％所花費(fèi)的時(shí)間。該時(shí)間常數(shù)與rc電路中的電容和電阻成比例。較大的時(shí)間常數(shù)提供較大的時(shí)間/電壓降值。

參考圖3，曲線圖310示出了當(dāng)負(fù)載133未被連接時(shí)的電壓的減小，并且曲線圖320、330和340中的每一個(gè)示出了負(fù)載133被連接時(shí)的電壓的減小。從曲線圖320至曲線圖340，連接的負(fù)載133的電阻變小，并且時(shí)間常數(shù)因此變小。結(jié)果，從曲線圖320至曲線圖340，電壓隨較大的寬度而減小。這可以用以下等式1來概括。

【等式1】

τ＝r×c

其中，r是負(fù)載133的電阻，c是電容器132的電容，τ是時(shí)間常數(shù)，并且v是輸出級(jí)134的電壓。

ac濾波器130可以包括用于減少ac電壓的噪聲的一個(gè)或多個(gè)電容器。該電容器可以具有小于預(yù)置值的電容。當(dāng)該電容小于預(yù)置值時(shí)，時(shí)間常數(shù)減小，并且輸出級(jí)134的時(shí)間/電壓降值因此增加，如上所述。

另外，可以使用電容器來使ac電壓平滑化。平滑化是弱化或去除數(shù)據(jù)中的鼻部或不連續(xù)部分以便使數(shù)據(jù)平滑化的操作。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的太陽能燈電壓控制設(shè)備100可以增加電壓傳遞效率。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以通過將負(fù)載連接到acemc濾波器的輸出而減小acemc濾波器的輸出級(jí)電壓來保護(hù)逆變器或電力系統(tǒng)。另外，可以通過將負(fù)載連接到acemc濾波器的輸出級(jí)通減小acemc濾波器的輸出級(jí)電壓來降低電擊危險(xiǎn)。另外，可以通過調(diào)整負(fù)載的尺寸或電容器的電容來調(diào)整輸出級(jí)的時(shí)間常數(shù)。另外，可以基于逆變器的電壓值或電力系統(tǒng)的電壓值來確定逆變器或電力系統(tǒng)是否是正常的。

雖然已參考本發(fā)明的示例性實(shí)施例特別地示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)方面的各種改變。示例性實(shí)施例是出于舉例說明本發(fā)明的目的而不是在限制性意義上提供的。因此，意圖在于本發(fā)明涵蓋本發(fā)明的修改和變更，假定其落在所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)。