針對(duì)太陽(yáng)能/風(fēng)能/水能的功率轉(zhuǎn)換的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將來(lái)自第一源的源功率轉(zhuǎn)換成去往負(fù)載的負(fù)載功率的裝置。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種系統(tǒng)、方法、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及介質(zhì)。
[0002]這種裝置的示例是具有升壓轉(zhuǎn)換的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]US2012/0175956A1公開(kāi)了一種DC電源供給系統(tǒng)，包括DC-DC轉(zhuǎn)換電路形式的第一轉(zhuǎn)換器，以及用于控制第一轉(zhuǎn)換器的控制電路形式的第一布置。
[0004]第一布置一般是已知的，諸如例如交叉邊界導(dǎo)通模式功率因子校正控制器，諸如例如 FAN9611 和 FAN9612。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的裝置。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種系統(tǒng)、改進(jìn)的方法、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及介質(zhì)。
[0006]根據(jù)第一個(gè)方面，提供一種用于將來(lái)自第一源的源功率轉(zhuǎn)換成去往負(fù)載的負(fù)載功率的裝置，第一源被設(shè)計(jì)成將太陽(yáng)能、風(fēng)能和/或水能變換成源功率，該裝置包括:
第一轉(zhuǎn)換器，用于將來(lái)自第一源的第一直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成去往負(fù)載的第二直流電壓信號(hào)，
第一布置，用于控制第一轉(zhuǎn)換器，該第一布置被設(shè)計(jì)成響應(yīng)于第一控制電壓信號(hào)調(diào)整第一轉(zhuǎn)換器的第二直流電壓信號(hào)，以及
第一電路，用于提供第一控制電壓信號(hào)，該第一控制電壓信號(hào)具有等于或大于最小值的幅度。
[0007]該裝置將來(lái)自第一源的源功率轉(zhuǎn)換成去往負(fù)載的負(fù)載功率。該第一源將太陽(yáng)能、風(fēng)能和/或水能變換成源功率。該裝置包括第一轉(zhuǎn)換器，其將來(lái)自第一源的第一直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成去往負(fù)載的第二直流電壓信號(hào)，如也在US2012/0175956A1中經(jīng)由附圖標(biāo)記4所示的。該裝置進(jìn)一步包括第一布置，其控制第一轉(zhuǎn)換器并且響應(yīng)于第一控制電壓信號(hào)調(diào)整第一轉(zhuǎn)換器的第二直流電壓信號(hào)，又如在US2012/0175956A1中經(jīng)由附圖標(biāo)記11所示的。
[0008]來(lái)自第一源的第一直流電壓信號(hào)取決于太陽(yáng)能、風(fēng)能或水能的瞬時(shí)可用量，該量可能相對(duì)強(qiáng)烈地波動(dòng)。因此，該第一直流電壓信號(hào)的幅度可能得到相對(duì)小的值。通常，在現(xiàn)有技術(shù)的情況下，第一控制電壓信號(hào)以完全成比例的方式從第一直流電壓信號(hào)導(dǎo)出，又如在US2012/0175956A1中經(jīng)由附圖標(biāo)記12所示的。然而，這種類(lèi)型的導(dǎo)出看來(lái)是相對(duì)不利的。當(dāng)以完全成比例的方式從第一直流電壓信號(hào)導(dǎo)出時(shí)，第一控制電壓信號(hào)的幅度也可能得到相對(duì)小的值。歸因于第一轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗與第一控制電壓信號(hào)的幅度成比例這一事實(shí)，當(dāng)?shù)谝豢刂齐妷盒盘?hào)的幅度得到相對(duì)小的值時(shí)，第一轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗將得到相對(duì)小的值。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換器的輸入阻抗得到相對(duì)小的值時(shí)，從第一源流到第一轉(zhuǎn)換器的電流信號(hào)的幅度將需要得到相對(duì)大的值。由于第一源僅可以供應(yīng)有限量的電流這一事實(shí)，第一直流電壓信號(hào)的幅度的相對(duì)小的值與所需的電流信號(hào)的相對(duì)大的值的組合可導(dǎo)致該第一直流電壓信號(hào)的崩潰。
[0009]通過(guò)添加用于提供第一控制電壓信號(hào)的第一電路，第一控制電壓信號(hào)具有等于或大于最小值的幅度，第一電壓信號(hào)的幅度可以不再得到太小的值。結(jié)果，第一直流電壓信號(hào)不會(huì)再崩潰。這具有極大的改進(jìn)和極大的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]此外，可以設(shè)計(jì)第一電路，使得第一控制電壓信號(hào)根本不從第一直流電壓信號(hào)導(dǎo)出，或者使得第一控制電壓信號(hào)不以完全成比例的方式從第一直流電壓信號(hào)導(dǎo)出。
[0011]通過(guò)即使在第一直流電壓信號(hào)的幅度小于所述最小值的情況下使第一控制電壓信號(hào)具有等于或大于最小值的幅度來(lái)定義裝置的實(shí)施例。再次，第一控制電壓信號(hào)應(yīng)當(dāng)根本不從第一直流電壓信號(hào)導(dǎo)出，或者應(yīng)當(dāng)不以完全成比例的方式從第一直流電壓信號(hào)導(dǎo)出。
[0012]通過(guò)使幅度是固定的幅度來(lái)定義裝置的實(shí)施例?？赡艿兀摲瓤梢允枪潭ǖ姆?，等于或大于最小值。這是簡(jiǎn)單的實(shí)施例。
[0013]通過(guò)第一控制電壓信號(hào)來(lái)定義裝置的實(shí)施例，第一控制電壓信號(hào)針對(duì)具有小于閾值的幅度的第一直流電壓信號(hào)具有固定的幅度，以及第一控制電壓信號(hào)針對(duì)具有大于閾值的幅度的第一直流電壓信號(hào)具有與第一直流電壓信號(hào)的幅度成比例的幅度?？赡艿?，在第一區(qū)域中，該幅度可以是等于或大于最小值的固定幅度，以及在第二區(qū)域中，該幅度可以與第一直流電壓信號(hào)的幅度成比例。
[0014]通過(guò)使第一控制電壓信號(hào)具有與第一直流電壓信號(hào)的幅度成反比例的幅度來(lái)定義裝置的實(shí)施例。可能地，幅度可以與第一直流電壓信號(hào)的幅度成反比，只要等于或大于最小值。
[0015]通過(guò)使第一控制電壓信號(hào)具有與第一直流電壓信號(hào)的幅度的平方成比例的幅度來(lái)定義裝置的實(shí)施例?？赡艿?，幅度可以與第一直流電壓信號(hào)的幅度的平方成比例，只要等于或大于最小值。
[0016]通過(guò)第一布置和第一電路的組合來(lái)定義裝置的實(shí)施例，該組合被設(shè)計(jì)成修改第一轉(zhuǎn)換器的頻率和/或接通時(shí)間，以針對(duì)具有相對(duì)小的幅度的第一直流電壓信號(hào)增加第一轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗。當(dāng)?shù)谝豢刂齐妷盒盘?hào)的幅度降低時(shí)，第一轉(zhuǎn)換器的頻率降低，并且第一轉(zhuǎn)換器的接通時(shí)間增加。因此，為了防止第一直流電壓信號(hào)的崩潰，第一布置和第一電路的組合應(yīng)當(dāng)通過(guò)防止第一轉(zhuǎn)換器的頻率得到相對(duì)小的值和/或通過(guò)防止第一轉(zhuǎn)換器的接通時(shí)間得到相對(duì)大的值來(lái)防止第一轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗得到相對(duì)小的值。這例如通過(guò)避免第一控制電壓信號(hào)的幅度得到比最小值更小的值來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0017]通過(guò)使第一布置包括交叉邊界導(dǎo)通模式功率因子校正控制器來(lái)定義裝置的實(shí)施例。
[0018]通過(guò)將第一布置進(jìn)一步設(shè)計(jì)成調(diào)整功率因子來(lái)定義裝置的實(shí)施例。通常，第一布置具有調(diào)整功率因子的選項(xiàng)，但是在其中第一轉(zhuǎn)換器正將第一直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二直流電壓信號(hào)的這種特定情況下，不使用該選項(xiàng)。
[0019]通過(guò)進(jìn)一步包括以下來(lái)定義裝置的實(shí)施例:
第二轉(zhuǎn)換器，用于將來(lái)自第二源的第一交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成第三直流電壓信號(hào)，
第二布置，用于控制第二轉(zhuǎn)換器，第二布置被設(shè)計(jì)成調(diào)整第二轉(zhuǎn)換器的第三直流電壓信號(hào)，以及第二電路，用于將第二直流電壓信號(hào)和第三直流電壓信號(hào)組合成去往負(fù)載的負(fù)載信號(hào)。第二轉(zhuǎn)換器、第二布置和第二電路允許諸如市電電源的第二源在任何必要的時(shí)候支持第一源。
[0020]通過(guò)進(jìn)一步包括以下來(lái)定義裝置的實(shí)施例:檢測(cè)器，用于檢測(cè)信號(hào)的參數(shù)，并且用于響應(yīng)于檢測(cè)結(jié)果將第二控制電壓信號(hào)提供到第二布置。優(yōu)選地，依賴于信號(hào)的參數(shù)而控制第二轉(zhuǎn)換器，以管理來(lái)自于裝置中的第一和第二轉(zhuǎn)換器的功率貢獻(xiàn)。此外，依賴于信號(hào)的參數(shù)而調(diào)適經(jīng)由第二轉(zhuǎn)換器供應(yīng)的功率的量。信號(hào)的參數(shù)可以是負(fù)載信號(hào)的參數(shù)、第一轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)的參數(shù)、第一轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)的參數(shù)、第二轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)的參數(shù)和/或第二轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)的參數(shù)。每個(gè)輸入信號(hào)和每個(gè)輸出信號(hào)可以是電壓信號(hào)或電流信號(hào)。
[0021]根據(jù)第二個(gè)方面，提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如以上所定義的裝置，并且進(jìn)一步包括第一源和/或負(fù)載。
[0022]根據(jù)第三個(gè)方面，提供一種針對(duì)裝置的方法，該裝置用于將來(lái)自第一源的源功率轉(zhuǎn)換成去往負(fù)載的負(fù)載功率，第一源被設(shè)計(jì)成將太陽(yáng)能、風(fēng)能和/或水能變換成源功率，該裝置包括:第一轉(zhuǎn)換器，用于將來(lái)自第一源的第一直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成去往負(fù)載的第二直流電壓信號(hào)；以及第一布置，用于控制該第一轉(zhuǎn)換器，該第一布置被設(shè)計(jì)成響應(yīng)于第一控制電壓信號(hào)調(diào)整第一轉(zhuǎn)換器的第二直流電壓信號(hào)，該方法包括如下步驟:提供具有等于或大于最小值的幅度的第一控制電壓信號(hào)。
[0023]根據(jù)第四個(gè)方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如以上所定義的方法的步驟。
[0024]根據(jù)第五個(gè)方面，提供一種介質(zhì)，用于存儲(chǔ)和包括如以上所定義的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品O
[0025]洞察到的是第一控制電壓信號(hào)的幅度不應(yīng)當(dāng)?shù)玫教〉闹??；舅枷胧堑谝豢刂齐妷盒盘?hào)應(yīng)當(dāng)具有等于或大于最小值的幅度。
[0026]已經(jīng)解決了提供改進(jìn)的裝置的問(wèn)題。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是該裝置變得更穩(wěn)定，并且得到了更大的工作區(qū)。
[0027]從在下文中描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將是顯然的，并且將參照它們來(lái)闡明本發(fā)明的這些和其他方面。
【附圖說(shuō)明】
[0028]在附圖中:
附圖1示出裝置的實(shí)施例；
附圖2示出第一電路的實(shí)施例；
附圖3示出第一電壓函數(shù)；
附圖4示出第二電壓函數(shù)；以及附圖5示出第三電壓函數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在圖1中，示出了裝置10的實(shí)施例。裝置10將來(lái)自第一源11的源功率轉(zhuǎn)換成去往負(fù)載13的負(fù)載功率。第一源11將太陽(yáng)能、風(fēng)能和/或水能變換成源功率。裝置10包括第一轉(zhuǎn)換器21，該第一轉(zhuǎn)換器21具有耦合到第一源11的輸出、用于從第一源11接收第一直流電壓信號(hào)的輸入，以及用于提供第二直流電壓信號(hào)的輸出。第一布置31控制第一轉(zhuǎn)換器21，并且響應(yīng)于第一控制電壓信號(hào)調(diào)整第一轉(zhuǎn)換器21的第二直流電壓信號(hào)。此外，第一布置31的控制輸出耦合到第一轉(zhuǎn)換器21的控制輸入。第一電路41提供第一控制電壓信號(hào)。此外，第一電路41的控制輸出耦合到第一布置31的控制輸入。該第一控制電壓信號(hào)具有等于或大于最小值的幅度，以防止在具有相對(duì)小的幅度時(shí)第一直流電壓信號(hào)的崩潰。
[0030]僅作為一個(gè)示例，第一控制電壓信號(hào)可具有等于或大于最小值的幅度，即使在第一直流電壓信號(hào)的幅度小于所述最小值的情況下。
[0031]第一布置13例如包括交叉邊界導(dǎo)通模式功率因子校正控制器，諸如例如FAN9611和FAN9612，或者任何其他類(lèi)型的邊界導(dǎo)通模式控制器。當(dāng)在不同的環(huán)境中使用時(shí)，第一布置31可以進(jìn)一步調(diào)整功率因子。作為示例，對(duì)FAN9612來(lái)說(shuō)，控制輸入是芯片的十號(hào)引腳，也稱作v-1n。
[0032]在最小情況下，將第一轉(zhuǎn)換器11的輸出親合到負(fù)載