独立电源系统技术方案

控制电路（１５）驱动升压电路（１０）和逆变器桥（１１）以便提供ＡＣ功率，并且使开关（１３）导通以便提供ＤＣ功率。当流过超过技术规范范围的电流时，或者当输入电压超过技术规范范围时，控制电路（１５）停止升压电路（１０）和逆变器桥（１１），并且使开关（１３）停止导通以便停止供电。因此，能够提供这样一种独立电源系统，该独立电源系统使得能够使用ＡＣ负载和ＤＣ负载，并且在流过超过技术规范范围的电流时，或者在由于蓄电池的错误连接导致输入电压超过技术规范范围时，能够防止对功率转换装置造成损害。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种小规模的独立电源系统，该系统能够利用来自例如独立太阳能电池等的DC(直流)电源的DC功率给蓄电池充电，并且能够给普通DC负载和普通AC(交流)负载提供电力。
技术介绍
太阳能电池或风力发电机是利用天然能量来输出DC功率的DC电源，并且由于它在输出电力期间不会排出有害物质，被认为是一种简单而清洁的能源。这种DC电源通常将输出DC功率临时存储在蓄电池中，并且当需要给电力负载提供恒定的输出电力时，执行功率转换。这种电力产生系统被用来在没有发达的商用电力系统的地区中驱动AC负载。特别是，当DC电源是太阳能电池时，能够通过组合太阳能电池模块、蓄电池模块和功率转换设备，来构造容易安装和使用的小规模独立电源系统。图7示出了具有大约100W输出的传统小规模独立电源系统的示例。参照图7，小规模独立电源系统101包含太阳能电池模块102、蓄电池103和逆变器单元104，蓄电池103用于存储从太阳能电池模块102输出的DC功率，逆变器单元104用于将从蓄电池103输出的DC功率转换成AC功率。利用从逆变器单元104输出的AC功率来操作AC负载105。在逆变器单元104上装有AC插座106，并且假如AC负载105是普通AC负载，那么该AC负载105就能够容易地连接到逆变器单元104，并且被操作。此外，普通的铅蓄电池用作蓄电池103，而且当蓄电池103被耗尽时，能够容易地被更换。作为如上所述组合太阳能电池和蓄电池的独立单元系统的示例，公开待审的日本专利No.2000-242871公开了一种用于紧急情况的设备，该设备使用太阳能电池和蓄电池作为DC电源来驱动控制板和电机。在灾难情况下，该用于紧急情况的设备使用太阳能电池和蓄电池作为商用电源的备用电源，并且能够给设备提供电力。利用传统的小规模独立电源系统，即使在不具有发达的商用电力系统的地区，也能够使用普通的AC负载。然而，传统的独立电源系统旨在给AC负载提供电力，因此不能够使用DC负载。此外，即使在构造独立电源系统以便允许使用DC负载和AC负载这两者的情况下，如果同时使用DC负载和AC负载，就可能流过超过独立电源系统的技术规范(specification)范围的电流来给负载提供电力。在这种情况下，逆变器单元可能会受到损害。而且，当利用蓄电池使得独立电源系统成为一个通用系统时，在安装系统时，可能错误地连接偏离额定值的蓄电池。在这种情况下，由于超过技术规范范围的输入电压被施加到逆变器单元，逆变器单元可能会受到损害。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题。本专利技术的目的是提供一种独立电源系统，该系统使得能够使用DC负载和AC负载这两者，并且在流过超过技术规范范围的电流时，或者在由于蓄电池连接错误使得输入电压超过技术规范范围时，能够防止对功率转换装置造成损害。总之，本专利技术涉及一种独立电源系统。该独立电源系统包含第一DC电源，输出第一DC电压；第二DC电源，通过第一DC电压充电，并且释放第二DC电压；以及供电电路，连接到第一DC电源和第二DC电源这两个DC电源，以便提供AC功率和DC功率。该供电电路包含AC供电电路，用于将第二DC电压转换为AC电压以提供AC电压；DC供电电路，用于接收第二DC电压以便提供DC功率；以及控制单元，用于控制AC供电电路和DC供电电路。该独立电源系统能够同时以及分别地输出DC功率和AC功率。最好是，AC供电电路具有第一输出选择电路，用于在AC功率的提供和停止之间进行选择，DC供电电路具有第二输出选择电路，用于在DC功率的提供和停止之间进行选择，并且AC功率和DC功率能够被同时输出。最好是，控制单元检测第一输出选择电路的选择状态，以便控制AC供电电路的供电，而且检测第二输出选择电路的选择状态，以便控制DC供电电路的供电。最好是，控制单元具有用于检测流经供电电路的电流的DC电流检测电路，并且响应于所检测出的电流超过预定值，来控制AC供电电路的供电和DC供电电路的供电。最好是，DC供电电路具有第三输出选择电路，该第三输出选择电路用于根据来自控制单元的命令在DC功率的提供和停止之间进行选择。最好是，第二DC电源是蓄电池，控制单元检测该蓄电池的DC电压，并且响应于该蓄电池的DC电压超过预定值，来控制AC供电电路的供电和DC供电电路的供电。最好是，第二DC电源是蓄电池，控制单元检测该蓄电池的DC电压，并且响应于该蓄电池的DC电压变得低于预定值，来控制AC供电电路的供电。最好是，第二DC电源是蓄电池，控制单元具有开关电路，该开关电路用于在第一DC电压从第一DC电源到蓄电池的提供和停止之间进行转换。最好是，第二DC电源是蓄电池，控制单元检测该蓄电池的DC电压，并且响应于该蓄电池的DC电压变得低于预定值，来控制开关电路的转换，以便从第一DC电源给该蓄电池提供第一DC电压。第一DC电源最好是太阳能电池。因此，本专利技术的主要优点在于能够同时使用AC负载和DC负载。此外，当DC负载和AC负载被连接并且超过功率转换装置的技术规范的电流流过时，能够停止供电以便防止对功率转换装置造成损害。而且，当错误地连接了偏离技术规范范围的蓄电池时，能够停止供电以便防止对功率转换装置或DC负载造成损害。通过以下结合附图对本专利技术进行的详细说明，本专利技术的上述和其他目的、特点、方面和优点将变得更清楚。附图说明图1是根据第一实施例的独立电源系统的方框图；图2是供电控制流程的流程图；图3是过流保护操作控制流程的流程图；图4是充电模式下的控制流程的流程图；图5是放电模式下的控制流程的流程图；图6是过压保护操作控制流程的流程图； 图7示出了传统技术中的独立电源系统的结构。具体实施例方式现在将参照附图详细描述本专利技术的实施例。附图中系统的字符表示相同或相应的部分。图1是根据本专利技术的独立电源系统的方框图。参照图1，独立电源系统1包含太阳能电池模块2、蓄电池3和供电装置4，蓄电池3存储从太阳能电池模块2输出的DC电压，供电装置4将来自蓄电池3的DC功率转换成AC以便提供AC功率，并且也能够直接提供DC功率。AC负载5和DC负载6连接到供电装置4，并且用户能够利用从供电装置4提供的AC功率或DC功率来使用每一个负载。应当注意到，可以用风力发电机来替换本专利技术的独立电源系统1中的太阳能电池模块2。供电装置4包含DC供电单元21、AC供电单元22、显示单元16和控制单元20，显示单元16指示供电装置4和蓄电池3的状态。DC供电单元21包含开关13和开关14，开关13安装在将DC功率输出到外部的通路上，并且能够利用电信号在DC功率的提供和停止之间进行选择，开关14能够在DC功率的提供和停止之间机械地进行选择。AC供电单元22包含升压电路10、逆变器桥(inverter bridge)11和开关12，升压电路10用于将从蓄电池3输出的DC电压升高到规定的DC电压，逆变器桥11用于将由升压电路10升高的DC电压转换成规定频率的商用AV功率，开关12能够在AC功率的提供和停止之间机械地进行选择。控制单元20包含反向电流保护二极管7、开关8、DC电流检测器9和控制电路15，反向电流保护二极管7用于当太阳能电池模块2的阳极和阴极反相连接时避免供电装置4中流过反向电流，开关8用于利用电信号在DC功率从太阳能电池模块2到蓄电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种独立电源系统，包括：第一ＤＣ电源，输出第一ＤＣ电压；第二ＤＣ电源，通过所述第一ＤＣ电压充电，并且释放第二ＤＣ电压；和供电装置，连接到所述第一ＤＣ电源和所述第二ＤＣ电源这两个ＤＣ电源，以便提供ＡＣ功率和ＤＣ功率；其 中所述供电装置包含ＡＣ供电装置，用于将所述第二ＤＣ电压转换成ＡＣ电压以提供ＡＣ电压，ＤＣ供电装置，用于接收所述第二ＤＣ电压以便提供ＤＣ功率，以及控制单元，用于控制所述ＡＣ供电装置和所述ＤＣ供电装置，并且　 　所述独立电源系统能够同时以及分别输出ＤＣ功率和ＡＣ功率。

【技术特征摘要】
JP 2003-11-6 376975/031.一种独立电源系统，包括第一DC电源，输出第一DC电压；第二DC电源，通过所述第一DC电压充电，并且释放第二DC电压；和供电装置，连接到所述第一DC电源和所述第二DC电源这两个DC电源，以便提供AC功率和DC功率；其中所述供电装置包含AC供电装置，用于将所述第二DC电压转换成AC电压以提供AC电压，DC供电装置，用于接收所述第二DC电压以便提供DC功率，以及控制单元，用于控制所述AC供电装置和所述DC供电装置，并且所述独立电源系统能够同时以及分别输出DC功率和AC功率。2.如权利要求1所述的独立电源系统，其中所述AC供电装置具有第一输出选择装置，用于在AC功率的提供和停止之间进行选择，所述DC供电装置具有第二输出选择装置，用于在DC功率的提供和停止之间进行选择，并且所述独立电源系统能够同时输出DC功率和AC功率。3.如权利要求2所述的独立电源系统，其中所述控制单元检测所述第一输出选择装置的选择状态，以便控制所述AC供电装置的供电，而且检测所述第二输出选择装置的选择状态，以便控制所述DC供电装置的供电。4.如权利要求1所述的独立电源系统，其中所述控制单元具有用于检测流经所述供电装置的电流的DC电流检测装置，并且响应于...

【专利技术属性】
技术研发人员：中田浩史，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]