电力转换电路制造技术

本发明专利技术是有关于一种电力转换电路，其利用控制模块根据再生能源供电装置的输出电压和输出电流以及直流/直流转换器的直流链电压控制脉波调节电路以调控直流/直流转换器的责任周期。并且，利用控制模块根据再生能源供电装置的输出电压和输出电流、直流/直流转换器的直流链电压以及市电供电装置的输出电压控制脉波调节电路以调控直流/交流换流器的责任周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种市电并联技术，特别是涉及一种应用于市电并联式再生能源系统的电力转换电路。
技术介绍
再生能源(Renewable energy)是指理论上能取之不尽的天然资源，例如是太阳能、风能、地热能、水力能、潮汐能、生质能等，都是转化自然界的能量成为能源。要让人类能在地球上永续发展，将再生能源有效且经济的转换为一般民生供电，已成为先进科技国家兼顾发电与环保的重要产业发展政策。在绿色再生能源系统中，市电并联技术扮演了重要的角色。借此市电并联技术，当再生能源供电装置所发出的电力不足以供给负载或是再生能源供电装置供给故障时，即可由市电供电装置来供给电力给负载。其中，当再生能源供电装置所发出的电力不足以供给负载且由市电供电装置来供给不足的电力时，此时两者之间转换器的输出电压的相位及频率则必须要与市电一致。此外，当再生能源供电装置发出的电力在供应给负载后仍过多时，则可回馈给予电力公司。图1为现有习知的一种市电并联式再生能源系统的概要结构示意图。请参阅图1，现有习知的市电并联式再生能源系统包括再生能源供电装置10、电力转换电路20、市电供电装置30以及负载40。电力转换电路20包括控制器M、直流/直流转换器210、直流/交流换流器220以及输出电路230。直流/直流转换器210接收再生能源供电装置10所产生的再生能源并将其转换成稳定且固定的直流电力。直流/交流换流器220将直流/直流转换器210输出的直流电力转换为交流电力。控制器M用以控制再生能源供电装置10、直流/直流转换器210、直流/交流换流器220以及输出电路230的运作。输出电路230可依据控制器M的控制将交流电力和/或市电提供给负载40。在市电并联技术中，直流/交流换流器220输出的交流电力的角位置与市电的角位置的侦测为其效率关键指标。传统的角位置侦测技术可分为零点侦测电路和数字锁相回路。然而，零点侦测电路的成本较高且容易受干扰而导致角位置的误判。虽然数字锁相回路的响应速度快且精准度佳，但是控制器的设计却是非常的不容易。由此可见，上述现有的市电并联技术在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的电力转换电路，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的市电并联技术存在的缺陷，而提供一种新的电力转换电路，所要解决的技术问题是采用电流闭回路控制法进行直流/直流转换器的运作控制，以及采用外循环电压闭回路控制法与内循环电流闭回路控制法进行直流/交流换流器的运作控制，借以大幅降低在硬件电路的体积，非常适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术电力转换电路提出的其包括一第一接收端，用以电性连接一再生能源供电装置；一第二接收端，用以接收一市电；一负载端，用以电性连接一负载；一直流/直流转换器，该直流/直流转换器的输入端电性连接至该第一接收端，以相应于一第一调变信号的工作周期将该再生能源供电装置的输出电压转为稳定的一直流链电压；一直流/交流换流器，该直流/交流换流器的输入端电性连接至该直流/直流转换器的输出端，以接收该直流链电压并以相应于一第二调变信号的工作周期将该直流链电压转换成一交流链电压；一输出电路，电性连接至该直流/交流换流器的输出端、该第二接收端以及该负载端，以由该交流链电压和该市电中的一供给该负载电力；一回授电路，电性连接该第一接收端、该直流/直流转换器的该输出端、该直流/交流换流器的该输出端与该第二接收端，以回授相应于该再生能源供电装置的该输出电压的一第一回授信号、相应于该再生能源供电装置的输出电流的一第二回授信号、相应于该直流/直流转换器的该直流链电压的一第三回授信号、相应于该直流/交流换流器的输出电流的一第四回授信号与相应于该市电的输出电压的一第五回授信号；一侦测电路，电性连接至该回授电路，以接收该第五回授信号并基于该第五回授信号进行运算以得到该市电的一角位置；一控制模块，电性连接至该回授电路与该侦测电路，以根据该角位置将该第四回授信号与该第五回授信号从以二轴定子坐标表示转换为以转子坐标表示、根据该第一回授信号、该第二回授信号以及该第三回授信号输出一第一控制信号，并且根据该第一回授信号、该第二回授信号、该第三回授信号以及以该转子坐标表示的该第四回授信号与该第五回授信号输出一第二控制信号；以及一脉波调节电路，电性连接至该控制模块，用以根据该第一控制信号输出该第一调变信号，以及根据该第二控制信号输出该第二调变信号。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电力转换电路，其中所述的该侦测电路包括一二阶数字正交转换器，电性连接至该回授电路，以接收该第五回授信号并据以产生与该市电同步的弦波；以及一反正切计算单元，电性连接于该二阶数字正交转换器与该控制模块之间，以借此与该市电同步的该弦波计算出该市电的该角位置。前述的电力转换电路，其中所述的该控制模块包括一坐标转换单元，用以根据该角位置将该第四回授信号与该第五回授信号从以二轴转子坐标表示转换为以定子坐标表示；一第一控制器，用以根据该第一回授信号、该第二回授信号以及该第三回授信号输出该第一控制信号；以及一第二控制器，用以根据该第一回授信号、该第二回授信号、该第三回授信号、以该定子坐标表示的该第四回授信号与该第五回授信号以及该角位置输出该第二控制信号。前述的电力转换电路，其中所述的该第一控制器包括一减法器，用以将一电流命令值与该第二回授信号相减；一电流调节器，用以调节该减法器的输出值；一加总器，用以将该电流调节器的输出值与该第三回授信号相加并减去该第一回授信号；以及一倒数器，用以通过根据该加总器的输出值将该第三回授信号转换为倒数以产生该第一控制信号。前述的电力转换电路，其中所述的以该定子坐标表示的该第五回授信号包括一 q轴第五回授信号以及一 d轴第五回授信号，并且该第二控制器包括一功率补偿单元，用以根据该第一回授信号、该第二回授信号和该d轴第五回授信号产生一输入补偿值；一 d轴控制单元，用以根据该第三回授信号、该输入补偿值、以该定子坐标表示的该第四回授信号和该d轴第五回授信号产生一 d轴控制命令；一 q轴控制单元，用以根据以该定子坐标表示的该第四回授信号和该q轴第五回授信号产生一 q轴控制命令；一坐标反转换单元，用以根据该角位置将该d轴控制命令和该q轴控制命令从以该定子坐标表示转换为以该二轴转子坐标表示而产生以该二轴转子坐标表示的一控制命令；以及一运算单元，用以接收以该二轴转子坐标表示的该控制命令并根据以该二轴转子坐标表示的该控制命令进行运算以产生该第二控制信号。前述的电力转换电路，其中所述的以该定子坐标表示的该第四回授信号包括一 q轴第四回授信号以及一 d轴第四回授信号，并且该d轴控制单元包括一减法器，用以将该第三回授信号与一电压命令值相减；一电压调节器，用以调节该减法器的输出值；一第一加总器，用以将该电压调节器的输出值与该输入补偿值相加，然后再减去该d轴第四回授信号；一电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张晋铭，林展逸，周振坤，孙禹铭，吴启斌，
申请(专利权)人：中兴电工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：