一种用于将电能从至少一个DC电源（3）馈送到DC电网（4）的逆变器（1）包括可连接到DC电网（4）的DC/AC变换器（5）；至少一个DC/DC变换器（9），其被设置在DC/AC变换器（5）的上游，并且提供电隔离；DC电压链路（10），其位于至少一个DC/DC变换器（9）的输入端处，并且可连接到至少一个DC电源（3）；至少一个另外的DC电压链路（6），其通过DC/DC变换器（9）与第一DC电压链路（10）电隔离；机载电压轨（15），其将电能供应给控制器和逆变器（1）的其他辅助设备；以及机载供电单元（14）。机载供电单元（14）被配置为并且适合于将来自第一DC电压链路（10）以及至少一个另外的DC电压链路（6）两者的电能馈送到机载电压轨（15）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种用于将电能从DC电源馈送到AC电网的功率逆变器。更特别地，本专利技术涉及ー种包括控制器和机载(on-board)供电装置的功率逆变器，该控制器例如以协同方式控制逆变器中逆变器桥的切換，该机载供电装置向该控制器以及其他辅助设备供应电能。DC电源特别可以是光伏发生器或风电场。AC电网可以是公共电网或孤网。AC电网中负载的数量并不重要。因此，功率逆变器可以用于向单个负载供应来自电源的电能。
技术介绍
在用于将电能从DC电源馈送到AC电网的功率逆变器中，已知的是借助DC/DC变换器将AC电网与DC电源电隔离。这样的DC/DC变换器连接在逆变器中DC/AC变换器的上游，并且借助例如高频变压器或借助带有电隔离电容器的高频AC电压链路，将在该DC/DC变换器输入端处的DC电压链路与DC/DC变换器和DC/AC变换器之间的DC电压链路进行电 隔离。可以在DC电源和DC/DC变换器输入端处的DC电压链路之间提供另外的变换器级(例如升压变换器或降压变换器)。典型地，电隔离DC/DC变换器输入端处的DC电压链路的电容小于电隔离DC/DC变换器和DC/AC变换器之间的DC电压链路的电容，这是因为，与向DC/AC变换器的逆变器桥供电相比，更小的缓冲电容足够用来向DC/DC变换器的高频AC电压链路供电。然而，当逆变器被关断时，为了安全原因，DC/DC变换器和DC/AC变换器之间的DC电压链路的大电容要以受控方式在限定的时间间隔内进行放电。为了对包括有上述逆变器的功率逆变器的机载电压轨(voltage rail)进行馈电，已知的是具有机载供电单元，该机载供电单元经由反激变换器(flyback converter)从逆变器的DC电压链路上存在的DC电压中生成所需的辅助电压。优选的是，甚至在启动逆变器之前，就从已经由连接的DC电源充电的DC电压链路对机载电压轨进行馈电。同样已知的是使用连接的AC电网的AC电压作为用于机载供电装置的替代电源。EP 1107438 A2公开了ー种用于功率逆变器的DC电压链路中串联连接的两个局部电容的平衡电路。在该平衡电路中，局部电容上的局部电压每个都用来对反激变换器的一个初级绕组进行馈电，该反激变换器被用作对逆变器中的机载电压轨进行馈电的机载供电单元。EP 2058921 Al公开了ー种用于将电能从DC电源馈送到AC电网的功率逆变器。在此，在功率逆变器的DC/AC变换器输入端处的DC电压链路和蓄电池之间设置了充电器/放电器电路，以在需要时，从DC电压链路中对该蓄电池进行充电并且从该蓄电池中对该DC电压链路进行预充电。此外，蓄电池用作该已知逆变器的机载供电装置的副电源。仍然需要一种用于将电能从DC电源馈送到AC电网的包括优化的机载供电装置的功率逆变器。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于将电能从至少一个DC电源馈送到AC电网的功率逆变器，该逆变器包括DC/AC变换器，其被配置为并且适合于连接到AC电网；至少一个DC/DC变换器，其被设置在该DC/AC变换器的上游，并且在其输入端和输出端之间提供电隔离；第一 DC电压链路，其被设置在该至少一个DC/DC变换器的输入端，并且被配置为和适合于连接到该至少一个DC电源；至少一个另外的DC电压链路，其被设置在该DC/DC变换器和该DC/AC变换器之间，并且该至少一个另外的DC电压链路通过该DC/DC变换器与第一 DC电压链路电隔离；控制器；机载电压轨，其被配置为并且适合于向该控制器供应电能；以及机载供电单元，其被配置为并且适合于将电能馈送到机载电压轨；其中，机载供电单元被配置为并且适合于馈送该第一 DC电压链路中以及该至少一个另外的DC电压链路中的电能。附图说明 参考下面的附图可以更好地理解本专利技术，在附图中重点在于清楚地举例说明本专利技术的原理。在附图中，相同的附图标记标明了几幅图中对应的部分。图I举例说明了功率逆变器的第一实施例。图2示出了根据图I的功率逆变器，其具有该功率逆变器的机载供电装置的进一步细节。图3示出了根据图I和图2的功率逆变器的机载供电装置的电压控制器的示例；以及图4举例说明了功率逆变器的第二实施例。具体实施例方式在本专利技术的功率逆变器中，通过机载供电单元，一方面从至少一个DC/DC变换器输入端处的第一 DC电压链路中，另一方面从与第一 DC电压链路电隔离的至少一个另外的DC电压链路中，将电能馈送给机载电压轨。该至少一个另外的DC电压链路可以是DC/AC变换器的输入端处的DC电压链路。来自该至少一个DC/DC变换器的输入端处的第一 DC电压链路的供电的优点在于通过DC电源利用DC电源的增大的输出电压直接充电该DC电压链路，以及因此，在激活逆变器之前链路电压已经是可获得的。此外，从该DC电压链路中获取的电能还没有经过该至少一个DC/DC变换器，这对于从该DC电源进行的机载供电的效率来说是有利的。另一方面，利用来自DC/DC变换器和DC/AC变换器之间的至少一个另外的DC电压链路的电能来对机载电压轨进行替代地馈电的优点在于即使DC/DC变换器的输入端处的链路电压中断，也仍然允许对机载电压轨进行馈电，该链路电压中断是因为，例如由于DC电源的总体故障所致，不再有电能通过连接的DC电源被传递。此外，将来自DC/DC变换器和DC/AC变换器之间的DC电压链路的电能向机载电压轨馈电的结果是即使相邻的DC/DC变换器和DC/AC变换器被关断，也对该另外的链路进行放电。相应地，可以避免附加的放电设备，特别是放电电阻器，该放电电阻器产生永久功耗。这提高了功率逆变器的总效率。功率逆变器的机载供电单元可以主要从DC/DC变换器输入端处的第一 DC电压链路中馈送机载电压轨和产生所需的辅助电压，并且仅其次从至少一个另外的DC电压链路中馈送机载电压轨和产生所需的辅助电压。馈送机载电压轨中的该排列顺序是考虑到了 在启动逆变器之前已经通过DC电源加载了第一DC电压链路。此外，由于避免了通过DC/DC变换器的功率变换，所以能够使用从第一 DC电压链路进行的更高效率的机载供电。另外，从DC/DC变换器和DC/AC变换器之间的另外的DC电压链路当中提取能量(其在可接受的努力下可能不会在恒定的速率下实现)给该DC电压链路上优选保持恒定的链路电压添加了噪声。如果当从DC/DC变换器输入端处的第一 DC电压链路不能获得该电能时，仅从该另外的DC电压链路中获取该电能，则该噪声被减小到最小。然而，在正常操作中，这一情况不会发生，从而在正常操作中，DC/DC变换器和DC/AC变换器之间的另外的DC电压链路中的链路电压不被干扰。可以例如凭借机载供电单元的控制器来实现主要从第一 DC电压链路对机载电压轨进行馈电，该控制器对出现在机载电压轨上的机载供电电压进行闭环控制。该电压控制器可以基于机载供电电压的实际值与参考值之差来不同地限定馈送到机载电压轨的来自 第一 DC电压链路的馈送功率和来自另外的DC电压链路的馈送功率。例如，针对机载供电单元到机载电压轨中的两个不同馈送功率，不同的变量可能是有效的。可以特别地以下列方式来调节电压控制器当机载供电电压的实际值下降到参考值以下时，电压控制器首先仅增加从DC/DC变换器输入端处的第一 DC电压链路请求的馈送功率。如果机载供电电压的实际值与参考值之差仍本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·米勒，
申请(专利权)人：艾思玛太阳能技术股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。