功率调节器和功率调节方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104007781 A (43)申请公布日 2014.08.27 C N 1 0 4 0 0 7 7 8 1 A (21)申请号 201410059125.1 (22)申请日 2014.02.21 2013-033783 2013.02.22 JP G05F 1/66(2006.01) H02M 7/42(2006.01) (71)申请人株式会社高砂制作所 地址日本神奈川县川崎市 (72)发明人石川康弘 本田一晃 (74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人毛立群 刘春元 (54) 发明名称 功率调节器和功率调节方法 (57) 摘要 本发明涉。

2、及功率调节器和功率调节方法。根 据本发明的一个示例性方面的功率调节器包括: 第一转换器,其把从外部电源供应的第一DC电压 转换成第二DC电压;逆变器,其把该第二DC电压 转换成AC电压并且把该AC电压输出到外部线路 以便把通过该外部线路来自供应源系统的接收功 率保持在预定范围内;以及能量管理单元,其在 先前基于连接到该外部线路的负载所消耗的负载 功率的幅度而确定的预定时间处停止第一转换器 和逆变器的操作。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书10页 附图7页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图7页 (10。

3、)申请公布号 CN 104007781 A CN 104007781 A 1/2页 2 1.一种功率调节器,其包括: 第一转换器,其把从外部电源供应的第一DC电压转换成第二DC电压; 逆变器,其把该第二DC电压转换成AC电压并且把该AC电压输出到外部线路以便把接 收功率保持在预定范围内,该接收功率是通过该外部线路从供应源系统接收到的;以及 能量管理单元,其在预定时间处停止第一转换器和逆变器的操作,该预定时间是先前 基于连接到该外部线路的负载所消耗的负载功率的幅度而确定的。 2.一种功率调节器,其包括: 第一转换器,其把从外部电源供应的第一DC电压转换成第二DC电压; 逆变器,其把该第二DC电压。

4、转换成AC电压并且把该AC电压输出到外部线路以便把接 收功率保持在预定范围内,该接收功率是通过该外部线路从供应源系统接收到的;以及 能量管理单元,其在连接到该外部线路的负载所消耗的负载功率降到预定阈值以下时 停止第一转换器和逆变器的操作。 3.根据权利要求2所述的功率调节器,其中,基于从逆变器输出的调节功率和接收功 率来计算负载功率。 4.根据权利要求1所述的功率调节器,其中, 第一转换器包括第一开关电路和第一控制器, 逆变器包括第二开关电路和第二控制器, 能量管理单元通过中断向第一控制器和第二控制器供应操作电压而使第一转换器和 逆变器的操作停止。 5.根据权利要求1所述的功率调节器,其中, 。

5、当能量管理单元在第一转换器和逆变器的操作被停止的时候接收到来自构成负载的 设备的激活请求时,能量管理单元激活第一转换器和逆变器,同时向该设备发送激活通知。 6.根据权利要求1所述的功率调节器,其还包括第二转换器,该第二转换器把第三DC 电压转换成第二DC电压并且把第二DC电压输出到逆变器,该第三DC电压是从使用了自然 能量的发电装置供应的, 其中,当能量管理单元停止第一转换器和逆变器的操作时,能量管理单元停止第二转 换器的操作。 7.根据权利要求6所述的功率调节器,其中,使用了自然能量的发电装置是使用了太 阳能面板的发电装置。 8.根据权利要求6所述的功率调节器,其中, 第二转换器包括第三开关。

6、电路和第三控制器,以及 能量管理单元通过中断向第三控制器供应操作电压来使第二转换器的操作停止。 9.根据权利要求1所述的功率调节器,其中,根据从供应源系统供应的接收电流的测 量值来计算接收功率的值。 10.根据权利要求1所述的功率调节器,其中,外部电源是可再充电电池。 11.一种通过功率调节器调节功率的方法,该功率调节器包括把从外部电源供应的第 一DC电压转换成第二DC电压的第一转换器,以及把该第二DC电压转换成AC电压并且把 该AC电压输出到外部线路的逆变器,该方法包括: 操作逆变器以便把接收功率保持在预定范围内,该接收功率是通过该外部线路从供应 权 利 要 求 书CN 104007781 。

7、A 2/2页 3 源系统接收到的;以及 在预定时间处停止第一转换器和逆变器的操作,该预定时间是先前基于连接到该外部 线路的负载所消耗的负载功率的幅度而确定的。 12.一种针对功率调节器的调节功率的方法,该功率调节器包括把从外部电源供应的 第一DC电压转换成第二DC电压的第一转换器,以及把该第二DC电压转换成AC电压并且 把该AC电压输出到外部线路的逆变器,该方法包括: 操作逆变器以便把接收功率保持在预定范围内,该接收功率是通过该外部线路从供应 源系统接收到的;以及 在连接到该外部线路的负载所消耗的负载功率降到预定阈值以下时停止第一转换器 和逆变器的操作。 13.根据权利要求12所述的方法,其中。

8、,基于从逆变器输出的调节功率和接收功率来 计算负载功率。 14.根据权利要求11所述的方法,其中, 第一转换器包括第一开关电路和第一控制器, 逆变器包括第二开关电路和第二控制器,以及 通过中断向第一控制器和第二控制器供应操作电压而使第一转换器和逆变器的操作 停止。 15.根据权利要求11所述的方法,其中,响应于在第一转换器和逆变器的操作被停止 的时候来自构成负载的设备的激活请求,激活第一转换器和逆变器,同时向该设备发送激 活通知。 16.根据权利要求11所述的方法,其中, 功率调节器还包括第二转换器,该第二转换器把第三DC电压转换成第二DC电压并且 把第二DC电压输出到逆变器,该第三DC电压是。

9、从使用了自然能量的发电装置供应的,以及 在停止第一转换器和逆变器的操作时,也停止第二转换器的操作。 17.根据权利要求16所述的方法,其中,使用了自然能量的发电装置是使用了太阳能 面板的发电装置。 18.根据权利要求16所述的方法,其中, 第二转换器包括第三开关电路和第三控制器,以及 通过中断向第三控制器供应操作电压而使第二转换器的操作停止。 19.根据权利要求11所述的方法,其中,测量从供应源系统供应的接收电流,并且根据 接收电流的测量值来计算接收功率的值。 20.根据权利要求11所述的方法,其中,外部电源是可再充电电池。 权 利 要 求 书CN 104007781 A 1/10页 4 功率。

10、调节器和功率调节方法 0001 通过引用的结合 本申请是基于2013年2月22日提交的日本专利申请No. 2013-033783并且要求来自 其的优先权的权益,其公开通过引用而被整体地结合到全文中。 技术领域 0002 本发明涉及一种功率调节器和一种功率调节方法,并且特别涉及一种负载跟随类 型的功率调节器和功率调节方法。 背景技术 0003 近年来,包括可再充电电池的光伏系统已经普及。在这样的光伏系统中,由光伏面 板(太阳能面板)生成的电功率能够被蓄充到可再充电电池。然后,由太阳能面板生成的DC (直流)电压和从可再充电电池放电的DC电压通过功率调节器(即,功率调节系统(PCS)被 转换成AC。

11、(交流)电压,并且被供应给负载。这减少了从供应源系统接收并购买的电功率 的数量。 0004 顺便说说,日本未审专利申请公开No. 2006-84373公开了一种具有负载跟随功 能的功率调节器,其根据负载波动来调节从可再充电电池放电的电功率的数量。这样的负 载跟随功能减少了从供应源系统购买的电功率的数量,同时实现了负载平衡,由此实现了 所谓的峰值削减(peak shaving)。 发明内容 0005 本发明者已经发现了以下问题。 0006 例如,几乎所有负载(空气调节器、电视、热水加热器、照明设备等等)都在午夜停 止操作,并且只消耗负载的待机功率。在日本未审专利申请公开No. 2006-8437。

12、3中公开的 功率调节器(PCS)被认为即使在这样的负载的功率消耗(负载功率)小时也维持负载跟随功 能。在这里,当负载功率小时,功率调节器本身的功率消耗将变得相对较大。结果,已经存 在一个问题,诸如在维持负载跟随功能时,即使当负载功率小时,也会增加从供应源系统购 买的电功率的数量或者消耗可再充电电池的电力以维持该负载跟随功能。 0007 鉴于以上的技术背景做出了本发明,并且本发明的一个目的是提供一种具有减少 的功率消耗的功率调节器。 0008 本发明的一个示例性方面是一种功率调节器,其包括:第一转换器,其把从外部电 源供应的第一DC电压转换成第二DC电压;逆变器,其把该第二DC电压转换成AC电压。

13、并且 把该AC电压输出到外部线路,以便把通过该外部线路从供应源系统接收到的接收功率保 持在预定范围内;以及能量管理单元,其在先前基于连接到该外部线路的负载所消耗的负 载功率的幅度而确定的预定时间处停止第一转换器和逆变器的操作。 0009 因此,能够通过在先前基于负载功率的幅度而确定的预定时间处停止第一转换器 和逆变器的操作,来提供具有减少的功率消耗的功率调节器。 说 明 书CN 104007781 A 2/10页 5 0010 本发明的另一个示例性方面是一种功率调节器,其包括:第一转换器,其把从外部 电源供应的第一DC电压转换成第二DC电压;逆变器,其把该第二DC电压转换成AC电压并 且把该A。

14、C电压输出到外部线路,以便把通过该外部线路从供应源系统接收到的接收功率 保持在预定范围内;以及能量管理单元,其在连接到该外部线路的负载所消耗的负载功率 降到预定阈值以下时停止第一转换器和逆变器的操作。 0011 因此,能够通过在负载功率降到预定阈值以下时停止第一转换器和逆变器的操 作,来提供具有减少的功率消耗的功率调节器。 0012 本发明的一个示例性方面是一种针对功率调节器的调节功率的方法,该功率调节 器包括把从外部电源供应的第一DC电压转换成第二DC电压的第一转换器,以及把该第二 DC电压转换成AC电压并且把该AC电压输出到外部线路的逆变器。该方法包括:操作逆变 器以便把通过该外部线路从供。

15、应源系统接收到的接收功率保持在预定范围内;以及在先前 基于连接到该外部线路的负载所消耗的负载功率的幅度而确定的预定时间处停止第一转 换器和逆变器的操作。 0013 因此,能够通过在先前基于负载功率的幅度而确定的预定时间处停止第一转换器 和逆变器的操作,来减少功率消耗。 0014 本发明的另一个示例性方面是一种针对功率调节器的调节功率的方法,该功率调 节器包括把从外部电源供应的第一DC电压转换成第二DC电压的第一转换器,以及把该第 二DC电压转换成AC电压并且把该AC电压输出到外部线路的逆变器。该方法包括:操作逆 变器以便把通过该外部线路从供应源系统接收到的接收功率保持在预定范围内;以及在连 接。

16、到该外部线路的负载所消耗的负载功率降到预定阈值以下时停止第一转换器和逆变器 的操作。 0015 因此,能够通过在负载功率降到预定阈值以下时停止第一转换器和逆变器的操 作,来减少功率消耗。 0016 根据本发明,能够提供具有减少的功率消耗的功率调节器。 附图说明 0017 根据在与附图进行结合时对特定示例性实施例的以下描述,本发明的以上和其它 方面、特征和优点将变得更加显而易见,在附图中: 图1是示出应用了根据第一示例性实施例的功率调节器的功率接收系统的一个配置 示例的框图; 图2是示出根据第一示例性实施例的功率调节器PCS的一个配置示例的框图; 图3是用于解释根据第一示例性实施例的功率调节器P。

17、CS中的从休眠状态起的激活方 法的序列图; 图4是示出根据第一示例性实施例的一个修改示例的功率调节器PCS的一个配置示例 的框图; 图5是示出根据第二示例性实施例的功率调节器PCS的一个配置示例的框图; 图6是示出从根据第二示例性实施例的功率调节器PCS输出的调整功率Pc与负载功 率P L 之间的关系的图表;以及 图7是示出根据第二示例性实施例的一个修改示例的功率调节器PCS的一个配置示例 说 明 书CN 104007781 A 3/10页 6 的框图。 具体实施方式 0018 在下文中,参照附图来详细地解释应用了本发明的具体示例性实施例。然而,本发 明不必需受限于以下示例性实施例。此外,为了。

18、解释的清楚起见,以下描述和附图被适当简 化。 0019 第一示例性实施例 首先,参照图1来解释能够应用根据第一示例性实施例的功率调节器的功率接收系 统。图1是示出应用了根据第一示例性实施例的功率调节器的功率接收系统的一个配置示 例的框图。 0020 如图1中所示,根据第一示例性实施例的功率接收系统包括太阳能面板SP、主电 池BAT1、功率调节器PCS、三个负载L1到L3、五个断路器B1到B5、安培计A1以及供应源系 统SSS。在这里,功率调节器PCS包括两个DC/DC转换器CNV1和CNV2、DC/AC逆变器INV1 以及能量管理单元EMS。负载和断路器的数目仅仅是一个示例。 0021 太阳能。

19、面板SP例如由多晶硅、单晶硅、化合物半导体等制成。太阳能面板SP使用 光伏效应把来自阳光的光能转换成电能。然后,太阳能面板SP把所生成的DC电压(即,DC 功率)输出到DC/DC转换器CNV2。 0022 主电池(外部电源)BAT1由诸如锂离子电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、钠硫 电池和飞轮电池之类的可再充电电池构成。主电池BAT1向DC/DC转换器CNV2输出DC电 压(即,DC功率)。 0023 与此同时,主电池BAT1能够通过DC/DC转换器CNV1和DC/DC转换器CNV2蓄充由 太阳能面板SP生成的电力。可替换地,主电池BAT1能够通过DC/AC逆变器INV1和DC/DC 转换器。

20、CNV2蓄充从供应源系统SSS供应的电力。请注意,主电池BAT1不限于可再充电电 池,而是例如可以是不需要充电的燃料电池。 0024 DC/DC转换器(第一转换器)CNV1把从主电池BAT1输入的DC电压提升或减少到 DC电压Vpn,并且把该DC电压Vpn输出到DC/AC逆变器INV1。稍后使用图2来描述DC/DC 转换器CNV1的细节。 0025 DC/DC转换器(第二转换器)CNV2把从太阳能面板SP输入的DC电压提升或减少到 DC电压Vpn,并且把该DC电压Vpn输出到DC/AC逆变器INV1。稍后使用图2来描述DC/DC 转换器CNV2的细节。 0026 DC/AC逆变器INV1把从D。

21、C/DC转换器CNV1和DC/DC转换器CNV2输入的DC电压 Vpn转换成AC电压,并且把该AC电压供应给负载L1到L3。也就是说,从DC/DC转换器CNV1 和CNV2输出的DC功率被DC/AC逆变器INV1转换成AC功率。基于从能量管理单元EMS输 出的控制信号cnt,DC/AC逆变器INV1生成并输出调节功率Pc,以便把来自供应源系统SSS 的接收功率Ps保持恒定(即,把接收功率Ps保持在预定范围内)。也就是说,控制信号cnt 指示DC/AC逆变器INV1把来自供应源系统SSS的接收功率Ps保持恒定。 0027 从供应源系统SSS供应给负载L1到L3的电流值cv被反馈到DC/AC逆变器。

22、INV1。 DC/AC逆变器INV1根据反馈电流值cv计算接收功率Ps。然后,DC/AC逆变器INV1生成并 输出调节功率Pc,以便把接收功率Ps保持恒定。利用这样的配置,即使当在负载L1到L3 说 明 书CN 104007781 A 4/10页 7 所消耗的负载功率P L 中有波动时,也能够把接收功率Ps保持在恒定值(例如,0W)处。即, 功率调节器PCS具有负载跟随功能。稍后使用图2来描述DC/AC逆变器INV1的细节。 0028 能量管理单元EMS向DC/AC逆变器INV1输出用于把接收功率Ps保持在预定值处 的控制信号cnt。 0029 能量管理单元EMS还向DC/DC转换器CNV1和。

23、CNV2以及DC/AC逆变器INV1输出 停止信号stp。能量管理单元EMS具有调度功能(调度器),并且当负载L1到L3所消耗的负 载功率P L 小时在预定时间处激活停止信号stp。当停止信号stp被激活时,DC/DC转换器 CNV1和CNV2以及DC/AC逆变器INV1的操作被停止。 0030 如上所述,当负载功率P L 小时,根据该示例性实施例的功率调节器PCS在预定时 间处停止DC/DC转换器CNV1和CNV2以及DC/AC逆变器INV1的操作并且暂停负载跟随操 作。因此,根据该示例性实施例的功率调节器PCS能够有效地减少功率调节器PCS本身的 功率消耗。 0031 例如,能够根据用户的。

24、生活模式对能量管理单元EMS适当地配置负载跟随操作的 调度表。此外,能量管理单元EMS即使在负载跟随操作的暂停期间也可以继续监测接收功 率Ps(接收功率Ps=负载功率P L ,因为调节功率Pc=0)并且在统计上处理电功率消耗的状 态,以便按照需要自动地更新调度表(例如,以一星期的间隔)。 0032 负载L1到L3构成负载L。负载L1到L3的负载功率P L 是负载L1的负载功率P L 1、 负载L1的负载功率P L 2和负载L1的负载功率P L 3的总和。也就是说,满足P L =P L 1+P L 2+P L 3。 此外,负载L1到L3的负载功率P L 是从供应源系统SSS供应的接收功率Ps和从。

25、功率调节 器PCS供应的调节功率Pc的总和。也就是说,满足P L =Ps+Pc。 0033 断路器B1是用于防止过电流流入连接到负载L1的线路的塑壳式(molded case) 电路断路器。类似地,断路器B2是用于防止过电流流入连接到负载L2的线路的塑壳式电 路断路器。类似地,断路器B3是用于防止过电流流入连接到负载L3的线路的塑壳式电路 断路器。 0034 断路器B4是用于中断来自供应源系统SSS的电功率的功率接收电路断路器。与 此同时,断路器B5是用于中断来自功率调节器PCS的电功率的功率接收电路断路器。 0035 安培计A1检测来自供应源系统SSS的接收电流。能够根据由安培计A1测量的电。

26、 流值cv来计算对于负载跟随操作而言所必要的接收功率Ps的值。显而易见的是,可以提 供功率计来替代安培计A1以便直接测量被反馈到DC/AC逆变器INV1的接收功率Ps的值。 0036 接着,参照图2来解释功率调节器PCS的细节。图2是示出了根据第一示例性实 施例的功率调节器PCS的一个配置示例的框图。如图2中所示,除了图1中示出的两个DC/ DC转换器CNV1和CNV2、DC/AC逆变器INV1以及能量管理单元EMS之外,功率调节器PCS还 包括三个OR(或)电路OR1到OR3、AC/DC转换器CNV3以及辅助电池BAT2。换句话说,三个 OR电路OR1到OR3、AC/DC转换器CNV3以及辅。

27、助电池BAT2未在图1中示出。 0037 在这里,如图2中所示,DC/DC转换器CNV1包括控制器CNT1和开关电路SW1。DC/ AC逆变器INV1包括控制器CNT2和开关电路SW2。DC/DC转换器CNV2包括控制器CNT3和 开关电路SW3。 0038 首先,解释DC/DC转换器CNV1。 0039 控制器CNT1向开关电路SW1输出PWM(脉冲宽度调制)控制信号pwm1。作为用于 说 明 书CN 104007781 A 5/10页 8 控制器CNT1进行操作的电压,通过OR电路OR1供应辅助电池BAT2的输出电压或者DC/AC 逆变器INV1的对DC/AC逆变器INV1的输入电压Vpn。

28、(即,DC/DC转换器CNV1和CNV2的输 出电压)。 0040 开关电路SW1包括作为开关元件的晶体管和二极管。晶体管在对应于输入到控制 端子的PWM控制信号pwm1的脉冲宽度处反复导通和截止。开关电路SW1的这样的开关操 作使得DC/DC转换器CNV1能够把从主电池BAT1输出的DC电压转换成预定DC电压。请注 意,作为开关元件的晶体管的种类不被特别限制。此外,其只要包括开关功能就不限于晶体 管。 0041 接着,解释DC/DC转换器CNV2。 0042 控制器CNT3向开关电路SW3输出PWM控制信号pwm3。作为用于控制器CNT3进行 操作的电压,通过OR电路OR3供应辅助电池BAT。

29、2的输出电压或者对DC/AC逆变器INV1的 输入电压Vpn。 0043 开关电路SW3包括作为开关元件的晶体管和二极管。晶体管在对应于输入到控制 端子的PWM控制信号pwm3的脉冲宽度处反复导通和截止。开关电路SW3的这样的开关操 作使得DC/DC转换器CNV2能够把从太阳能面板SP输出的DC电压转换成预定DC电压。 0044 接着,解释DC/AC逆变器INV1。 0045 控制器CNT2基于从能量管理单元EMS输出的控制信号cnt和从供应源系统SSS 供应给负载L(其对应于图1中的负载L1到L3)的电流值cv来生成PWM控制信号pwm2, 以便把来自供应源系统SSS的接收功率Ps保持恒定。。

30、该PWM控制信号pwm2被输入到开关 电路SW2。作为用于控制器CNT2进行操作的电压,通过OR电路OR2供应辅助电池BAT2的 输出电压或者对DC/AC逆变器INV1的输入电压Vpn。 0046 开关电路SW2包括作为开关元件的晶体管和二极管。晶体管在对应于输入到控制 端子的PWM控制信号pwm2的脉冲宽度处反复导通和截止。开关电路SW2的这样的开关操 作使得DC/AC逆变器INV2能够把从DC/DC转换器CNV1和DC/DC转换器CNV2输出的DC电 压转换成预定AC电压。 0047 此外,在DC/AC逆变器INV1中,从供应源系统SSS供应给负载L的电流值cv被反 馈到控制器CNT2。因。

31、此,即使当负载功率P L 中有波动时,控制器CNT2也能够通过控制从开 关电路SW2输出的调节功率Pc(即,从功率调节器PCS输出的调节功率Pc)来把接收功率 Ps保持在恒定值(例如,0W)处。在这里,控制器CNT2能够根据电流值cv来计算接收功率 Ps。 0048 所有OR电路OR1到OR3根据功率调节器PCS的操作状态来选择并输出辅助电池 BAT2的输出电压和DC/AC逆变器INV1的输入电压Vpn之一。OR电路OR1到OR3例如能够 由二极管和开关构成。 0049 请注意,开关电路SW1到SW3的控制方法不限于PWM控制,并且能够使用其它脉冲 调制方法。另外,主电池BAT1也可以被输入到。

32、OR电路OR1到OR3中的每一个,使得OR电 路OR1到OR3具有三个输入。可替换地,OR电路OR1到OR3中的每一个可以保持具有两个 输入,其中之一是主电池BAT1以替代辅助电池BAT2。 0050 能量管理单元EMS向DC/AC逆变器INV1的控制器CNT2输出控制信号cnt以用于 把接收功率Ps保持在预定值处。从辅助电池BAT2供应用于能量管理单元EMS进行操作的 说 明 书CN 104007781 A 6/10页 9 电压。 0051 在这里,辅助电池BAT2是与主电池BAT1类似的电池。辅助电池BAT2能够蓄充通 过AC/DC转换器CNV3从供应源系统SSS供应的电力。请注意,辅助电。

33、池BAT2可以由主电 池BAT1和DC/AC逆变器INV1的输入电压Vpn替代上述供应源系统SSS来充电。 0052 此外请注意,可以采用其中控制器CNT2先前存储有用于把接收功率Ps保持在预 定值处的控制信号cnt的配置,来替代其中能量管理单元EMS向DC/AC逆变器INV1的控制 器CNT输出控制信号cnt的配置。 0053 此外,能量管理单元EMS向控制器CNT1到CNT3输出停止信号stp。能量管理单 元EMS具有调度功能,并且当负载功率P L 小时在预定时间处激活停止信号stp。当停止信 号stp被激活时,控制器CNT1到CNT3的操作被停止。例如,当停止信号stp被激活时,OR 电。

34、路OR1到OR3停止向控制器CNT1到CNT3供应操作电压,由此使控制器CNT1到CNT3的 操作停止。 0054 当控制器CNT1到CNT3的操作被停止时,PWM控制信号pwm1到pwm3的输出也被 停止。因此,开关电路SW1到SW3的操作也被停止。请注意,能量管理单元EMS可以仅停止 开关电路SW1到SW3的操作而不停止控制器CNT1到CNT3的操作。 0055 如上所述,当负载功率P L 小时,根据该示例性实施例的功率接收系统在预定时间 处分别停止DC/DC转换器CNV1、DC/AC逆变器INV1和DC/DC转换器CNV2中的开关电路SW1 到SW3的操作。此外,控制器CNT1到CNT3。

35、的操作也被停止。如上所述,优选的是通过中断 向控制器供应操作电压而使控制器CNT1到CNT3的操作停止。 0056 因此,在根据该示例性实施例的功率调节器PCS中,当负载功率P L 小时在预定时 间处停止开关电路的操作,由此有效地减少了功率调节器PCS本身的功率消耗。 0057 此外,在根据该示例性实施例的功率调节器PCS中,用于控制开关电路的控制器 的操作也被停止。因此能够进一步有效地减少功率调节器PCS本身的功率消耗。 0058 附加地,当中断向控制器供应操作电压以使控制器的操作停止时,将没有由控制 器生成的待机功率。也就是说,能够非常有效地减少功率调节器PCS本身的功率消耗。在 将被调度。

36、器激活时,功率调节器PCS被激活并且恢复负载跟随操作,不管负载功率P L 的幅 度如何。 0059 接着,参照图3来解释功率调节器PCS中的从休眠状态起的激活方法。图3是用 于解释功率调节器PCS中的从休眠状态起的激活方法的序列图。如上所述,当DC/DC转换 器CNV1、DC/AC逆变器INV1和DC/DC转换器CNV2的操作被停止时,功率调节器PCS停止负 载跟随操作并且转变到休眠状态。在根据该示例性实施例的功率调节器PCS中,当在休眠 状态下使用负载L时,功率调节器PCS被激活并且负载跟随操作被恢复。 0060 图3的示例假设其中空气调节器(其例如对应于图1中的负载L1到L3之一)被开 启。

37、的情况。 0061 首先,人指示空气调节器(负载)开始操作。具体来说,人例如操作遥控以开启空气 调节器。 0062 接着,当空气调节器(负载)检测到人的用于开始操作的指令时,空气调节器(负 载)向功率调节器PCS的能量管理单元EMS发送激活请求。 0063 功率调节器PCS的能量管理单元EMS接收来自空气调节器(负载)的激活请求,并 说 明 书CN 104007781 A 7/10页 10 且然后能量管理单元EMS激活DC/DC转换器CNV1、DC/AC逆变器INV1和DC/DC转换器CNV2。 具体来说,能量管理单元EMS激活图2中所示的控制器CNT1到CNT3(例如通过对图1和2 中所示的。

38、停止信号stp进行去激活)。随后,能量管理单元EMS向空气调节器(负载)发送激 活通知。 0064 然后,空气调节器(负载)接收来自功率调节器PCS的能量管理单元EMS的激活通 知并且开始操作。 0065 如上所述,当在功率调节器PCS的暂停期间对负载产生用于开始操作的指令时, 在功率调节器PCS被激活之后,负载开始操作。因此,在用于开始操作的指令与实际操作开 始之间生成了待机时间。然而,能够减少来自供应源系统SSS的接收功率Ps。 0066 请注意,空气调节器(负载)与功率调节器PCS之间的通信方法不被特别限制。例 如,该通信方法可以是例如符合ZigBee标准的无线通信以及诸如PLC(电力线。

39、通信)之类 的有线通信。此外,由于能够预测负载的功率消耗,所以能够针对将要使用的负载中的每一 个配置能量管理单元EMS是否要激活功率调节器PCS。也就是说,能量管理单元EMS能够被 配置为当将要使用的负载的功率消耗小时不激活功率调节器PCS。请注意,配置可以被设定 到功率调节器PCS的内部或外部(例如,负载L)。 0067 第一示例性实施例的修改示例 接着,参照图4来解释根据第一示例性实施例的一个修改示例的功率调节器。图4是 示出根据第一示例性实施例的修改示例的功率调节器PCS的一个配置示例的框图。如图4 中所示,根据第一示例性实施例的修改示例的功率调节器PCS不包括在图2中所示的功率 调节器。

40、PCS中所包括的DC/DC转换器CNV2和OR电路OR3。也就是说,应用了根据第一示例 性实施例的修改示例的功率调节器PCS的功率接收系统不包括太阳能面板SP。由于其它配 置与图2中相同,所以在这里将不提供解释。 0068 在根据第一示例性实施例的修改示例的功率调节器PCS中,当负载功率P L 小时, 在预定时间处分别停止DC/DC转换器CNV1和DC/AC逆变器INV1中的开关电路SW1和SW2 的操作。控制器CNT1和CNT2的操作也被停止。优选的是通过中断向控制器供应操作电压 而使控制器CNT1和CNT2的操作停止。 0069 因此,在根据第一示例性实施例的修改示例的功率调节器PCS中,。

41、当负载功率P L 小时在预定时间处停止开关电路的操作,由此有效地减少功率调节器PCS本身的功率消 耗。 0070 此外,在根据第一示例性实施例的修改示例的功率调节器PCS中,用于控制开关 电路的控制器的操作也被停止,由此进一步有效地减少功率调节器PCS本身的功率消耗。 0071 附加地,当中断向控制器供应操作电压以使控制器的操作停止时,将没有由控制 器生成的待机功率。也就是说,能够非常有效地减少功率调节器PCS本身的功率消耗。 0072 在将被调度器激活时,功率调节器PCS被激活并且恢复负载跟随操作,不管负载 功率P L 的幅度如何。 0073 第二示例性实施例 接着,参照图5来解释根据第二示。

42、例性实施例的功率调节器。图5是示出根据第二示 例性实施例的功率调节器PCS的一个配置示例的框图。如图5中所示,按照与第一示例性实 施例类似的方式,功率调节器PCS包括两个DC/DC转换器CNV1和CNV2、DC/AC逆变器INV1 说 明 书CN 104007781 A 10 8/10页 11 以及能量管理单元EMS。请注意,图5未图示出在根据第一示例性实施例的图2中示出的三 个OR电路OR1到OR3、AC/DC转换器CNV3和辅助电池BAT2。 0074 在根据第一示例性实施例的功率调节器PCS中,能量管理单元EMS具有调度功能, 并且当负载功率P L 小时在预定时间处停止DC/DC转换器C。

43、NV1和CNV2以及DC/AC逆变器 INV1的操作。与此同时,在根据第二示例性实施例的功率调节器PCS中,能量管理单元EMS 监测负载功率P L ,并且当负载功率P L 降到预定参考值以下时,功率调节器PCS停止DC/DC转 换器CNV1和CNV2以及DC/AC逆变器INV1的操作。 0075 在这里,按照与第一示例性实施例类似的方式,在DC/AC逆变器INV1中,从供应源 系统SSS供应给负载L的电流值cv被反馈到控制器CNT2,并且负载跟随操作被执行。因 此,控制器CNT2能够根据电流值cv来计算接收功率Ps。控制器CNT2还识别将由控制器 CNT2本身输出的调节功率Pc的值。如上所述,。

44、能够通过P L =Ps+Pc来计算负载功率P L 。然 后,控制器CNT2计算负载功率P L 的值,并且向能量管理单元EMS通知负载功率P L 的值以作 为负载功率值lpv。 0076 请注意,显而易见地,能量管理单元EMS可以替代DC/AC逆变器INV1的控制器 CNT2来计算负载功率P L 的值。此外,替代计算负载功率P L 的值,可以对图1中所示的负载 L1到L3所连接到的线路中的每一条提供安培计和功率计,以便直接测量负载功率P L 1、P L 2 和P L 3。然而,更加优选的是,功率调节器PCS根据被用于负载跟随操作的接收功率Ps和由 功率调节器PCS输出的调节功率Pc来计算负载功率。

45、P L 的值,因为没有必要进一步提供安 培计和功率计。 0077 能量管理单元EMS向DC/AC逆变器INV1的控制器CNT2输出控制信号cnt以用于 把接收功率Ps保持在预定值处。此外,当从控制器CNT2接收到的负载功率P L 的值(负载 功率值lpv)降到阈值功率Pth以下时,能量管理单元EMS激活将被输出到控制器CNT1到 CNT3的停止信号stp。然后,控制器CNT1到CNT3的操作被停止。例如,当停止信号stp被 激活时,对控制器CNT1到CNT3的操作电压的供应也被停止,由此使控制器CNT1到CNT3的 操作停止。 0078 当控制器CNT1到CNT3的操作被停止时,PWM控制信号。

46、pwm1到pwm3的输出也被 停止。因此,开关电路SW1到SW3的操作也被停止。 0079 请注意,能量管理单元EMS可以仅停止开关电路SW1到SW3的操作而不停止控制 器CNT1到CNT3的操作。稍后参照图6来描述阈值功率Pth的确定方法的细节。 0080 因此,在根据该示例性实施例的功率接收系统中,当负载功率P L 的值降到预定阈 值功率Pth以下时,DC/DC转换器CNV1、DC/AC逆变器INV1和DC/DC转换器CNV2中的开关 电路SW1到SW3的操作分别被停止。此外,控制器CNT1到CNT3的操作也被停止。如上所 述,优选的是通过中断向控制器供应操作电压而使控制器CNT1到CNT。

47、3的操作停止。 0081 因此,在根据该示例性实施例的功率调节器PCS中,当负载功率P L 的值降到预定 阈值功率Pth以下时,在预定时间处使开关电路的操作停止,由此有效地减少功率调节器 PCS本身的功率消耗。 0082 此外,在根据该示例性实施例的功率调节器PCS中,用于控制开关电路的控制器 的操作也被停止,由此进一步有效地减少功率调节器PCS本身的功率消耗。 0083 附加地,当中断向控制器供应操作电压以使控制器的操作停止时,将没有由控制 说 明 书CN 104007781 A 11 9/10页 12 器生成的待机功率。也就是说,能够非常有效地减少功率调节器PCS本身的功率消耗。 0084。

48、 接着,参照图6来解释阈值功率Pth的确定方法。图6是示出从功率调节器PCS 输出的调节功率Pc与负载功率P L 之间的关系的图表。水平轴表示调节功率Pc,并且垂直 轴表示负载功率P L 。除了负载功率P L 之外,图6还示出了功率调节器PCS本身的功率消耗 Ppcs。实线指示负载功率P L ,并且虚线指示功率消耗Ppcs。图6的示例示出了其中执行负 载跟随操作以便把接收功率Ps维持在0W处的情况。因此,在调节功率Pc与负载功率P L 之 间满足P L =Pc。 0085 如图6中所示,功率调节器PCS的功率消耗Ppcs由控制器CNT1到CNT3的功率消 耗Pcnt和开关电路SW1到SW3的功。

49、率消耗Psw构成。如图6中所示,控制器CNT1到CNT3 的功率消耗Pcnt几乎是恒定的,不管调节功率Pc如何。另一方面,调节功率Pc在调节功 率Pc小的阶段急剧地增加,并且在那之后逐渐增加。 0086 可以在考虑到负载功率P L 与功率调节器PCS的功率消耗Ppcs之间的差、比例等等 的情况下确定用于评估是否要执行负载跟随操作的阈值功率Pth。例如,当负载功率P L 降 到功率调节器PCS的功率消耗Ppcs以下时,明显优选的是使功率调节器PCS的操作停止。 图6的示例把阈值功率Pth设定到一点,在该点处负载功率P L 与功率调节器PCS的功率消 耗Ppcs之间的差(该差通过P L -Ppcs来计算)达到预定正值。 0087 另外,如图6中所示,负载功率P L 越小,控制器的功率消耗Pcnt与功率调节器PCS 的功率消耗Ppcs的比例就越大。因此,负载功率P L 越小,通过使控制器CNT1到CNT3的操 作停止而实现的功率减少。

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