[发明专利]用于从电源收集能量的具有AC架构的模块化的能量入口

说明书

技术领域

本发明涉及从多个电源收集能量。

背景技术

通常，电能由供电公司产生并且通过电网传送到家庭、工厂和其它机构。这些机构向电厂为它们消耗电能的量付费。具有此种配置的配电系统已经存在了数十年。

发明内容

虽然集中的电能产生和配电系统运作良好，但是近来也需要在家庭和工厂本地产生电能。但是当尝试使本地产生的电能与电厂通过电网提供的电能进行结合时，会出现各种问题。当通过太阳能板产生电能时以及当通过多个本地电源（诸如太阳能板和内燃机发电机）产生电能时，表现出了具体的复杂性。本发明的实施例涉及与本地电源，尤其是太阳能板，一起使用的能量收集系统和方法。由于这些电源不是集中式的，因此它们也被称为分布式电源。

本发明的能量收集系统可以包括模块化的能量收集入口（portal），该能量收集入口包括具有隔间的壳体、多个逆变器、控制器、以及AC总线。多个逆变器包括第一逆变器和第二逆变器。第一逆变器具有第一DC输入、第一AC输出、第一额定功率。第一逆变器将在所述第一DC输入接收的DC电能转换为AC电能，并且在所述第一AC输出输出AC电能。第二逆变器具有第二DC输入、第二AC输出、第二额定功率。第二逆变器将在所述第二DC输入接收的DC电能转换为AC电能，并且在所述第二AC输出输出AC电能。多个逆变器位于所述隔间中。控制器配置为与多个逆变器中的每个逆变器进行通信。AC总线连接所述第一AC输出和所述第二AC输出。所述控制器选择性地控制一开关以将所述AC总线连接到AC电网。所述模块化的能量收集入口系统具有取决于多个逆变器中逆变器的数量以及所述多个逆变器中每个逆变器的额定功率的额定功率。

根据本发明的一种使用模块化的能量收集入口收集能量的方法，所述方法包括：接收来自第一电源的第一种类型的电能；使用第一逆变器将所述第一种类型电能转换为AC电能；将第一经转换的AC电能提供至AC总线。所述方法还包括：接收来自第二电源的第二种类型的电能；使用第二逆变器将所述第二种类型的电能转换为AC电能；将第二经转换的AC电能提供至所述AC总线。所述方法还包括：将来自所述AC总线的AC电能输出至由控制器控制的电网连接开关；对电网连接开关进行控制以将来自所述AC总线的AC电能连接到AC电网和本地负载。

通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其它方面将变得明显。

附图说明

图1示出了在本发明的实施例存在之前已知的系统架构。

图2a示出了根据本发明一个实施例的能量收集系统。

图2b示出了根据本发明另一实施例的能量收集系统。

图3是能量收集系统的（具有三个逆变器的）能量入口的端视图。

图4示出了能量收集系统的能量入口的一个逆变器。

图5a是能量入口的立体图，其中入口壳体的盖子或罩子被移除并且逆变器以水平布置的方式进行堆叠。

图5b是能量入口的立体图，其中入口的盖子或罩子被移除并且逆变器以竖直布置的方式进行堆叠。

图6是能量入口的壳体的立体图并且示出了经过所述壳体的空气流。

图7是使用能量收集系统的收集能量的方法的流程图。

图8是用新逆变器替换逆变器的方法的流程图。

具体实施方式

在详细地解释本发明的任何实施例之前，应该理解本发明在其应用中不限于下述说明中阐述的或以下附图中示出的具体结构和部件设置。本发明能够适用其它实施例并且能够以各种方式实现或执行。

图1示出了具有DC电能总线配置或架构的能量收集系统75。图1的能量收集系统是美国专利申请No.12/953,985的主题，该申请同样归本申请的申请人所有。系统75包括分开的预处理器模块80和共享DC总线85，其中每个预处理器模块80用于一个电源82。一个或多个逆变器90连接到共享DC总线85以接收来自各个预处理器80的组合DC输出。逆变器90将接收的DC电能逆变为AC电能，该AC电能输出至各个本地负载和AC供电网。虽然DC总线配置具有一些优点，但是至少相比于一些AC总线配置，系统75部分由于使用了分开的预处理器模块80（每个预处理器模块80用于一个电源82）而更昂贵和复杂。在一些分布式电源系统的情况中，由于成本和复杂性的增加，DC架构的优点可能无法显现。此外，在一些实例中，DC架构相对于这里描述的AC架构效率降低。