具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)成包含一風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，該電力轉(zhuǎn)換器與風(fēng)機(jī)電性連接，與電力轉(zhuǎn)換器搭接的電網(wǎng)也電性連接，且該電力轉(zhuǎn)換器和電網(wǎng)全時(shí)并網(wǎng)；該風(fēng)機(jī)迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電后，其風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的能量經(jīng)由風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)相同電壓等級(jí)的交流電壓，由電力轉(zhuǎn)換器輸出的交流電壓，將所產(chǎn)生的能量傳送至電網(wǎng)上。本發(fā)明由風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器與電網(wǎng)全天候搭接并網(wǎng)，將風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的電能可實(shí)時(shí)經(jīng)由該電力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換并傳送至電網(wǎng)上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，具體是一種具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器。

【背景技術(shù)】
[0002]因應(yīng)環(huán)保節(jié)能等概念，再生能源大量且廣泛的應(yīng)用在世界各地，由于再生能源不若火力及核能等可輸出大量且穩(wěn)定的可用能源，在使用再生能源時(shí)氣候占了很大部份的因素，如太陽(yáng)能資源有陰晴天、溫度高低等都會(huì)影響發(fā)電效率，風(fēng)資源則有強(qiáng)弱風(fēng)及擾流風(fēng)等不確定因素，因此應(yīng)用于再生能源的轉(zhuǎn)換器必須要有特殊的機(jī)制，才能有效率的應(yīng)用不穩(wěn)定的再生能源。
[0003]由于風(fēng)資源高度不穩(wěn)定的特性，風(fēng)的方向及力道都是不可被預(yù)測(cè)的，不若太陽(yáng)能可以簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè)太陽(yáng)軌跡以及日照強(qiáng)度。由先前技術(shù)可知，大部份風(fēng)力用轉(zhuǎn)換器的架構(gòu)都來(lái)自太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器架構(gòu)，再進(jìn)行輸入電壓范圍調(diào)整后產(chǎn)出可適合風(fēng)力用的電力轉(zhuǎn)換器。換句話(huà)說(shuō)，此類(lèi)型風(fēng)力用轉(zhuǎn)換器輸入端為發(fā)電機(jī)三相交流電源，該三相交流電源再經(jīng)由整流器，將三相交流整流成一穩(wěn)定直流電源，并以電容為儲(chǔ)能及穩(wěn)壓組件，供后級(jí)電路使用?；蛲ㄟ^(guò)使用電池裝置的能量對(duì)后級(jí)電路供電，該電池裝置由市電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)雙向變流器充電，再經(jīng)由雙向變流器對(duì)交流負(fù)載供電，可應(yīng)用于不斷電系統(tǒng)及太陽(yáng)能用轉(zhuǎn)換器架構(gòu)，此類(lèi)型風(fēng)力用轉(zhuǎn)換器在無(wú)風(fēng)的狀態(tài)下會(huì)關(guān)機(jī)，當(dāng)風(fēng)開(kāi)始帶動(dòng)發(fā)電機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)必須要產(chǎn)生高于一定電壓水平的交流電再經(jīng)整流成直流電，才可以驅(qū)動(dòng)此類(lèi)型電力轉(zhuǎn)換器，驅(qū)動(dòng)電力轉(zhuǎn)換器后還需等待一段電力轉(zhuǎn)換器與電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)間，才可將風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的電能送到電網(wǎng)上；在上述過(guò)程中，風(fēng)可能持續(xù)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉片持續(xù)發(fā)電，亦有可能風(fēng)勢(shì)減弱風(fēng)機(jī)停機(jī)，當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)后電力轉(zhuǎn)換器勢(shì)必又進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)，并等待下一次風(fēng)起的時(shí)；以風(fēng)資源應(yīng)用的角度討論，此類(lèi)型的電力轉(zhuǎn)換器無(wú)法將風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的能量進(jìn)行最大程度的利用，長(zhǎng)期來(lái)看是不合乎風(fēng)資源應(yīng)用的效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種全時(shí)并網(wǎng)的電力轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器與電網(wǎng)隨時(shí)搭接并網(wǎng)，當(dāng)風(fēng)力夠大推動(dòng)風(fēng)機(jī)發(fā)電時(shí)，本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器即可將所產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換并傳送至電網(wǎng)上。其具體技術(shù)方案如下:
一種具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)成包含一風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，該電力轉(zhuǎn)換器與風(fēng)機(jī)電性連接，與電力轉(zhuǎn)換器搭接的電網(wǎng)也電性連接，且該電力轉(zhuǎn)換器和電網(wǎng)全時(shí)并網(wǎng)；該風(fēng)機(jī)迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電后，其風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的能量經(jīng)由風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)相同電壓等級(jí)的交流電壓，由電力轉(zhuǎn)換器輸出的交流電壓，將所產(chǎn)生的能量傳送至電網(wǎng)上。
[0005]進(jìn)一步的，所述風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器包括三相全橋整流單元，用于將風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的三相交流電整流為直流電使用，該三相全橋整流單元與風(fēng)機(jī)電性連接，該三相全橋整流單元由六個(gè)晶體管所組成，上下臂電路分別各使用三個(gè)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，是全控整流形式的全橋整流單元。
[0006]進(jìn)一步的，所述風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器包括電容型式儲(chǔ)能組件，用于儲(chǔ)存所述三相全橋整流單元所產(chǎn)生的直流電，以及消除三相全橋整流所產(chǎn)生的直流電的電壓波紋(voltageripple),該電容型式儲(chǔ)能組件與三相全橋整流單元電性連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器包括全橋式轉(zhuǎn)換單元，將儲(chǔ)存于所述電容型式儲(chǔ)能組件的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，由四個(gè)絕緣柵雙極晶體管所組成，上下臂電路分別各使用兩個(gè)絕緣柵雙極晶體管，全橋式轉(zhuǎn)換單元與所述電容型式儲(chǔ)能組件電性連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器還包括控制單元，控制所述三相全橋整流單元及全橋式轉(zhuǎn)換單元的控制單元，該控制單元由輸出脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，控制三相全橋整流單元將三相交流電整流成直流電，同時(shí)也控制全橋式轉(zhuǎn)換單元將直流電轉(zhuǎn)換為單向交流電，并與電網(wǎng)連接。
[0009]進(jìn)一步的，還包括電源板單元，將電網(wǎng)電壓對(duì)電容式儲(chǔ)能組件及控制單元供電的功能單元，該電源板單元與電網(wǎng)電性連接，電源板單元與電容型式儲(chǔ)能組件也為電性連接，電源板單元與控制單元也為電性連接。
[0010]進(jìn)一步的，該電力轉(zhuǎn)換器開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后，電網(wǎng)能量通過(guò)所述電源板單元對(duì)所述電容型儲(chǔ)能組件進(jìn)行充電，同時(shí)電網(wǎng)能量也通過(guò)所述電源板單元對(duì)控制單元進(jìn)行供電；當(dāng)電容型式儲(chǔ)能組件充滿(mǎn)電后，由電容型式儲(chǔ)能組件供電；控制單元控制全橋式轉(zhuǎn)換單元與電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)搭接，此時(shí)電力轉(zhuǎn)換器會(huì)輸出與電網(wǎng)電壓頻率及電壓水平相當(dāng)?shù)慕涣麟婋妷?，進(jìn)行全時(shí)并網(wǎng)。
[0011]進(jìn)一步的，該電力轉(zhuǎn)換器與電網(wǎng)搭接后，電力轉(zhuǎn)換器會(huì)自動(dòng)與電網(wǎng)并網(wǎng)；當(dāng)風(fēng)機(jī)因受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電時(shí)，風(fēng)機(jī)輸出的三相交流電可實(shí)時(shí)通過(guò)所述三相全橋整流單元，將三相交流電整流并升壓成高電壓水平的直流電并儲(chǔ)存于所述電容型式儲(chǔ)能組件，全橋式轉(zhuǎn)換單元?jiǎng)t將儲(chǔ)存于電容型式儲(chǔ)能組件的能量降壓并轉(zhuǎn)換成交流電傳送至電網(wǎng)上。
[0012]進(jìn)一步的，該電力轉(zhuǎn)換器開(kāi)機(jī)后即與電網(wǎng)搭接并網(wǎng)，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)電時(shí)電力轉(zhuǎn)換器可直接將該風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的能量傳送到電網(wǎng)上，不需經(jīng)過(guò)開(kāi)機(jī)程序以及并網(wǎng)程序。
[0013]進(jìn)一步的，該電力轉(zhuǎn)換器可用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及水平軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明的具實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，系藉由風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器與電網(wǎng)全天候搭接并網(wǎng)，將風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的電能可實(shí)時(shí)經(jīng)由該電力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換并傳送至電網(wǎng)上；該電力轉(zhuǎn)換器系應(yīng)用電網(wǎng)對(duì)電力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電容型式儲(chǔ)能組件進(jìn)行充電動(dòng)作，當(dāng)電容型式儲(chǔ)能組件充電充滿(mǎn)時(shí)，電力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電容型式儲(chǔ)能裝置的電壓會(huì)維持在一高電壓水平；同時(shí)也會(huì)通過(guò)電網(wǎng)能量對(duì)電力轉(zhuǎn)換器的控制單元供電，以維持電力轉(zhuǎn)換器持續(xù)開(kāi)機(jī)并且與電網(wǎng)并網(wǎng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]本發(fā)明的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，該電力轉(zhuǎn)換器具備全時(shí)并網(wǎng)功能，進(jìn)一步解釋為本發(fā)明所提出的電力轉(zhuǎn)換器為全天候與電網(wǎng)連接，除非風(fēng)機(jī)故障或電網(wǎng)故障等不可預(yù)期外力因素，否則本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器不會(huì)關(guān)機(jī)；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)風(fēng)機(jī))因風(fēng)力帶動(dòng)葉片產(chǎn)生動(dòng)能，并由葉片動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，由電力轉(zhuǎn)換器將風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的電能傳送至電網(wǎng)上，該風(fēng)機(jī)與電力轉(zhuǎn)換器系電性連接。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)成包含一風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，該電力轉(zhuǎn)換器與風(fēng)機(jī)電性連接，與電力轉(zhuǎn)換器搭接的電網(wǎng)也是電性連接；該風(fēng)機(jī)迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電后，其風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的能量經(jīng)由風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)相同電壓等級(jí)的交流電壓，由電力轉(zhuǎn)換器輸出的交流電壓，再通過(guò)并網(wǎng)的方式將所產(chǎn)生的能量傳送至電網(wǎng)上。
[0019]其中風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器包含:三相全橋整流單元，用于將風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的三相交流電整流為直流電使用，該三相全橋整流單元與風(fēng)機(jī)電性連接，該三相全橋整流單元由六個(gè)晶體管所組成，上下臂電路分別各使用三個(gè)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，系全控整流形式的全橋整流單元；電容型式儲(chǔ)能組件，用于儲(chǔ)存三相全橋整流所產(chǎn)生的直流電，以及消除三相全橋整流所產(chǎn)生的直流電的電壓波紋(voltage ripple)所使用，該電容型式儲(chǔ)能組件與三相全橋整流單元電性連接；全橋式轉(zhuǎn)換單元，將儲(chǔ)存于電容型式儲(chǔ)能組件的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的全橋式轉(zhuǎn)換單元，由四個(gè)絕緣柵雙極晶體管所組成，上下臂電路分別各使用兩個(gè)絕緣柵雙極晶體管；控制單元，是控制三相全橋整流單元及全橋式轉(zhuǎn)換單元的控制單元，該控制單元由輸出脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，控制三相全橋整流單元將三相交流電整流成直流電，同時(shí)也控制全橋式轉(zhuǎn)換單元將直流電轉(zhuǎn)換為單向交流電，并與電網(wǎng)連接；電源板單元，可將電網(wǎng)電壓通過(guò)整流及降壓等方法對(duì)電容式儲(chǔ)能組件及控制單元供電的功能單元，該電源板單元與電網(wǎng)系電性連接，電源板單元與電容型式儲(chǔ)能組件也為電性連接，電源板單元與控制單元也為電性連接。
[0020]該電力轉(zhuǎn)換器開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后，電網(wǎng)能量會(huì)通過(guò)所述電源板單元對(duì)所述電容型儲(chǔ)能組件進(jìn)行充電，同時(shí)電網(wǎng)能量也會(huì)通過(guò)所述電源板單元對(duì)控制單元進(jìn)行供電；當(dāng)電容型式儲(chǔ)能組件充滿(mǎn)電后，由電容型式儲(chǔ)能組件供電；控制單元會(huì)控制全橋式轉(zhuǎn)換單元與電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)搭接，此時(shí)電力轉(zhuǎn)換器會(huì)輸出與電網(wǎng)電壓頻率及電壓水平相當(dāng)?shù)慕涣麟婋妷?，進(jìn)行全時(shí)并網(wǎng)功能。
[0021]該電力轉(zhuǎn)換器與電網(wǎng)搭接后，電力轉(zhuǎn)換器會(huì)自動(dòng)與電網(wǎng)并網(wǎng)；當(dāng)風(fēng)機(jī)因受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電時(shí)，風(fēng)機(jī)輸出的三相交流電可實(shí)時(shí)通過(guò)所述三相全橋整流單元，將三相交流電整流并升壓成高電壓水平的直流電并儲(chǔ)存于所述電容型式儲(chǔ)能組件，全橋式轉(zhuǎn)換單元?jiǎng)t將儲(chǔ)存于電容型式儲(chǔ)能組件的能量降壓并轉(zhuǎn)換成交流電傳送至電網(wǎng)上。
[0022]本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器開(kāi)機(jī)后即與電網(wǎng)搭接并網(wǎng)，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)電時(shí)電力轉(zhuǎn)換器可直接將該風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的能量傳送到電網(wǎng)上，不需經(jīng)過(guò)開(kāi)機(jī)程序以及并網(wǎng)程序。
[0023]本發(fā)明可通用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及水平軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能儲(chǔ)存在葉片上，葉片再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，通過(guò)發(fā)電機(jī)切割磁場(chǎng)將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，并由電力轉(zhuǎn)換器將電能傳送至當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。
[0024]本發(fā)明的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)的功能，利用電網(wǎng)與電力轉(zhuǎn)換器全時(shí)間搭接并網(wǎng)，該電力轉(zhuǎn)換器應(yīng)用電網(wǎng)能量對(duì)電力轉(zhuǎn)換器內(nèi)電容型式儲(chǔ)能組件進(jìn)行儲(chǔ)能動(dòng)作，同時(shí)提供電力轉(zhuǎn)換器內(nèi)控制單元電力，以維持控制單元持續(xù)開(kāi)機(jī)狀態(tài)，待風(fēng)機(jī)發(fā)電便可實(shí)時(shí)將能量轉(zhuǎn)換后傳送至電網(wǎng)上。
[0025]舉例說(shuō)，電力轉(zhuǎn)換器與電網(wǎng)電性連接，當(dāng)電力轉(zhuǎn)換器開(kāi)機(jī)時(shí)，電力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電源板單元將利用電網(wǎng)能量對(duì)電容型式儲(chǔ)能組件進(jìn)行充電，同時(shí)電源板也可將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為可驅(qū)動(dòng)控制單元的電壓，維持電力轉(zhuǎn)換器持續(xù)開(kāi)機(jī)狀態(tài)，且可實(shí)時(shí)進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換等動(dòng)作；與此同時(shí)，因電容型式儲(chǔ)能組件已進(jìn)行充電，此時(shí)電容型式儲(chǔ)能組件可提供具有高電壓水平的直流電，控制單元可根據(jù)電網(wǎng)頻率及相位等信息，將電力轉(zhuǎn)換器與電網(wǎng)進(jìn)行并聯(lián)，但暫時(shí)不傳送能量到電網(wǎng)上；當(dāng)風(fēng)開(kāi)始推動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)機(jī)一開(kāi)始會(huì)輸出一較低電壓水平的交流電壓，該交流電壓通過(guò)控制單元控制三相全橋整流單元，可將較低電壓水平的交流電壓整流且升壓成高電壓水平的直流電，并儲(chǔ)存于電容型式儲(chǔ)能單元，此時(shí)電力轉(zhuǎn)換器即可通過(guò)控制單元將電容型式儲(chǔ)能單元的高電壓水平直流電傳送到后端全橋式整流單元，降壓轉(zhuǎn)換為成可與電網(wǎng)并聯(lián)的交流電，并將的傳送至電網(wǎng)上，并不需要實(shí)施額外的開(kāi)機(jī)程序以及并網(wǎng)程序；當(dāng)風(fēng)由強(qiáng)轉(zhuǎn)弱甚至停止吹風(fēng)，此時(shí)電力轉(zhuǎn)換器持續(xù)與電網(wǎng)并聯(lián)，并藉由持續(xù)利用電網(wǎng)能量維持電力轉(zhuǎn)換器開(kāi)機(jī)，等待風(fēng)機(jī)再次發(fā)電。
[0026]以上所述及圖中所示的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下，還可以作出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)成包含一風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該電力轉(zhuǎn)換器與風(fēng)機(jī)電性連接，與電力轉(zhuǎn)換器搭接的電網(wǎng)也電性連接，且該電力轉(zhuǎn)換器和電網(wǎng)全時(shí)并網(wǎng)；該風(fēng)機(jī)迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電后，其風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的能量經(jīng)由風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)相同電壓等級(jí)的交流電壓，由電力轉(zhuǎn)換器輸出的交流電壓，將所產(chǎn)生的能量傳送至電網(wǎng)上。
2.如權(quán)利要求1所述的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器包括三相全橋整流單元，用于將風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的三相交流電整流為直流電使用，該三相全橋整流單元與風(fēng)機(jī)電性連接，該三相全橋整流單元由六個(gè)晶體管所組成，上下臂電路分別各使用三個(gè)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，是全控整流形式的全橋整流單元。
3.如權(quán)利要求2所述的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器包括電容型式儲(chǔ)能組件，用于儲(chǔ)存所述三相全橋整流單元所產(chǎn)生的直流電，以及消除三相全橋整流所產(chǎn)生的直流電的電壓波紋(voltage ripple),該電容型式儲(chǔ)能組件與三相全橋整流單元電性連接。
4.如權(quán)利要求3所述的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器包括全橋式轉(zhuǎn)換單元，將儲(chǔ)存于所述電容型式儲(chǔ)能組件的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，由四個(gè)絕緣柵雙極晶體管所組成，上下臂電路分別各使用兩個(gè)絕緣柵雙極晶體管，全橋式轉(zhuǎn)換單元與所述電容型式儲(chǔ)能組件電性連接。
5.如權(quán)利要求2或4所述的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器還包括控制單元，控制所述三相全橋整流單元及全橋式轉(zhuǎn)換單元的控制單元，該控制單元由輸出脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，控制三相全橋整流單元將三相交流電整流成直流電，同時(shí)也控制全橋式轉(zhuǎn)換單元將直流電轉(zhuǎn)換為單向交流電，并與電網(wǎng)連接。
6.如權(quán)利要求5所述的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:還包括電源板單元,將電網(wǎng)電壓對(duì)電容式儲(chǔ)能組件及控制單元供電的功能單元,該電源板單元與電網(wǎng)電性連接，電源板單元與電容型式儲(chǔ)能組件也為電性連接，電源板單元與控制單元也為電性連接。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該電力轉(zhuǎn)換器開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后，電網(wǎng)能量通過(guò)所述電源板單元對(duì)所述電容型儲(chǔ)能組件進(jìn)行充電，同時(shí)電網(wǎng)能量也通過(guò)所述電源板單元對(duì)控制單元進(jìn)行供電；當(dāng)電容型式儲(chǔ)能組件充滿(mǎn)電后，由電容型式儲(chǔ)能組件供電；控制單元控制全橋式轉(zhuǎn)換單元與電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)搭接，此時(shí)電力轉(zhuǎn)換器會(huì)輸出與電網(wǎng)電壓頻率及電壓水平相當(dāng)?shù)慕涣麟婋妷?，進(jìn)行全時(shí)并網(wǎng)。
8.如權(quán)利要求7所述的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該電力轉(zhuǎn)換器與電網(wǎng)搭接后，電力轉(zhuǎn)換器會(huì)自動(dòng)與電網(wǎng)并網(wǎng)；當(dāng)風(fēng)機(jī)因受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電時(shí)，風(fēng)機(jī)輸出的三相交流電可實(shí)時(shí)通過(guò)所述三相全橋整流單元，將三相交流電整流并升壓成高電壓水平的直流電并儲(chǔ)存于所述電容型式儲(chǔ)能組件，全橋式轉(zhuǎn)換單元?jiǎng)t將儲(chǔ)存于電容型式儲(chǔ)能組件的能量降壓并轉(zhuǎn)換成交流電傳送至電網(wǎng)上。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該電力轉(zhuǎn)換器開(kāi)機(jī)后即與電網(wǎng)搭接并網(wǎng)，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)電時(shí)電力轉(zhuǎn)換器可直接將該風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的能量傳送到電網(wǎng)上，不需經(jīng)過(guò)開(kāi)機(jī)程序以及并網(wǎng)程序。
10.如權(quán)利要求1所述的具有實(shí)時(shí)發(fā)電且全時(shí)并網(wǎng)功能的風(fēng)機(jī)用電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該電力轉(zhuǎn)換器可用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及水平軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK104377734SQ201410699931
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】申林, 劉書(shū)芳, 劉魏 申請(qǐng)人:東元總合科技（杭州）有限公司