[发明专利]交流电源能量管理

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2007年5月8日申请的美国临时申请序列号60/916764的权 益，其全部内容结合于此作为参考。

背景技术

当前，公司和个人比以往更多地依赖对于电子装置的持续供电。如果没有 电能，公司不能制造商品或完全不能操作，例如如果公司从事通过因特网提供 信息的业务。如果没有电能，公司和个人完全不能从事关键行为，例如制造商 品、提供服务以及处理个人财务(例如提交纳税申报单以及支付账单)。由于 对于电能的这样严重的依赖，个人和公司希望能够迅速地校正电能断供，和/ 或具有备用电源，使得它们的事务和业务不被显著地影响。

例如太阳能的交流能源对于家用和商用均是期望的能源。对于家用的情 况，用户可能需要交流能源，因为他们的家没有连接到电网，或者可能期望交 流能源来补充来自电网的电能。对于没有与电网连接的房屋，太阳电池板可以 用于接收太阳能、将太阳能转化为电能、并且将电能存储在电池内用于将来使 用。例如，当太阳能不可用的晚上或其他时候，电池可以用于提供电能。这些 不与电网连接的系统可能是复杂的、昂贵的、和物理上很大。对于与电网连接 的房屋，用于转换太阳能的系统不使用电池并且与电网并行使用。如果电网具 有一定规范(specifications)，那么通过太阳能系统获得的能量按照需要被本地 使用，由太阳能系统提供的过剩能量被发送给电网，并且由太阳能系统提供的 多出的能量被用于给从电网提取的负载供电。

在电压下降或大停电的过程中，与电网连接的太阳能系统对电网的服务存 在安全问题。当使用电能在规范以外(例如电压下降或大停电)时，在修理电 网的过程中需要限制能量不进电网，使得当修理电网的工人在电源的下游工作 时不受到电击。

发明内容

根据本公开的示例性的电能转换器系统包括电能转换器系统，所述电能转 换器系统包括：DC至AC电能转换器；第一输出，用于连接至电网；第一输 入，用于连接至所述电网；多个第二输出，每个第二输出用于连接至对应的 AC负载；电网开关，连接至转换器和第一输出；多个负载开关，连接至转换 器、第二输出以及第一输入；以及控制器，连接至负载开关和第一输出，并且 用于确定来自所述电网的能量是否满足至少一个标准，如果满足所述至少一个 标准，则所述控制器还用于控制电网开关和负载开关以将转换器连接至第一输 出并且将第一输入连接至第二输出，如果不满足所述至少一个标准，则所述控 制器控制电网开关和负载开关将转换器与第一输出分离并且将转换器连接至 至少一个第二输出。

这样的电能转换器系统的实施例可以包括一个或多个下面的特征。控制器 用于根据是否满足所述至少一个标准来向转换器提供模式指示信号。转换器用 于根据从控制器接收的模式指示信号在CSI模式或VSI模式操作。在CSI模 式中，转换器用于根据从转换器获得的电能数量以第一输出的电压提供能量， 所述第一输出的电压具有对应的电流，并且其中，在VSI模式中，转换器用 于以预定电压提供能量，所述预定电压具有由连接至第二输出的AC负载确定 的电流。预定电压是与当电网是可操作的时候由电网提供的电压近似相同的电 压。所述至少一个标准包括可接受范围的电压和可接受范围的频率的至少一 个。控制器进一步用于确定系统并不是无意地被孤立的。控制器连接至所述第 二输出并且用于控制AC负载开关，从而如果提供给第二输出的电能大于转换 器可以得到的电能数量，则改变至第二输出的部分的电能分配，所述电能由转 换器提供的。如果提供给第二输出的电能大于转换器可以得到的电能数量，则 控制器用于使得与最低优先级、当前连接的、不可延迟的AC负载相关联的 AC负载开关将转换器与对应的第二输出分离。所述负载开关被置于将第二输 出连接至转换器的第一状态、将第二输出连接至第一输入的第二状态、以及将 第二输出既不连接至转换器也不连接至第一输入的第三状态。系统可以包括第 二输入，用于连接至与所述电网分离的AC电源，其中所述负载开关进一步连 接至第二输入。所述负载开关被置于将第二输出连接至转换器的第一状态、将 第二输出连接至第一输入的第二状态、将第二输出连接至第二输入的第三状 态、以及将所述第二输出既不连接转换器也不连接第一输入或第二输入的第四 状态。