專利名稱：模塊式電力管理及方法
與相關申請的相互參照本申請是我94年10月24日提交編號為NO.08/328,574申請的部分接續(xù)申請(CIP)，該申請于03/19/96授予專利5,500,561；它是9/29/93提交而今已放棄的編號為No.08/129,575的一項申請的覆蓋繼續(xù)申請；No.08/129,575又是9/14/92提交而今已放棄的編號為No.07/944,786的一項申請的覆蓋繼續(xù)申請；No.07/944,786則是1/18/91提交而今已放棄作廢編號為No.07/638,637的最早申請的覆蓋申請。
專利5,500,561及我以前申請的公開內容在此引入作為參考。
鑒于不僅在技術文獻而且在專利中一些電工名詞有混亂和經常使人誤解甚至錯誤應用，也為了對一些甚至可能已在我的專利5,500,561中用得不夠嚴謹?shù)拿~加以辯證，這里對“逆變器”(Inverter)或逆變器設備，“變換器”(converter)或變換器設備及“內在DC負載”或內在負載設備等名詞就本CIP公開內容中的用法加以定義。那就是逆變器或逆變器設備是指一器件，電路或系統(tǒng)，它由DC電源供給電能，同時輸出AC電能，即整流的逆向；變換器或變換器設備是指一器件、電路或系統(tǒng)，它接受和給出DC電能，而在能量流動的中間過程里形成AC；名詞內在DC負載或內在DC負載設備是指一DC器件、電路或系統(tǒng)，它相對輸入該點的DC電能起DC負載功能。
上述我的專利5,500,561針對的是用戶側電力管理系統(tǒng)及方法，并公開了幾個實施方案，它們基本緩解電力公司或公用事業(yè)要保持其發(fā)電容量遠大于最大預見電力需要量這一要求。總的說，我的專利及以前的申請針對的是這樣一些系統(tǒng)，其中在電力管理系統(tǒng)中包括一個蓄電池設備形式的直流供電設備，靠它的運行來減輕對電力公司的過量電力需求。
簡言之，在我的共同未審定申請中提出的問題，其本質是基于這一事實，即用戶對電力公司的電力需求量隨每天的不同時間、每周的不同天、每年的不同季節(jié)及/或其他可能影響電力需求的因素包括用戶性質而變動很大。現(xiàn)已有人提出所謂不間斷電源，但它們一般不適于用來徹底有效地緩解問題?？梢訪avin等人1994年2月22日的專利5,289,045作為這類系統(tǒng)的范例，把注意點放在作為現(xiàn)有技術而摘引的那些參照材料與前面述及的我以前的申請作對比上。
本CIP申請對配電普遍適用，尤與專供居民區(qū)之類的配電有關，這類用戶眾所周知，用的是由公用事業(yè)或電力公司供給的AC電能，通常是分相的，意即，電力公司的兩個120V AC相進入建筑物，這樣，就有兩個120V AC電路及一個240V AC電路可資利用。這樣的三線系統(tǒng)包括來自電力公司的兩條電力導線及一條中線導線。這些導線通常的做法是接入用戶配電箱，在那里經合適的斷路器設備接至兩條電力母線和直接接到箱內的中線母線。箱內還裝有接地母線，通常的做法此母線配備有引至箱外的導線連接和帶有一接地極的進線電氣連接，該接地極在接地母線上建立起地電位。
本CIP申請所針對的是有效地使用和/或利用電力及其方法的問題，更確切地說是通過在當事地建立一個雙電壓能力來有效地在該地利用DC電力。
本發(fā)明的目的是使美國以及世界其他各地所見到的普通建筑物室內線路能夠允許連接兩個不同供電系統(tǒng)，一個DC，另一個AC。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個兼容的電力接線系統(tǒng)，它容許DC電力及AC電力同時運行無需對電力接線系統(tǒng)作修改，而與一般的建筑物線路電力出端相接。此兼容性容許，例如工作電壓為低壓24V DC的用電器，尤其是目前已有的或以后將被用作內在DC負荷或內在DC負載設備的，以及那些常規(guī)120V的用電器都可以在同一幢建筑物內同時使用而不用改變現(xiàn)有電纜及電線的敷設。
本發(fā)明的另一個目的是在電力接線系統(tǒng)中引入成組聯(lián)動斷路器設備。
本發(fā)明還有另一個目的是提供雙電壓性能，利用成組聯(lián)動斷路器設備不只把AC電壓回路“高”及“低”壓兩側切斷，而且也把DC回路切斷。
也即，上述目的可以在AC線路上利用一斷路器設備，同樣地在DC線路上用第二個斷路器設備。
本發(fā)明還有另一個目的是提供一內在DC負載設備，它與連接DC電源一側的斷路器設備和連接DC電源另一側的斷路器設備串連成回路。
本發(fā)明再一個目的是提供一種裝置，它只要求有一個簡單的輸入接頭接在生活區(qū)或住宅(活動的或非活動的)的配電箱之后就可以多種不同方式完成其功能，允許單獨使用來自多種DC電源，即發(fā)電機，光生伏打設備、風力透平設備等的DC電能。
本發(fā)明的再一個目的是提供濾波電容器設備與蓄電池設備電氣并聯(lián)布置的組合，濾波電容器設備起有限AC接地通路功能，其電容量大小確保在60Hz時呈低阻抗接地通路；蓄電池設備的作用是以相反方向導通電流，正好與AC電流向地導通的要求相一致。也即蓄電池設備及其相關的DC電源既提供了DC對地隔離通路同時又提供了AC接地導通通路，而濾波電容器設備提供了有限AC接地通路。
本發(fā)明的再一個目的是提供一個與前述目的協(xié)調一致的系統(tǒng)，其中濾波電容器設備是在配電箱中進行硬線連接，蓄電池設備則裝在本發(fā)明的模塊單元的殼體里面。
本發(fā)明另一目的是提供一個配電箱和模塊式電力系統(tǒng)模塊單元的組合，配電箱內裝有中線母線設備、電力母線設備、地線母線設備及濾波電容器設備，后者的電容量有限、體積小以便提供有限接地通路；模塊式電力系統(tǒng)模塊單元殼體內裝有蓄電池設備，它與前述的濾波電容器設備相比電容量相當大、體積也大，以便能反方向導通電流使AC通地。
本發(fā)明的另一目的是提供一個實用途徑把建筑側DC電力應用于內在DC器件或負載。
利用蓄電池設備來達到削去峰尖和填充峰谷從而把用戶需求的峰值功率減至最小是本發(fā)明的又一個目的。
本發(fā)明另一個重要目的是提供一模塊單元，單元中包含蓄電池設備，蓄電池設備提供的電池等效電容的電容量極大，與控制蓄電池設備充電電平的電壓調節(jié)設備或變換器設備組合在一起，體積也大。
本發(fā)明的另一目的是提供一個根據(jù)前一目的的系統(tǒng)，與內在DC負載相結合達到利用蓄電池設備蓄電容量的目的。
本發(fā)明的另一目的是提供一個模塊系統(tǒng)，它利用可再充電蓄電池設備作為臨界(criticals)變換電路的一部分進行濾波和電壓調節(jié)(它可能含有一變換器)來防止蓄電池設備因過充或欠充而遭受損傷，其中蓄電池設備向內在DC負載設備供應電力。
本發(fā)明另一個目的是提供一個配電箱、模塊式電力系統(tǒng)模塊單元和內在DC負載的組合，配電箱內裝有中線母線設備、電力母線設備、地線母線設備及濾波電容器設備，后者電容量有限、體積小，以便形成一個有限AC接地通路和能隔直；模塊單元內裝有與前述濾波電容器設備相比電容量很大體積也大的蓄電池設備；內在DC負載設備用以利用前述蓄電池設備的蓄貯容量。
本發(fā)明再一個目的是令上述蓄電池設備的電池等效電容量非常大，使之與理想的AC接地通路相符；又令上述濾波電容器設備的電容量極小，使之與有限AC接地通路相符，但也足夠大使之能通過充分的電流以保證最壞情況下的事故電流甚低于任何震蕩危險電流，同時要在線路短路時能通過一定量的電流使有關斷路器跳開。
本發(fā)明的一個目的是提供一個與上述目的協(xié)調一致并與變換器設備相配合的結構。此變換器在電能流動的中間過程里產生高頻AC，其中又設有專門的電容器設備，把上述高頻AC的電壓尖峰吸收掉。


圖1表示本發(fā)明的雙電壓概念，成組聯(lián)動斷路器設備概念和關于它們的模塊式概念；圖2表示本發(fā)明中我的共同未審定申請的線性電壓調節(jié)器和控制接口結合成一個設備，用以控制蓄電池設備的充電電平；圖3表示斷路器設備的應用、DC照明線路及輔助DC設備和逆變器的回路組成，同時作出配電箱的簡化表示；和圖4表示一變換器，它由整流器供應DC輸出送往蓄電池設備；如圖所示，蓄電池電氣并聯(lián)一濾波電容器。
此時參照圖1，它是本發(fā)明的部分線路圖，表示為常規(guī)的三線或分相系統(tǒng)，包括電力公司電力線路導線L1及L2和中線N；可能來自電力公司EU，進入住宅、公寓或諸如此類建筑(活動的或不活動的)的配電箱EDB，配電箱的表示極為簡化。這里只需說明EDB有通常的沖出的孔，自電力公司來的或與其他實體往來的電纜或導線都穿過此孔，導線L1及L2連接至電力公司或電力公用事業(yè)的斷路器10及12，通過斷路器10和12保護接至其上的內部電力母線P1及P2、AC配電箱DBA里的住宅線路AL和DC配電箱DBD里的住宅線路內在負載設備LM不被來自公司EU的過電壓或浪涌破壞。中線N在內部連接到中線母線NB,NB與配電箱EDB的內部接地母線GB不直接連接而是加有隔離的。
圖1示出了一個常規(guī)電氣出端E01，其電氣插孔20、22及24分別與導線W20、W22及W24相接，這些導線是穿過箱EDB上適當?shù)臎_出孔進入的，這些導線在內部分別與斷路器14、中線母線NB及地線母線GB相接。前面提到過的斷路器10及12為常規(guī)型式，在傳統(tǒng)的箱EDB鉸接面板轉向一邊因而暴露箱內的任何斷路器時，它們迅速跳回原位。這遠比老式帶螺紋熔斷器插座可取。無論如何，本發(fā)明的模塊特點決定了采用蓄電池設備SB，其正極端與導線B26相連，后者與接地母線導線GB30連接于接點J1,GB30進入箱EDB與接地母線GB相連，如圖所示。蓄電池設備SB的負極端與導線B28相連，導線B28的接點J2與中線母線連線NB32連接在箱EDB內接至中線母線NB，如圖所示。
既然導線W20、W22及W24連接如圖，電氣插頭PL1的腳20′、22＇及24′就可用來給由箱DBA供電的AC負載AL饋電。與之類似，電氣插頭PL2可用來給由箱DBD供電的內在DC負載設備饋電。
圖1示出基本模塊單元M，它不在箱EDB的內部，因而有極大方便之處，這里將對此方便之處作說明?；灸K單元M包含可再充電的蓄電池設備SB，它代表沒有其他DC電力來源時能為耗電利用的蓄電池容量。蓄電池設備SB可按深循環(huán)方式充電，一直到初期電解質達沸點時的充電值為止。所用蓄電池設備應當能實現(xiàn)這一充電值以保證充電電平既不過充也不欠充。
本發(fā)明的一個重要方面是把蓄電池設備SB固有的“電池等效電容量”與濾波電容器FC結合起來混合使用。蓄電池設備SB顯示的單位體積“電池等效電容量”增益值是極為突出的。為說明這一點，一標準濾波電容器FC可具有以微法計(譬如說50微法)的電容量，其體積或容積可以容易地置于箱DB內。蓄電池設備將具有至少10,000法的電池等效電容。蓄電池設備這一高電池等效電容對AC峰尖的濾除極為有效，但其體積很大，不能置于箱EDB內，而且更重要的是，它提供了一個理想的AC接地通路。設若把蓄電池設備SB移去，即使是暫時的，由濾波電容器FC提供的有限AC接地通路也會變得不適合于充當合適的AC接地通路，然而DC電源DCPS或其等價物的存在提供了合適通路。代之以12V深循環(huán)鉛酸電池設備SB，體積約1立方英尺，相對“電池等效電容”就可達至少10,000法，也就是說，這樣的蓄電池設備SB能提供一很大的、和與待利用負荷電流相當?shù)暮细竦腁C接地通路，而濾波電容器FC提供的有限AC接地通路仍必需符合地方電力標準。這兩只電容器聯(lián)合起來運行，兩者都必需符合地方標準，設備SB的電流沿反方向流動，正好與AC向地流動的要求相一致，其相關的DC供電又進而提供了一個DC對地隔離通路；同時在設備SB失效時，設備FC提供了第二個、但有限的AC接地通路。關于后者，設備FC的電容大小定得其容抗Xc充分小，使有足夠電流通過，既保證最惡劣情況下的事故電流甚低于任何振蕩危險電流，又保證在家用電器短路時有關的斷路器能跳開。
雖然濾波電容器FC正常情況下在箱EDB內以硬線連接，它亦可能裝在模塊M內與蓄電池設備并聯(lián)。
可以看到，導線W20及W22有AC電勢，因為電力母線P2通有AC電力；導線W22及W24因有蓄電池設備SB而有DC電勢。所以插孔20及22可以通過電插頭PL1的插頭腳20′和22′與配電箱DBA的AC負載設備AL相連，而插孔22和24可通過電插頭PL2的腳22″和24″與配電箱DBD的內在DC負荷設備LM相連。
如前所述圖1的表示作了一定簡化，它僅連接一條AC電力母線P2，應該還有其他不同的連線；同時導線W22與W24之間僅示出了DC電力的一種利用方式，而實際上電氣出端E01更復雜，具備提供更多方式AC及DC電力的能力，對此隨后將作詳細圖示。
參照圖2，注意所示線路與我共同未審查申請的圖3極為相似，由二極管82和84進行整流，它們向電壓調節(jié)部分(有標志)的TEE線路94、90、92供電，電壓調節(jié)部分與控制接口(有標志)一起工作，自A點輸出DC。這樣本發(fā)明的一個重要目的便得到實現(xiàn)，即蓄電池設備SB的充電電平保持在向內在DC負載如圖2之46或圖3電子(DC)鎮(zhèn)流的熒光照明線路FL供電所應有的電平。注意，專利5,500,501中公開的三種運行方式都可行。
在有AC輸入時，圖2所示電壓調節(jié)器功能部分是維持模塊M中蓄電池設備SB的充電電平的一種設備，蓄電池設備SB的接點為J1和J2(見圖1)。照明負載46當然是一種內在DC負載設備，如在接地母線GB和斷路器B5及B6間形成回路的環(huán)形LIGHTS線路FL，而線路斷路器B5和B6接至中線母線NB，如圖3。圖1的DC電源DCPS是圖2的光生伏打盤設備PV，圖1及圖2均示出了逆變器設備1NV。圖2中配電箱EDB未予全部表示，是為避免圖示過于復雜而作的簡化。
圖3表示配電箱EDB，形式經簡化而不亂，圖3主要為了說明成組聯(lián)動斷路器的概念、內在DC負載設備形成回路的概念和負載源設備的使用。畫出了箱EDB框架，接地母線GB、中線母線NB及電力母線P2都作了注明。DC鎮(zhèn)流熒光照明內在DC負載設備FL包括一個接至箱EDB的配電箱DBD的示例。每個WDBD54和WDBD56回路都是在中線母線NB(-DC)經過斷路器B5及B6至接地母線GB(+DC)之間。示出了四只電氣出端設備E01,E02,E03和E04，它們全都相同，由兩根導線W20分別經斷路器設備B1和B3與電力母線P2連接。與之類似，兩根導線W22分別經斷路器設備B2和B4與中線母線NB連接。這里的兩只斷路器B1和B3，每只對應于圖1中的斷路器14，而兩只斷路器B2和B4每只對應于圖1中的斷路器13。斷路器B1及B2分別“隸屬”于一條AC通路和一條DC通路，斷路器B3和B4有相類似的“隸屬”。
電氣插頭PL1及/或PL2可如前所述以其插腳20′,22′,24′及/或20″,22″、24″插入電氣出端。
DC電源DCPS表示為DC發(fā)電機及光生伏打盤設備PV，后者在經調節(jié)器40調節(jié)后，經過隔離二極管D2接至接點A；DC發(fā)電機DCPS的正極端經隔離二極管D1亦接至此點。接點A通過斷路器B8接至地線母線GB，而從逆變器50來的AC輸入靠導線W50接至中線母線NB，通過導線W52接至斷路器B7。內在DC負載設備回路有效地使有關導線的承載電流能力加倍，而關于斷路器設備的AC及DC通路成組聯(lián)動使雙電壓得以高度安全地執(zhí)行。
重述上述某些內容，本發(fā)明中模塊概念的重要性在于它最后形成分立式實體，它們是蓄電池設備SB和濾波電容器設備FC。蓄電池設備SB具有適于成為良好的AC接地通路的巨大電池等效電容；而濾波電容器設備FC具有極小的電容以符合有限AC接地通路的要求，且其電容大小使容抗Xc降低到有足夠電流通過，以保證在最壞情況下故障電流甚低于任何振蕩危險電流，另一方面保證在家用電器短路的事故情況下，通過的電流足夠使有關斷路器跳開。如上所述，濾波電容器FC的電容量約在50微法。
圖4表示的是一種開關型變換器的線路，變換器效率極高，其形式也是優(yōu)選的，因為這種DC-DC型電源代表了同時代里所可能的高效率。圖4示出了輸入機構，其中一些未標參照字符，全按功能作了標號，也示出了輸出機構，對之全都未標出參照字符，而按功能作了標號。無論何種情況，其含義應是清楚的，相信不需要對參照字符和機構作詳細說明。
標有參照字符501的虛線方框內表示的是典型的全波整流橋式電路(對逆變器的對立物)，在接點501′向電容器505供電，其意圖是減少線路501的整流紋波分量，并在接點501′和導線501V之間形成經過濾波的DC輸入電壓，向變換器設備借電。
圖中變換器線路接在整流線路501之后，由501供給經過濾波的DC，在部分521內有接點521′及521″，兩點間連接電阻/電容偶521r及521c，此偶又提供接點521。接點521接導線521V，導線521V向脈寬調制器503提供正電壓Vcc，接點521并向二極管521d1供電，二極管521d1接至連接在二極管521d2和接點521″之間的并聯(lián)電阻/電容偶。
變換器采用503所指的脈寬調制器PWM，用它控制開關晶體管線路508將導線508V上的瞬變電壓窄脈沖加到變壓器506的原邊，令電流循環(huán)送往變壓器初級繞組L1和L2。由此“在能量流動的中間過程形成AC”。恰如上述“變換器”定義中所定義的。變壓器506的副邊表示為繞組L3和L4。
電路509是脈寬調制器503與變壓器506副邊的控制設備522之間的光隔離開關，它使變壓器506原邊脈寬調制器503在導線509V上形成的控制電壓可充當副邊控制設備522的輸入以影響脈寬調制器PWM503而不致有自次級線路返回的漏電流。通常變壓器506形成的變換頻率將為20,000-100,000Hz，這需要用專門的電容器517來吸收這些瞬變量，若要用，電容器517的電容量通常在1微法左右。
次級繞組L4驅動線路514，后者相似于整流器501加上電容器505的濾波，提供DC輸出，這里通過導線514V專門將其輸入控制設備522?？刂圃O備522有一輸出導線522。接到光隔離開關510，用以控制按我以前申請的原理的電壓控制的三種運行方式。那就是當光隔離器510開關“通”時，便處于光生伏打設備520的DC電流導通的那些運行方式，即DC電力輸入由設備520單供或由設備520供部分或共擔DC電力輸入。當光隔離器開關“不通”時，就按另一種方式運行，DC電力輸入完全由另一電源供給(即無光生伏打輸入)。
方式由兩接點J1和J2間的DC支配電壓(或設置一連接此兩接點的可再充電DC機構例如蓄電池設備)來檢控，此時方式1-DC電力單獨輸入到可再充電DC機構、方式2-DC電力共同輸入和方式3-無DC電力輸入此DC充電機構，是每日的程序。亦即當導線523和524與圖4中DC電源之一，或與如圖1或圖3中-DC電源如DCPS相連時，系統(tǒng)就能完全勝任其預定的任務。
換句話說，加至蓄電池設備的DC電壓將取決于圖2中電阻36、42、43、44、45、68、70、74及76或圖4中包括511、512、513和515在內的電阻所形成的反饋。
按照本發(fā)明，這一系統(tǒng)即使在輸入極少的情況下也是能工作的。例如在那些AC或DC電力只有一部分時間里供應，或只能從處在本地的機構取得的地方，這里圖中公開的某個結構就能有效地為蓄電池設備供應DC電力。
權利要求
1．一種模塊式電力管理系統(tǒng)，包括-配電盤；-裝在該盤內的母線系統(tǒng)，包括電力母線設備、中線母線設備和接地母線設備；-模塊單元，包括蓄電池設備，在該盤外，與所述中線母線設備和所述接地母線設備連接；外部線路設備，由所述配電盤供電；和斷路器設備，與所述外部線路設備相配，包括至少一對斷路器，它們成組聯(lián)動，同時跳開。
2．如權利要求1中所述的模塊式電力管理系統(tǒng)，所述的成對斷路器之一與一外部DC線路設備連接，另一個則與一外部AC線路設備連接。
3．如權利要求2所述的模塊式管理系統(tǒng)，包括DC電力供應設備，它為所述蓄電池設備供應DC電力，與所述模塊單元連接。
4．如權利要求3所述的模塊式電力管理系統(tǒng)，所述DC電力供應設備是電壓調節(jié)設備，它把所述蓄電池設備保持在要求的電壓范圍之內。
5．如權利要求3所述的模塊式電力管理系統(tǒng)，所述DC電力供應設備為變換器設備。
6．如權利要求3所述的模塊式電力管理系統(tǒng)，所述外部線路之一為一內在DC負載設備。
7．如權利要求1所述的模塊式電力管理系統(tǒng)，所述成對斷路器之一與一DC外部線路連接，另一個接至一AC外部線路。
8．如權利要求7所述的模塊式電力管理系統(tǒng)，所述成對斷路器之一與一DC外部線路連接，另一個接至一AC外部線路。
9．如權利要求8所述的模塊式電力管理系統(tǒng)，所述外部線路之一為一內在DC負載設備。
10．一種管理電力的方法，包括在所在地提供AC及DC兩種電力的性能、提供蓄電池設備以儲存DC電能、向所述蓄電池設備提供DC電力以保持所述蓄電池設備的充電電平使之勿超過滿充、和在AC及DC電力通路上提供斷路器，并將所述斷路器成組聯(lián)動使之同時跳開。
11．如權利要求10所述的管理電力的方法，包括提供濾波電容器與所述蓄電池設備電氣并聯(lián)的步驟，所述蓄電池設備的電池等效電容量極大以符合于理想AC接地通路；而所述濾波電容器設備的電容量極小以符合于有限AC接地通路，但又充分大，使有足夠電流通過以保證最壞情況下故障電流甚低于任何振蕩危險值，在短路事故時允許流過足夠電流令有關的斷路器跳開。
12．一種管理電力的方法，它包括提供儲存DC電能的蓄電池設備；向所述蓄電池設備提供DC電力；提供濾波電容器設備，它與所述蓄電池設備電氣并聯(lián)；所述蓄電池設備的電池等效電容量極大以符合于理想AC接地通路，而所述濾波電容器設備電容量極小以符合于有限AC接地通路，但亦充分大以便有足夠電流通過以保證最壞情況下故障電流甚低于任何振蕩危險值，在短路事故時允許流過足夠電流令有關的斷路器跳開。
13．如權利要求12所述的管理電力的方法，還提供AC及DC電路上的斷路器設備，并且將所述斷路器設備成組聯(lián)動使之同時跳開。
14．在一電力管理系統(tǒng)中，蓄電池設備與濾波電容器設備組合，提供一個AC接地導通通路和一個DC對地隔離通路，和用以控制所述蓄電池設備充電電平的設備；所述濾波電容器設備提供的電容量的大小保證在60Hz接地通路有低阻抗，所述蓄電池設備提供的電容量的大小保證以任一方向流經它的電流導通到地。
15．如權利要求14所述的電力管理系統(tǒng)，其中所述用以控制所述蓄電池設備充電電平的設備為一電壓調節(jié)器設備，它帶有向所述電壓調節(jié)器設備供DC的整流器設備。
16．如權利要求14所述的電力管理系統(tǒng)，其中所述用以控制所述蓄電池設備充電電平的設備是一變換器設備，它帶有向所述變換器設備提供DC的整流器設備。
17．一種電力管理系統(tǒng)，包括一配電箱與一模塊式單元的組合，所述箱內裝有電力母線設備、中線母線設備、接地母線設備和一AC旁通濾波電容器設備，該AC旁通濾波電容器設備的電容量和體積比較小，接在所述中線母線設備和所述接地母線設備之間；所述模塊單元內裝蓄電池設備，提供較之所述AC旁路濾波電容器設備的電容量和體積大得很多的電池等效電容和體積，所述蓄電池設備裝在所述模塊式單元殼體內，跨接于所述中線母線設備和所述接地母線設備。
18．如權利要求17所述的組合，包括DC電力供應設備和內在DC負載設備；前者向所述蓄電池設備供應DC電能，后者接在所述接地母線設備和所述中線母線設備之間以接受所述蓄電池設備的供電。
19．如權利要求18所述的組合，包括成組聯(lián)動斷路器設備，成組聯(lián)動是為了同時跳開。
20．如權利要求19所述的組合，其中所述DC電力供應設備包括從電力發(fā)生設備、光生伏打設備和其他的DC電源的組中選出的一種裝置。
21．如權利要求17所述的組合，包括電壓調節(jié)器設備和整流器設備，前者是為保持所述蓄電池設備的充電電平，后者是為向所述調節(jié)器設備供應DC。
22．如權利要求17所述的組合，包括變換器設備和整流設備，前者是為保持所述蓄電池設備的充電電平，后者是為向所述變換器設備供應DC。
23．如權利要求21所述的組合，包括成組聯(lián)動斷路器，成組聯(lián)動使它們同時跳開。
24．如權利要求23所述的組合，其中所述DC電力供應設備包括從電力發(fā)生設備、光生伏打設備及其他DC電源的組中選出的一種裝置。
25．如權利要求22所述的組合，包括成組聯(lián)動斷路器設備，成組聯(lián)動使它們同時跳開。
26．如權利要求25所述的組合，其中所述DC電力供應設備包括從電力發(fā)生設備、光生伏打設備和其他DC電源的組中選出的一種器件。
27．在一電力管理系統(tǒng)中，蓄電池設備與濾波電容器設備的組合，提供AC接地導通通路和DC對地隔離通路；及控制所述蓄電池設備充電電平的設備，所述濾波電容器設備提供的電容量的大小保證在60Hz接地通路為低阻抗，所述蓄電池設備提供的電容量的大小保證以任一方向流經它的電流導通到地，所述控制所述蓄電池設備充電電平的設備在所述蓄電池設備從系統(tǒng)撤去的情況下能有效地保持所述的AC接地導通通路。
28．如權利要求27所述的電力管理系統(tǒng)，其中所述控制充電電平的設備包括DC電源設備。
29．如權利要求28所述的電力管理系統(tǒng)，其中所述控制充電電平的設備包括電壓調節(jié)器設備。
30．如權利要求29所述的電力管理系統(tǒng)，其中所述控制充電電平的設備包括變換器設備，在該變換器設備里產生高頻AC，該高頻AC出現(xiàn)在能量流的中間過程。
31．如權利要求30所述的電力管理系統(tǒng)中，包括專門的濾波電容器設備，它吸收所述高頻AC的電壓尖峰。
全文摘要
一種配電系統(tǒng)及方法,包括:具有巨大等效電容的蓄電池組(M),具備良好的紋波過濾作用及理想的接地通路;一個微法級濾波電容器機構(FC),提供隔直流和AC有限接地通路。蓄電池實體(SB)由DC電源保持充電,DC電源提供可調DC電力,其中,能采用開關調節(jié)。此系統(tǒng)和方法有提供DC和AC雙電壓的能力,其中的斷路器(10,12,14及15)可成組聯(lián)動以達到同時切斷線路,同時其中可把內在DC電路(DBD)接入回路以增加電流負載能力。
文檔編號H02J1/06GK1217096SQ96180268
公開日1999年5月19日 申請日期1996年3月18日 優(yōu)先權日1996年3月7日
發(fā)明者威廉·G·威利姆 申請人:尼克斯特克電力系統(tǒng)公司, 威廉·G·威利姆