TWI574481B - Hybrid power supply - Google Patents

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TWI574481B
TWI574481B TW104142024A TW104142024A TWI574481B TW I574481 B TWI574481 B TW I574481B TW 104142024 A TW104142024 A TW 104142024A TW 104142024 A TW104142024 A TW 104142024A TW I574481 B TWI574481 B TW I574481B
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power supply
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Chi Sheng Wu
Kuo Kuang Jen
Hsuang Chang Chiang
Tsang Li Tai
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Nat Chung-Shan Inst Of Science And Tech
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Description

混合式供電裝置
本發明係關於一種混合式供電裝置，特別是關於一種具負載不平衡補償功能之混合式供電裝置。
在單相供電系統中，通常利用一個二次繞線側具有中心抽頭結構的單相變壓器來達成單相三線式的配電方式，該配電方式在負載不平衡下易造成電壓不平衡、變壓器飽和及過熱等問題，為避免此問題需限制負載不平衡程度，但卻會造成供電容量下降。為克服上述問題，需要能夠在負載不平衡下對不平衡電流作補償，以維持原系統供電容量，故一般常利用單相三線式變流器來加以補償，而且可以省去變壓器。此外，過去研究單相三線式變流器電路主要採用三臂式切換之控制，該控制架構主要利用將單相三線系統解耦成共模(common-mode)及差模(different-mode)系統來控制，也就是將系統變成一組220V系統與二組110V系統，並使二組110V系統之控制為解耦，上述的控制方式較為複雜，而且該變流器電路之中心臂還需串聯一濾波電感，因而造成系統建置成本與體積的增加。
本發明之一目的在於對單相三線式系統之負載不平衡進行不平衡電流補償，以增進供電系統之穩定度與可靠度。
本發明之另一目的在於提供變流器中心線不需串接電感的一單相三線式變流器電路，以降低成本。
為達上述目的及其他目的，本發明提出一種混合式供電裝置．係包含：一電能供應元件，用以提供一直流電壓；一直流至直流轉換模組，係耦接該電能供應元件，該直流至直流轉換模組接收該直流電壓，並對該直流電壓進行電壓位準轉換，以輸出一穩定直流電壓；一變流模組，係耦接於該直流至直流轉換模組與一負載之間，該變流模組接收該穩定直流電壓，並將該穩定直流電壓轉換為一交流電壓，以對該負載進行供電；及一併網切換開關，係耦接該變流模組，該併網切換開關係將該變流模組與一市電網路並聯或與該市電網路切離，以對該負載進行併網模式供電或獨立模式供電，其中，於該併網模式下，該變流模組係對該負載進行負載不平衡之不平衡電流補償。
於本發明之一實施例中，該直流至直流轉換模組係包含一雙向式直流至直流轉換器、一第一電流控制器、一第一開關、一第二開關、一直流電壓控制器、一充電控制器與一電力控制器，該第一電流控制器係耦接於該雙向式直流至直流轉換器與該第一開關之間，該第一開關係耦接該第二 開關與該直流電壓控制器，以便依功能需求在第二開關與該直流電壓控制器之間做切換，該第二開關係耦接該充電控制器與該電力控制器，以便依功能需求在該充電控制器與該電力控制器之間做切換。
於本發明之一實施例中，該變流模組係包含：一交流電壓控制器，係用一調整該負載之電壓；一變流器，該變流器係具有一輸入端與一輸出端，該輸入端係與該雙向式直流至直流轉換器及該直流電壓控制器相耦接，該輸出端係與該交流電壓控制器及該負載相耦接；一負載不平衡控制器，係用以對該負載進行不平衡電流補償；一第三開關，係耦接該交流電壓控制器與該負載不平衡控制器，以便依功能需求在該交流電壓控制器與該負載不平衡控制器之間做切換；一第二電流控制器，係耦接該變流器與該第三開關；及一乘法器，係耦接該負載不平衡控制器。
於本發明之一實施例中，於該併網模式下，該市電網路之輸入端係耦接一鎖相迴路模組，該乘法器係耦接於該直流電壓控制器與該鎖相迴路模組之間，該不平衡電流補償係藉由該鎖相迴路模組、該直流電壓控制器、該乘法器與該負載不平衡控制器進行電流補償。
於本發明之一實施例中，該鎖相迴路模組係產生與市電同步之一同步訊號，該直流電壓控制器係產生一調整訊號，該同步訊號與該調整訊號係經由該乘法器運算而產生 一命令電流，該命令電流與該負載上之一負載電流係透過該負載不平衡控制器之內部運算，並對該負載進行該不平衡電流補償，以產生一平衡電流至該第二電流控制器。
於本發明之一實施例中，該變流器具有複數個開關元件，該第二電流控制器係對該平衡電流與該變流器產生之一輸出電流進行邏輯運算，以產生一控制訊號，該控制訊號係用以控制該變流器中之各該開關元件的切換，並藉由脈寬調變的方式使饋入市電之電流波形為一正弦波。
於本發明之一實施例中，於該併網模式下，該第一開關係耦接於該第二開關，該直流至直流轉換模組係藉由該第二開關以切換一充電模式或一饋電模式，於該充電模式下，該第二開關選擇由充電控制器產生電流命令，以藉由市電網路對該電能供應元件進行充電，於該饋電模式下，該第二開關選擇由電力控制器產生電流命令，以藉由該電能供應元件將電力饋入市電網路。
於本發明之一實施例中，於該獨立模式下，該第一開關係耦接於該直流電壓控制器，該第三開關選擇由該交流電壓控制器產生電流命令，以調整該負載之電壓，該電能供應元件係提供一直流電壓，該直流電壓係透過該直流至直流轉換模組與該變流模組之轉換，以對該負載進行供電。
於本發明之一實施例中，該電能供應元件係為一蓄電池或一太陽能供電模組，該雙向式直流至直流轉換器係 採用電流源推挽式電路架構，該變流器係採用單相三線式電路架構。
於本發明之一實施例中，該直流電壓控制器、該交流電壓控制器、該第一電流控制器與該第二電流控制器係選自比例控制器、比例積分控制器、第二型控制器之任一者，其中該第二型控制器係包含一比例積分控制器及一低通濾波器。
藉此，本發明可藉由對單相三線式系統之負載不平衡進行不平衡電流補償，以增進供電系統之穩定度與可靠度。此外，本發明之混合式供電系統可不需要使用變壓器與濾波電感，因此可降低系統體積與重量，進而達到降低成本之功效。
以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本發明達到預定目的所採取的方式、手段及功效。而有關本發明的其他目的及優點，將在後續的說明及圖示中加以闡述。
1‧‧‧電能供應元件
2‧‧‧直流至直流轉換模組
3‧‧‧變流模組
4‧‧‧負載
5‧‧‧市電網路
6‧‧‧鎖相迴路模組
21‧‧‧雙向式直流至直流轉換器
22‧‧‧第一電流控制器
23‧‧‧直流電壓控制器
24‧‧‧充電控制器
25‧‧‧電力控制器
31‧‧‧變流器
32‧‧‧第二電流控制器
33‧‧‧交流電壓控制器
34‧‧‧負載不平衡控制器
35‧‧‧乘法器
100‧‧‧混合式供電裝置
311‧‧‧開關元件
312‧‧‧開關元件
313‧‧‧開關元件
314‧‧‧開關元件
315‧‧‧開關元件
316‧‧‧開關元件
321‧‧‧上臂電流控制器
322‧‧‧下臂電流控制器
323‧‧‧正弦波脈寬調變器
341‧‧‧加法器
342‧‧‧加法器
351‧‧‧乘法器
352‧‧‧乘法器
Id‧‧‧直流鏈電流
IL‧‧‧負載電流
Im *‧‧‧命令電流
Io‧‧‧輸出電流
MSW‧‧‧併網切換開關
R1‧‧‧負載
R2‧‧‧負載
R3‧‧‧負載
SW1‧‧‧第一開關
SW2‧‧‧第二開關
SW3‧‧‧第三開關
Vcon‧‧‧控制電壓
Vd‧‧‧直流鏈電壓
Vs‧‧‧市電網路
圖1係為本發明一實施例中混合式供電裝置的控制架構示意圖。
圖2係為本發明一實施例中變流模組與市電網路並聯的控制架構示意圖。
以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。
圖1為本發明一實施例中混合式供電裝置的控制架構示意圖，請參閱圖1，本實施例中提供一種混合式供電裝置100，該混合式供電裝置100包含一電能供應元件1、一直流至直流轉換模組2、一變流模組3與一併網切換開關MSW。該電能供應元件1用以提供一直流電壓。該直流至直流轉換模組2係耦接該電能供應元件1，並接收該直流電壓，以對該直流電壓進行電壓位準轉換，而輸出一穩定直流電壓。該變流模組3係耦接於該直流至直流轉換模組2與一負載4之間，該變流模組3接收該穩定直流電壓，並將該穩定直流電壓轉換為一交流電壓，以對該負載4進行供電。該併網切換開關MSW係耦接該變流模組3，並將該變流模組3與一市電網路5並聯或與該市電網路5切離，以對該負載4進行併網模式供電或獨立模式供電，其中，於該併網模式下，該變流模組3係對該負載4進行負載不平衡之不平衡電流補償。
於一實施例中，如圖1所示，該直流至直流轉換模組2係包含一雙向式直流至直流轉換器21、一第一電流控制器22、一第一開關SW1、一第二開關SW2、一直流電壓控制器23、一充電控制器24與一電力控制器25，該第一電流控制器 22係耦接於該雙向式直流至直流轉換器21與該第一開關SW1之間，該第一開關SW1係耦接該第二開關SW2與該直流電壓控制器23，該第二開關SW2係耦接該充電控制器24與該電力控制器25。該變流模組3係包含：一交流電壓控制器33，係用以調整該負載4之電壓；一變流器31，該變流器31係具有一輸入端與一輸出端，該輸入端係與該雙向式直流至直流轉換器21及該直流電壓控制器23相耦接，該輸出端係與該交流電壓控制器33及該負載4相耦接；一負載不平衡控制器34，係用以對該負載4進行不平衡電流補償；一第三開關SW3，係耦接該交流電壓控制器33與該負載不平衡控制器34；一第二電流控制器32，係耦接該變流器31與該第三開關SW3；一乘法器35，係耦接該負載不平衡控制器34。
於一實施例中，該直流至直流轉換模組2與該變流模組3均採用電流控制，分別利用該第一開關SW1與該第三開關SW3來選擇電流命令。於該併網模式下，變流器31透過併網切換開關MSW與市電網路5並聯，該直流至直流轉換模組2係藉由該第二開關SW2以切換一充電模式或一饋電模式，該雙向式直流至直流轉換器21之電流命令由該第一開關SW1與該第二開關SW2所產生，當由市電網路5對電能供應元件1充電時，該第二開關SW2選擇由充電控制器24產生電流命令；若要由電能供應元件1將電力饋入市電網路5時，該第二開關SW2則選擇由電力控制器25產生電流命令。於本實施例中， 該市電網路5之輸入端係耦接一鎖相迴路模組6，該乘法器35係耦接於該直流電壓控制器23與該鎖相迴路模組6之間。該鎖相迴路模組6係產生與市電同步之一同步訊號sinωt，該直流電壓控制器23係產生一調整訊號Im *，該同步訊號sinωt與該調整訊號Im *係經由該乘法器35與該負載不平衡控制器34之運算，以產生一電流命令，再藉由第二電流控制器32之調整使饋入(亦或汲取)市電網路5之電流波形為正弦波、功率因數為一，同時補償負載4之電流不平衡、電力諧波與虛功損耗。
圖2為本發明一實施例中變流模組與市電網路並聯的控制架構示意圖。請參閱圖2，本實施例係就併網模式下，對負載不平衡之不平衡電流補償方式加以說明。如圖2所示，該變流器31係採用單相三線式電路架構，該變流器31係具有一上臂a、一中臂c與一下臂b，輸出電流Ioa、Ioc、Iob係分別對應至該上臂a、該中臂c與該下臂b，負載電流ILa、ILb係分別對應至不平衡負載R1與R2。首先，該鎖相迴路模組6係產生與市電網路5同步之一同步訊號sinωt，該直流電壓控制器係產生一調整訊號Im *，該同步訊號sinωt與該調整訊號Im *係分別經由兩個乘法器351、352運算而產生兩個對應至該上臂a與該下臂b之命令電流Isa *、Isb *，各該命令電流Isa *、Isb *與各該負載電流ILa、ILb分別經由兩個加法器341、342運算後而輸出兩個平衡電流Ioa *、Iob *，該等平衡電流Ioa *、Iob *係與該等輸出電流Ioa、Iob再分別經由一上臂電流控制器321與一下臂電流控制器 322調整後，產生對應至該上臂a與該下臂b之控制電壓Vcona、Vconb，假設該中臂c之控制電壓Vconc為零，則該等控制電壓Vcona、Vconb可在輸入至一正弦波脈寬調變器(SPWM)323，藉由脈寬調變的方式控制該變流器中開關元件311~316的切換，以使饋入市電之電流波形為一正弦波。
於一實施例中，請參閱圖1，當該變流模組3與該市電網路5切離時(獨立模式)，該第一開關SW1係切換至該直流電壓控制器23，該第三開關SW3選擇由該交流電壓控制器33產生電流命令，以調整該負載4之電壓，該電能供應元件1係提供一直流電壓，該直流電壓係透過該直流至直流轉換模組2與該變流模組3之轉換，以對該負載4進行供電。
於一實施例中，舉例而言，該雙向式直流至直流轉換器係採用電流源推挽式電路架構，該電能供應元件可為一蓄電池或一太陽能供電模組。
於一實施例中，該直流電壓控制器、該交流電壓控制器、該第一電流控制器與該第二電流控制器係選自比例控制器、比例積分控制器、第二型控制器之任一者，其中該第二型控制器係包含一比例積分控制器及一低通濾波器。
與習知技術相較，本發明可藉由對單相三線式系統之負載不平衡進行不平衡電流補償，以增進供電系統之穩定度與可靠度。此外，本發明之混合式供電系統可不需要使用變壓器與濾波電感，因此可降低系統體積與重量，進而達 到降低成本之功效。
上述之實施例僅為例示性說明本發明之特點及其功效，而非用於限制本發明之實質技術內容的範圍。任何熟習此技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
1‧‧‧電能供應元件
2‧‧‧直流至直流轉換模組
3‧‧‧變流模組
4‧‧‧負載
5‧‧‧市電網路
6‧‧‧鎖相迴路模組
21‧‧‧雙向式直流至直流轉換器
22‧‧‧第一電流控制器
23‧‧‧直流電壓控制器
24‧‧‧充電控制器
25‧‧‧電力控制器
31‧‧‧變流器
32‧‧‧第二電流控制器
33‧‧‧交流電壓控制器
34‧‧‧負載不平衡控制器
35‧‧‧乘法器
100‧‧‧混合式供電裝置
Id‧‧‧直流鏈電流
Im *‧‧‧命令電流
Io‧‧‧輸出電流
MSW‧‧‧併網切換開關
SW1‧‧‧第一開關
SW2‧‧‧第二開關
SW3‧‧‧第三開關
Vd‧‧‧直流鏈電壓

Claims (9)

  1. 一種混合式供電裝置．係包含：一電能供應元件，用以提供一直流電壓；一直流至直流轉換模組，係耦接該電能供應元件，該直流至直流轉換模組接收該直流電壓，並對該直流電壓進行電壓位準轉換，以輸出一穩定直流電壓；一變流模組，係耦接於該直流至直流轉換模組與一負載之間，該變流模組接收該穩定直流電壓，並將該穩定直流電壓轉換為一交流電壓，以對該負載進行供電；及一併網切換開關，係耦接該變流模組，該併網切換開關係將該變流模組與一市電網路並聯或與該市電網路切離，以對該負載進行併網模式供電或獨立模式供電；其中，於該併網模式下，該變流模組係對該負載進行負載不平衡之不平衡電流補償，該直流至直流轉換模組係包含一雙向式直流至直流轉換器、一第一電流控制器、一第一開關、一第二開關、一直流電壓控制器、一充電控制器與一電力控制器，該第一電流控制器係耦接於該雙向式直流至直流轉換器與該第一開關之間，該第一開關係耦接該第二開關與該直流電壓控制器，以便依功能需求在第二開關與該直流電壓控制器之間做切換，該第二開關係耦接該充電控制器與該電力控制器，以便依功能需求在該充電控制器與該電力控制器之間做切換。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之混合式供電裝置，其中該變流模組係包含：一交流電壓控制器，係用一調整該負載之電壓；一變流器，該變流器係具有一輸入端與一輸出端，該輸入端係與該雙向式直流至直流轉換器及該直流電壓控制器相耦接，該輸出端係與該交流電壓控制器及該負載相耦接；一負載不平衡控制器，係用以對該負載進行不平衡電流補償；一第三開關，係耦接該交流電壓控制器與該負載不平衡控制器，以便依功能需求在該交流電壓控制器與該負載不平衡控制器之間做切換；一第二電流控制器，係耦接該變流器與該第三開關；及一乘法器，係耦接該負載不平衡控制器。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之混合式供電裝置，其中於該併網模式下，該市電網路之輸入端係耦接一鎖相迴路模組，該乘法器係耦接於該直流電壓控制器與該鎖相迴路模組之間，該不平衡電流補償係藉由該鎖相迴路模組、該直流電壓控制器、該乘法器與該負載不平衡控制器進行電流補償。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之混合式供電裝置，其中該鎖相迴路模組係產生與市電網路同步之一同步訊號，該直流電壓控制器係產生一調整訊號，該同步訊號與該調整訊號係經由該乘法器運算而產生一命令電流，該命令電流與該負載上 之一負載電流係透過該負載不平衡控制器之內部運算對該負載進行該不平衡電流補償，以產生一平衡電流至該第二電流控制器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之混合式供電裝置，其中該變流器具有複數個開關元件，該第二電流控制器係對該平衡電流與該變流器產生之一輸出電流進行邏輯運算，以產生一控制訊號，該控制訊號係用以控制該變流器中之各該開關元件的切換，並藉由脈寬調變的方式使饋入市電之電流波形為一正弦波。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之混合式供電裝置，其中於該併網模式下，該第一開關係耦接於該第二開關，該直流至直流轉換模組係藉由該第二開關以切換一充電模式或一饋電模式：於該充電模式下，該第二開關選擇由充電控制器產生電流命令，以藉由市電網路對該電能供應元件進行充電；於該饋電模式下，該第二開關選擇由電力控制器產生電流命令，以藉由該電能供應元件將電力饋入市電網路。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之混合式供電裝置，其中於該獨立模式下，該第一開關係耦接於該直流電壓控制器，該第三開關選擇由該交流電壓控制器產生電流命令，以調整該負載之電壓，該電能供應元件係提供一直流電壓，該直流電壓係透過該直流至直流轉換模組與該變流模組之轉換，以對該負載進行供電。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之混合式供電裝置，其中該電能供應元件係為一蓄電池或一太陽能供電模組，該雙向式直流至直流轉換器係採用電流源推挽式電路架構，該變流器係採用單相三線式電路架構。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之混合式供電裝置，其中該直流電壓控制器、該交流電壓控制器、該第一電流控制器與該第二電流控制器係選自比例控制器、比例積分控制器、第二型控制器之任一者，其中該第二型控制器係包含一比例積分控制器及一低通濾波器。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11496059B2 (en) * 2016-11-30 2022-11-08 Comet Ag Variable voltage generator circuit, capacitor and method
JP7183952B2 (ja) * 2019-05-31 2022-12-06 Tdk株式会社 電力変換装置、電力供給システム、および電力変換装置の制御システム
EP4140008A4 (en) * 2020-04-20 2024-07-17 Ampd Energy Ltd ENERGY STORAGE SYSTEM AND METHOD FOR AMPLIFYING ELECTRIC POWER FOR APPLICATION TO A LOAD
CN114362125B (zh) * 2021-12-10 2024-06-04 深圳市联洲国际技术有限公司 一种储能供电***及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7324361B2 (en) * 2005-01-28 2008-01-29 Kasemsan Siri Solar array inverter with maximum power tracking
US7545659B2 (en) * 2004-10-01 2009-06-09 Continental Automotive Systems Us, Inc. Method and apparatus for cycle error correction for a power converter device, such as an electronic power inverter
TW201328108A (zh) * 2011-12-30 2013-07-01 Univ Nat Cheng Kung 微電網系統中再生能源發電之分散式電源系統的控制方法
TW201511442A (zh) * 2013-09-10 2015-03-16 Delta Electronics Shanghai Co 儲能模組以及儲能裝置
CN104901578A (zh) * 2014-03-07 2015-09-09 长沙理工大学 分布式光伏电源单相柔性串并联功率接口

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU655889B2 (en) * 1992-06-24 1995-01-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Inverter protection device
JP4560993B2 (ja) * 2001-05-23 2010-10-13 三菱電機株式会社 電力変換装置の制御装置及び電力変換装置
US7138728B2 (en) * 2001-10-26 2006-11-21 Youtility, Inc. Anti-islanding techniques for distributed power generation
US20040080165A1 (en) * 2001-12-31 2004-04-29 Capstone Turbine Corporation Turbogenerator/motor controller with ancillary energy storage/discharge
JP2005006383A (ja) * 2003-06-10 2005-01-06 Ebara Densan Ltd 系統連系インバータ装置およびその制御方法
US20090009005A1 (en) * 2003-10-02 2009-01-08 Phoenixtec Power Co., Ltd. Control method for parallel redundant power system
US20050073783A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-07 Phoenixtec Power Co., Ltd. Parallel redundant power system and the control method for the same
US7408268B1 (en) * 2005-08-04 2008-08-05 Magnetek, S.P.A. Anti-islanding method and system for distributed power generation systems
JP4588623B2 (ja) * 2005-12-16 2010-12-01 関西電力株式会社 電源装置
TW200737663A (en) * 2006-03-23 2007-10-01 Novatek Microelectronics Corp Power supply device of an electronic device
US7945413B2 (en) * 2007-09-04 2011-05-17 Solarbridge Technologies, Inc. Voltage-sensed system and method for anti-islanding protection of grid-connected inverters
US8310214B2 (en) * 2010-06-28 2012-11-13 General Electric Company System and method for control of multiphase power converters
JP5644396B2 (ja) * 2010-08-06 2014-12-24 株式会社明電舎 電力変換装置の高調波電流抑制装置および高調波電流抑制方法
JP5898848B2 (ja) * 2011-03-30 2016-04-06 株式会社エヌエフ回路設計ブロック 絶縁型電力変換装置
WO2012178056A2 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Scalable single-stage differential power converter
US9065323B2 (en) * 2013-03-04 2015-06-23 Astec International Limited Systems and methods for detecting islanding conditions in grid-tied inverters
US20160181809A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Grid system conducive to enhancement of power supply performance

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7545659B2 (en) * 2004-10-01 2009-06-09 Continental Automotive Systems Us, Inc. Method and apparatus for cycle error correction for a power converter device, such as an electronic power inverter
US7324361B2 (en) * 2005-01-28 2008-01-29 Kasemsan Siri Solar array inverter with maximum power tracking
TW201328108A (zh) * 2011-12-30 2013-07-01 Univ Nat Cheng Kung 微電網系統中再生能源發電之分散式電源系統的控制方法
TW201511442A (zh) * 2013-09-10 2015-03-16 Delta Electronics Shanghai Co 儲能模組以及儲能裝置
CN104901578A (zh) * 2014-03-07 2015-09-09 长沙理工大学 分布式光伏电源单相柔性串并联功率接口

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