最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置及设备制造方法及图纸

一种最佳化输入输出功率控制太阳能电源设备，包含分别适用于电连接多个太阳能板且彼此并联的多个最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，每一个太阳能电源装置包括一个开关电路、一个电压转换电路、一个输出介面，及一个控制单元。该开关电路具有一个接收对应的太阳能板的一个输入电压及一个输入电流的输入端，及一个输出端。该电压转换电路接收该输入电压及该输入电流并输出为一个输出电压及一个输出电流。该控制单元运算一个输入功率及一个输出功率，并分别根据该输入功率的值、该输出功率的值调整该输入端与该输出端的导通时间及不导通时间，以取得最佳化的该输入功率及该输出功率。借此，可以达到整体发电效率最佳化。

【技术实现步骤摘要】
最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置及设备
本专利技术涉及一种绿能电源装置及设备，特别是涉及一种最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置及设备。
技术介绍
由于石油能源的有限性，近年来，绿能发电科技发展快速，其中，太阳能发电以干净无污染、易于取得等因素，成为主要发展技术中的一个。参阅图1与图2，现有一种太阳能发电设备，包括多个太阳能板11及一个电源装置12。该电源装置12具有一个电压转换电路121，并通过将所述太阳能板11串联以得到较高的输出电压，然而，若串联路径中有老化故障的太阳能板11(如右下破损的太阳能板111)时，会导致电路断路而无法正常运作，或是如图1所示有部分的太阳能板11被树影112、鸟粪等污染物113遮蔽而导致发电效率较低(输出较低的发电电流)时，则会导致整体电流被发电效率较低的太阳能板11拉低而造成整体发电效率不佳。为了解决上述问题，该电源装置12发展出如图3所示的并联方式，然而，同样地，当有老化故障的太阳能板11，或是有部分的太阳能板11被阴影遮蔽而导致发电效率较低(输出较低的发电电压)时，会导致整体输出的电压被拉低而造成整体发电效率不佳。参阅图1及图4，为了解决发电效率较低的太阳能板11拖累整体发电效率的问题，该电源装置12发展出如图4所示的方式，先将每一个太阳能板11串联一个二极管122后再进行并联，如此，通过二极管122本身特性，会将发电效率较低(电压较低)的太阳能板11自动断开，以避免发电效率较低的太阳能板11拉低整体电压，然而，当大部分的太阳能板11皆处于被阴影遮蔽或是仅有少数太阳能板11发电电压较高时，会导致较高比例的太阳能板11皆是处于被断开而没有提供电能的情况，如此，反而会因过多太阳能板11空置而使整体发电效率过低。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种能提升发电效率的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置。本专利技术的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，适用于电连接一个用于提供一个输入电压及一个输入电流的太阳能板，并包含一个开关电路、一个电压转换电路、一个输出介面，及一个控制单元。该开关电路适用于接收该输入电压及该输入电流并输出，包括一个电连接该太阳能板并适用于接收该输入电压及该输入电流的输入端，及一个输出端。该电压转换电路由该开关电路的输出端接收该输入电压及该输入电流并进行转换电压后输出为一个输出电压及一个输出电流。该输出介面电连接该电压转换电路并接收该输出电压及该输出电流。该控制单元侦测该输入电压、该输入电流、该输出电压及该输出电流，运算一个相关于该输入电压与该输入电流的乘积的输入功率及一个相关于该输出电压与该输出电流的乘积的输出功率，并根据该输入功率的值调整该输入端与该输出端的导通时间，根据该输出功率的值调整该输入端与该输出端的不导通时间，以取得最佳化的该输入功率及该输出功率。本专利技术的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，该控制单元于该输入端与该输出端的导通期间，运算该输入功率，并于该输入功率的值的变化趋势由增加转为减少时，控制该输入端与该输出端间切换为不导通。本专利技术的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，该控制单元每隔一个单位时间以下列公式运算该输入功率：其中，Wi为该输入功率、Vi为该输入电压、Ii为该输入电流、t为取样时间，T为单位时间。本专利技术的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，该控制单元于该输入端与该输出端的不导通期间，运算该输出功率，并于该输出功率的值的变化趋势由增加转为减少时，控制该输入端与该输出端间切换为导通。本专利技术的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，该控制单元每隔一个单位时间以下列公式运算该输出功率：其中，Wo为该输出功率、Vo为该输出电压、Io为该输出电流、t为取样时间，T为单位时间。本专利技术的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，该控制单元包括一个控制电路、电连接该输出介面的一个输出电流侦测电路及一个输出电压侦测电路，该输出电流侦测电路及该输出电压侦测电路分别用于侦测该输出电流及该输出电压并输出侦测结果至该控制电路。本专利技术的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，该控制电路于该输出电压大于一个高预定值时，控制该开关电路的该输入端与该输出端间不导通，并于该输出电压小于一个低预定值时，控制该开关电路的该输入端与该输出端间重新导通。本专利技术的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，还包含一个并联于该太阳能板的避雷保护电路，该控制单元于该避雷保护电路侦测到高于一个突波值的突波时，控制该开关电路的该输入端与该输出端间不导通。本专利技术的第二目的在于提供一种能提升发电效率的最佳化输入输出功率控制太阳能电源设备。本专利技术的最佳化输入输出功率控制太阳能电源设备，适用于电连接多个太阳能板，每一个太阳能板用于提供一个输入电压及一个输入电流，该最佳化输入输出功率控制太阳能电源设备包含多个最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置。所述最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置彼此并联，且分别适用于电连接所述太阳能板，每一个最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置包括一个开关电路、一个电压转换电路、一个输出介面，及一个控制单元。该开关电路适用于接收该输入电压及该输入电流并输出，具有一个电连接该太阳能板并适用于接收该输入电压及该输入电流的输入端，及一个输出端。该电压转换电路由该开关电路的输出端接收该输入电压及该输入电流并进行转换电压后输出为一个输出电压及一个输出电流。该输出介面电连接该电压转换电路并接收该输出电压及该输出电流。该控制单元侦测该输入电压、该输入电流、该输出电压及该输出电流，运算一个相关于该输入电压与该输入电流的乘积的输入功率及一个相关于该输出电压与该输出电流的乘积的输出功率，并根据该输入功率的值调整该输入端与该输出端的导通时间，根据该输出功率的值调整该输入端与该输出端的不导通时间，以取得最佳化的该输入功率及该输出功率。本专利技术的有益效果在于：通过该控制单元根据该输入功率的值调整该输入端与该输出端的导通时间，根据该输出功率的值调整该输入端与该输出端的不导通时间，可以取得最佳化的该输入功率及该输出功率，以达到整体发电效率最佳化。附图说明图1是现有一种太阳能发电设备的多个太阳能板的示意图；图2是现有该太阳能发电设备的电路示意图；图3是现有另一种太阳能发电设备的电路示意图；图4是现有第三种太阳能发电设备的电路示意图；图5是本专利技术最佳化输入输出功率控制太阳能电源设备的一个实施例的一个应用示意图；图6是该实施例的一个最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置于应用时的一个电路示意图；及图7是该实施例的该最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置的一个控制信号、一个输入电压、一个输入电流、一个输入功率、一个输出电压、一个输出电流，及一个输出功率的波形示意图。具体实施方式参阅图5、图6及图7，本专利技术最佳化输入输出功率控制太阳能电源设备的一个实施例，适用于电连接多个太阳能板8，每一个太阳能板8用于提供一个输入电压Vi及一个输入电流Ii，该最佳化输入输出功率控制太阳能电源设备包含多个最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置20。所述最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置20彼此并联，且分别适用于电连接所述太阳能板8，每一个最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置20包括一个开关电路2、一个电压转换电路3、一个输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，适用于电连接一个用于提供一个输入电压及一个输入电流的太阳能板，并包含一个电压转换电路及一个输出介面；其特征在于：该最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置还包含一个开关电路及一个控制单元；该开关电路适用于接收该输入电压及该输入电流并输出，包括一个电连接该太阳能板并适用于接收该输入电压及该输入电流的输入端，及一个输出端；该电压转换电路由该开关电路的输出端接收该输入电压及该输入电流并进行转换电压后输出为一个输出电压及一个输出电流；该输出介面电连接该电压转换电路并接收该输出电压及该输出电流；该控制单元侦测该输入电压、该输入电流、该输出电压及该输出电流，运算一个相关于该输入电压与该输入电流的乘积的输入功率及一个相关于该输出电压与该输出电流的乘积的输出功率，并根据该输入功率的值调整该输入端与该输出端的导通时间，根据该输出功率的值调整该输入端与该输出端的不导通时间，以取得最佳化的该输入功率及该输出功率。

【技术特征摘要】
1.一种最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，适用于电连接一个用于提供一个输入电压及一个输入电流的太阳能板，并包含一个电压转换电路及一个输出介面；其特征在于：该最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置还包含一个开关电路及一个控制单元；该开关电路适用于接收该输入电压及该输入电流并输出，包括一个电连接该太阳能板并适用于接收该输入电压及该输入电流的输入端，及一个输出端；该电压转换电路由该开关电路的输出端接收该输入电压及该输入电流并进行转换电压后输出为一个输出电压及一个输出电流；该输出介面电连接该电压转换电路并接收该输出电压及该输出电流；该控制单元侦测该输入电压、该输入电流、该输出电压及该输出电流，运算一个相关于该输入电压与该输入电流的乘积的输入功率及一个相关于该输出电压与该输出电流的乘积的输出功率，并根据该输入功率的值调整该输入端与该输出端的导通时间，根据该输出功率的值调整该输入端与该输出端的不导通时间，以取得最佳化的该输入功率及该输出功率。2.根据权利要求1所述的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，其特征在于：该控制单元于该输入端与该输出端的导通期间，运算该输入功率，并于该输入功率的值的变化趋势由增加转为减少时，控制该输入端与该输出端间切换为不导通。3.根据权利要求2所述的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，其特征在于：该控制单元每隔一个单位时间以下列公式运算该输入功率：其中，Wi为该输入功率、Vi为该输入电压、Ii为该输入电流、t为取样时间，T为单位时间。4.根据权利要求1所述的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，其特征在于：该控制单元于该输入端与该输出端的不导通期间，运算该输出功率，并于该输出功率的值的变化趋势由增加转为减少时，控制该输入端与该输出端间切换为导通。5.根据权利要求4所述的最佳化输入输出功率控制太阳能电源装置，其特征在于：该控制单元每隔一个单位时间以下列公式运算该输出功率：其中，Wo为该输出功率、Vo为该输出电压、Io为该输出电流、t为取样时间，T为单位时间。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭栢源，郭俊麟，郭栢嘉，
申请(专利权)人：亚洲慧宇纳米科技有限公司，郭俊麟，郭栢嘉，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71