[发明专利]交流太阳能模块及电能调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力的发电、变电或配电机制，尤其涉及一种用以将太阳能所转换的电能进行调度的交流太阳能模块及前述电能的调度方法。

背景技术

目前能源产生的主要方式是应用石化资源，但由于地球的石化资源有限，因此近年来对于替代能源的需求与日俱增。

由于太阳能是一种干净无污染，兼具其取之不尽的特性，是以成为解决目前石化能源所面临的污染与短缺问题的主要手段之一，而太阳光电产业自1954年贝尔实验室发展出太阳能电池迄今，已成为下世代新兴能源的发展趋势。

在太阳能发电系统中，一般的架构为传统逆变器与多个太阳能电池面板串连一起，上述架构会因日照不均、太阳能电池面板性能不均等原因造成输出效率下降，进而导致整体的输出功率大幅降低，据此，在每个太阳能电池面板均各自配备逆变器则可解决上述问题。

在当日照充足时，太阳能电池面板会产生大量的电能，如何有效调度电能，实属当前重要研发课题之一。另外，当太阳能电池面板处于没有日照的状况或在夜间，即无法持续进行供电。此外，太阳能电池面板与逆变器之间的匹配问题，也会导致太阳能电池面板所产生的电能无法被有效利用。

发明内容

本发明内容的一目的是在提供一种交流太阳能模块以及电能调度方法，借以有效调度电能。

为达上述目的，本发明内容的一技术形式关于一种交流太阳能模块。前述交流太阳能模块包含太阳能电池模块、逆变器以及储能元件，进一步而言，逆变器包含电能转换单元以及微控制单元。在结构上，电能转换单元电性耦接于前述太阳能电池模块，微控制单元电性耦接于前述电能转换单元，而储能元件电性耦接于前述电能转换单元及该微控制单元。

在第一个实施例中，太阳能电池模块用以对光能进行转换以产生电能，电能转换单元用以对前述太阳能电池模块产生的电能进行转换，而储能元件用以储存经转换的太阳能电池模块产生的电能，微控制单元用以控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能经转换后传送至储能元件以进行储存及控制储能元件提供储能元件所储存的电能。因此能够有效的调度交流太阳能模块，在必要时储存电能而在其他必要情况下放出电能。

在第二个实施例中，基于第一个实施例增加附加技术特征，当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于前述逆变器的额定功率时，前述微控制单元用以控制前述逆变器将前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于额定功率的部分经转换后传送至前述储能元件以进行储存，而当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率小于前述逆变器的额定功率时，前述微控制单元用以控制前述储能元件以提供储能元件所储存的电能。因此能够将受限于逆变器的额定功率而无法有效转换的电能预先进行储存。

在第三个实施例中，基于第一个实施例增加附加技术特征，当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于交流太阳能模块所供应负载所需的功率时时，微控制单元用以控制逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于负载所需的功率的部分经转换后传送至储能元件以进行储存，而当太阳能电池模块所提供的电能的功率小于负载所需的功率时，微控制单元用以控制储能元件以提供储能元件所储存的电能。因此能够将在产生超出负载所需的电能时，将多余的预先储存，以待必要时再利用储存的电力。

在第四个实施例中，基于第一个实施例增加附加技术特征，上述电能转换单元包含直流对直流转换器以及直流对交流转换器。在结构上，前述直流对直流转换器电性耦接于前述太阳能电池模块，前述直流对交流转换器电性耦接于前述直流对直流转换器，而前述储能元件电性耦接于前述直流对直流转换器与前述直流对交流转换器之间。于操作上，前述直流对直流转换器用以将前述太阳能电池模块产生的电能转换为直流电，前述直流对交流转换器用以将前述直流对直流转换器产生的直流电及/或前述储能元件所储存的电能转换为交流电，此外，当微控制单元用以控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能转换后传送至储能元件以进行储存时，直流对直流转换器产生的直流电的全部或一部分提供至储能元件以进行储存，而当微控制单元用以控制储能元件提供储能元件所储存的电能时，储能元件所储存的电能通过直流对交流转换器转换成交流电。由于太阳能电池模块所产生的电历经由直流对直流转换器转换后，在必要时即被储存，此转换结构较为简洁，可避免过多转换时的转换损耗。

根据本发明另一实施例，上述直流对直流转换器包含检测器。前述检测器电性耦接前述太阳能电池模块，并用以检测前述太阳能电池模块所产生的电能，以取得前述太阳能电池模块所提供的电能的功率。