[发明专利]隔离混合型太阳光发电系统及其电力开关方法

说明书

技术领域

本发明关于一种隔离混合型太阳光发电系统及其电力开关方法。

背景技术

习知的利用太阳电池的太阳光发电系统可分为独立型、并网型、与混合防灾型三大类。如图1示，独立型不与电网相连，必须装设蓄电池2与充放电控制器3利用太阳电池1充电，在没太阳时也可以利用蓄电池2经由独立型换流器41供应给交流负载5。

并网型型将太阳光发电系统与电网并联，又可分为电力完全回卖型与并网自用型。电力完全回卖型系将所有太阳光发电全部馈入电网，由电网营运者收购，这类技术已很成熟。并网自用型则是将太阳电池输出直流电力，经由并网型换流器转为交流电供给负载使用，有余电时经由并网型换流器回售电网(逆潮流)，太阳电力不足时由电网输入部分交流电力，与并网型换流器的输出交流电一起供给负载用电，此种双向(或称逆潮流型)并网自用型的技术也是成熟的。

如图2示，双向并网自用型也可装设蓄电池2与充放电控制器3，利用太阳电池1充电。蓄电池2可直接放电经过并网型换流器42供给交流负载5用电，不足的电力由电网输入交流市电6。此种系统较为复杂，往往结合智能控制技术，进行太阳能发电、蓄电、负载用电的能量管理。

不论那种并网型，其并网型换流器42的输出交流电必须与电网电力同步才能并网，通常必须由电网经营者核可才能并网。

将习知的并网型与独立型两套系统结合即为混合型，通常用于防灾，其中的一种设计可在平时并网、停电时独立供电，故又称为复合防灾型，如图3示。其使用同一组太阳电池1，以继电器来选择并网或独立模式运作。在平时市电正常供电时将继电器A71置于并网型，另一继电器B72切至并网型换流器42线路上，由太阳电池1发电经并网型换流器42供给紧急负载50用电(如逃生门照明)，如太阳电力不足，则由交流市电6输入不足的电力；当市电停电时，并网型侦测到孤岛现象时停止运转，紧急负载继电器B72切换至独立型继续供电，再将继电器A71切换至独立型位置，让太阳电池1经由充放电控制器3对蓄电池2进行充电或放电，因此紧急负载50在发生天灾而停电时尚有电源可用。这种复合防灾型在平时并不由蓄电池2供给紧急负载50用电，只有当市电停电时，才由蓄电池2供电，系统切换至由太阳电池1对蓄电池2充电。另外，平时也可定期将继电器A71切换至独立型位置，让太阳电池1经由充放电控制器3对蓄电池2进行充电，随时充饱蓄电池以备不时之需。

复合防灾型在平时采并网型运作时也可回售电力给电网(逆潮流)，变流器输出的交流电需与电网电力同步，必须由电网经营者核可才能并网，增加安装复杂度与成本。

发明内容

基于上述的缺失，经本发明者加以精进研究设计，企图设计一种可完全隔离切换市电电网与独立太阳光发电的供电系统，并可对一用户供电也可对多用户供电，形成小区互助式供电系统，可以使负载较为平衡，降低安装复杂度与系统建置成本及延长蓄电池寿命，将习用者的缺失加以改善。

为达上述目的，本发明的解决方案是：

一种隔离混合型太阳光发电系统及其电力开关方法，其特征在于，包括：

一太阳电池，其峰谷发电功率为E_pvmax；

一蓄电池，其容量为C_bat，放电深度为DOD；

一蓄电池充放电控制器；

至少一独立型换流器；

至少一继电器；

至少一交流负载；

至少一交流负载功率量测组件；

至少一交流负载功率量测信号传输线；

一交流市电；

一微处理控制器； 

该蓄电池充放电控制器与该太阳电池、该蓄电池、该微处理控制器、及至少一独立型换流器的直流输入端电连接，以进行该蓄电池的充放电控制； 

至少一继电器的共接点分别与至少一交流负载电连接，该继电器另两个接点与交流市电以及至少一独立型换流器的交流输出端电连接；至少一继电器的驱动端接点与微处理控制器电连接，接受由微处理控制器输出的驱动电力，使该继电器进行切换动作，使系统可以在电网型或独立型模式运作，并可对一用户供电，也可对多用户供电形成小区互助式供电系统。