[发明专利]大规模收集分散式电能的网路收集方法

说明书

本发明涉及一种树状结构交流电能收集网络，尤其涉及一种大规模收集分散式电能的网络收集方法。

传统的直流串、并联电能收集网络，均有下列缺点：就串联网络而言，当收集的直流电源越来越多时，网络上的电流会趋向定值，负载收到的电力也趋于定值，此时电源平均输出功率趋近于零，这种现象同样地会发生在并联网络上，所以单纯的串联或并联网络并不适合于收集大量的直流电源，而直流串、并联网络则没有电源平均输出功率趋近于零的现象，但是当收集大量的直流电源时，网络上会有电源电力分布不均的现象，为了不让电力对有些较弱的电源反向充电，一般均会加入串联阻隔二极体与并联旁路二极体在网络中，保护电源免于被反向充电，当电力分布不均时，常会打开串联阻隔二极体或关闭并联旁路二极体使得某些电源无法供电，所以直流串、并联网络用在收集大量的直流电源时，会面临供电效率的问题。

大自然蕴藏着丰富的再生能源，如太阳能、海洋浪能、风能等，如果将这些再生能源转换成电能，且通过分散式电能收集网络把它们汇集成有用的大电力，其作用将大有可为。

本发明的目的在于提供一种大规模收集分散式电能的网络收集方法，其具有等电位环的树状结构交流电能收集网络与多层等电位面交流电能收集网络，从而可改善现有技术上一直无法突破的问题。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明的大规模收集分散式电能的网络收集方法，其特征在于，其包括将数个不相等的交流电源汇集的步骤、平均化的步骤以及使交流电源的电流源与电压源接近理想状况的步骤；其中，平均化的步骤为：将数个不相等的交流电源，经由网络收集或传送电能，使整数倍波长的传输线横向连接所有大小不相等的电流源，通过此连接线之间，形成短路，以构成一等电位面，由此使等电位面向电力汇集方向的各个通路的阻抗均相等，使该汇集通路上的电流平均化，使平均化的电能相等地输入到随后电能收集或传送网络中，不致因不相等的电源跨接到网络上，而使网络的电力反灌到某些弱的电源上造成电源损坏；当主要的电能收集或传送网络有些传输分支发生断线时，使表面被阻的部分电能通过等电位面取道它途，平均运送到目标负载处；其中使交流电源的电流源与电压源接近理想状况的步骤为，利用普通非理想的交流电压源与四分之一波长的传输线以级接方式实现接近理想状况的交流电流源，利用普通非理想的交流电流源与四分之一波长的传输线以级接方式实现接近理想状况的交流电压源。

前述的大规模收集分散式电能的网络收集方法，其中还进一步包括交流电源中的一维交流电能网络收集步骤，该步骤包括：将数个相同频率的交流电源，依序以并列形式排列，其中任两个相邻的交流电源的相位角为互相错开90度；利用四分之一波长传输线连接两个相邻的交流电流源；利用两个等效电阻负载，分别连接在一维网络的最左端与最右端的两端点上；其中一端点的等效电阻负载的端电压相量为零，其所接收的电能为零，另一端点的等效电阻负载为目标负载，经由一维交流电能收集网络将分散式交流电能逐步地往目标负载方向汇集，最后在目标负载处形成最大功率。

前述的大规模收集分散式电能的网络收集方法，其中还进一步包括交流电力源中的二维交流电能网络收集步骤，该步骤包括：将数个相同的交流电源；利用四分之一波长的传输线，构成树状网络的传输分支来形成等效目标负载，使所有电源连接在树状网络的最外层，也就是第一层，经由树状网络将每一交流电能通过四分之一波长的传输线向上一层传送，使数个传输分支以并联连接方式而成的汇集点构成接合点，使同层中每一接合点有相等数目的传输分支，在接合点处将各个传输分支电能汇集与堆积，最后在最上层的目标负载处形成最大电力，当二维网络属于电流源型树状结构交流电能收集网络时，所有电源是交流电流源；当二维网络属于电压源型树状结构交流电能收集网络时，所有电源是交流电压源，使网络的分支结构，在同一层的每一接合点有相等的传输分支数目；不同层的接合点有不相等的传输分支数目。