智能再生能源轉換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明關于再生能源轉換系統(tǒng)，特別是關于一種智能再生能源轉換器。
【背景技術】
[0002]近年來，國際原油價格飆漲、核能的安全疑慮再度被重視，尋求替代性能源已成為各國共同的討論議題，再加上環(huán)保意識的抬頭，綠色能源的發(fā)展成為未來極具潛力的產(chǎn)業(yè)之一，其中又以太陽能發(fā)電及風力發(fā)電的可利用性最高，發(fā)電材料的取得非常容易，成為各國爭相發(fā)展的替代能源。
[0003]請參閱圖1，為已知的太陽能發(fā)電系統(tǒng)10的系統(tǒng)架構圖，其具有一太陽能發(fā)電機組11、一直流/直流轉換電路12及一直流/交流轉換電路14，該直流/直流轉換電路12是將太陽能發(fā)電機組11的電能轉換為直流電壓，并傳送至直流/交流轉換電路14，直流/交流轉換電路14再將電能轉換為交流電壓，提供至市電網(wǎng)15使用。
[0004]請參閱圖2，為已知的風力發(fā)電系統(tǒng)16的系統(tǒng)架構圖，其前級為一風力發(fā)電機組17及一整流電路或交流/直流轉換電路18，后級為一直流/交流轉換電路14，風力發(fā)電機組17所產(chǎn)生的電能通過整流電路或交流/直流轉換電路18轉換為直流電壓，并通過直流/交流轉換電路14轉換為可供市面使用的交流電壓，并送至市電網(wǎng)15。
[0005]然而，由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)10與風力發(fā)電系統(tǒng)16所產(chǎn)生的電能形態(tài)不同，太陽能發(fā)電系統(tǒng)10用于轉換風力發(fā)電的電能時，其前端需增加一整流電路或交流/直流轉換電路，此舉會增加電能轉換時的損失。而風力發(fā)電系統(tǒng)16雖可用于轉換太陽能發(fā)電的電能，但不僅零件數(shù)量及成本較太陽能發(fā)電系統(tǒng)10多，轉換效率也不盡理想。
[0006]綜上所述，已知的太陽能及風力互補的能源轉換系統(tǒng)架構復雜，導致難以管理且不利于發(fā)展應用，因此，如何設計出兼顧太陽能、風力發(fā)電的發(fā)電效率及成本低廉的轉換電路一直是本領域技術人員努力的目標之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于提供一種智能再生能源轉換器，其可應用于太陽能發(fā)電或風力發(fā)電，并具有高轉換效率及低廉的電路成本。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0009]一種智能再生能源轉換器，包含有:
[0010]一輸入單元，其具有至少兩輸入端，可輸入直流電壓或交流電壓；
[0011]—判斷單元，與該輸入單元電性連接，可判斷輸入電壓為直流電壓或交流電壓；
[0012]一轉換單元，與該判斷單元電性連接，并包含一交流/直流轉換模組及一直流/直流轉換模組；該輸入單元的交流電壓可通過該交流/直流轉換模組轉換為直流電壓；該輸入單元的直流電壓可通過該直流/直流轉換模組轉換為平穩(wěn)的直流電壓。
[0013]較佳地，該直流電壓包含至少兩直流電源，該兩直流電源以并聯(lián)方式連接該輸入單元的兩輸入端。
[0014]較佳地，所述判斷單元為一微控制器。
[0015]較佳地，所述轉換單元的交流/直流轉換模組及直流/直流轉換模組使用相同電路模組進行轉換，該電路模組包含一整流電路及一濾波電路；該整流電路可將交流電壓轉換為直流電壓，該濾波電路可將所述直流電壓轉換為平穩(wěn)的直流電壓。
[0016]所述轉換單元的整流電路包含:
[0017]至少四開關元件，分別為第一開關元件、第二開關元件、第三開關元件及第四開關元件；該第一開關元件與該第二開關元件串聯(lián)形成一第一開關元件組；該第三開關元件與該第四開關元件串聯(lián)形成一第二開關元件組；該第一開關元件組與該第二開關元件組相互并聯(lián)；
[0018]至少兩電感，分別為第一電感及第二電感；該第一電感的一端電性連接于所述輸入單元的一輸入端，其另一端電性連接于該第一開關元件與該第二開關元件的串聯(lián)處；該第二電感的一端電性連接于所述輸入單元的另一輸入端，其另一端電性連接于該第三開關元件與該第四開關元件的串聯(lián)處。
[0019]所述濾波電路為一電容，與所述第一開關元件組及第二開關元件組并聯(lián)。
[0020]還包括一接地端，連接于所述第一開關元件組、第二開關元件組及電容的下端。
[0021]較佳地，各開關元件的動作由所述判斷單元所控制。
[0022]較佳地，各開關元件具有一電晶體及一二極管，該電晶體可控制電流的流向，該二極管可將交流電壓轉換為直流電壓。
[0023]以此，本發(fā)明的能源轉換器可將太陽能發(fā)電的直流電壓及風力發(fā)電的交流電壓轉換為平穩(wěn)的直流電壓，再經(jīng)由后端的直流/交流轉換電路轉換為市面使用的交流電壓并提供至市電網(wǎng)，供應一般大眾的用電需求。
【附圖說明】
[0024]為使貴審查委員能進一步了解本發(fā)明的目的、特征以及所達成的功效，以下茲舉本發(fā)明兩較佳實施例，并配合附圖詳細說明于后，其中:
[0025]圖1是已知的太陽能發(fā)電系統(tǒng)架構圖。
[0026]圖2是已知的風力發(fā)電系統(tǒng)架構圖。
[0027]圖3是本發(fā)明的能源轉換器的架構方塊圖。
[0028]圖4是本發(fā)明的能源轉換器的電路圖。
[0029]圖5是本發(fā)明第一較佳實施例的連接示意圖。
[0030]圖6是本發(fā)明第一較佳實施例的連接電路圖。
[0031]圖7是電流Iu于第二開關元件導通時的回路示意圖。
[0032]圖8是電流Iu于第一開關兀件導通時的回路不意圖。
[0033]圖9是本發(fā)明第二較佳實施例的連接示意圖。
[0034]圖10是本發(fā)明第二較佳實施例的連接電路圖。
[0035]圖11是交流電源Vuv、Vvu的波形圖。
[0036]圖12是電流Iuv于第二開關元件及第四開關元件導通時的回路示意圖。
[0037]圖13是電流Iuv于第一開關元件及第四開關元件導通時的回路示意圖。
[0038]圖14是電流Ivu于第二開關元件及第三開關元件導通時的回路示意圖。
【具體實施方式】
[0039]請參閱圖3至圖6，是本發(fā)明所提供的智能再生能源轉換器20的第一較佳實施例，本實施例連接太陽能發(fā)電機組，包含有:
[0040]一輸入單元30，其具有兩輸入端，分別為第一輸入端32及第二輸入端34，可輸入直流電壓或交流電壓，于本實施例，輸入電壓為直流電壓，該直流電壓包含兩個直流電源Vug、Vvg,兩直流電源Vug、Vvg以并聯(lián)方式連接于兩輸入端32、34，并分別產(chǎn)生第一脈動直流電壓Vu及第二脈動直流電壓Vv。
[0041]一判斷單元40，與輸入單元30電性連接，可判斷輸入電壓為直流電壓或交流電壓。于本實施例，該判斷單元40為一微控制器。
[0042]一轉換單元50，與判斷單元40電性連接，可將輸入單元30的直流電壓/交流電壓轉換為平穩(wěn)的直流電壓。轉換單元50包含一整流電路51及一濾波電路56。
[0043]整流電路51具有四個開關元件52及兩個電感55。四個開關元件52由判斷電路40所控制，分別為第一開關元件52a、第二開關元件52b、第三開關元件52c及第四開關元件52d。各開關元件52均具有一電晶體及一二極管，電晶體可控制電流的流向，二極管可將交流電壓整流為脈動直流電壓。第一開關元件52a與第二開關元件52b串聯(lián)形成一第一開關元件組53，第三開關元件52c與第四開關元件52d串聯(lián)形成一第二開關元件組54，第一開關元件組53與第二開關元件組54相互并聯(lián)。兩電感55分別為第一電感55a及第二電感55b，分別電性連接于輸入單元30的各輸入端32、34及各開關元件組53、54之間，其具有儲能及電源濾波的功能，并可配合電路的需要，進行電壓升壓或降壓的控制。第一電感55a的一端電性連接于輸入單兀30的第一輸入端32,其另一端電性連接于第一開關兀件52a與第二開關兀件52b的串聯(lián)處；第二電感55b的一端電性連接于輸入單兀30的第二輸入端34,其另一端電性連接于第三開關元件52c與第四開關元件52d的串聯(lián)處。
[0044]濾波電路56為一電容57，與第一開關元件組53及第二開關元件組54并聯(lián)，可將脈動直流電壓濾波為較為平穩(wěn)的直流電壓。
[0045]一接地端59，連接于第一開關元件組53、第二開關元件組54及電容57的下端。
[0046]于本實施例，能源轉換器20的后端電性連接一直流/交流轉換電路60，直流/交流轉換電路60可將能源轉換器所輸出的直流電壓換轉為可供市面利用的交流電壓，并傳送至一市電網(wǎng)70。
[0047]以下說明本發(fā)明的智能再生能源轉換器20的作動狀態(tài):
[0048]請參閱圖7，輸入電壓經(jīng)由判斷電路40判斷其為直流電壓