专利名称：再生能电力提升装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种再生能电力提升装置，能使再生能电力得到高效率使用效 O
背景技术：
太阳能、风力发电机发出的电能等皆属再生能；近年来，随着高油价时代的来临与 社会对节能议题的重视，全球太阳能与风力发电产业愈趋发达，若能有效利用大自然的太 阳能或风力，不仅可以克服目前石化能源日益短缺的问题，亦可避免由火力发电厂或核电 厂所造成的温室效应与核废料之处理等环保问题，在大自然绿色再生能源中，太阳能光电 与风力利用是近年来备受各界的关注，而太阳能与风力转换电能的效率及功率，则是最具 发展性的研究领域；太阳能发电原理，简单的说，是利用太阳能芯片(电池)吸收0.2μπι 0.4μπι波 长的太阳光，将光能转换成电能输出一种发电方式，虽半导体技术的提升，有助于太阳能芯 片光能转换电能的效率，但太阳能芯片所产生的电是电能(CELL)不是电力(Battery)，如 图1，再生能1是经电容器2缓冲，及透过逆变器3转换为交流电源输出给负载4，为符合图 2所示等效电路之最大功率移转定理，再生能1的总功率至少会有一半被损耗掉(最大值只 有一半)；而风力发电原理，是利用大自然的空气对流风力驱动风力发电机扇叶旋转转换 成电力输出的一种发电方式；一般而言，风力发电机所发出的电，必须经功率因数调整或处 理才能提供符合匹配的电力给负载使用；且电力输出给负载的过程，透过逆变器直流转换 成交流，相同要面临最大功率移转的损耗问题。因此对于大自然再生能源的利用，即使太阳能芯片、风力发电机的发电效率不断 提升，然而，当电源使用时所必须面临的最大功率移转问题，却使能源无法充份得到最高的 利用率(至少有一半以上的电能，在电源输出过程中损耗)；根据本发明人已公开的全通滤 波器技术，可以被用来动态阻抗匹配，解开系统对偶性难题，有利非线性动态系统稳定化， 并包括动态因数调整、动态适应性阻尼，适应性全通滤波器均可获得完整解析；有了全通滤 波器，虽使电源以共振的型态供给负载使用的构思有了技术性突破的开端，但对全通滤波 器的建构与组件运用，仍须再进一步研发，才能真正诸多再生能，如使太阳能芯片或风力发 电机的电源完全克服最大功率移转的问题。
发明内容为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种再生能电力提升装置，能使再生能电 力得到高效率使用效果。本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是—种再生能电力提升装置，包括一接收再生能为电力的充电器以及一电性连接充 电器并作为逆变器输入端的缓冲电池；所述充电器至少包括一充电电路，该充电电路是以 输出端并联缓冲电池作为逆变器的输入端，该输出端的一端与电力输入端的一极端之间器，并由并联的第一二极管和一被第一 IC芯片触发的第一晶体管电性 连接电力输入端的另一极端，所述输出端的另一端与电力输入端的另一极端之间具有第二 全通滤波器，并由并联的第二二极管及一被第二 IC芯片触发的第二晶体管电性连接电力 输入端的一极端，且所述输出端间还具有一电容器；其中，该第一全通滤波器至少由第一电 感器并联相互串联的第一电性阻尼器及第一电容所组成，而第二全通滤波器则至少由第二 电感器并联相互串联的第二电性阻尼器及第二电容所组成；这样充电器的充电电路处理再 生能端输入的电力，第一、二 IC芯片出发第一、二晶体管的动作，藉由第一、二全通滤波器 所产生的共振、阻尼效应，由输出端两端以输出共振的形态，在不会有最大功率转移的问题 情形下，倍能的对缓冲电池充电；且由于充电与放电路径不同，该缓冲电池的充电及缓冲作 用过程中，还能同时放电给逆变器输出电源给负载；达到再生能电力高效率使用的效果。作为本实用新型的进一步改进，所述第一全通滤波器的第一电感器及第二全通滤 波器的第二电感器皆是由线圈与含磁性的铁芯所组成的电感器，据以在第一、二电感器上 所产生的电性泵作用，能和性质为超大电容性负载的缓冲电池构成匹配。作为本实用新型的进一步改进，所述充电器的充电电路还透过一升压功率因数调 整电路与再生能电力输入端电性连接；该升压功率因数调整电路具有一并联电力输入所述 电力输入端的第三二极管、一继第三二极管后与电力输入端的一极端串接的第三全通滤 波器、一与第三全通滤波器串接的第四二极管、一在第三全通滤波器与第四二极管间并联 的第三晶体管、一触发第三晶体管的第三IC芯片，一在第四二极管出端并联的第三电容； 且该第三全通滤波器是由第三电感并联相互串接的第三电性阻尼器及第四电容所组成，这 样电力输入端两极端输入非连续性再生能电力(例如太阳能电池或经整流的小型风力机 电源)，升压功率因数调整电路的第三IC芯片触发第三晶体管的动作，藉由第三全通滤波 器所产生的共振、阻尼效应达到与缓冲电池共振的动态PFC功率因数调整，这使充电电路 的第一、二 IC芯片在触发第一、二晶体管的频率调整动作上，能共振的以输出共振的型态 对缓冲电池快速充电，且由于缓冲电池的充电与放电路径不同及没有最大功率移转的耗能 问题存在，故还具有倍能充电及允许同时放电给逆变器输出交流电源给负载高功率使用。作为本实用新型的进一步改进，所述充电器的充电电路还透过一降压功率因数调 整电路与再生能电力输入端电性连接；该降压功率因数调整电路具有一与电力输入一极端 串接第四晶体管、一触发第四晶体管的第四IC芯片、一电性串接第四晶体管的第四全通滤 波器、一在第四晶体管与第四全通滤波器间并联的第五二极管及一并联在第四全通滤波器 输出端的第五电容；且所述第四全通滤波器是由第四电感并联相互串接的第四电性阻尼器 及第六电容所组成；这样电力输入端的两极端输入连续性再生能电力(例如经整流的大型 风力发电机电源)，降压功率因数调整电路的第四IC芯片触发第四晶体管的动作，藉由 第四全通滤波器所产生的共振、阻尼效应达到与缓冲电池共振的动态PFC功率因数调整， 令充电电路的第一、二 IC芯片触发第一、二晶体管的频率调整动作上，能共振的以输出共 振的型态对缓冲电池快速充电，且由于缓冲电池的充电与放电路径不同及没有最大功率移 转的耗能问题存在，故还具有倍能充电及允许放电给逆变器输出交流电源给负载高功率使 用。本实用新型的有益效果是充电器的充电电路处理再生能端输入的电力，第一、二 IC芯片触发第一、二晶体管的动作，藉由第一、二全通滤波器所产生的共振、阻尼效应，由输
4出端以输出共振的型态，在不会有最大功率移转的问题情形下，倍能的对缓冲电池充电；且 由于充电与放电路径不同，该缓冲电池的充电及缓冲作用过程中，还能同时放电给逆变器 输出电源给负载；最终达到再生能电力高效率使用的效果。
图1为原有技术中太阳能电池转换交流电给负载使用的示意图；图2为最大功率移转的等效电路示意图；图3为本实用新型再生能转换输出交流电源给负载的示意图；图4为本实用新型所构造电路实施例示意图；图5为本实用新型所构造电路另一实施例示意图；图6为本实用新型所构造电路再一实施例示意图。
具体实施方式
实施例一种再生能电力提升装置，如图3、4所示，包括一接收再生能10为电力 的充电器20以及一电性连接充电器20并作为逆变器30输入端的缓冲电池40 ；所述充电 器20至少包括一充电电路21，该充电电路21是以输出端并联缓冲电池40作为逆变器30 的输入端，该输出端的一端A与电力输入端的一极端P之间具有第一全通滤波器210，并由 并联的第一二极管D1和一被第一 IC芯片211触发的第一晶体管％电性连接电力输入端的 另一极端N，所述输出端的另一端B与电力输入端的另一极端N之间具有第二全通滤波器 212，并由并联的第二二极管込及一被第二 IC芯片213触发的第二晶体管％电性连接电力 输入端的一极端P，且所述输出端间还具有一电容器C ；其中，该第一全通滤波器210至少 由第一电感器L1并联相互串联的第一电性阻尼器Xu1及第一电容C1所组成，而第二全通滤 波器212则至少由第二电感器L2并联相互串联的第二电性阻尼器Xu2及第二电容C2所组 成；这样充电器20的充电电路21处理再生能10端输入的电力，第一、二 IC芯片211、213 出发第一、二晶体管Qp Q2的动作，藉由第一、二全通滤波器210、212所产生的共振、阻尼效 应，由输出端两端A、B以输出共振的形态，在不会有最大功率转移的问题情形下，倍能的对 缓冲电池40充电；且由于充电与放电路径不同，该缓冲电池40的充电及缓冲作用过程中， 还能同时放电给逆变器30输出电源给负载50 ；达到再生能10电力高效率使用的效果。根据上述实施例，如图4所示，其中，该第一全通滤波器210的第一电感器L1及第 二全通滤波器212的第二电感器L2皆是由线圈与含磁性的铁芯所组成的电感器，据以在第 一、二电感器L1、L2上所产生的电性泵作用，能和性质为超大电容性负载的缓冲电池40构成 匹配。根据上述实施例，如图3、5所示，其中，该充电器20的充电电路21还透过一升压 功率因数调整电路22与再生能10电力输入端电性连接；该升压功率因数调整电路22具有 一并联电力输入所述电力输入端的第三二极管D3、一继第三二极管D3后与电力输入端的一 极端P串接的第三全通滤波器220、一与第三全通滤波器220串接的第四二极管D4、一在第 三全通滤波器220与第四二极管D4间并联的第三晶体管( 、一触发第三晶体管( 的第三IC 芯片221，一在第四二极管D4出端并联的第三电容C3 ；且所述第三全通滤波器220是由第三 电感L3并联相互串接的第三电性阻尼器Xu3及第四电容C4所组成，这样电力输入端两极端P、N输入非连续性再生能电力(例如太阳能电池或经整流的小型风力机电源)，升压功率因 数调整电路22的第三IC芯片221触发第三晶体管( 的动作，藉由第三全通滤波器220所 产生的共振、阻尼效应达到与缓冲电池40共振的动态PFC功率因数调整，这使充电电路21 的第一、二 IC芯片211、213在触发第一、二晶体管Qp Q2的频率调整动作上，能共振的以输 出共振的型态对缓冲电池40快速充电，且由于缓冲电池40的充电与放电路径不同及没有 最大功率移转的耗能问题存在，故还具有倍能充电及允许同时放电给逆变器30输出交流 电源给负载50高功率使用。 根据上述实施例，如图3、6所示，其中，该充电器20的充电电路21还透过一降压 功率因数调整电路23与再生能10电力输入端电性连接；该降压功率因数调整电路23具有 一与电力输入一极端串接第四晶体管A、一触发第四晶体管A的第四IC芯片231、一电性 串接第四晶体管A的第四全通滤波器230、一在第四晶体管&与第四全通滤波器230间并 联的第五二极管D5及一并联在第四全通滤波器230输出端的第五电容C5;且所述第四全通 滤波器230是由第四电感L4并联相互串接的第四电性阻尼器Xu4及第六电容C6所组成；这 样电力输入端的两极端P、N输入连续性再生能电力(例如经整流的大型风力发电机电源)， 降压功率因数调整电路23的第四IC芯片231触发第四晶体管Q4的动作，藉由第四全通滤 波器230所产生的共振、阻尼效应达到与缓冲电池40共振的动态PFC功率因数调整，令充 电电路21的第一、二 IC芯片211、213触发第一、二晶体管(^ 的频率调整动作上，能共振 的以输出共振的型态对缓冲电池40快速充电，且由于缓冲电池40的充电与放电路径不同 及没有最大功率移转的耗能问题存在，故还具有倍能充电及允许放电给逆变器30输出交 流电源给负载50高功率使用。
权利要求1.一种再生能电力提升装置，其特征在于包括一接收再生能(10)为电力的充电器 (20)以及一电性连接充电器00)并作为逆变器(30)输入端的缓冲电池GO)；所述充电器 (20)至少包括一充电电路(21)，该充电电路是以输出端并联缓冲电池GO)作为逆变 器(30)的输入端，该输出端的一端(A)与电力输入端的一极端(P)之间具有第一全通滤波 器010)，并由并联的第一二极管(Dl)和一被第一 IC芯片(211)触发的第一晶体管Oi1)电 性连接电力输入端的另一极端(N)，所述输出端的另一端(B)与电力输入端的另一极端(N) 之间具有第二全通滤波器012)，并由并联的第二二极管(D2)及一被第二 IC芯片(213)触 发的第二晶体管电性连接电力输入端的一极端(P)，且所述输出端间还具有一电容器 (C)；其中，该第一全通滤波器(210)至少由第一电感器(L1)并联相互串联的第一电性阻尼 器(Xu1)及第一电容(C1)所组成，而第二全通滤波器(212)则至少由第二电感器(L2)并联 相互串联的第二电性阻尼器(Xu2)及第二电容(C2)所组成。
2.根据权利要求1所述的再生能电力提升装置，其特征在于所述第一全通滤波器 (210)的第一电感器(L1)及第二全通滤波器012)的第二电感器(L2)皆是由线圈与含磁 性的铁芯所组成的电感器。
3.根据权利要求1所述的再生能电力提升装置，其特征在于所述充电器00)的充电 电路还透过一升压功率因数调整电路02)与再生能(10)电力输入端电性连接；该 升压功率因数调整电路0 具有一并联电力输入所述电力输入端的第三二极管(D3)、一 继第三二极管(D3)后与电力输入端的一极端(P)串接的第三全通滤波器020)、一与第三 全通滤波器O20)串接的第四二极管(D4)、一在第三全通滤波器Q20)与第四二极管(D4) 间并联的第三晶体管0 )、一触发第三晶体管0 )的第三IC芯片021)，一在第四二极管 (D4)出端并联的第三电容(C3)；且该第三全通滤波器(220)是由第三电感(L3)并联相互串 接的第三电性阻尼器(Xu3)及第四电容(C4)所组成。
4.根据权利要求1所述的再生能电力提升装置，其特征在于所述充电器00)的充电 电路还透过一降压功率因数调整电路03)与再生能(10)电力输入端电性连接；该降 压功率因数调整电路具有一与电力输入一极端串接第四晶体管(Q4)、一触发第四晶体 管(Q4)的第四IC芯片031)、一电性串接第四晶体管(Q4)的第四全通滤波器030)、一在 第四晶体管(Q4)与第四全通滤波器O30)间并联的第五二极管(D5)及一并联在第四全通 滤波器(230)输出端的第五电容(C5)；且所述第四全通滤波器(230)是由第四电感(L 4) 并联相互串接的第四电性阻尼器(Xu4)及第六电容(C6)所组成。
专利摘要本实用新型公开了一种再生能电力提升装置，是由一接收再生能力的充电器及一电性连接充电器并作为逆变器输入端的缓冲电池所构成；充电器的充电电路处理再生能端输入的电力，第一、二IC芯片触发第一、二晶体管的动作，藉由第一、二全通滤波器所产生的共振、阻尼效应，由输出端以输出共振的型态，在不会有最大功率移转的问题情形下，倍能的对缓冲电池充电；且由于充电与放电路径不同，该缓冲电池的充电及缓冲作用过程中，还能同时放电给逆变器输出电源给负载；最终达到再生能电力高效率使用的效果。
文档编号H02J7/00GK201928037SQ20102052763
公开日2011年8月10日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者徐夫子 申请人:凃杰生, 徐夫子