移动型微电网系统与控制方法与流程

本发明涉及微电网系统，特别涉及移动型微电网系统。

背景技术：

有些地方虽然有用电需求，却因为空间限制(如缺乏适当地点建置发电系统)或时间限制(临时用电需求，例如户外演唱会)，并不适合建置定置型微电网系统。此外，随着地球暖化效应的影响，大众对于再生能源的需求与日俱增。在现今能源的发展过程中，使用再生能源(如风力、太阳能或水力等)来取代传统由煤、汽油、或柴油等所产生的能源，已成为世界趋势。

在此情况下，需要包括再生能源以及机动性的移动型微电网系统，用以克服供电系统在空间与时间上的限制，并进一步扩大再生能源的应用层面。

技术实现要素：

本发明提供一种移动型微电网系统，包括一货柜。该货柜内部包括一第一直流电系统，该第一直流电系统包括一第一直流电总线，传递一第一直流电压；一第一输入埠，选择性地连接一第一外部电源以接收该第一外部电源的电力；一第一感测电路，连接该第一输入埠，并且侦测该第一外部电源是否连接至该第一输入埠，以及若该第一外部电源已连接至该第一输入埠，则侦测该第一外部电源的电压电平；一第一开关电路，连接该第一直流电总线以及该第一感测电路；一第一输出埠，选择性地连接一第一外部负载以提供该第一直流电压至该第一外部负载；一第二感测电路，连接该第一输出埠，并且侦测该第一外部负载是否连接至该第一输出埠；以及一第二开关电路，连接该第一直流电总线以及该第二感测电路。

该货柜内部还包括一第二直流电系统，该第二直流电系统包括一第二直流电总线，传递一第二直流电压；一第二输入埠，选择性地连接一第二外部电源以接收该第二外部电源的电力；一第三感测电路，连接该第二输入埠，并且侦测该第二外部电源是否连接至该第二输入埠，以及若该第二外部电源已连接至该第二输入埠，则侦测该第二外部电源的电压电平；一第三开关电路，连接该第二直流电总线以及该第三感测电路；一第二输出埠，选择性地连接一第二外部负载以提供该第二直流电压至该第二外部负载；一第四感测电路，连接该第二输出埠，并且侦测该第二外部负载是否连接至该第二输出埠；一第四开关电路，连接该第二直流电总线以及该第四感测电路；一再生能源电源，通过一第五开关电路耦接该第二直流电总线；以及一储能设备，通过一第六开关电路耦接该第二直流电总线。

该货柜内部还包括一三相交流电系统，该三相交流电系统包括一三相交流电总线，传递一三相交流电压；一第三输入埠，选择性地连接一第三外部电源以接收该第三外部电源的电力；一第五感测电路，连接该第三输入埠，并且侦测该第三外部电源是否连接至该第三输入埠，以及若该第三外部电源已连接至该第三输入埠，则侦测该第三外部电源的电压电平、相位和频率；一第七开关电路，连接该三相交流电总线以及该第五感测电路；一第三输出埠，选择性地连接一第三外部负载以提供该三相交流电压至该第三外部负载；一第六感测电路，连接该第三输出埠，并且侦测该第三外部负载是否连接至该第三输出埠；以及一第八开关电路，连接该三相交流电总线以及该第六感测电路。

该货柜内部还包括一单相交流电系统，该单相交流电系统包括一单相交流电总线，传递一单相交流电压；一第四输入埠，选择性地连接一第四外部电源以接收该第四外部电源的电力；一第七感测电路，连接该第四输入埠，并且侦测该第四外部电源是否连接至该第四输入埠，以及若该第四外部电源已连接至该第四输入埠，则侦测该第四外部电源的电压电平和频率；一第九开关电路，连接该单相交流电总线以及该第七感测电路；一第四输出埠，选择性地连接一第四外部负载以提供该单相交流电压至该第四外部负载；一第八感测电路，连接该第四输出埠，并且侦测该第四外部负载是否连接至该第四输出埠；以及一第十开关电路，连接该单相交流电总线以及该第八感测电路。

该货柜内部还包括一双向直流/直流转换电路，通过一第十一开关电路耦接该第一直流电总线以及通过一第十二开关电路耦接该第二直流电总线，提供直流电压转换以使该第一直流电总线以及该第二直流电总线可彼此提供直流电力。

该货柜内部还包括一三相交流/直流变流装置，通过一第十三开关电路耦接该三相交流电总线以及通过一第十四开关电路耦接该第一直流电总线；一第一连接埠，选择性地连接一三相交流电网；一第九感测电路，连接该第一连接埠以及通过一第十五开关电路以耦接该三相交流/直流变流装置，其中该第九感测电路侦测该三相交流电网是否连接至该第一连接埠，以及若该三相交流电网已连接至该第一连接埠，则侦测该三相交流电网的电压电平、相位和频率。

该货柜内部还包括一单相交流/直流变流装置，通过一第十六开关电路耦接该单相交流电总线以及通过一第十七开关电路耦接该第二直流电总线；一第二连接埠，选择性地连接一单相交流电网；一第十感测电路，连接该第二连接埠以及通过一第十八开关电路以耦接该单相交流/直流变流装置，其中该第十感测电路侦测该单相交流电网是否连接至该第二连接埠，以及若该单相交流电网已连接至该第二连接埠，则侦测该单相交流电网的电压电平和频率。

该货柜内部还包括一控制电路，耦接上述第一至第十八开关电路、上述第一至第十感测电路、该第一直流电总线、该第二直流电总线、该三相交流电总线、该单相交流电总线、该双向直流/直流转换电路、该三相交流/直流变流装置、该单相交流/直流变流装置、该再生能源电源以及该储能设备。

其中，该控制电路个别接收上述第一至第十感测电路的侦测结果，并侦测该第一直流电总线和该第二直流电总线的电压电平、该三相交流电总线的电压电平和相位和频率、以及该单相交流电总线的电压电平和频率。其中，上述第一至第十八开关电路个别的导通或断开是由该控制电路所控制。其中，该双向直流/直流转换电路、该三相交流/直流变流装置、该单相交流/直流变流装置、该再生能源电源以及该储能设备个别的操作是由该控制电路所控制。其中，该三相交流/直流变流装置可使该三相交流电总线、该第一直流电总线以及该三相交流电网彼此提供电力。其中，该单相交流/直流变流装置可使该单相交流电总线、该第二直流电总线以及该单相交流电网彼此提供电力。

其中，当该移动型微电网系统提供电力至该第一外部负载、该第二外部负载、该第三外部负载或该第四外部负载时，该控制电路控制上述第一至第十八开关电路、该双向直流/直流转换电路、该三相交流/直流变流装置、该单相交流/直流变流装置、以及该再生能源电源，以致使该再生能源电源运作为一优先电源供应。

本发明更提供一种移动型微电网系统的控制方法，该移动型微电网系统包括一再生能源电源以及一非再生能源电源，并且设置于一货柜内，该移动型微电网系统的控制方法包括：当该移动型微电网系统提供电力至一外部负载时，将该再生能源电源设定为一优先电源供应；以及判断该再生能源电源是否提供足够电力；若该再生能源电源提供足够电力，则通过该再生能源电源提供电力；若该再生能源电源所提供的电力不足时，则通过该再生能源电源以及该非再生能源电源提供电力。

其中，若该移动型微电网系统已连接一外部电源，且该外部电源是属于再生能源电源，则将该外部电源与该再生能源电源一起运作为该优先电源供应。

本发明通过移动型微电网系统，根据实际情况控制对外的供电方式，克服供电系统在空间与时间上的限制，并进一步扩大再生能源的应用层面。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的一移动型微电网系统的示意图。

图2是依据本发明一实施例的一移动型微电网系统的示意图。

图3是依据本发明一实施例的一移动型微电网系统的示意图。

图4a是依据本发明一些实施例的移动型微电网系统的控制方法的流程图。

图4b-1至4b-3是依据本发明一些实施例的移动型微电网系统的控制方法的流程图。

附图标记说明：

100、200、300～移动型微电网系统

110～货柜

10、101、102～第一直流电系统

20、201～第二直流电系统

30～三相交流电系统

40～单相交流电系统

50～双向直流/直流转换电路

60～三相交流/直流变流装置

70～单相交流/直流变流装置

80～控制电路

sw1-sw22～开关电路

s1-s10～感测电路

p1-p2～连接埠

11～第一直流电总线

21～第二直流电总线

31～三相交流电总线

41～单相交流电总线

i1-i4～输入埠

o1-o4～输出埠

22～再生能源电源

25～第二再生能源电源

13～第三再生能源电源

12～第二储能设备

23～储能设备

24～燃料电池设备

r1～再生能源发电装置

r2～第二再生能源发电装置

r3～第三再生能源发电装置

c1、c4、c6～电压转换电路

c2、c5～双向直流/直流转换电路

c3～直流/直流转换电路

b1、b3～电池

b2～燃料电池

41a-44a～步骤

401-425～步骤

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下。

图1是依据本发明一实施例的一移动型微电网系统100的示意图。移动型微电网系统100包括一货柜110。货柜110内包括一第一直流电系统10、一第二直流电系统20、一三相交流电系统30、一单相交流电系统40、一双向直流/直流转换电路50、一三相交流/直流变流装置60、一单相交流/直流变流装置70、开关电路sw1-sw18、感测电路s1-s10、连接埠p1-p2以及一控制电路80。

如图1所示，第一直流电系统10包括一第一直流电总线11、一输入埠i1、感测电路s1-s2、开关电路sw1-sw2以及一输出埠o1。第一直流电总线11用以传递一第一直流电压。输入埠i1用以选择性地连接一第一外部电源(未示于附图中)，藉以接收该第一外部电源的电力。感测电路s1连接输入埠i1，并且侦测该第一外部电源是否连接至输入埠i1，以及若该第一外部电源已连接至输入埠i1，则侦测该第一外部电源的电压电平。开关电路sw1连接第一直流电总线11以及感测电路s1，用以导通或隔绝该第一外部电源与第一直流电总线11之间的路径。输出埠o1用以选择性地连接一第一外部负载(未示于附图中)，藉以提供该第一直流电压至该第一外部负载。感测电路s2连接输出埠o1，并且侦测该第一外部负载是否连接至输出埠o1。开关电路sw2连接第一直流电总线11以及感测电路s2，用以导通或隔绝该第一外部负载与第一直流电总线11之间的路径。

第二直流电系统20，包括一第二直流电总线21、一输入埠i2、感测电路s3-s4、开关电路sw3-sw6、一输出埠o2、一再生能源电源22以及一储能设备23。第二直流电总线21用以传递一第二直流电压。输入埠i2用以选择性地连接一第二外部电源(未示于附图中)，藉以接收该第二外部电源的电力。感测电路s3连接输入埠i2，并且侦测该第二外部电源是否连接至输入埠i2，以及若该第二外部电源已连接至输入埠i2，则侦测该第二外部电源的电压电平。开关电路sw3连接第二直流电总线21以及感测电路s3，用以导通或隔绝该第二外部电源与第二直流电总线21之间的路径。输出埠o2用以选择性地连接一第二外部负载(未示于附图中)，藉以提供该第二直流电压至该第二外部负载。感测电路s4连接输出埠o2，并且侦测该第二外部负载是否连接至输出埠o2。开关电路sw4连接第二直流电总线21以及感测电路s4，用以导通或隔绝该第二外部负载与第二直流电总线21之间的路径。再生能源电源22包括一再生能源发电装置r1以及一电压转换电路c1；再生能源电源22将再生能源发电装置r1所产生的电力以电压转换电路c1转换成该第二直流电压后，再通过开关电路sw5所控制的路径传送至第二直流电总线21。储能设备23包括一电池b1以及一双向直流/直流转换电路c2。储能设备23通过开关电路sw6，将第二直流电总线21的该第二直流电压以双向直流/直流转换电路c2转换成第一充电电压后，传送至电池b1；或将电池b1的第一放电电压以双向直流/直流转换电路c2转换成该第二直流电压后，再通过开关电路sw6所控制的路径传送至第二直流电总线21。

在一些实施例中，再生能源发电装置r1是一太阳能发电装置，且电压转换电路c1是一直流/直流转换电路。在一些实施例中，再生能源发电装置r1是一风力发电装置，且电压转换电路c1是一交流/直流转换电路。

三相交流电系统30，包括一三相交流电总线31、一输入埠i3、感测电路s5-s6、开关电路sw7-sw8以及一输出埠o3。三相交流电总线31用以传递一三相交流电压。输入埠i3用以选择性地连接一第三外部电源(未示于附图中)，藉以接收该第三外部电源的电力。感测电路s5连接输入埠i3，并且侦测该第三外部电源是否连接至输入埠i3，以及若该第三外部电源已连接至输入埠i3，则侦测该第三外部电源的电压电平、相位和频率。开关电路sw7连接三相交流电总线31以及感测电路s5，用以导通或隔绝该第三外部电源与三相交流电总线31之间的路径。输出埠o3用以选择性地连接一第三外部负载(未示于附图中)，藉以提供该三相交流电压至该第三外部负载。感测电路s6连接输出埠o3，并且侦测该第三外部负载是否连接至输出埠o3。开关电路sw8连接三相交流电总线31以及感测电路s6，用以导通或隔绝该第三外部负载与三相交流电总线31之间的路径。

单相交流电系统40，包括一单相交流电总线41、一输入埠i4、感测电路s7-s8、开关电路sw9-sw10以及一输出埠o4。单相交流电总线41用以传递一单相交流电压。输入埠i4用以选择性地连接一第四外部电源(未示于附图中)，藉以接收该第四外部电源的电力。感测电路s7连接输入埠i4，并且侦测该第四外部电源是否连接至输入埠i4，以及若该第四外部电源已连接至输入埠i4，则侦测该第四外部电源的电压电平和频率。开关电路sw9连接单相交流电总线41以及感测电路s7，用以导通或隔绝该第四外部电源与单相交流电总线41之间的路径。输出埠o4用以选择性地连接一第四外部负载(未示于附图中)，藉以提供该单相交流电压至该第四外部负载。感测电路s8连接输出埠o4，并且侦测该第四外部负载是否连接至输出埠o4。开关电路sw10连接单相交流电总线41以及感测电路s8，用以导通或隔绝该第四外部负载与单相交流电总线41之间的路径。

双向直流/直流转换电路50通过开关电路sw11耦接第一直流电总线11，以及通过一开关电路sw12耦接第二直流电总线21。双向直流/直流转换电路50提供直流电压转换以使第一直流电总线11以及第二直流电总线21可彼此提供直流电力。

三相交流/直流变流装置60通过开关电路sw13耦接三相交流电总线31；通过开关电路sw14耦接第一直流电总线11；以及通过开关电路sw15耦接感测电路s9。感测电路s9连接连接埠p1。而连接埠p1用以选择性地连接一三相交流电网(未示于附图中)，藉以接收该三相交流电网的电力；或提供电力至该三相交流电网。感测电路s9用以侦测该三相交流电网是否连接至连接埠p1，以及若该三相交流电网已连接至连接埠p1，则侦测该三相交流电网的电压电平、相位和频率。在本实施例中，三相交流/直流变流装置60可提供交流/直流转换以及直流/交流转换，藉以使三相交流电总线31以及第一直流电总线11可彼此提供电力(例如在开关电路sw13-sw14导通的情况下)，亦可使该三相交流电网以及第一直流电总线11彼此提供电力(例如在该三相交流电网连接连接埠p1以及开关电路sw14-sw15导通的情况下)。此外，三相交流/直流变流装置60也具备交流电力的流通路径，藉以使三相交流电总线31以及该三相交流电网可彼此提供电力(例如在该三相交流电网连接连接埠p1以及开关电路sw13、开关电路sw15导通的情况下)。

单相交流/直流变流装置70通过开关电路sw16耦接单相交流电总线41；通过开关电路sw17耦接第二直流电总线21；以及通过开关电路sw18耦接感测电路s10。感测电路s10连接连接埠p2。而连接埠p2用以选择性地连接一单相交流电网(未示于附图中)，藉以接收该单相交流电网的电力；或提供电力至该单相交流电网。感测电路s10用以侦测该单相交流电网是否连接至连接埠p2，以及若该单相交流电网已连接至连接埠p2，则侦测该单相交流电网的电压电平和频率。在本实施例中，单相交流/直流变流装置70可提供交流/直流转换以及直流/交流转换，藉以使单相交流电总线41以及第二直流电总线21可彼此提供电力(例如在开关电路sw16-sw17导通的情况下)，亦可使该单相交流电网以及第二直流电总线21彼此提供电力(例如在该单相交流电网连接连接埠p2以及开关电路sw17-sw18导通的情况下)。此外，单相交流/直流变流装置70也具备交流电力的流通路径，藉以使单相交流电总线41以及该单相交流电网可彼此提供电力(例如在该单相交流电网连接连接埠p2以及开关电路sw16、开关电路sw18导通的情况下)。

控制电路80耦接开关电路sw1-sw18、感测电路s1-s10、第一直流电总线11、第二直流电总线21、三相交流电总线31、单相交流电总线41、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60、单相交流/直流变流装置70、再生能源电源22以及储能设备23。控制电路80用以个别控制开关电路sw1-sw18的导通或断开操作；个别接收感测电路s1-s10的侦测结果；侦测第一直流电总线11和第二直流电总线21的电压电平、三相交流电总线31的电压电平和相位和频率、以及单相交流电总线41的电压电平和频率；个别控制双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及单相交流/直流变流装置70的操作(例如开启、关闭以及电压转换控制)；耦接再生能源电源22，以侦测再生能源发电装置r1的发电量，并控制电压转换电路c1的操作；以及耦接储能设备23，以侦测电池b1的电力状态(如电压、电流、功率、温度、剩余电量等)，并控制双向直流/直流转换电路c2的操作。

在一些实施例中，感测电路s1-s10个别包括一电压侦测电路或一电流侦测电路，但本发明并不受限于此。在一些实施例中，控制电路80可为一处理器或一特殊应用处理器，但本发明并不受限于此。在一些实施例中，该第一直流电压的电压值大于该第二直流电压的电压值。在一些实施例中，该第一直流电压的电压值小于该第二直流电压的电压值。在一些实施例中，该第一直流电压为380伏特；该第二直流电压为48伏特；该三相交流电压为380伏特/220伏特；以及该单相交流电压为220伏特/110伏特，但本发明并不受限于此。

在一些实施例中，当移动型微电网系统100提供电力至该第一外部负载、该第二外部负载、该第三外部负载或该第四外部负载时，控制电路80控制开关电路sw1-sw18、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及单相交流/直流变流装置70，以致使再生能源电源22运作为一优先电源供应。举例而言，在一实施例中，开关电路sw1-sw18原本处于断开状态，当感测电路s6侦测到该第三外部负载已连接至输出埠o3时，感测电路s6传送侦测结果至控制电路80。控制电路80依据感测电路s6的侦测结果，将开关电路sw5、sw12、sw11、sw14、sw13、sw8导通，并且将双向直流/直流转换电路50以及三相交流/直流变流装置60开启，藉此将再生能源电源22运作为第一个提供电力至该第三外部负载的该优先电源供应。

在一实施例中，开关电路sw1-sw18原本处于断开状态，当感测电路s2侦测到该第一外部负载已连接至输出埠o1；感测电路s8侦测到该第四外部负载已连接至输出埠o4；以及感测电路s9侦测到该三相交流电网已连接至连接埠p1时，感测电路s2、s8、s9个别传送侦测结果至控制电路80。控制电路80依据感测电路s2、s8、s9的侦测结果，将开关电路sw5、sw12、sw11、sw2、sw17、sw16、sw10导通，并且将双向直流/直流转换电路50以及单相交流/直流变流装置70开启，藉此将再生能源电源22运作为第一个提供电力至该第一外部负载以及该第四外部负载的该优先电源供应。在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电压不足(例如第二直流电总线21的电压设定为48伏特，但控制电路80侦测到第二直流电总线21的电压为40伏特)，则控制电路80将开关电路sw6导通，藉此进一步通过储能设备23提供电力至第二直流电总线21。在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22以及储能设备23的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw15、sw14导通，并且将三相交流/直流变流装置60开启，藉此进一步通过该三相交流电网提供电力至该第一外部负载以及该第四外部负载。

基于上述操作可以得知，在至少一外部负载连接移动型微电网系统100时，控制电路80控制开关电路sw1-sw18、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及单相交流/直流变流装置70，以致使再生能源电源22运作为该优先电源供应。

图2是依据本发明一实施例的一移动型微电网系统200的示意图。移动型微电网系统200与移动型微电网系统100不同之处在于第二直流电系统201的一燃料电池设备24、一第二再生能源电源25以及开关电路sw19-sw20；以及第一直流电系统101的一第二储能设备12以及开关电路sw21，其余部分与移动型微电网系统100相同，在此不再赘述。

第二直流电系统201与第二直流电系统20不同之处在于第二直流电系统201还包括燃料电池设备24、第二再生能源电源25以及开关电路sw19-sw20。燃料电池设备24包括一燃料电池b2以及一直流/直流转换电路c3；燃料电池设备24将燃料电池b2所产生的电力以直流/直流转换电路c3转换成该第二直流电压后，再通过开关电路sw19所控制的路径传送至第二直流电总线21。第二再生能源电源25包括一第二再生能源发电装置r2以及一电压转换电路c4；第二再生能源电源25将第二再生能源发电装置r2所产生的电力以电压转换电路c4转换成该第二直流电压后，再通过开关电路sw20所控制的路径传送至第二直流电总线21。

在一些实施例中，第二再生能源发电装置r2是一太阳能发电装置，且电压转换电路c4是一直流/直流转换电路。在一些实施例中，第二再生能源发电装置r2是一风力发电装置，且电压转换电路c4是一交流/直流转换电路。

第一直流电系统101与第一直流电系统10不同之处在于第一直流电系统101还包括第二储能设备12以及开关电路sw21。第二储能设备12包括一电池b3以及一双向直流/直流转换电路c5；第二储能设备12可通过开关电路sw21、第一直流电总线11、开关电路sw11、双向直流/直流转换电路50、开关电路sw12、第二直流电总线21、开关电路sw5以及开关电路sw20，分别接收再生能源电源22、第二再生能源电源25的电力。第二储能设备12通过开关电路sw21，将第一直流电总线11的该第一直流电压以双向直流/直流转换电路c5转换成第二充电电压后，传送至电池b3；或将电池b3的第二放电电压以双向直流/直流转换电路c5转换成该第一直流电压后，再通过开关电路sw21所控制的路径传送至第一直流电总线11。

移动型微电网系统200的控制电路80耦接开关电路sw1-sw21、感测电路s1-s10、第一直流电总线11、第二直流电总线21、三相交流电总线31、单相交流电总线41、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60、单相交流/直流变流装置70、再生能源电源22、储能设备23、燃料电池设备24、第二再生能源电源25以及第二储能设备12。控制电路80用以个别控制开关电路sw1-sw21的导通或断开操作；个别接收感测电路s1-s10的侦测结果；侦测第一直流电总线11和第二直流电总线21的电压电平、三相交流电总线31的电压电平和相位和频率、以及单相交流电总线41的电压电平和频率；个别控制双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及单相交流/直流变流装置70的操作(例如开启、关闭以及电压转换控制)；耦接再生能源电源22，以侦测再生能源发电装置r1的发电量，并控制电压转换电路c1的操作；耦接储能设备23，以侦测电池b1的电力状态(如电压、电流、功率、温度、剩余电量等)，并控制双向直流/直流转换电路c2的操作；耦接燃料电池设备24，以侦测燃料电池b2的发电量，并控制直流/直流转换电路c3的操作；耦接第二再生能源电源25，以侦测第二再生能源发电装置r2的发电量，并控制电压转换电路c4的操作；以及耦接第二储能设备12，以侦测电池b3的电力状态(如电压、电流、功率、温度、剩余电量等)，并控制双向直流/直流转换电路c5的操作。

在一些实施例中，储能设备23以及第二储能设备12是在移动型微电网系统200未提供电力给至少一外部负载时，通过再生能源电源22以及第二再生能源电源25储存电力。

在一些实施例中，当至少一外部负载连接移动型微电网系统200时，控制电路80控制开关电路sw1-sw21、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及单相交流/直流变流装置70，以致使再生能源电源22以及第二再生能源电源25运作为一优先电源供应。具体而言，当移动型微电网系统200提供电力给至少一外部负载时，移动型微电网系统200提供电力的顺序依序为：第一，提供再生能源电源22以及第二再生能源电源25的电力；第二，若移动型微电网系统200发生电力不足的情况，再提供储能设备23或第二储能设备12的电力(或同时提供储能设备23以及第二储能设备12的电力)；第三，若移动型微电网系统200仍然发生电力不足的情况，再提供燃料电池设备24的电力。若移动型微电网系统200有连接一三相交流电网或一单相交流电网，且移动型微电网系统200使用再生能源电源22、第二再生能源电源25、储能设备23、第二储能设备12、燃料电池设备24以及连接至移动型微电网系统200的至少一外部电源的电力而电力仍然不足时，则移动型微电网系统200进一步控制开关装置sw1-sw21、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及单相交流/直流变流装置70，藉此将该三相交流电网或该单相交流电网的电力提供至上述至少一外部负载。

举例而言，在一实施例中，移动型微电网系统200的开关电路sw1-sw21原本处于断开状态，当感测电路s4侦测到一第二外部负载已连接至输出埠o2；感测电路s2侦测到一第一外部负载已连接至输出埠o1；以及感测电路s9侦测到一三相交流电网已连接至连接埠p1时，感测电路s2、s4、s9个别传送侦测结果至控制电路80。控制电路80依据感测电路s2、s4、s9的侦测结果，将开关电路sw5、sw20、sw4、sw12、sw11、sw2导通，并且将双向直流/直流转换电路50开启，藉此将再生能源电源22以及第二再生能源电源25运作为第一个提供电力至该第一外部负载以及该第二外部负载的优先电源供应。

在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线201的电压不足，则控制电路80将开关电路sw6导通，藉此进一步通过储能设备23提供电力至第二直流电总线21。在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25以及储能设备23的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw19导通，藉此进一步通过燃料电池设备24提供电力至第二直流电总线21。若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25、储能设备23以及燃料电池设备24的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw15、sw14导通，并且将三相交流/直流变流装置60开启，藉此进一步通过该三相交流电网提供电力至该第一外部负载以及该第二外部负载。

在此实施例中，若控制电路80侦测到第一直流电总线11的电压不足，则控制电路80将开关电路sw21导通，藉此进一步通过第二储能设备12提供电力至第一直流电总线11。

在另一实施例中，移动型微电网系统200的开关电路sw1-sw21原本处于断开状态，当感测电路s4侦测到一第二外部负载已连接至输出埠o2；感测电路s8侦测到一第四外部负载已连接至输出埠o4；以及感测电路s10侦测到一单相交流电网已连接至连接埠p2时，感测电路s4、s8、s10个别传送侦测结果至控制电路80。控制电路80依据感测电路s4、s8、s10的侦测结果，将开关电路sw5、sw20、sw4、sw17、sw16、sw10导通，并且将单相交流/直流变流装置70开启，藉此将再生能源电源22以及第二再生能源电源25运作为第一个提供电力至该第二外部负载以及该第四外部负载的优先电源供应。

在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电压不足，则控制电路80将开关电路sw6导通，藉此进一步通过储能设备23提供电力至第二直流电总线21。在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25以及储能设备23的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw21、sw11、sw12导通，并且将双向直流/直流转换电路50开启，藉此进一步将第二储能设备12的电力提供至第二直流电总线21。在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25、储能设备23以及第二储能设备12的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw19导通，藉此进一步通过燃料电池设备24提供电力至第二直流电总线21。若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25、储能设备23、第二储能设备12以及燃料电池设备24的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw18导通，藉此进一步通过该单相交流电网提供电力至该第二外部负载以及该第四外部负载。

在一些实施例中，当移动型微电网系统200提供电力给至少一外部负载时，若控制电路80通过感测电路s1、感测电路s3、感测电路s5以及感测电路s7侦测到至少一外部电源已连接至移动型微电网系统200，且上述至少一外部电源属于再生能源电源(例如太阳能电源或风力电源)，则控制电路80控制开关电路sw1-sw21、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及该单相交流/直流变流装置70，藉以使上述至少一外部电源、再生能源电源22以及第二再生能源电源25运作为上述优先电源供应，进而提供电力给上述至少一外部负载。

举例而言，在一实施例中，移动型微电网系统200的开关电路sw1-sw21原本处于断开状态，当感测电路s6侦测到一第三外部负载已连接至输出埠o3；感测电路s7侦测到属于再生能源电源的一第四外部电源已连接至输入埠i4；以及感测电路s9侦测到一三相交流电网已连接至连接埠p1时，感测电路s6、s7、s9个别传送侦测结果至控制电路80。控制电路80依据感测电路s6、s7、s9的侦测结果，将开关电路sw5、sw20、sw9、sw16、sw17、sw12、sw11、sw14、sw13、sw8导通，并且将双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60、单相交流/直流变流装置70开启，藉此将再生能源电源22、第二再生能源电源25以及该第四外部电源运作为第一个提供至该第三外部负载的优先电源供应。

在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电压不足，则控制电路80将开关电路sw6导通，藉此进一步通过储能设备23提供电力至第二直流电总线21。在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25、该第四外部电源以及储能设备23的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw19导通，藉此进一步通过燃料电池设备24提供电力至第二直流电总线21。若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25、该第四外部电源、储能设备23以及燃料电池设备24的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw15导通，藉此进一步通过该三相交流电网提供电力至该第三外部负载。

在此实施例中，若控制电路80侦测到第一直流电总线11的电压不足，则控制电路80将开关电路sw21导通，藉此进一步通过第二储能设备12提供电力至第一直流电总线11。

在一些实施例中，当移动型微电网系统200提供电力给至少一外部负载时，若控制电路80通过感测电路s1、感测电路s3、感测电路s5以及感测电路s7侦测到至少一外部电源已连接至移动型微电网系统200，且上述至少一外部电源不是属于再生能源电源(例如太阳能电源或风力电源)，则控制电路80在开关电路sw19导通时才会控制开关电路sw1-sw21、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及该单相交流/直流变流装置70，以使上述至少一外部电源进一步提供电力给上述至少一外部负载。

举例而言，在一实施例中，移动型微电网系统200的开关电路sw1-sw21原本处于断开状态，当感测电路s8侦测到一第四外部负载已连接至输出埠o4；感测电路s5侦测到不属于再生能源电源的一第三外部电源已连接至输入埠i3；以及感测电路s9侦测到一三相交流电网已连接至连接埠p1时，感测电路s5、s8、s9个别传送侦测结果至控制电路80。控制电路80依据感测电路s5、s8、s9的侦测结果，将开关电路sw5、sw20、sw17、sw16、sw10导通，并且将单相交流/直流变流装置70开启，藉此将再生能源电源22、第二再生能源电源25运作为第一个提供电力至该第四外部负载的优先电源供应。

在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电压不足，则控制电路80将开关电路sw6导通，藉此进一步通过储能设备23提供电力至第二直流电总线21。在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25以及储能设备23的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw21、sw11、sw12导通，并且将双向直流/直流转换电路50开启，藉此进一步将第二储能设备12的电力提供至第二直流电总线21。在此实施例中，若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25、储能设备23以及第二储能设备12的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw19、sw7、sw13、w14导通，并且将三相交流/直流变流装置60开启，藉此进一步通过燃料电池设备24以及该第三外部电源提供电力至第二直流电总线21。若控制电路80侦测到第二直流电总线21的电力在接收再生能源电源22、第二再生能源电源25、储能设备23、第二储能设备12、燃料电池设备24以及该第三外部电源的电力后仍然不足，则控制电路80将开关电路sw15导通，藉此进一步通过该三相交流电网提供电力至该第四外部负载。

在一些实施例中，移动型微电网系统200会将输入埠i1-i4的至少其中之一预先设计为再生能源电源专用的输入埠，藉此分辨移动型微电网系统200所连接的外部电源是否为再生能源电源，但本发明并不受限于此。在一些实施例中，一外部电源连接移动型微电网系统200时，上述外部电源同时发送一无线信号至控制电路80，控制电路80接收上述无线信号并且判断上述外部电源是否属于再生能源电源。在一些实施例中，移动型微电网系统200的输入埠i1～i4个别包括一特定有线通信接口，控制电路80通过通信线(图中未显示)连接该特定有线通信接口，当输入埠i1、i2、i3或i4连接一外部电源时，若上述外部电源具备对应上述特定有线通信接口的连接器，上述外部电源同时发送一有线信号至控制电路80，控制电路80接收上述有线信号并且判断上述外部电源是否属于再生能源电源。

在一些实施例中，移动型微电网系统200的感测电路s1-s10个别包括一电压侦测电路或一电流侦测电路，但本发明并不受限于此。在一些实施例中，移动型微电网系统200的控制电路80可为一处理器或一特殊应用处理器，但本发明并不受限于此。在一些实施例中，储能设备23和第二储能设备12不限定是使用哪一种材料的储能设备，有可能是铅酸电池组、锂铁电池组或石墨烯电池组等。在一些实施例中，移动型微电网系统200的该第一直流电压的电压值大于该第二直流电压的电压值。在一些实施例中，移动型微电网系统200的该第一直流电压的电压值小于该第二直流电压的电压值。在一些实施例中，移动型微电网系统200的该第一直流电压为380伏特；该第二直流电压为48伏特；该三相交流电压为380伏特/220伏特；以及该单相交流电压为220伏特/110伏特，但本发明并不受限于此。

图3是依据本发明一实施例的一移动型微电网系统300的示意图。在一些实施例中，移动型微电网系统200的第一直流电系统101也可替换成第一直流电系统102。移动型微电网系统100与移动型微电网系统300的不同之处在于第一直流电系统102，其余部分与移动型微电网系统100相同，在此不再赘述。

如图1与图3所示，第一直流电系统102与第一直流电系统10不同之处在于第一直流电系统102的一第三再生能源电源13、一第二储能设备12以及开关电路sw21-sw22。第三再生能源电源13包括一第三再生能源发电装置r3(例如太阳能发电装置或风力发电装置)以及一电压转换电路c6；第三再生能源电源13将第三再生能源发电装置r3所产生的电力以电压转换电路c6转换成该第一直流电压后，再通过开关电路sw22所控制的路径传送至第一直流电总线11。第二储能设备12包括一电池b3以及一双向直流/直流转换电路c5。第二储能设备12可通过开关电路sw21以及双向直流/直流转换电路c5，从第一直流电总线11接收再生能源电源22以及第三再生能源电源13的电力。第二储能设备12通过开关电路sw21，将第一直流电总线11的该第一直流电压以双向直流/直流转换电路c5转换成第二充电电压后，传送至电池b3；或将电池b3的第二放电电压以双向直流/直流转换电路c5转换成该第一直流电压后，再通过开关电路sw21所控制的路径传送至第一直流电总线11。开关电路sw21-sw22耦接控制电路80，且开关电路sw21-sw22个别的导通或断开是由控制电路80所控制。

在一些实施例中，第三再生能源发电装置r3是一太阳能发电装置，且电压转换电路c6是一直流/直流转换电路。在一些实施例中，第三再生能源发电装置r3是一风力发电装置，且电压转换电路c6是一交流/直流转换电路。

在一实施例中，当移动型微电网系统300提供电力给至少一外部负载时，控制电路80控制开关电路sw1-sw18、开关电路sw21-sw22、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及单相交流/直流变流装置70，藉以使再生能源电源22以及第三再生能源电源13运作为优先电源供应。在一些实施例中，储能设备23以及第二储能设备12是在移动型微电网系统300未提供电力给至少一外部负载时，通过再生能源电源22以及第三再生能源电源13储存电力。

在一些实施例中，当移动型微电网系统300提供电力给至少一外部负载时，若控制电路80通过感测电路s1、感测电路s3、感测电路s5以及感测电路s7侦测到至少一外部电源已连接至移动型微电网系统300，且该外部电源是属于再生能源电源(例如太阳能电源或风力电源)，则控制电路80控制开关电路sw1-sw18、开关电路sw21-sw22、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及该单相交流/直流变流装置70，藉以使上述至少一外部电源、再生能源电源22以及第三再生能源电源13运作为上述优先电源供应，进而提供电力给上述至少一外部负载。

在一些实施例中，当移动型微电网系统300提供电力给至少一外部负载时，若第一直流电总线11接收第三再生能源电源13的电力而电力仍然不足，则控制电路80将开关电路sw21导通以使第二储能设备12进一步提供电力给第一直流电总线11。在一些实施例中，若移动型微电网系统300有连接一三相交流电网或一单相交流电网，且移动型微电网系统300使用再生能源电源22、第三再生能源电源13、储能设备23、第二储能设备12以及连接至移动型微电网系统300的至少一外部电源的电力而电力仍然不足时，则移动型微电网系统300进一步控制开关电路sw1-sw18、开关电路sw21-sw22、双向直流/直流转换电路50、三相交流/直流变流装置60以及单相交流/直流变流装置70，藉此将该三相交流电网或该单相交流电网的电力提供至上述至少一外部负载。

在一些实施例中，移动型微电网系统300的感测电路s1-s10个别包括一电压侦测电路或一电流侦测电路，但本发明并不受限于此。在一些实施例中，移动型微电网系统300的控制电路80可为一处理器或一特殊应用处理器，但本发明并不受限于此。在一些实施例中，储能设备23和第二储能设备12不限定是使用哪一种材料的储能设备，有可能是铅酸电池组、锂铁电池组或石墨烯电池组等。在一些实施例中，移动型微电网系统300的该第一直流电压的电压值大于该第二直流电压的电压值。在一些实施例中，移动型微电网系统300的该第一直流电压的电压值小于该第二直流电压的电压值。在一些实施例中，移动型微电网系统300的该第一直流电压为380伏特；该第二直流电压为48伏特；该三相交流电压为380伏特/220伏特；以及该单相交流电压为220伏特/110伏特，但本发明并不受限于此。在一些实施例中，移动型微电网系统100、200以及300可通过货柜110的可运输性，而克服使用地点上的限制。

图4a是依据本发明一些实施例的移动型微电网系统的控制方法的流程图，该移动型微电网系统包括一再生能源电源以及一非再生能源电源，并且设置于一货柜内，流程起始于步骤41a。在步骤41a中，提供上述再生能源电源的电力给至少一外部负载。在步骤42a中，判断所提供的电力是否充足。若充足，流程进入步骤43a；若不充足，流程进入步骤44a。在步骤43a中，通过上述再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤44a中，通过上述再生能源电源以及上述非再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。

图4b-1至图4b-3是依据本发明一些实施例的移动型微电网系统的控制方法的流程图，该移动型微电网系统包括一再生能源电源以及一非再生能源电源，并且设置于一货柜内，流程起始于步骤401。在步骤401中，至少一外部负载连接至该移动型微电网系统。在步骤402中，判断是否连接至少一外部电源。若有连接，流程进入步骤403；若没有连接，流程进入步骤417。在步骤403中，判断上述至少一外部电源是否属于再生能源电源。若上述至少一外部电源属于再生能源电源，流程进入步骤404；若上述至少一外部电源不属于再生能源电源，流程进入步骤408。在步骤404中，通过该再生能源电源以及上述至少一外部电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤405中，判断电力是否充足。若电力充足，流程进入步骤406；若电力不充足，流程进入步骤407。在步骤406中，通过该再生能源电源以及上述至少一外部电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤407中，通过该再生能源电源、上述至少一外部电源以及该非再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤408中，通过该再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤409中，判断电力是否充足。若电力充足，流程进入步骤410；若电力不充足，流程进入步骤407。在步骤410中，通过该再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤412中，判断电力是否充足。若电力充足，流程进入步骤413；若电力不充足，流程进入步骤414。在步骤413中，通过该再生能源电源、上述至少一外部电源以及该非再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤414中，判断是否连接一电网。若有连接该电网，流程进入步骤415；若没有连接该电网，流程进入步骤416。在步骤415中，通过该再生能源电源、上述至少一外部电源、该非再生能源电源以及该电网提供电力给上述至少一外部负载。在步骤416中，通过该再生能源电源、上述至少一外部电源以及该非再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。

在步骤417中，通过该再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤418中，判断电力是否充足。若电力充足，流程进入步骤419；若电力不充足，流程进入步骤420。在步骤419中，通过该再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤420中，通过该再生能源电源以及该非再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤421中，判断电力是否充足。若电力充足，流程进入步骤422；若电力不充足，流程进入步骤423。在步骤422中，通过该再生能源电源以及该非再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。在步骤423中，判断是否连接一电网。若有连接该电网，流程进入步骤424；若没有连接该电网，流程进入步骤425。在步骤424中，通过该再生能源电源、该非再生能源电源以及该电网提供电力给上述至少一外部负载。在步骤425中，通过该再生能源电源以及该非再生能源电源提供电力给上述至少一外部负载。

本发明虽以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定范围为准。