自然能源供电装置的制作方法

文档序号:7460065阅读:168来源:国知局

专利名称::自然能源供电装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种能源供电装置,具体涉及一种能与电力公司的交流电供应端并联供电,而具有不断电能力的自然能源供电装置。
背景技术
:一般太阳能或风力等自然能源发电的供电装置,容易受时间及天气的影响,导致发电量不稳定的问题,因此一般都会与电力公司的交流电供应端并联供电,以提高供电的可靠度及质量。上述自然能源供电装置,在自然能源供电器(例如太阳能光电板或风力发电机等)与交流电供应端之间连接充放电控制器(Charger)和不断电供给器(UninterruptablePowerSupply,UPS),充放电控制器包含有充电控制电路和放电控制电路,不断电供给器包含有整流电路及变流电路,且充放电控制器连接有蓄电池,变流电路与交流电供应端并联,且交流电供应端连接外界负载;自然能源供电器产生的电能可经由不断电供给器反馈进入交流电供应端,激活负载,除了可以提高自然能源的供电可靠度及品质外,还降低交流电供应端的用电量,可以节省使用交流电的成本;此外,当自然能源供电器供给负载的电能产生剩余时,可经由充电控制电路对蓄电池充电,当自然能源供电器及交流电供应端都未能供电时,该蓄电池可经由放电控制电路对负载供电。上述自然能源供电装置的技术,在中国台湾第1276298号专利案中提出;但是仍然有缺点,当上述电力公司的交流电供应端因故障或其它原因而停止供电时,自然能源供电器仍正常运作,其产生和反馈流入交流电供应端的电能,会危及交流电供应端的维修人员的安全,若在交流电供应端停止供电期间,关闭自然能源供电器,虽可确保交流电供应端的维修人员的安全,但会造成上述负载无法持续运作的问题。
发明内容本发明的目的在于提供一种能与电力公司的交流电供应端并联供电,而具有不断电能力的自然能源供电装置。为达上述目的,本发明具体的内容为-一种自然能源供电装置,其中包含一交流电供应端;一将直流电转换成交流电的变流器,与交流电供应端相并联;一进行交、直流电转换的不断电控制电路,与交流电供应端相导通,具一对外界交流负载提供交流电的交流电输出端;至少一放电控制电路,与不断电控制电路相导通,具一对外界直流负载提供直流电的直流电输出端;至少一蓄电池,与不断电控制电路及放电控制电路相导通;至少一电磁开关,与交流电供应端相导通,具多个常开接点及常闭接点,且电磁开关接受交流电供应端供电而激活,令常开接点闭合,并令常闭接点开启;至少一自然能源供电器,与变流器之间由常开接点相连接,且自然能源供电器产生的电能,在交流电供应端供电时供应至变流器,接受变流器转换后反馈流入交流电供应端,且交流电供应端供应至不断电控制电路的电能,在接受不断电控制电路进行交、直流电转换后,经由交流电输出端提供交流电至外界驱动交流负载,并对蓄电池充电及供应至放电控制电路,而经由直流电输出端提供直流电至外界驱动直流负载;至少一充电控制电路,与自然能源供电器之间由常闭接点相连接,且充电控制电路与蓄电池、放电控制电路和不断电控制电路相导通,该自然能源供电器产生之电能,于交流电供应端未供电时供应至充电控制电路,且充电控制电路控制输出之电能,对蓄电池充电,并供应至放电控制电路,而经由直流电输出端提供直流电至外界直流负载,同时供应至不断电控制电路,而经由交流电输出端提供交流电至外界交流负载。其中不断电控制电路以并联方式与交流电供应端相导通。其中放电控制电路以并联方式与不断电控制电路相导通。其中蓄电池以并联方式与不断电控制电路及放电控制电路相导通。其中电磁开关以并联方式与交流电供应端相导通。其中自然能源供电器为多个,各自然能源供电器以相互串联方式与变流器相连接。其中自然能源供电器为多个,各自然能源供电器以相互并联方式与充电控制电路相连接。其中自然能源供电器为太阳能光电板或风力发电机。其中充电控制电路以并联方式与不断电控制电路、蓄电池及放电控制电路相导通。采用以上技术方案,本发明特别是在自然能源供应端与负载之间建立一可并联交流电供应端的电路,另一端并联交流电供应端的电路,由交流电供应端的供电状态控制自然能源供应端选择使用至少一电路对负载供电,以达到在交流电供应端停止供电期间持续供电驱动负载运作的目的,进而提升自然能源供电装置的使用效率和可靠度。图l:为本发明的配置示意图。图2:为本发明的一使用状态图。图3:为本发明的另一使用状态图。图4:为本发明的再一使用状态图具体实施例方式以下就本发明自然能源供电装置的结构组成及所能产生的功效,配合附图以较佳实施例详细说明如下首观图1所示,为本发明较佳实施例的配置示意图,图2至图4揭示出图1的使用状态图,图中的箭号方向为电流方向。由图1中可见本发明自然能源供电装置,包含一交流电供应端8,交流电供应端8为电力公司提供交流电供应;一变流器2,包含整流和变流电路,将输入的直流电转换成交流电输出,且变流器2具一直流电输入端21和一交流电输出端22,变流器2由交流电输出端22与交流电供应端8相并联;一不断电控制电路3,包含整流和变流电路,进行交、直流电转换,且不断电控制电路3具一交流电输入端31、一交流电输出端32及一直流电输出端33,不断电控制电路3由交流电输入端31与交流电供应端8相并联,且交流电输出端32对外界一交流负载91提供交流电;至少一放电控制电路5,具一直流电输入端51和一直流电输出端52,且放电控制电路5由直流电输入端51与不断电控制电路3的直流电输出端33相并联,直流电输出端52对外界一直流负载92提供直流电;至少一深循环蓄电池6(De印CycleBattery),在本实施上举以多个蓄电池6为例,说明多个蓄电池6相互串联形成数量相等的二组蓄电池60、60a,且各组蓄电池60各自与不断电控制电路3的直流电输出端33及放电控制电路5的直流电输入端51相并联;至少一电磁开关7,在本实施上举以多个电磁开关7为例,说明多个电磁开关7各自与交流电供应端8相并联,且电磁开关7具有多个常幵接点71及常闭接点72,电磁开关7于未激活时,常开接点71保持在未导通状态,常闭接点72保持在导通状态,且电磁开关7接受交流电供应端8供电而激活,令常开接点71闭合而保持在导通状态,并令常闭接点72开启而保持在未导通状态;至少一自然能源供电器l,在本实施上举以多个自然能源供电器1为例,自然能源供电器1可区分成二组供电组10、10a,各自然能源供电器1之间由多个常开接点71相互串联,且各自然能源供电器1之间由多个常闭接点72相互并联;同时,各供电组IO、10a与变流器2的直流电输入端21之间由多个常开接点71相串联,且各供电组IO、10a相互并联;至少一充电控制电路4,在本实施上举以二充电控制电路4、4a为例,说明充电控制电路4、4a具一直流电输入端41、41a及一直流电输出端42、42a,各充电控制电路4、4a的直流电输入端41、41a与各供电组10、10a之间由多个常闭接点72相并联,且各充电控制电路4、4a的直流电输出端42、42a,与各组蓄电池60、放电控制电路5的直流电输入端51和不断电控制电路3的直流电输出端33相并联。此外,本发明还包含-所述不断电控制电路3和多个蓄电池6在本实施上为市面上购得的不断电供给器;所述各充电控制电路4、4a及放电控制电路5在本实施上为市面上购得的充放电控制器,可将充放电控制器切换成充电模式,以作为该充电控制电路4、4a使用,并可将充放电控制器切换成负载模式,以作为该放电控制电路5使用;所述自然能源供电器1在本实施上为太阳能光电板,且自然能源供电器还可以为风力发电机。所述变流器2还包含有至少一最大功率追踪器23,与多个自然能源供电器1相导通,以追踪控制各供电组IO、10a的最大功率,使变流器2具有最大功率追踪(MaximumPowerPointTracking,MPPT)能力,让太阳能或风力发电在不同照度或风速的情况下都能发出最大的电量,最大功率追踪器23在本实施上为一数字讯号处理器。所述各供电组10、10a与变流器2的直流电输入端21之间各自并联一突波吸)11、lla,且各供电组10、10a与各充电控制电路4、4a的直流电输入端41、41a之间亦各自并联一突波吸收器12、12a,该突波吸收器ll、lla、12、12a能吸收电路中的谐波,以提升电能品质并保护自然能源供电器l;在各供电组IO、10a与变流器2的直流电输入端21之间,各自串联至少一二极管(Diode)13、13a,防止电能从变流器2的直流电输入端21向各供电组IO、10a逆流,以保护自然能源供电器l;在多个自然能源供电器1与各充电控制电路4、4a的直流电输入端41、41a之间,各自串联至少一二极管14、14a,防止电能自各充电控制电路4、4a的直流电输入端41、41a向各自然能源供电器l逆流,以保护自然能源供电器i。本发明特别是当交流电供应端8供电时(如图2所示),各电磁开关7接受交流电供应端8供电而激活,以切换各供电组10、10a与变流器2的直流电输入端21相导通;此时,各供电组IO、10a产生的直流电会供应至变流器2,接受变流器2转换成交流电后,经由变流器2的交流电输出端22馈入交流电供应端8,且交流电供应端8供应至不断电控制电路3的交流电输入端31的交流电,在接受不断电控制电路3进行交、直流电转换后,经由交流电输出端32提供交流电至外界驱动该交流负载91进行运作,并经由直流电输出端33供应直流电对各组蓄电池60、60a充电,并供应直流电至放电控制电路5的直流电输入端51,而经由直流电输出端52提供直流电至外界驱动该直流负载92进行运作。另当交流电供应端8未供电时(如图3所示),各电磁开关7未能接受交流电供应端8供电而未激活,以切换各供电组IO、10a与各充电控制电路4、4a的直流电输入端41、41a相导通;此时,各供电组IO、10a产生的直流电会供应至各充电控制电路4、4a,控制直流电的电流或电压,且各充电控制电路4、4a经由直流电输出端42、42a输出的直流电,对各组蓄电池60、60a充电,并供应放电控制电路5的直流电输入端51,而经由直流电输出端52提供直流电至外界驱动该直流负载92进行运作,同时供应至不断电控制电路3的直流电输出端33,而经由交流电输出端32提供交流电至外界驱动该交流负载91进行运作。据此,在各供电组IO、10a与负载91、92及各组蓄电池60、60a之间建立一可并联交流电供应端8的电路,以及另一未并联交流电供应端8的电路,并由交流电供应端8的供电状态控制各供电组10、10a选择使用至少一电路对负载91、92及各组蓄电池60、60a供电,以达到在交流电供应端8停止供电期间持续供电驱动负载91、92运作的效果,进而提升自然能源供电装置的使用效率及可靠度。此外,各供电组IO、10a及交流电供应端8均未供电时(如图4所示),各组8蓄电池60、60a蓄存的直流电可供应至放电控制电路5的直流电输入端51,以接受放电控制电路5控制电流或电压,而经由直流电输出端52提供直流电至外界驱动该直流负载92进行运作,并可供应至不断电控制电路3的直流电输出端33,而经由交流电输出端32提供交流电至外界驱动该交流负载91进行运作。本发明虽由前述实施例来描述,但仍可变化其形态与细节,在不脱离本发明的精神下制作。前述为本发明最合理的使用方法,仅为本发明可以具体实施的方式之一,但并不以此为限。权利要求1.一种自然能源供电装置,其特征在于,其中包含一交流电供应端;一将直流电转换成交流电的变流器,与交流电供应端相并联;一进行交、直流电转换的不断电控制电路,与交流电供应端相导通,具一对外界交流负载提供交流电的交流电输出端;至少一放电控制电路,与不断电控制电路相导通,具一对外界直流负载提供直流电的直流电输出端;至少一蓄电池,与不断电控制电路及放电控制电路相导通;至少一电磁开关,与交流电供应端相导通,具多个常开接点及常闭接点,且电磁开关接受交流电供应端供电而激活,令常开接点闭合,并令常闭接点开启;至少一自然能源供电器,与变流器之间由常开接点相连接,且自然能源供电器产生的电能,在交流电供应端供电时供应至变流器,接受变流器转换后反馈流入交流电供应端,且交流电供应端供应至不断电控制电路的电能,在接受不断电控制电路进行交、直流电转换后,经由交流电输出端提供交流电至外界驱动交流负载,并对蓄电池充电及供应至放电控制电路,而经由直流电输出端提供直流电至外界驱动直流负载;至少一充电控制电路,与自然能源供电器之间由常闭接点相连接,且充电控制电路与蓄电池、放电控制电路和不断电控制电路相导通,该自然能源供电器产生之电能,于交流电供应端未供电时供应至充电控制电路,且充电控制电路控制输出之电能,对蓄电池充电,并供应至放电控制电路,而经由直流电输出端提供直流电至外界直流负载,同时供应至不断电控制电路,而经由交流电输出端提供交流电至外界交流负载。2.如权利要求1所述的自然能源供电装置,其特征在于,其中不断电控制电路以并联方式与交流电供应端相导通。3.如权利要求1所述的自然能源供电装置,其特征在于,其中放电控制电路以并联方式与不断电控制电路相导通。4.如权利要求1所述的自然能源供电装置,其特征在于,其中蓄电池以并联方式与不断电控制电路及放电控制电路相导通。5.如权利要求1所述的自然能源供电装置,其特征在于,其中电磁开关以并联方式与交流电供应端相导通。6.如权利要求1所述的自然能源供电装置,其特征在于,其中自然能源供电器为多个,各自然能源供电器以相互串联方式与变流器相连接。7.如权利要求1所述的自然能源供电装置,其特征在于,其中自然能源供电器为多个,各自然能源供电器以相互并联方式与充电控制电路相连接。8.如权利要求1、6或7所述的自然能源供电装置,其特征在于,其中自然能源供电器为太阳能光电板或风力发电机。9.如权利要求l所述的自然能源供电装置,其特征在于,其中充电控制电路以并联方式与不断电控制电路、蓄电池及放电控制电路相导通。全文摘要本发明公开一种自然能源供电装置,包含在交流电供应端并联一变流器,交流电供应端与一可激活交流电负载的不断电控制电路及至少一电磁开关相通,不断电控制电路与至少一可激活直流电负载的放电控制电路及至少一蓄电池相通,电磁开关具多个常开及常闭接点,变流器与至少一自然能源供电器之间由常开接点连接,自然能源供电器与至少一充电控制电路之间由常闭接点连接,充电控制电路与蓄电池、放电及不断电控制电路相通;自然能源供电器产生的电能,在交流电供应端供电时,由变流器对负载及蓄电池供电,在交流电供应端未供电时,由充电控制电路对负载及蓄电池供电。本发明自然能源供电装置能与电力公司的交流电供应端并联供电,而具不断电的能力。文档编号H02J7/00GK101442210SQ200710187670公开日2009年5月27日申请日期2007年11月21日优先权日2007年11月21日发明者林山城,林赐鸿申请人:传典光电科技有限公司
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