CN102624288A - 交流太阳能模块及电能调度方法 - Google Patents
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Abstract
一种交流太阳能模块及电能调度方法，该交流太阳能模块包含太阳能电池模块、逆变器以及储能元件，前述逆变器包含电能转换单元以及微控制单元。太阳能电池模块用以对光能进行转换以产生电能，电能转换单元用以对电能进行转换。此外，微控制单元用以控制该逆变器将太阳能电池模块所提供的电能经转换后传送至储能元件以进行储存及控制储能元件提供储能元件所储存的电能。本发明可将太阳能电池模块所提供的总功率进行有效的调度，多余的电能可储存于储能元件中。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力的发电、变电或配电机制，尤其涉及一种用以将太阳能所转换的电能进行调度的交流太阳能模块及前述电能的调度方法。
背景技术
目前能源产生的主要方式是应用石化资源，但由于地球的石化资源有限，因此近年来对于替代能源的需求与日俱增。
由于太阳能是一种干净无污染，兼具其取之不尽的特性，是以成为解决目前石化能源所面临的污染与短缺问题的主要手段之一，而太阳光电产业自1954年贝尔实验室发展出太阳能电池迄今，已成为下世代新兴能源的发展趋势。
在太阳能发电系统中，一般的架构为传统逆变器与多个太阳能电池面板串连一起，上述架构会因日照不均、太阳能电池面板性能不均等原因造成输出效率下降，进而导致整体的输出功率大幅降低，据此，在每个太阳能电池面板均各自配备逆变器则可解决上述问题。
在当日照充足时，太阳能电池面板会产生大量的电能，如何有效调度电能，实属当前重要研发课题之一。另外，当太阳能电池面板处于没有日照的状况或在夜间，即无法持续进行供电。此外，太阳能电池面板与逆变器之间的匹配问题，也会导致太阳能电池面板所产生的电能无法被有效利用。
发明内容
本发明内容的一目的是在提供一种交流太阳能模块以及电能调度方法，借以有效调度电能。
为达上述目的，本发明内容的一技术形式关于一种交流太阳能模块。前述交流太阳能模块包含太阳能电池模块、逆变器以及储能元件，进一步而言，逆变器包含电能转换单元以及微控制单元。在结构上，电能转换单元电性耦接于前述太阳能电池模块，微控制单元电性耦接于前述电能转换单元，而储能元件电性耦接于前述电能转换单元及该微控制单元。
在第一个实施例中，太阳能电池模块用以对光能进行转换以产生电能，电能转换单元用以对前述太阳能电池模块产生的电能进行转换，而储能元件用以储存经转换的太阳能电池模块产生的电能，微控制单元用以控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能经转换后传送至储能元件以进行储存及控制储能元件提供储能元件所储存的电能。因此能够有效的调度交流太阳能模块，在必要时储存电能而在其他必要情况下放出电能。
在第二个实施例中，基于第一个实施例增加附加技术特征，当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于前述逆变器的额定功率时，前述微控制单元用以控制前述逆变器将前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于额定功率的部分经转换后传送至前述储能元件以进行储存，而当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率小于前述逆变器的额定功率时，前述微控制单元用以控制前述储能元件以提供储能元件所储存的电能。因此能够将受限于逆变器的额定功率而无法有效转换的电能预先进行储存。
在第三个实施例中，基于第一个实施例增加附加技术特征，当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于交流太阳能模块所供应负载所需的功率时时，微控制单元用以控制逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于负载所需的功率的部分经转换后传送至储能元件以进行储存，而当太阳能电池模块所提供的电能的功率小于负载所需的功率时，微控制单元用以控制储能元件以提供储能元件所储存的电能。因此能够将在产生超出负载所需的电能时，将多余的预先储存，以待必要时再利用储存的电力。
在第四个实施例中，基于第一个实施例增加附加技术特征，上述电能转换单元包含直流对直流转换器以及直流对交流转换器。在结构上，前述直流对直流转换器电性耦接于前述太阳能电池模块，前述直流对交流转换器电性耦接于前述直流对直流转换器，而前述储能元件电性耦接于前述直流对直流转换器与前述直流对交流转换器之间。于操作上，前述直流对直流转换器用以将前述太阳能电池模块产生的电能转换为直流电，前述直流对交流转换器用以将前述直流对直流转换器产生的直流电及/或前述储能元件所储存的电能转换为交流电，此外，当微控制单元用以控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能转换后传送至储能元件以进行储存时，直流对直流转换器产生的直流电的全部或一部分提供至储能元件以进行储存，而当微控制单元用以控制储能元件提供储能元件所储存的电能时，储能元件所储存的电能通过直流对交流转换器转换成交流电。由于太阳能电池模块所产生的电历经由直流对直流转换器转换后，在必要时即被储存，此转换结构较为简洁，可避免过多转换时的转换损耗。
根据本发明另一实施例，上述直流对直流转换器包含检测器。前述检测器电性耦接前述太阳能电池模块，并用以检测前述太阳能电池模块所产生的电能，以取得前述太阳能电池模块所提供的电能的功率。
根据本发明又一实施例，前述电能转换单元还电性耦接于负载，当太阳能电池模块所提供的电能的功率小于前述负载所需的功率时，前述微控制单元用以控制前述储能元件以提供前述储能元件储存的电能。
根据本发明再一实施例，交流太阳能模块还包含接线盒。接线盒电性耦接于前述电能转换单元与前述太阳能电池模块，而前述太阳能电池模块经由前述接线盒电性耦接前述逆变器。
为达上述目的，本发明内容的又一技术形式关于一种电能调度方法。前述电能调度方法包含以下步骤：借由太阳能电池模块对光能进行转换以产生电能；借由逆变器对前述太阳能电池模块提供的电能进行转换；将经前述逆变器转换后的电能提供给负载；当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于前述逆变器的额定功率时，控制前述逆变器将前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于额定功率的部分经转换后传送至储能元件以进行储存；以及当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率小于前述逆变器的额定功率时，控制前述储能元件以提供电能。
本发明另一电能调度方法包含以下步骤：借由太阳能电池模块对光能进行转换以产生电能；借由逆变器对前述太阳能电池模块提供的电能进行转换；将经前述逆变器转换后的电能提供给负载；当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于负载所需的功率时，控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能的功率大于负载所需的功率的部分传送至储能元件以进行储存；以及当太阳能电池模块所提供的电能的功率小于负载所需的功率时，控制储能元件以提供储能元件所储存的电能。
因此，根据本发明的技术内容，本发明实施例借由提供一种交流太阳能模块以及电能调度方法，将太阳能电池模块所提供的总功率进行有效的调度，多余的电能可储存于储能元件中。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1示出依照本发明一实施例的一种交流太阳能模块的电路方框示意图。
图2示出依照本发明另一实施例的一种交流太阳能模块的电路方框示意图。
图3示出依照本发明再一实施例的一种逆变器的电路方框示意图。
图4示出依照本发明另一实施例的一种交流太阳能模块的电路方框示意图。
图5A示出依照本发明又一实施例的一种电能调度方法的流程图；
图5B示出依照本发明再一实施例的一种电能调度方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
100：交流太阳能模块 126：直流对交流转换器
110：太阳能电池模块 128：微控制单元
120：逆变器 130：储能元件
122：电能转换单元 150：接线盒
124：直流对直流转换器 500：电能调度方法
125：检测器 510～564：步骤
具体实施方式
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运行的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，均为本发明所涵盖的范围。其中附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。
图1是依照本发明一实施例示出一种交流太阳能模块100的电路方框图。在本发明实施例的一技术形式中，交流太阳能模块100包含太阳能电池模块110、逆变器120以及储能元件130。进一步而言，逆变器120包含电能转换单元122及微控制单元128。在结构上，电能转换单元122电性耦接于太阳能电池模块110，微控制单元128电性耦接于电能转换单元122，而储能元件130电性耦接于电能转换单元122及微控制单元128。
上述储能元件130于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用铅酸电池(Lead-acid battery)、镍镉电池(Nickel-cadmiumbattery)、镍氢电池(Nickel-Metal Hydride battery)、锂离子电池(Lithium Ionbattery)等能够储存足够电能并且在必要时提供其所储存的电能的元件来实现，然而本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。
于操作上，太阳能电池模块110用以对光能进行转换以产生电能，电能转换单元122用以对太阳能电池模块110产生的电能进行转换。
上述太阳能电池模块110包含至少一如图4所示的太阳能电池410，太阳能电池410于实际操作时，可借由一般公知的材料来实现，例如以硅或以化合物此两大类别为主要材料。若以硅为主要材料时，还可细分为以单晶硅(Monocrystalline Silicon)、多晶硅(Polycrystalline Silicon)、非晶硅(AmorphousSilicon)等为主要材料来制作太阳能电池模块110，此外，若以化合物为主要材料时，还可细分为以砷化镓(GaAs)、镉碲(CdS/CdTe)、铜铟镓二硒(CIGS)等为主要材料来制作太阳能电池模块110。采用上述不同材料的差别在于成本、电能转换效率、工艺难易度与相关应用上，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用适当的原料来实现太阳能电池模块110。此外，上述逆变器120于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器等来实现，然而本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。
在本实施例中，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于逆变器120的额定功率时，微控制单元128用以控制逆变器120将前述太阳能电池模块10所提供的电能的功率大于额定功率的部分经转换后传送至储能元件130以进行储存，而当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于逆变器120的额定功率时，微控制单元128用以控制储能元件130以提供储能元件130所储存的电能。
举例而言，当在日照充足的状况下，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会大于逆变器120的额定功率，此时多余的电能可被有效调度而储存在储能元件130中。相反的，当在日照不足的状况或夜间，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会小于逆变器120的额定功率，此时微控制单元128用以控制储能元件130以提供电能。
如上所述，由于一般业界在选用交流太阳能模块100中的太阳能电池模块110与逆变器120时，两者的功率会有所差异而造成不相匹配的问题，通常太阳能电池模块110所得提供的总功率会较逆变器120的额定功率为高，此时，逆变器120为保护其本体不受损伤，而限制太阳能电池模块110所得提供的总功率，使其不大于逆变器120的额定功率，是以导致太阳能电池模块110无法完全提供其总功率。
从而，借由本发明实施例的交流太阳能模块1 00，可将太阳能电池模块110所提供的总功率进行有效的调度，多余的电能可储存于储能元件130中，因而解决太阳能电池模块110与逆变器120之间不匹配的问题，待太阳能电池模块110所提供的电能不足时，储存于储能元件130中的电能可一并用以供电，或于夜间完全由储能元件130中的电能来供电，使本发明实施例的交流太阳能模块100可于任何状况下由太阳能电池模块110来供电或由预先储存于储能元件130中的电能来供电，进而有效的利用太阳能面板所产生的所有电能。
在另一实施例中，请参照图1，电能转换单元122还电性耦接于负载200，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于负载200所需的功率时，微控制器128用以控制储能元件130以提供电能，此外当太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于负载200所需的功率时(例如用电离峰时间)，此时多余的电能可被有效调度而储存在储能元件130中。举例而言，当在日照不足的状况或夜间，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会小于负载200所需的功率，此时微控制单元128用以控制储能元件130以提供电能。
在任选的一实施例中，交流太阳能模块100还包含接线盒(junctionbox)150。接线盒150电性耦接于逆变器120的电能转换单元122与太阳能电池模块110，而太阳能电池模块110经由接线盒150电性耦接逆变器120的电能转换单元122。在另一实施例中，接线盒150也可如图2所示整合于逆变器120中，而两种实现方式的差别在于，当接线盒150独立于逆变器120之外时，由于接线盒150有独立的插座，可让使用者清楚的了解线路的配置方式，另外，将接线盒150整合于逆变器120中则可节省成本，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用任一方式来配置接线盒150。
图3是依照本发明一实施例示出一种逆变器120的电路方框图。如图所示，上述逆变器120的电能转换单元122包含直流对直流转换器(DC to DCconverter)124以及直流对交流转换器(DC to AC converter)126。在结构上，直流对直流转换器124电性耦接于太阳能电池模块110，直流对交流转换器126电性耦接于直流对直流转换器124，而储能元件130电性耦接于直流对直流转换器124与直流对交流转换器126之间。
于操作上，直流对直流转换器124用以将太阳能电池模块110产生的电能电能转换为直流电，直流对交流转换器126用以将直流对直流转换器124产生的直流电及/或储能元件130所储存的电能转换为交流电。
在此需注意的是，由于太阳能电池模块110是将光能转换为直流电，因而需要逆变器120中的电能转换单元122将太阳能电池模块110所产生的直流电转换为交流电，使经转换后所得的交流电可直接馈入市电。此外，由于本发明实施例的交流太阳能模块100包含储能元件130，因而在应用上，上述交流太阳能模块100除可为市电并联型(on-grid)交流太阳能模块外，也可为独立发电型(off-grid)交流太阳能模块，而当交流太阳能模块100以独立型交流太阳能模块来实际操作时，其操作方式有如移动电源(Mobile PowerPack)，可供电气产品直接与独立发电型交流太阳能模块耦接以取得电能，然本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。
上述直流对交流转换器126于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用降压式(Buck)转换器、升压式(Boost)转换器、返驰式(Flyback)转换器、顺向式(Forward)转换器等来实现。此外，上述直流对交流转换器126于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用半桥转换器(Half bridge converter)、全桥转换器(Full bridge converter)、三相桥式转换器(Three-phash bridge converter)等来实现，然而本发明并不以此为限，仅例示性地阐释本发明的实现方式。
此外，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于逆变器120的额定功率时，直流对直流转换器124产生的直流电的全部或一部分提供至储能元件130以进行储存，而当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于逆变器120的额定功率时，微控制单元128用以控制储能元件130将储能元件130储存的电能通过直流对交流转换器126以转换成交流电。
举例而言，当在日照充足的状况下，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会大于逆变器120的额定功率，此时直流电的电能可被有效调度而储存在储能元件130中。相反的，当在日照不足的状况或夜间，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会小于逆变器120的额定功率，此时微控制单元128用以控制储能元件130将储存的电能通过直流对交流转换器126以转换成前述交流电。
在另一实施例中，上述直流对直流转换器124包含检测器125。检测器125电性耦接太阳能电池模块110，并用以检测太阳能电池模块110所产生的电能，以取得太阳能电池模块110所提供的电能的功率。上述检测器125于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用任何能取得电压或电流的电子元件来实现。
在本发明实施例的另一技术形式中，交流太阳能模块100包含太阳能电池模块110、逆变器120以及储能元件130，其结构与前一技术形式的交流太阳能模块100相同，在此不作赘述。
于操作上，相较于前一技术形式的交流太阳能模块100，微控制单元128用以控制该逆变器120同时对电能进行转换及将电能传送至储能元件130以进行储存。如此一来，本发明实施例的交流太阳能模块100可将太阳能电池模块110所产生的电能，进行更有效率的应用。
在此，逆变器120的电能转换单元122也包含直流对直流转换器124以及直流对交流转换器126，前述电子元件的耦接方式也相同于前一技术形式。然而在操作上，相较于前一技术形式，微控制单元128用以控制直流对直流转换器124同时提供直流对直流转换器124产生的直流电的第一部分予直流对交流转换器126及提供直流对直流转换器124产生的直流电的第二部分予储能元件130，而同时由直流对交流转换器126将直流电的第一部分转换为交流电以及由储能元件130对直流电的第二部分的电能进行储存。
另外，交流太阳能模块100也包含接线盒150，接线盒150电性耦接于逆变器120的电能转换单元122与太阳能电池模块110，太阳能电池模块110经由接线盒150电性耦接该逆变器120的电能转换单元122。同样地，接线盒150也可如图2所示整合于逆变器120中，而两种实现方式的差别在于，当接线盒150独立于逆变器120之外时，由于接线盒150有独立的插座，可让使用者清楚的了解线路的配置方式，另外，将接线盒150整合于逆变器120中则可节省成本，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用任一方式来配置接线盒150，然本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。
图5A是依照本发明又一实施例示出一种电能调度方法500的流程图。如图所示，电能调度方法500包含以下步骤：首先，借由太阳能电池模块对光能进行转换以产生电能(步骤510)，再借由逆变器对太阳能电池模块提供的电能进行转换(步骤520)。接着，将经逆变器转换后的电能提供给负载(步骤530)；检测太阳能电池模块所提供的电能的功率(步骤540)；比较太阳能电池模块所提供的电能的功率与逆变器的额定功率(步骤550)，当太阳能电池模块所提供的电能的功率大于逆变器的额定功率时，控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能的功率大于额定功率的部分经转换后传送至储能元件以进行储存(步骤552)，以及当太阳能电池模块所提供的电能的功率小于逆变器的额定功率时，控制储能元件以提供储能元件所储存的电能(步骤554)。
请一并参照图1与图5A。在步骤510中，上述太阳能电池模块110于实际操作时，可借由如图1相关叙述中的公知材料来实现，采用上述不同材料的差别在于成本、电能转换效率、工艺难易度与相关应用上，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用适当的原料来实现太阳能电池模块110。此外，在步骤520中，上述逆变器120于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器等来实现，然而本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。
在步骤530中，可借由交流太阳能模块100将其逆变器120转换后的电能提供给负载200。请一并参照步骤540与步骤550，可借由检测器125来检测太阳能电池模块110所提供的电能的功率，接着，可借由微控制单元128来比较太阳能电池模块110所提供的电能的功率与逆变器120的额定功率。
在步骤550中是比较结果如步骤552与554所示，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于逆变器120的额定功率时，控制逆变器120将太阳能电池模块1 10所提供的电能的功率大于额定功率的部分传送至储能元件130以进行储存，而当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于逆变器120的额定功率时，控制储能元件130以提供储能元件130所储存的电能。
举例而言，当在日照充足的状况下，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会大于逆变器120的额定功率，此时多余的电能可被有效调度而储存在储能元件130中。相反的，当在日照不足的状况或夜间，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会小于逆变器120的额定功率，此时微控制单元128用以控制储能元件130以提供储能元件130所储存的电能。
上述储能元件130于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用铅酸电池(Lead-acid battery)、镍镉电池(Nickel-cadmiumbattery)、镍氢电池(Nickel-Metal Hydride battery)、锂离子电池(Lithium Ionbattery)等能够储存足够电能并且在必要时提供其所储存的电能的元件来实现，然而本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。
如上所述，由于一般业界在选用交流太阳能模块100中的太阳能电池模块110与逆变器120时，两者的功率会有所差异而造成不相匹配的问题，通常太阳能电池模块110所得提供的总功率会较逆变器120的额定功率为高，此时，逆变器120为保护其本体不受损伤，而限制太阳能电池模块110所得提供的总功率，使其不大于逆变器120的额定功率，是以导致太阳能电池模块110无法完全提供其总功率。
从而，借由本发明实施例的电能调度方法，可将太阳能电池模块110所提供的总功率进行有效的调度，多余的电能可储存于储能元件130中，因而解决太阳能电池模块110与逆变器120之间不匹配的问题，待太阳能电池模块110所提供的电能不足时，储存于储能元件130中的电能可一并用以供电，或于夜间完全由储能元件130中的电能来供电。因此，借由本发明实施例的电能调度方法可于任何状况下由太阳能电池模块110来供电或由预先储存于储能元件130中的电能来供电，进而有效的利用太阳能面板所产生的所有电能。
在一实施例中，本发明实施例的电能调度方法500还包含以下步骤：比较太阳能电池模块所提供的电能的功率与负载所需功率(步骤560)，当太阳能电池模块所提供的电能的功率大于负载所需的功率时，控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能的功率大于负载所需的功率的部分经转换后传送至储能元件以进行储存(步骤562)；当太阳能电池模块所提供的电能的功率小于负载所需的功率时，控制储能元件以提供储能元件储存的电能(步骤564)。
请一并参照图1与图5A。在此需先说明的是，逆变器120可如图1所示电性耦接于负载200，从而借由上述电路配置，在执行步骤550后，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于逆变器120的额定功率时，可选择性地执行步骤560，以进一步借由微控制单元128来比较太阳能电池模块110所提供的电能的功率与负载200所需功率。
步骤560的比较结果如步骤562与564所示，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于负载200所需的功率时，执行步骤562以控制逆变器120将太阳能电池模块110所提供电能的功率大于负载200所需的功率的部分传送至储能元件130以进行储存，而当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于负载200所需的功率时，执行步骤564以控制储能元件130来提供储能元件130所储存的电能。
在一实施例中，逆变器120包含直流对直流转换器124以及直流对交流转换器126。上述步骤520中，借由逆变器120对电能进行转换的步骤还包含：借由直流对直流转换器124将前述太阳能电池模块110提供的电能转换为直流电；以及借由直流对交流转换器126将直流对直流转换器124提供的直流电的全部或一部分转换为交流电；上述将经逆变器120转换后的电能供给负载200为提供直流对交流转换器126产生的交流电给负载200；上述控制逆变器120将太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于额定功率的部分传送至储能元件130以进行储存为提供直流对直流转换器124产生的直流电的全部或一部分给储能元件130以进行储存；上述控制储能元件130以提供储能元件130所储存的电能为控制储能元件130将储存的电能通过直流对交流转换器126以转换成交流电。
在此需注意的是，由于太阳能电池模块110是将光能转换为直流电，因而需要逆变器120将太阳能电池模块110所产生的直流电转换为交流电，使经转换后所得的交流电可直接馈入市电。此外，由于本发明实施例的电能调度方法可配合储能元件130来实施，因而在应用上，除可将交流电直接馈入市电外，其实施方式也可如移动电源(Mobile Power Pack)一般，供电气产品直接取得电能。
上述直流对交流转换器126于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用降压式(Buck)转换器、升压式(Boost)转换器、返驰式(Flyback)转换器、顺向式(Forward)转换器等来实现。此外，上述直流对交流转换器126于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用半桥转换器(Half bridge converter)、全桥转换器(Full bridge converter)、三相桥式转换器(Three-phash bridge converter)等来实现，然而本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。
在另一实施例中，比较太阳能电池模块110所提供的电能的功率与负载200所需的功率，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于逆变器120的该额定功率时，控制储能元件130将储存的电能通过直流对交流转换器126以转换成前述交流电。
于又一实施例中，本发明实施例的电能调度方法500还包含以下步骤：控制逆变器120同时对电能进行转换及将电能传送至储能元件130以进行储存，而本步骤可借由微控制单元128来实现。如此一来，本发明实施例的电能调度方法500可将太阳能电池模块110所产生的电能，进行更有效率的应用。
图5B是依照本发明再一实施例示出一种电能调度方法500的流程图。如图所示，电能调度方法500包含上开步骤510～540、560、562及564，各步骤已记载于图5A中。相较于图5A的记述，图5B中的流程的不同处在于执行完步骤540后，进行步骤560以比较太阳能电池模块110所提供的电能的功率与负载200所需功率，随后，再依据比较结果来决定要执行步骤562或564。在此，图5B用以阐释本发明实施例的电能调度方法500的另一种实施形式，其各步骤的实施方式已详述于图5A的记载中，在此不作赘述。
如上所述的电能调度方法均可由软件、硬件与/或固件来执行。举例来说，若以执行速度及精确性为首要考虑，则基本上可选用硬件与/或固件为主；若以设计弹性为首要考虑，则基本上可选用软件为主；或者，可同时采用软件、硬件及固件协同作业。应了解到，以上所举的这些例子并没有所谓孰优孰劣之分，也并非用以限制本发明，本领域普通技术人员当视当时需要弹性设计。
此外，本领域普通技术人员当可明白，电能调度方法中的各步骤依其执行的功能予以命名，仅是为了让本发明的技术更加明显易懂，并非用以限定这些步骤。将各步骤予以整合成同一步骤或分拆成多个步骤，或者将任一步骤更换到另一步骤中执行，均仍属于本揭示内容的实施方式。
由上述本发明实施方式可知，应用本发明具有下列优点。本发明实施例借由提供一种交流太阳能模块100以及电能调度方法500，将太阳能电池模块110所提供的总功率进行有效的调度，多余的电能可储存于储能元件130中，因而解决太阳能电池模块110与逆变器120之间不匹配的问题，待太阳能电池模块110所提供的电能不足时，储存于储能元件130中的电能可一并用以供电，或于夜间完全由储能元件1 30中的电能来供电，使本发明实施例的交流太阳能模块100以及电能调度方法500可于任何状况下由太阳能电池模块110来供电或由预先储存于储能元件130中的电能来供电，进而有效的利用太阳能面板所产生的所有电能。
此外，借由本发明实施例的交流太阳能模块100的储能元件130，交流太阳能模块100可作为独立型交流太阳能模块，而本发明实施例的电能调度方法500可配合储能元件130来实施，因而在应用上，可供电气产品直接取得电能。此外，本发明的一技术形式中的交流太阳能模块100与电能调度方法500，可用以控制逆变器120同时对电能进行转换及将电能传送至储能元件130以进行储存，从而可将太阳能电池模块110所产生的电能，进行更有效率的应用。
总括而言，本发明实施例借由提供一种交流太阳能模块以及电能调度方法，将太阳能电池模块所提供的总功率进行有效的调度，多余的电能可储存于储能元件中，待太阳能电池模块所提供的电能不足时，储存于储能元件中的电能可一并用以供电，或于夜间完全由储能元件中的电能来供电，使本发明实施例的交流太阳能模块以及电能调度方法可于任何状况下由太阳能电池模块来供电或由预先储存于储能元件中的电能来供电，进而有效的利用太阳能面板所产生的所有电能。
虽然本发明已以实施方式披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种交流太阳能模块，用以提供电能给一负载，该交流太阳能模块包含：
一太阳能电池模块，用以对光能进行转换以产生电能；
一逆变器，包含：
一电能转换单元，电性耦接于该太阳能电池模块及该负载，并用以对该太阳能电池模块产生的电能进行转换；以及
一微控制单元，电性耦接于该电能转换单元；以及
一储能元件，电性耦接于该电能转换单元及该微控制单元，用以储存经转换的该太阳能电池模块产生的电能；
其中，该微控制单元用以控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能经转换后传送至该储能元件以进行储存及控制该储能元件提供该储能元件所储存的电能。
2.如权利要求1所述的交流太阳能模块，其中当该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该逆变器的额定功率时，该微控制单元用以控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该额定功率的部分经转换后传送至该储能元件以进行储存，而当该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该逆变器的该额定功率时，该微控制单元用以控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能。
3.如权利要求1所述的交流太阳能模块，其中当该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该负载所需的功率时，该微控制单元用以控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该负载所需的功率的部分经转换后传送至该储能元件以进行储存，而当该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该负载所需的功率时，该微控制单元用以控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能。
4.如权利要求1、2或3所述的交流太阳能模块，其中该电能转换单元包含：
一直流对直流转换器，电性耦接于该太阳能电池模块，用以将该太阳能电池模块产生的电能转换为直流电；以及
一直流对交流转换器，电性耦接于该直流对直流转换器，用以将该直流对直流转换器产生的直流电及/或该储能元件所储存的电能转换为交流电；
其中该储能元件电性耦接于该直流对直流转换器与该直流对交流转换器之间，当该微控制单元用以控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能转换后传送至该储能元件以进行储存时，该直流对直流转换器产生的直流电的全部或一部分提供至该储能元件以进行储存，而当该微控制单元用以控制该储能元件提供该储能元件储存的电能时，该储能元件所储存的电能通过该直流对交流转换器转换成交流电。
5.如权利要求2或3所述的交流太阳能模块，其中该直流对直流转换器包含一检测器，电性耦接该太阳能电池模块，该检测器用以检测该太阳能电池模块所产生的电能，以取得该太阳能电池模块所提供的电能的功率。
6.如权利要求1所述的交流太阳能模块，还包含：
一接线盒，电性耦接于该电能转换单元与该太阳能电池模块，该太阳能电池模块经由该接线盒电性耦接该电能转换单元。
7.一种电能调度方法，包含：
借由一太阳能电池模块对光能进行转换以产生电能；
借由一逆变器对该太阳能电池模块提供的电能进行转换；
将经该逆变器转换后的电能提供给一负载；
当该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该逆变器的额定功率时，控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该额定功率的部分传送至一储能元件以进行储存；以及
当该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该逆变器的额定功率时，控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能。
8.如权利要求7所述的电能调度方法，其中当该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该逆变器的额定功率时，控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能为当该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该逆变器的额定功率且该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该负载所需的功率时，控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能。
9.如权利要求7或8所述的电能调度方法，其中该逆变器包含一直流对直流转换器以及一直流对交流转换器，借由该逆变器对该电能进行转换的步骤还包含：
借由该直流对直流转换器将该太阳能电池模块提供的电能转换为直流电；以及
借由该直流对交流转换器将该直流对直流转换器提供的直流电的全部或一部转换为交流电；
其中：
将经该逆变器转换后的电能供给该负载为提供该直流对交流转换器产生的交流电给该负载；
控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该额定功率的部分经转换后传送至该储能元件以进行储存为提供该直流对直流转换器产生的直流电的全部或一部分给该储能元件以进行储存；以及
控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能为控制该储能元件将储存的电能通过该直流对交流转换器以转换成交流电。
10.一种电能调度方法，包含：
借由一太阳能电池模块对光能进行转换以产生电能；
借由一逆变器对该太阳能电池模块提供的电能进行转换；
将经该逆变器转换后的电能提供给一负载；
当该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该负载所需的功率时，控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该负载所需的功率的部分传送至一储能元件以进行储存；以及
当该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该负载所需的功率时，控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能。
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