CN102714427A - 电荷中继增强器和包括该增强器的太阳能电池系统 - Google Patents

电荷中继增强器和包括该增强器的太阳能电池系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102714427A
CN102714427A CN2010800622546A CN201080062254A CN102714427A CN 102714427 A CN102714427 A CN 102714427A CN 2010800622546 A CN2010800622546 A CN 2010800622546A CN 201080062254 A CN201080062254 A CN 201080062254A CN 102714427 A CN102714427 A CN 102714427A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric charge
terminal
diode
induction
pumping installations
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800622546A
Other languages
English (en)
Inventor
安铉区
金鹤洙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industry University Cooperation Foundation of Sogang University
Industry University Cooperation Foundation of Sun Moon University
Original Assignee
Industry University Cooperation Foundation of Sun Moon University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industry University Cooperation Foundation of Sun Moon University filed Critical Industry University Cooperation Foundation of Sun Moon University
Publication of CN102714427A publication Critical patent/CN102714427A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本发明涉及电荷中继增强器以及包括该增强器的太阳能电池系统，尤其涉及在将在太阳能电池中产生的电荷中继到充电器中所使用的电荷中继增强器以及包括该电荷中继增强器的太阳能电池系统。根据本发明，电荷中继增强器和包括该增强器的太阳能电池系统包括：电荷感应和泵送装置（120，130），用于通过使用响应于控制信号（CON）而从具有互相不同极性的两个电源电压（V+，V-）中选择的一个电源电压来感应电荷，并泵送所感应的电荷；以及电荷路径选择装置（110），用于经由两个输入/输出端子（I/O1，I/O2）将输入到输入端子（In）的电荷中继到所述电荷感应和泵送装置（120，130），并在经由所述两个输入/输出端子（I/O1，I/O2）分别接收到由所述电荷感应和泵送装置（120,130）所泵送的电荷之后将该电荷输出给输出端子（Out）。

Description

电荷中继增强器和包括该增强器的太阳能电池系统
技术领域
本发明涉及电荷中继增强器以及包括该电荷中继增强器的太阳能电池系统，尤其涉及在将在太阳能电池中产生的电荷中继到充电器中所使用的电荷中继增强器以及包括该电荷中继增强器的太阳能电池系统。
背景技术
近来，为了使由于矿物燃料的使用而引起的全球气候变化减到最小，已经将注意力集中在自然能源（如太阳能或风能）的使用上。一个典型的例子是将太阳能转化为电能的太阳能电池。
太阳能电池利用了光电效应，该光电效应涉及到将太阳的光能转化为电能。光电效应已经在寻找为什么电子从被暴露在光下的金属板中产生时获得，且证明了光具有粒子性。光的粒子称为光子，且运动中的光子与太阳能电池的金属板碰撞，以从金属板中产生与光子的动能相对应的正电子，而且太阳能电池存储所生成的电子。
影响太阳能电池的因素是例如由太阳能电池的表面所反射的太阳光线的量以及由太阳能电池的内部电阻引起的损耗。商业化太阳能电池的表面通常由铁强化玻璃或环氧树脂形式。约10%的反射出现在为非减反射涂层（AR涂层）的玻璃或环氧树脂上。太阳能电池中产生的、由于太阳能电池的内部电阻的热能而失去的电能的数量页是相当大的。此外，由于光的转化率根据波长而不同，所以太阳能电池并不转化所有波长的光。
因此，虽然不是所有的入射光能都被转化为电能，但是除了研究这个，曾经被生成的电能必须被没有任何损失（如泄漏）地中继到充电器。根据传统技术，在太阳能电池中累积的电能（即，电子）不被中继到充电电池，因此，所产生的电子的数量与用于充电的电子的数量之间的比率相当低，这进一步降低了转换速率。
发明内容
技术问题
本发明提供电荷中继增强器，该电荷中继增强器将在太阳能电池中产生的电子在尽可能无任何损失的情况下中继给充电器。
本发明提供包括所述电荷中继增强器的太阳能电池系统，该电荷中继增强器将在太阳能电池中产生的电子在尽可能无任何损失的情况下中继给充电器。
技术解决方案
根据本发明的一个方面，提供了电荷中继增强器，包括：电荷感应和泵送装置，用于通过使用响应于控制信号而从具有不同极性的两个电源电压中选择的一个电源电压来感应电荷，并泵送所感应的电荷；以及电荷路径选择装置，用于经由两个输入/输出端子将输入到输入端子的电荷中继到电荷感应和泵送装置，经由所述两个输入/输出端子接收由电荷感应和泵送装置所泵送的电荷，并输出所述电荷到输出端子。
电荷感应和泵送装置可以包括：第一电荷感应和泵送装置，用于通过使用响应于控制信号而从具有不同极性的两个电源电压中选择的一个电源电压来感应电荷，并泵送所感应的电荷；以及第二电荷感应和泵送装置，用于通过使用响应于所述控制信号而从具有不同极性的两个电源电压中选择的一个电源电压来感应所述电荷，并泵送所感应的电荷。所述电荷路径选择装置可以经由所述两个输入/输出端子来分别将输入到所述输入端子的电荷中继到所述第一电荷感应和泵送装置以及第二电荷感应和泵送装置，经由所述两个输入/输出端子接收分别由所述第一电荷感应和泵送装置以及所述第二电荷感应和泵送装置所泵送的电荷，以及输出所泵送的电荷到输出端子。
根据本发明的另一方面，提供电荷中继增强器，包括：第一电荷感应和泵送装置，用于在第一时间段内感应来自电荷供给源的电荷，并在第二时间段内泵送所感应的电荷；第二电荷感应和泵送装置，用于在所述第一时间段内泵送电荷，并在所述第二时间段内感应来自所述电荷供给源的电荷；以及电荷路径选择装置，用于将来自所述电荷供给源的电荷中继到所述第一电荷感应和泵送装置以及所述第二电荷感应和泵送装置，并将由所述第一电荷感应和泵送装置以及所述第二电荷感应和泵送装置所泵送的电荷交替地中继到充电装置。
根据本发明的另一方面，提供太阳能电池系统，包括：太阳能电池；电荷中继增强器；以及充电电池，其中所述电荷中继增强器包括：第一电荷感应和泵送装置，用于在第一时间段内从太阳能电池感应电荷，并在第二时间段内泵送所感应的电荷；第二电荷感应和泵送装置，用于在第一时间段内泵送电荷，并在第二时间段内从太阳能电池感应电荷；以及电荷路径选择装置，用于将来自太阳能电池的电荷中继到所述第一电荷感应和泵送装置以及第二电荷感应和泵送装置，并将由所述第一电荷感应和泵送装置以及第二电荷感应和泵送装置所泵送的电荷交替地中继到充电电池。
有益效果
如上所述，根据所述电荷中继增强器以及包括本发明的实施方式中的电荷中继增强器的太阳能电池系统，在太阳能电池中产生的电荷可以被尽可能多地中继到充电装置，这样中继在太阳能电池中产生的电荷到充电装置的效率可以被最大化。
附图说明
图1是示出了根据本发明实施方式的包括电荷中继增强器的太阳能电池系统的框图；
图2是根据本发明实施方式的包括图1所示的电荷中继增强器的太阳能电池系统的图示；
图3是示出了电子流的电路图，其中电子被感应到第一电荷感应和泵送装置以及第二电荷感应和泵送装置泵送所感应的电子；
图4是示出了电子流的电路图，其中电子被感应到第二电荷感应和泵送装置以及第一电荷感应和泵送装置泵送所感应的电子；以及
图5是根据本发明实施方式的包括图1的电荷中继增强器的太阳能电池系统的电路图。
具体实施方式
下文中，电荷中继增强器和包括该电荷中继增强器的太阳能电池系统将参照附图进行详细描述。在本发明的描述中，当相关技术的某些详细解释被认为会不必要地模糊本发明的本质时可以省略。术语的定义考虑了关于本发明的功能，而且可以根据客户、操作者和用户的意图或依照习惯而改变。因此，应当根据本发明的总体说明书来定义术语。
在整个附图中，类似的参考标号表示类似的元素。
图1是示出了根据本发明实施方式的包括电荷中继增强器100的太阳能电池系统的框图。
参照图1，电荷中继增强器100执行将在太阳能电池150中产生的电荷中继到充电电池160的功能，而且包括两个电荷感应和泵送装置即第一电荷感应和泵送装置120和第二电荷感应和泵送装置130以及电荷路径选择装置110。
第一电荷感应和泵送装置120通过使用响应于控制信号CON而从具有不同极性的两个电源电压V+和V-中选择的电源电压来感应电荷，并泵送所感应的电荷。
第二电荷感应和泵送装置130通过使用响应于控制信号CON而从具有不同极性的两个电源电压V+和V-中选择的电源电压来感应电荷，并泵送所感应的电荷。
电荷路径选择装置110经由两个输入/输出端子将经由输入端子接收到的电荷中继到第一电荷感应和泵送装置120以及第二电荷感应和泵送装置130中的每一个，并经由所述两个输入/输出端子接收由第一电荷感应和泵送装置120以及第二电荷感应和泵送装置130所泵送的电荷，并输出所述电荷到输出端子。
如由其名字所表示的，电荷中继增强器可以用来增加不仅是电荷（也就是说电子）而且是空穴（hole）的中继效率。然而，为了更容易地理解本发明，这里，电荷产生设备将仅限于太阳能电池。因此，所产生的电荷将是电子。对于本领域普通技术人员而言显而易见的所，可以修改所述装置（将在下文中描述），以便在空穴的情况下应用该装置。
图2是根据本发明实施方式的包括图1所示的电荷中继增强器100的太阳能电池系统的图示。
参照图2，电荷路径选择装置110包括4个二极管，即第一二极管D1到第四二极管D4。第一二极管D1的第一端子连接到输入端子In并且第一二极管D1的第二端子连接到第一输入/输出端子I/O1。第二二极管D2的第一端子连接到输入端子In并且第二二极管D2的第二端子连接到第二输入/输出端子I/O2。第三二极管D3的第一端子连接到第一输入/输出端子I/O1并且第三二极管D3的第二端子连接到输出端子Out。第四二极管D4的第一端子连接到第二输入/输出端子I/O2并且第四二极管D4的第二端子连接到输出端子Out。这里，在一个方向上中继电荷的二极管被用作电荷中继的示例。然而，晶体管也可以用作电荷中继。在电荷路径选择装置110中使用在一个方向上中继电荷的电荷中继的原因将通过下面参考图3和图4对本发明的操作特性的描述而得到清楚的理解。
第一电荷感应和泵送装置120包括第一电容器C1和第一开关SW1。第一电容器C1的第一端子连接到第一输入/输出端子I/O1。第一开关SW1将响应于控制信号CON而选择的第一电源电压V+和第二电源电压V-中的其中之一切换到第一电容器C1的第二端子。
第二电荷感应和泵送装置130包括第二电容器C2和第二开关SW2。第二电容器C2的第一端子连接到第二输入/输出端子I/O2。第二开关SW2将响应于控制信号CON而选择的第一电源电压V+和第二电源电压V-中的其中之一切换到第二电容器C2的第二端子。这里，可以将例如单个晶体管、由两个晶体管形成的传输门或者继电器用作开关。
下文中，将描述根据本发明实施方式的图2所示的电荷中继增强器（电子中继增强器）的操作。这里，第一二极管D1到第四二极管D4中的每一个二极管的第一端子和第二端子将被分别假设为P型端子和N型端子。P型端子指代包括PN二极管的P型杂质的有源区，而N型端子指代包括N型杂质的有源区。电子容易地从N型端子向P型端子移动，而空穴容易地从P型端子向N型端子移动，但是由于PN结中形成的势垒，相反的情况是不可以的。
从太阳能电池150中继的电子被输入到第一二极管D1和第二二极管D2的N型端子。已经通过第一二极管D1的电子可以从第一输入/输出端子I/O1向第一电荷感应和泵送装置120和第三二极管D3移动。类似地，已经通过第二二极管D2的电子可以从第二输入/输出端子I/O2向第二电荷感应和泵送装置130和第四二极管D4移动。已经通过第三二极管D3和第四二极管D4的电子被中继到充电电池160并在充电电池160中进行累积。
根据控制信号CON，第一电源电压V+和第二电源电压V-中的其中之一被连接到包括在第一电荷感应和泵送装置120中的第一电容器C1的第二端子。这里，第一电源电压V+具有正电势，而第二电源电压V-具有负电势。
在太阳能电池150中产生的电子通过第一二极管D1以被中继到第一输入/输出端子I/O1，而且被中继到第一二极管D1的电子可以通过第三二极管D3并移动到充电电池160或者移动到第一电荷感应和泵送装置120。当具有正电势的第一电源电压V+被施加到第一电容器C1的第二端子时，被中继到第一输入/输出端子I/O1的电子不通过第三二极管D3并移动到充电电池160，但是可以被感应到第一电容器C1的第一端子。
相反地，当具有负电势的第二电源电压V-被施加到第一电容器C1的第二端子时，空穴被感应到第一电容器C1的第一端子。这里，空穴的感应意味着之前被感应的电荷被击退，且被击退的电子通过第三二极管D3并都移动到充电电池160。下文中，被击退的电子将称为电子的泵送。
在这种情况中，通过建立第一电源电压V+和第二电源电压V-的适当的电势，被中继到第一输入/输出端子I/O1的所有电子都可以被感应到第一电容器C1，且所有被感应的电子可以通过第三二极管D3并被泵送到充电电池160。
根据控制信号CON，第一电源电压V+和第二电源电压V-中的其中之一被连接到包括在第二电荷感应和泵送装置130的第二电容器C2的第二端子。
在太阳能电池150中产生的电子通过第二二极管D2并被中继到第二输入/输出端子I/O2，而且被中继到第二二极管D2的电子可以通过第四二极管D4并移动到充电电池160或者移动到第二电荷感应和泵送装置130。当具有正电势的第一电源电压V+被施加到第二电容器C2的第二端子时，被中继到第二输入/输出端子I/O2的电子不通过第四二极管D4并移动到充电电池160，但是可以被感应到第二电容器C2的第一端子。
相反地，当具有负电势的第二电源电压V-被施加到第二电容器C2的第二端子时，被感应到第二电容器C2的第一端子的电荷通过第四二极管D4，而且可以都被泵送到充电电池160。
如上所述，第一电荷感应和泵送装置120以及第二电荷感应和泵送装置130可以执行相同的功能，而且根据本发明的当前实施方式，第一电荷感应和泵送装置120以及第二电荷感应和泵送装置130被应用于不同的划分时段。也就是说，当电子正被感应到一个功能块时，另一个功能块泵送所感应的电子到充电电池160。该操作根据控制信号CON来执行。
参照图2，当第一开关SW1切换第一电源电压V+时，第二开关SW2切换第二电源电压V-。
图3是示出了电子流的电路图，其中电子被感应到第一电荷感应和泵送装置120以及第二电荷感应和泵送装置130泵送所感应的电子。
参照图3，当具有正电势的第一电源电压V+被施加到第一电荷感应和泵送装置120的第一电容器C1的右侧端子时，从太阳能电池150被中继到第一输入/输出端子I/O1的电子e-被感应到第一电容器C1的第一端子。这里，当具有负电势的第二电源电压V-被施加到第二电荷感应和泵送装置130的第二电容器C2的右侧端子时，被感应到第二电容器C2的第一端子的电子e-被泵送到充电电池160。
图4是示出了电子流的电路图，其中电子被感应到第二电荷感应和泵送装置130以及第一电荷感应和泵送装置120泵送所感应的电子。
参照图4，当具有负电势的第二电源电压V-被施加到第一电荷感应和泵送装置120的第一电容器C1的右侧端子时，之前被感应到第一电容器C1的第一端子的电子被泵送到充电电池160。当具有正电势的第一电源电压V+被施加到第二电荷感应和泵送装置130的第二电容器C2的右侧端子时，从太阳能电池150被中继到第二输入/输出端子I/O2的电子e-被感应到第二电容器C2的第一端子。
可以使用各种方法来产生两个电源电压V+和V-；举个例子，两个电源电压V+和V-可以通过用交流-直流（AC-DC）转换器来转换交流（AC）电源或者通过降低具有比设定电压更高的电势的DC电压源的电势来产生。
图5是根据本发明实施方式的包括图1的电荷中继增强器的太阳能电池系统500的图示。
参照图5，除了图2所示的四个二极管即第一二极管D1至第四二极管D4之外，电荷路径选择装置510进一步包括4N个二极管（N是1或者更大的整数）。另外，除了图2所示的电容和开关对之外，第一电荷感应和泵送装置520以及第二电荷感应和泵送装置530包括N对电容器和开关。
当电荷路径选择装置510包括总共8个二极管时，第一电荷感应和泵送装置520和第二电荷感应和泵送装置530可以分别包括两对电容器和开关，也就是说，包括第一电容器和第一开关的对521和包括第二电容器和第二开关的对522以及包括第一电容器和第一开关的对531和包括第二电容器和第二开关的对532。在这种情况中，额外的四个二极管，即被添加到电荷路径选择装置510的第五二极管D5到第八二极管D8，被配置如下。第五二极管D5的第一端子连接到输入端子In，而第五二极管D5的第二端子连接到第三输入/输出端子I/O3。第六二极管D6的第一端子连接到输入端子In，而第六二极管D6的第二端子连接到第四输入/输出端子I/O4。第七二极管D7的第一端子连接到第三输入/输出端子I/O3，而第七二极管D7的第二端子连接到输出端子Out。第八二极管D8的第一端子连接到第四输入/输出端子I/O4，而第八二极管D8的第二端子连接到输出端子Out。这里，对521连接到第一输入/输出端子I/O1，对522连接到第三输入/输出端子I/O3，对531连接到第二输入/输出端子I/O2，以及对532连接到第四输入/输出端子I/O4。
当电荷路径选择装置510由总共12个二极管形成时，第一电荷感应和泵送装置520以及第二电荷感应和泵送装置530可以各自包括3对电容器和开关。
二极管以及电容器和开关对的结构可以被一般地描述如下。当电荷路径选择装置510由总共4N个二极管形成时，第一电荷感应和泵送装置520以及第二电荷感应和泵送装置530可以各自包括N对电容器和开关。
电荷路径选择装置510的4N个二极管可以概括如下。第（4N+1）二极管D（4N+1）的第一端子连接到输入端子In，而第（4N+1）二极管D（4N+1）的第二端子连接到第（2N+1）输入/输出端子I/O（2N+1）。第（4N+2）二极管D（4N+2）的第一端子连接到输入端子In，而第（4N+2）二极管D（4N+2）的第二端子连接到第2N输入/输出端子I/O（2N）。第（4N+3）二极管D（4N+3）的第一端子连接到第（2N+1）输入/输出端子I/O（2N+1），而第（4N+3）二极管D（4N+3）的第二端子连接到输出端子Out。第（4N+4）二极管D（4N+4）的第一端子连接到第2N输入/输出端子I/O（2N），而第（4N+4）二极管D
（4N+4）的第二端子连接到输出端子Out。
这里，根据本发明实施方式所使用的太阳能电池可以被燃料电池所取代，而且在这种情况中，燃料电池的效率可以被提高。
另外，根据本发明实施方式的电荷中继增强器可以被应用于光催化剂空气净化器，从而改善光催化剂空气净化器的效率。
而且，根据本发明实施方式的电荷中继增强器可以被应用到发光二极管（LED）或者有机发光二极管（OLED），从而改善LED或OLED的效率。
另外，在本发明实施方式中所使用的第一二极管D1到第四二极管D4可以被开关或者晶体管（例如金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）或者双极型晶体管（BJT））所取代。
虽然已经参照本发明的示例性实施方式而特别示出和描述了本发明，但是本发明的实施方式仅是出于说明的目的而被提供，且对本领域技术人员显而易见的是，可以在不背离本发明的范围和精神的情况下做出修改或调整。因此，本发明的范围将被解释为包括落入本发明的技术精神主旨中的任何变化、修改或者调整的示例。

Claims (17)

1.一种电荷中继增强器，该电荷中继增强器包括：
电荷感应和泵送装置，用于通过使用响应于控制信号而从具有不同极性的两个电源电压中选择的一个电源电压来感应电荷，并泵送所感应的电荷；以及
电荷路径选择装置，用于经由两个输入/输出端子将输入到输入端子的电荷中继到所述电荷感应和泵送装置、经由所述两个输入/输出端子接收由所述电荷感应和泵送装置所泵送的电荷、并输出所述电荷到输出端子。
2.根据权利要求1所述的电荷中继增强器，其中所述电荷感应和泵送装置包括：
第一电荷感应和泵送装置，用于通过使用响应于控制信号而从具有不同极性的两个电源电压中选择的一个电源电压来感应电荷，并泵送所感应的电荷；以及
第二电荷感应和泵送装置，用于通过使用响应于所述控制信号而从具有不同极性的两个电源电压中选择的一个电源电压来感应所述电荷，并泵送所感应的电荷。
3.根据权利要求2所述的电荷中继增强器，其中在所述第一电荷感应和泵送装置从所述两个电源电压中选择第一电源电压的时间段期间，所述控制信号指示所述第二电荷感应和泵送装置从所述两个电源电压中选择作为剩余电源电压的第二电源电压，
其中在所述第一电荷感应和泵送装置从所述两个电源电压中选择所述第二电源电压的时间段期间，所述控制信号指示所述第二电荷感应和泵送装置从所述两个电源电压中选择作为剩余电源电压的所述第一电源电压。
4.根据权利要求3所述的电荷中继增强器，其中所述电荷路径选择装置包括：
第一二极管，该第一二极管的第一端子连接到所述输入端子并且该第一二极管的第二端子连接到第一输入/输出端子；
第二二极管，该第二二极管的第一端子连接到所述输入端子并且该第二二极管的第二端子连接到第二输入/输出端子；
第三二极管，该第三二极管的第一端子连接到所述第一输入/输出端子并且该第三二极管的第二端子连接所述到输出端子；以及
第四二极管，该第四二极管的第一端子连接到所述第二输入/输出端子并且该第四二极管的第二端子连接到所述输出端子。
5.根据权利要求3所述的电荷中继增强器，其中所述电荷路径选择装置进一步包括：
第（4N+1）二极管，该第（4N+1）二极管的第一端子连接到所述输入端子，且该第（4N+1）二极管的第二端子连接到第（2N+1）输入/输出端子；
第（4N+2）二极管，该第（4N+2）二极管的第一端子连接到所述输入端子，且该第（4N+2）二极管的第二端子连接到第2N输入/输出端子；
第（4N+3）二极管，该第（4N+3）二极管的第一端子连接到所述第（2N+1）输入/输出端子，且该第（4N+3）二极管的第二端子连接到所述输出端子；以及
第（4N+4）二极管，该第（4N+4）二极管的第一端子连接到所述第2N输入/输出端子，且该第（4N+4）二极管的第二端子连接到所述输出端子；
其中N是1或者更大的整数。
6.根据权利要求3所述的电荷中继增强器，其中所述电荷路径选择装置进一步包括：
第（4N+1）二极管，该第（4N+1）二极管的第一端子连接到所述输入端子，且该第（4N+1）二极管的第二端子连接到第（2N+1）输入/输出端子；
第（4N+2）二极管，该第（4N+2）二极管的第一端子连接到所述输入端子，且该第（4N+2）二极管的第二端子连接到第2N输入/输出端子；
第（4N+3）二极管，该第（4N+3）二极管的第一端子连接到所述第（2N+1）输入/输出端子，且该第（4N+3）二极管的第二端子连接到所述输出端子；以及
第（4N+4）二极管，该第（4N+4）二极管的第一端子连接到所述第2N输入/输出端子，且该第（4N+4）二极管的第二端子连接到所述输出端子；
其中N是1或者更大的整数。
7.根据权利要求1所述的电荷中继增强器，其中被输入到所述电荷路径选择装置的所述输入端子的电荷施加自太阳能电池。
8.根据权利要求7所述的电荷中继增强器，其中所述电荷是电子和空穴中的一者。
9.根据权利要求1所述的电荷中继增强器，其中输出到所述电荷路径选择装置的所述输出端子的被泵送电荷被中继到充电电池。
10.根据权利要求1所述的电荷中继增强器，其中输出到所述电荷路径选择装置的所述输出端子的被泵送电荷被中继到充电电池。
11.一种电荷中继增强器，该电荷中继增强器包括：
第一电荷感应和泵送装置，用于在第一时间段内感应来自电荷供给源的电荷，并在第二时间段内泵送所感应的电荷；
第二电荷感应和泵送装置，用于在所述第一时间段内泵送电荷，并在所述第二时间段内感应来自所述电荷供给源的电荷；以及
电荷路径选择装置，用于将来自所述电荷供给源的电荷中继到所述第一电荷感应和泵送装置以及所述第二电荷感应和泵送装置，并将由所述第一电荷感应和泵送装置以及所述第二电荷感应和泵送装置所泵送的电荷交替地中继到充电装置。
12.根据权利要求11所述的电荷中继增强器，其中当所述电荷是电子时，所述第一电荷感应和泵送装置以及所述第二电荷感应和泵送装置通过使用具有正电势的电源电压来感应电子，并通过使用具有负电势的电源电压来泵送所感应的电子，
其中当所述电荷是空穴时，所述第一电荷感应和泵送装置以及所述第二电荷感应和泵送装置通过使用具有负电势的电源电压来感应空穴，并通过使用具有正电势的电源电压来泵送所感应的空穴。
13.根据权利要求11所述的电荷中继增强器，其中所述电荷供给源是太阳能电池。
14.根据权利要求11所述的电荷中继增强器，其中所述充电装置是充电电池。
15.根据权利要求11所述的电荷中继增强器，其中所述电荷路径选择装置包括：
第一电荷中继器，用于将来自所述电荷供给源的电荷中继到所述第一电荷感应和泵送装置；
第二电荷中继器，用于将来自所述电荷供给源的电荷中继到所述第二电荷感应和泵送装置；
第三电荷中继器，用于将由所述第一电荷感应和泵送装置所泵送的电荷中继到所述充电装置；以及
第四电荷中继器，用于将由所述第二电荷感应和泵送装置所泵送的电荷中继到所述充电装置；
其中所述第一电荷中继器至所述第四电荷中继器仅在一个方向上中继所述电荷。
16.根据权利要求15所述的电荷中继增强器，其中所述第一电荷中继器至所述第四电荷中继器各自由二极管或者晶体管形成。
17.一种太阳能电池系统，该太阳能电池系统包括：
太阳能电池；
电荷中继增强器；以及
充电电池，
其中所述电荷中继增强器包括：
第一电荷感应和泵送装置，用于在第一时间段内感应来自所述太阳能电池的电荷，并在第二时间段内泵送所感应的电荷；
第二电荷感应和泵送装置，用于在所述第一时间段内泵送电荷，并在所述第二时间段内感应来自所述太阳能电池的电荷；以及
电荷路径选择装置，用于将来自所述太阳能电池的电荷中继到所述第一电荷感应和泵送装置以及所述第二电荷感应和泵送装置，并将由所述第一电荷感应和泵送装置以及所述第二电荷感应和泵送装置所泵送的电荷交替地中继到所述充电电池。
CN2010800622546A 2009-12-30 2010-12-28 电荷中继增强器和包括该增强器的太阳能电池系统 Pending CN102714427A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090134341A KR101025795B1 (ko) 2009-12-30 2009-12-30 전하 릴레이 인핸서 및 인핸서를 구비한 태양전지 시스템
KR10-2009-0134341 2009-12-30
PCT/KR2010/009391 WO2011081391A2 (ko) 2009-12-30 2010-12-28 전하 릴레이 인핸서 및 인핸서를 구비한 태양전지 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102714427A true CN102714427A (zh) 2012-10-03

Family

ID=44049445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800622546A Pending CN102714427A (zh) 2009-12-30 2010-12-28 电荷中继增强器和包括该增强器的太阳能电池系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9124116B2 (zh)
EP (1) EP2521243A2 (zh)
JP (1) JP2013516948A (zh)
KR (1) KR101025795B1 (zh)
CN (1) CN102714427A (zh)
CA (1) CA2786173A1 (zh)
WO (1) WO2011081391A2 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101276586B1 (ko) 2011-11-21 2013-06-19 선문대학교 산학협력단 전자소자 및 전자소자를 포함하는 전자 릴레이 인핸서
KR101276585B1 (ko) 2011-11-21 2013-06-19 선문대학교 산학협력단 전자 릴레이 인핸서 및 전자 릴레이 인핸서를 구비한 태양전지 시스템
TWI624132B (zh) * 2016-12-27 2018-05-11 飛宏科技股份有限公司 用於充電樁之智慧功率分配系統

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6107864A (en) * 1998-08-24 2000-08-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Charge pump circuit
CN1429425A (zh) * 2000-03-22 2003-07-09 伊利诺伊大学评议会 动态控制、内部调节电荷泵功率变换器
US20050225293A1 (en) * 2004-04-13 2005-10-13 James Scott Hacsi Method and apparatus for storing electric energy
US20070029883A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-08 Yoshifumi Yoshida Electronic device
TW200807839A (en) * 2006-07-20 2008-02-01 Holtek Semiconductor Inc Power supply apparatus for field emission display

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08330953A (ja) * 1995-06-02 1996-12-13 Japan Radio Co Ltd 定電流型チャージポンプ回路
KR0157124B1 (ko) * 1995-10-06 1999-02-18 김광호 고속 cmos전하 펌프의 전류부정합 보상 회로
JP3250540B2 (ja) * 1999-03-15 2002-01-28 日本電気株式会社 Ｐｌｌ回路
JP3779843B2 (ja) * 1999-06-01 2006-05-31 富士通株式会社 電圧制御発振回路
JP3495012B2 (ja) * 2001-08-06 2004-02-09 シャープ株式会社 スイッチング電源装置
KR100750059B1 (ko) * 2001-11-20 2007-08-16 매그나칩 반도체 유한회사 전류 제어 수단을 구비한 전하 펌핑 회로
KR100404001B1 (ko) * 2001-12-29 2003-11-05 주식회사 하이닉스반도체 차지 펌프 회로
US6966184B2 (en) * 2002-11-25 2005-11-22 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic power generating apparatus, method of producing same and photovoltaic power generating system
EP1678768A4 (en) * 2003-09-22 2008-02-13 New Option Lighting Llc PROCESS AND DEVICE FOR IMPROVING LED POWERFULNESS
JP5063865B2 (ja) * 2005-03-30 2012-10-31 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 半導体装置
DE102005036153B4 (de) * 2005-05-24 2007-03-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Schutzschalteinrichtung für ein Solarmodul
KR100823330B1 (ko) * 2005-07-21 2008-04-17 신항희 태양전지를 이용한 휴대기기 충전장치
JP4699882B2 (ja) * 2005-11-22 2011-06-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電圧−パルス変換回路及び充電制御システム
JP5203672B2 (ja) * 2007-10-29 2013-06-05 京セラ株式会社 充電装置
KR100956776B1 (ko) * 2008-04-18 2010-05-12 주식회사 하이닉스반도체 네거티브 전압 생성 장치
US7977920B2 (en) * 2008-05-15 2011-07-12 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Voltage-converter circuit and method for clocked supply of energy to an energy storage
US8350523B2 (en) * 2009-08-05 2013-01-08 GM Global Technology Operations LLC Charging system with galvanic isolation and multiple operating modes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6107864A (en) * 1998-08-24 2000-08-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Charge pump circuit
CN1429425A (zh) * 2000-03-22 2003-07-09 伊利诺伊大学评议会 动态控制、内部调节电荷泵功率变换器
US20050225293A1 (en) * 2004-04-13 2005-10-13 James Scott Hacsi Method and apparatus for storing electric energy
US20070029883A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-08 Yoshifumi Yoshida Electronic device
TW200807839A (en) * 2006-07-20 2008-02-01 Holtek Semiconductor Inc Power supply apparatus for field emission display

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013516948A (ja) 2013-05-13
US20120274265A1 (en) 2012-11-01
US9124116B2 (en) 2015-09-01
WO2011081391A2 (ko) 2011-07-07
KR101025795B1 (ko) 2011-04-04
CA2786173A1 (en) 2011-07-07
EP2521243A2 (en) 2012-11-07
WO2011081391A3 (ko) 2011-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10069308B2 (en) Localized power point optimizer for solar cell installations
CN1227767C (zh) 电池组件,电源装置及充放电方法
CN1494190A (zh) 分散供电系统
JP2003124492A (ja) 太陽電池モジュール
US20120101645A1 (en) Power control method using orthogonal-perturbation, power generation system, and power converter
CN103814510A (zh) 电力采集装置
CN102714427A (zh) 电荷中继增强器和包括该增强器的太阳能电池系统
Ohashi Role of green electronics in low carbonated society toward 2030
Eguchi et al. Design of an LED Sink Driver Using a Switched-Inductor and Switched-Capacitor Buck-Boost Converter with High Voltage Gains
CN109802478A (zh) 一种能同时收集多种不同类型环境能量的能量收集装置
CN108429454A (zh) 一种双开关dc-dc变换器
Alhamrouni et al. Design of 2LC-Y DC-DC converter for high voltage/low current renewable energy application
JP6895629B2 (ja) 電力変換回路及び電力伝送システム
JP6817579B2 (ja) 電力変換回路及び電力伝送システム
KR20130006933A (ko) 전자 릴레이 인핸서 및 인핸서를 구비한 태양전지 시스템
JP6832528B2 (ja) 電力変換回路及び電力伝送システム
KR20110132190A (ko) 태양전지 일체형 무선 충전패드 및 이를 구비한 전자기기
CN101753054B (zh) 逆变器电路
JP2010028896A (ja) 電力合成回路
KR101276586B1 (ko) 전자소자 및 전자소자를 포함하는 전자 릴레이 인핸서
KR20130006932A (ko) 전자 릴레이 인핸서 및 인핸서를 구비한 태양전지 시스템
CN110996446B (zh) 一种交流驱动的led器件及其在交流电电源下的发光方法
KR102620903B1 (ko) 피드백 회로를 포함하는 전력 변환 장치
CN211791269U (zh) 升压型dc-dc变换器
CN106452083B (zh) 高增益直流电压提升变换电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121003