TWI390817B - 具電流匹配功能之串聯式太陽能系統 - Google Patents

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Description

具電流匹配功能之串聯式太陽能系統
本發明係有關於一種太陽能系統，更明確地說，係有關於一種具有電流匹配功能之太陽能系統。
在太陽能發電之技術中，主要利用太陽能板(solar panel)形成太陽能系統(發電系統)，太陽能板可接收光照產生一光電流與一光電壓，太陽能系統可與市電系統並聯，以提供一輸出電流與一負載電壓。利用太陽能板形成太陽能系統之方式可分為串聯式太陽能系統(串聯連接太陽能板)與並聯式太陽能系統(並聯連接太陽能板)。相較於並聯式太陽能系統而言，串聯式太陽能系統可產生較高電位之負載電壓，與較小的輸出電流。由於當太陽能系統之輸出電流較小時，可減少傳導損失，且一般而言，市電系統所需之負載電壓之電位相當高。因此，串聯式太陽能系統更適合用來作為與市電系統並聯之發電系統。
請參考第1圖，第1圖為太陽能板所產生之光電流與光電壓之關係曲線之示意圖。在第1圖中，太陽能板於初始時所接收之日照強度為SUNH ，且太陽能板之光電流與光電壓之關係曲線(電流電壓曲線)為CVH 。若太陽能板操作於工作點O1 ，也就是說，當太陽能板所產生之光電流為I1 ，且太陽能板所產生之光電壓為V1 時，太陽能板可產生最大的輸出功率。換句話說，當太陽能板之電流電壓曲線為CVH 時，太陽能板之最佳工作點即為O1 。當太陽能板所接收到之日照強度從SUNH 降低為SUNL 時，太陽能板之電流電壓曲線會從CVH 變為CVL 。若太陽能板操作於工作點O2 ，也就是說，當太陽能板所產生之光電流為I2 ，且太陽能板所產生之光電壓為V2 時，太陽能板可產生最大的輸出功率。換句話說，當太陽能板之電流電壓曲線為CVL 時，太陽能板之最佳工作點即為O2 。由此可知，當太陽能板所接收到之日照強度不同時，太陽能板之最佳工作點會改變。值得注意的是，當太陽能板之電流電壓曲線為CVL 時，太陽能板可產生之最大之光電流之大小約為I2 ，此時，若外部電路欲從太陽能板汲取大於I2 之電流(如電流I1 )，可能會造成太陽能板損壞，因此在先前技術中，常以一二極體並聯於太陽能板以保護太陽能板。
假設在串聯式太陽能系統中，每個太陽能板之電流電壓曲線皆如第1圖所示之CVH 。然而，若其中之一太陽能板被落葉遮蔽或霜降覆蓋，則該被遮蔽之太陽能板所接收到之日照之強度降低，而使得該被遮蔽之太陽能板之電流電壓曲線會從CVH 變成CVL 。如此，被遮蔽之太陽能板可產生最大之光電流大約為I2 。由於在串聯式太陽能系統中，流經每個太陽能板之電流必須相同，因此，其他未被遮蔽之太陽能板之輸出電流之大小也無法大於I2 。換句話說，其他未被遮蔽之太陽能板無法操作於最佳工作點O1 (即輸出電流I1 、輸出電壓V1 )。因此，在串聯式太陽能系統中，當其中之一太陽能板受到遮蔽時，會造成其他所有未被遮蔽之太陽能板無法產生其最大輸出功率，而使得太陽能系統之能源轉換效率降低。
因此，本發明之一目的在於提供一種具電流匹配功能之串聯式太陽能系統。
本發明提供一種具電流匹配功能之串聯式太陽能系統，該串聯式太陽能系統用來提供一輸出電流與一負載電壓。該串聯式太陽能系統包含複數個互相串聯連接之太陽能模組。每一太陽能模組包含一太陽能板、一直流/直流轉換器，以及一回授電路。該太陽能板用來接收光照，以產生一光電流與一光電壓。該直流/直流轉換器電性連接於該太陽能板，用來根據一功率回授訊號，以將該光電壓轉換成一輸出電壓，並將該光電流轉換成該輸出電流。該回授電路，電性連接於該直流/直流轉換器，用來根據該輸出電壓與該輸出電流以產生該功率回授訊號。該複數個太陽能模組所產生之輸出電壓之總合等於該負載電壓。
本發明之串聯式太陽能系統藉由將直流/直流轉換器並聯連接於太陽能板形成太陽能模組，以使在串聯式太陽能系統中流經每個太陽能板之電流不需相同，而且使每個太陽能板所產生之光電流皆可匹配於對應於最佳工作點之工作電流。如此，即使在串聯式太陽能系統中有太陽能板被遮蔽，在串聯式太陽能系統中之每個太陽能板仍皆可操作於最佳工作點。因此，每個太陽能板可產生其最大輸出功率，進而提昇串聯式太陽能系統之能源轉換效率。
請參考第2圖，第2圖為本發明之太陽能模組SLM之示意圖。太陽能模組SLM包含一太陽能板SP、一穩壓電容CST 、一直流/直流轉換器210，以及一回授電路FBC。太陽能板SP包含太陽能電池(solar cell)SC1 ~SCX ，太陽能電池SC1 ~SCX 互相串聯連接。太陽能板SP用來接收光照，以產生光電流IPH 與光電壓VPH 。穩壓電容CST 並聯連接於太陽能板SP，且穩壓電容CST 可穩定太陽能板SP所產生之光電壓VPH 。回授電路FBC根據輸出電壓VOUT 與輸出電流IOUT 以產生功率回授訊號SPFB 。更明確地說，回授電路FBC會偵測太陽能模組SLM之輸出電壓VOUT 與太陽能模組SLM之輸出電流IOUT ，並據以計算出太陽能模組SLM之輸出功率P。舉例而言，回授電路FBC可將輸出電壓VOUT 與輸出電流IOUT 之值相乘而得到輸出功率P。如此，回授電路FBC可產生代表輸出功率P之功率回授訊號SPFB 。直流/直流轉換器210係為一降壓(buck)轉換器，用來根據功率回授訊號SPFB ，以將光電壓VPH 轉換成輸出電壓VOUT ，並將光電流IPH 轉換成輸出電流IOUT 。直流/直流轉換器210包含一輸出電容COUT 、一二極體D、一電感L、一功率開關QPW1 ，以及一控制器CL。直流/直流轉換器210之各元件之電性連接關係如第2圖所示，故不再贅述。輸出電容COUT 用來產生輸出電壓VOUT 。控制器CL用來控制功率開關QPW1 導通或是關閉。當功率開關QPW1 導通時，輸出電流IOUT 會流經電感L、功率開關QPW1 與太陽能板SP，此時太陽能板SP對電感L充電；當功率開關QPW1 關閉時，輸出電流IOUT 會流經電感L與二極體D，此時電感L處於放電狀態，以維持輸出電流IOUT 。為了使太陽能模組SLM可產生最大之輸出功率，控制器CL會根據功率回授訊號SPFB 調整功率開關QPW1 之責任週期(duty cycle)，以下將更詳細地說明其工作原理。
請參考第3A圖，第3A圖為控制器CL根據功率回授訊號SPFB 調整功率開關QPW1 之責任週期之方法之第一實施例之示意圖。太陽能模組SLM運作時，可分為第一偵測時段T11 ~T1K 與第二偵測時段T21 ~T2K 。其中偵測時段T11 ~T1K 與T21 ~T2K 之時間長度皆等於一週期T。於第一偵測時段T11 時，控制器CL會控制功率開關QPW1 以第一責任週期DUTY11 運行，也就是說，此時直流/直流轉換器210以第一責任週期DUTY11 運行。控制器CL於第一偵測時段T11 內會接收對應於第一偵測時段T11 之功率回授訊號SPFB11 。於第二偵測時段T21 時，控制器CL會控制功率開關QPW1 以第二責任週期DUTY21 運行，也就是說，此時直流/直流轉換器210以第二責任週期DUTY21 運行。假設第二責任週期DUTY21 小於對應的第一責任週期DUTY11 ，也就是說，相較於第二偵測時段T21 ，於第一偵測時段T11 內，功率開關QPW1 之導通時間較長。控制器CL於第二偵測時段T21 內接收對應於第二偵測時段T21 之功率回授訊號SPFB21 ，並比較功率回授訊號SPFB21 與功率回授訊號SPFB11 。當功率回授訊號SPFB21 大於功率回授訊號SPFB11 時，表示太陽能模組SLM於第二偵測時段T21 之輸出功率P21 較太陽能模組SLM於第一偵測時段T11 之輸出功率P11 高。由於第二責任週期DUTY21 小於第一責任週期DUTY11 ，表示直流/直流轉換器210需降低責任週期，以使太陽能模組SLM產生較大之輸出功率。因此，控制器CL在後續的第一偵測時段T12 內將功率開關QPW 之第一責任週期從DUTY11 降低為DUTY12 ，以使直流/直流轉換器210以較第一責任週期DUTY11 為低之第一責任週期DUTY12 運行，且控制器CL在第二偵測時段T22 內將功率開關QPW 之第二責任週期從DUTY21 降低為DUTY22 ，以使直流/直流轉換器210以較第二責任週期DUTY21 為低之第二責任週期DUTY22 運行。若控制器CL所接收之對應於第二偵測時段之功率回授訊號小於對應於第一偵測時段之功率回授訊號(SPFB22 ＜SPFB12 )，由於第二責任週期DUTY21 小於對應的第一責任週期DUTY11 ，表示直流/直流轉換器210需提高責任週期，以使太陽能模組SLM產生較大之輸出功率。因此，控制器CL在後續的第一偵測時段T13 內增加功率開關QPW 之第一責任週期，使功率開關QPW 之第一責任週期從DUTY12 變為DUTY13 ，以使直流/直流轉換器210以較第一責任週期DUTY12 為高之第一責任週期DUTY13 運行，且控制器CL在第二偵測時段T22 內增加功率開關QPW 之第二責任週期，使功率開關QPW 之第二責任週期從DUTY22 變為DUTY23 ，以使直流/直流轉換器210以較第二責任週期DUTY22 為高之第二責任週期DUTY23 運行。因此，利用上述說明之方法，控制器CL可反覆比較於第一偵測時段所接收之功率回授訊號與於第二偵測時段所接收之功率回授訊號，以藉由調整直流/直流轉換器210之責任週期，使太陽能模組SLM可產生最大之輸出功率。
請參考第3B圖，第3B圖為控制器CL根據功率回授訊號SPFB 調整功率開關QPW1 之責任週期之方法之第二實施例之示意圖。太陽能模組SLM運作時，可分為偵測時段T31 ~T3K 。其中偵測時段T31 ~T3K 之時間長度皆等於一週期T。在第3B圖中，設於偵測時段T31 時，控制器CL控制功率開關QPW1 以責任週期DUTY31 運行；於偵測時段T32 時，控制器CL控制功率開關QPW1 以責任週期DUTY32 運行，且責任週期DUTY32 小於責任週期DUTY31 。若控制器CL於偵測時段T32 所接收之功率回授訊號SPFB32 大於偵測時段T31 所接收之功率回授訊號SPFB31 ，則表示控制器CL需降低功率開關QPW1 之責任週期以使太陽能模組SLM產生較大之輸出功率。因此，控制器CL降低功率開關QPW1 於偵測時段T33 之責任週期DUTY33 。當控制器CL於偵測時段T33 所接收之功率回授訊號SPFB33 大於偵測時段T32 所接收之功率回授訊號SPFB32 ，則表示控制器CL需提高功率開關QPW1 之責任週期以使太陽能模組SLM產生較大之輸出功率。因此，控制器CL提高功率開關QPW1 於偵測時段T34 之責任週期DUTY34 。如此，利用上述說明之方法，控制器CL可反覆比較於一偵測時段所接收之功率回授訊號與於鄰近於該偵測時段之前一偵測時段所接收之功率回授訊號，以調整直流/直流轉換器210之責任週期，使太陽能模組SLM可產生最大之輸出功率。
請參考第4圖。第4圖說明太陽能板SP於所接收之日照強度改變運作於最佳工作點之示意圖。假設太陽能模組SLM之輸出電流IOUT 被一外部負載所限制而為I3 。於初始時太陽能板SP所接收之日照強度為SUNH ，且太陽能板SP之電流電壓曲線為CVH 。此時根據第3A圖或第3B圖中所述之方法，控制器CL調整功率開關QPW1 之責任週期，而使得太陽能板SP運作於電流電壓曲線CVH 之最佳工作點O1 (意即光電流IPH 等於I1 ，光電壓VPH 等於V1 )。在第4圖中，曲線CVSLMO1 代表當太陽能板SP運作於工作點O1 時，藉由直流/直流轉換器210，太陽能模組SLM可產生之輸出電流IOUT 與輸出電壓VOUT 之間之關係曲線。由於太陽能模組SLM之輸出電流IOUT 為I3 ，因此根據曲線CVSLMO1 可得到太陽能模組SLM所產生之輸出電壓VOUT 係為V3 。當太陽能板SP所接收之日照強度從SUNH 變為SUNL (例如，太陽能板SP被遮蔽)時，太陽能板SP之電流電壓曲線變為CVL 。根據第3A圖或第3B圖中所述之方法，此時控制器CL調整功率開關QPW1 之責任週期，使得太陽能板SP運作於電流電壓曲線CVL 之最佳工作點O2 (意即光電流IPH 等於I2 ，光電壓VPH 等於V2 )。在第4圖中，曲線CVSLMO2 代表當太陽能板SP運作於工作點O2 時，藉由直流/直流轉換器210，太陽能模組SLM可產生之輸出電流IOUT 與輸出電壓YOUT 之間之關係曲線。由於太陽能模組SLM之輸出電流IOUT 為I3 ，因此根據曲線CVSLMO2 可得到此時太陽能模組SLM所產生之輸出電壓VOUT 係為V4 。因此，由前述說明可知，無論日照強度為SUNH 或SUNL ，根據第3A圖或第3B圖中所述之方法，直流/直流轉換器210皆可調整責任週期，以使太陽能板SP所產生之輸出功率達到太陽能板SP所接收之光照強度(如SUNH 或SUNL )之條件下之最大值。
請參考第5圖。第5圖為本發明之直流/直流轉換器之另一實施例510之示意圖。直流/直流轉換器510包含一輸出電容COUT 、一電感L、功率開關QPW1 與QPW2 ，以及一控制器CL。相較於直流/直流轉換器210，直流/直流轉換器510之控制器CL除了控制功率開關QPW1 之外，也控制功率開關QPW2 。功率開關QPW1 與功率開關QPW2 為互補，也就是功率開關QPW1 導通時功率開關QPW2 關閉，功率開關QPW1 關閉時功率開關QPW2 導通。當功率開關QPW1 導通且功率開關QPW2 關閉時，輸出電流IOUT 流經電感L、功率開關QPW1 與太陽能板SP；當該功率開關QPW1 關閉且功率開關QPW2 導通時，輸出電流IOUT 流經電感L與功率開關QPW2 ，此時電感L處於放電狀態，以維持輸出電流IOUT 。此外，直流/直流轉換器510另包含一二極體D。如此，當功率開關QPW1 與QPW2 處於停滯(dead-time)狀態時(意即當控制器CL欲切換功率開關QPW1 與QPW2 時，功率開關QPW1 與功率開關QPW2 同時關閉之狀態)，輸出電流IOUT 仍可透過二極體D而流經電感L，且電感L處於放電狀態，以維持輸出電流IOUT 。在本實施例中，直流/直流轉換器510之控制器CL仍可藉由第3A圖與第3B圖中所說明之方法以控制太陽能板SP運作於最佳工作點，使太陽能模組SLM產生最大輸出功率。以第3A圖之所說明之方法而言，控制器CL根據功率回授訊號SPFB 控制功率開關QPW1 ，於第一偵測時段T11 ~T1K 內以第一責任週期DUTY11 ~DUTY1K 運行且於第二偵測時段T21 ~T2K 內以第二責任週期DUTY21 ~DUTY2K 運行。如此，藉由比較第一偵測時段與第二偵測時段所接收之功率回授訊號，控制器CL可據以調整功率開關QPW1 之第一責任週期與第二責任週期。在本實施例中，二極體D為蕭基特二極體(Schottky diode)，而功率開關QPW1 與QPW2 為金氧半導體(Metal Oxide Semiconductor,MOS)電晶體。
請參考第6圖，第6圖為說明本發明之串聯式太陽能系統600之示意圖。串聯式太陽能系統600用來提供輸出電流IOUT 與負載電壓VL 給外部負載LOAD。串聯式太陽能系統600包含太陽能模組SLM1 ~SLMN 。其中太陽能模組SLM1 ~SLMN 之結構及工作原理與第2圖中之太陽能模組SLM類似。由於在串聯式太陽能系統600中，每個太陽能模組SLM1 ~SLMN 皆可利用第3A圖與第3B圖中所說明之方法而產生最大輸出功率，因此，串聯式太陽能系統600可具有良好的能源轉換效率。此外，值得注意的是，在串聯式太陽能系統600系統中，每個太陽能模組SLM1 ~SLMN 所接收之日照強度不一定相同。舉例而言，在太陽能模組SLM1 ~SLMN 中，太陽能模組SLM1 之太陽能板受到遮蔽，而使得太陽能模組SLM1 之太陽能板所接收之日照強度為SUNL ，且其他未被遮蔽之太陽能模組所接收之日照強度為SUNH 。換句話說，此時太陽能模組SLM1 之太陽能板之最佳工作點之光電流與其他未被遮蔽之太陽能模組之太陽能板之最佳工作點之光電流不同。然而，由第4圖之說明可知，藉由每個太陽能模組SLM1 ~SLMN 之直流/直流轉換器調整其責任週期，可使得每個太陽能模組SLM1 ~SLMN 之太樣能板皆可運作於最佳工作點而產生其最佳輸出功率，且同時讓每個太陽能模組SLM1 ~SLMN 所產生之電流大小相等(等於串聯式太陽能系統600所提供之輸出電流IOUT )。
此外，在前述之太陽能模組SLM中，直流/直流轉換器210(或510)係以降壓轉換器來舉例說明。然而，根據不同情況之應用，直流/直流轉換器210(或直流/直流轉換器510)也可以升壓(boost)轉換器或昇降壓(boost-buck)轉換器來實施。舉例而言，當串聯式太陽能系統600之輸出電流IOUT 主要取決於外部負載LOAD，且外部負載LOAD控制串聯式太陽能系統600所產生之輸出電流IOUT ，較對應於太陽能板之最佳工作點之電流低時，藉由升壓轉換器(或昇降壓轉換器)實施直流/直流轉換器210(或直流/直流轉換器510)，可使每個太陽能板仍運行於最佳工作點。由於升壓轉換器或昇降壓轉換器為業界所習知之技術，故不再贅述其結構與工作原理。
綜上所述，本發明所提供之串聯式太陽能系統，藉由直流/直流轉換器並聯連接於太陽能板形成太陽能模組，以使串聯式太陽能系統具有電流匹配功能。如此，無論是太陽能板被遮蔽或是輸出電流被外部負載控制得較低，直流/直流轉換器皆可調整其責任週期而使得與其並聯連接之太陽能板操作於最佳工作點。因此，每一太陽能模組皆可產生其最大輸出功率，進而提昇串聯式太陽能系統之能源轉換效率。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1、2．．．端點
C．．．控制端
CST1 ~CSTN ．．．穩壓電容
COUT ．．．輸出電容
CL．．．控制器
CVL 、CVH 、CVSLMO1 、CVSLMO2 ．．．電壓電流曲線
D．．．二極體
DCCR1 ~DCCRN 、210、510．．．直流/直流轉換器
DUTY11 ~DUTY1K 、DUTY21 ~DUTY2K 、DUTY31 ~DUTY3K ．．．責任週期
FBC、FBC1 ~FBCN ．．．回授電路
I1 ~I3 ．．．電流
IOUT ．．．輸出電流
IPH ．．．光電流
L．．．電感
LOAD．．．外部負載
O1 ~O2 ．．．工作點
QPW1 、QPW2 ．．．功率開關
SC1 ~SCX ．．．太陽能電池
SLM、SLM1 ~SLMN ．．．太陽能模組
SP、SP1 ~SPN ．．．太陽能板
T11 ~T1K 、T21 ~T2K 、T31 ~T3K ‧‧‧偵測時段
V1 ~V4 ‧‧‧電壓
VL ‧‧‧負載電壓
VOUT ‧‧‧輸出電壓
VPH ‧‧‧光電壓
第1圖為太陽能板所產生之光電流與光電壓之間之關係曲線之變化之示意圖。
第2圖為本發明之太陽能模組之示意圖。
第3A圖為控制器根據功率回授訊號以調整功率開關之責任週期之方法之第一實施例之示意圖。
第3B圖為控制器根據功率回授訊號調整功率開關之責任週期之方法之第二實施例之示意圖。
第4圖說明太陽能板SP於所接收之日照強度改變運作於最佳工作點之示意圖。
第5圖為本發明之直流/直流轉換器之另一實施例之示意圖。
第6圖為本發明之串聯式太陽能系統之示意圖。
CST1 ~CSTN ．．．穩壓電容
DCCR1 ~DCCRN ．．．直流/直流轉換器
FBC1 ~FBCN ．．．回授電路
IOUT ．．．輸出電流
LOAD．．．外部負載
SLM1 ~SLMN ．．．太陽能模組
SP1 ~SPN ．．．太陽能板
VL ．．．負載電壓

Claims (17)

  1. 一種具電流匹配功能之串聯式太陽能系統，用來提供一輸出電流與一負載電壓，該串聯式太陽能系統包含：複數個互相串聯連接之太陽能模組，每一太陽能模組包含：一太陽能板(solar panel)，用來接收光照，以根據一光照強度產生一光電流與一光電壓；一直流/直流轉換器，電性連接於該太陽能板，用來根據一功率回授訊號，以將該光電壓轉換成一輸出電壓，並將該光電流轉換成該輸出電流；以及一回授電路，電性連接於該直流/直流轉換器，用來根據該輸出電壓與該輸出電流以產生該功率回授訊號；其中該複數個太陽能模組所產生之輸出電壓之總合等於該負載電壓；其中於一第一偵測時段內，該直流/直流轉換器以一第一責任週期運行，並接收對應於該第一偵測時段之功率回授訊號；於一第二偵測時段內，該直流/直流轉換器以小於該第一責任週期之一第二責任週期運行，並接收對應於該第二偵測時段之功率回授訊號；當對應於該第二偵測時段之功率回授訊號大於對應於該第一偵測時段之功率回授訊號時，該直流/直流轉換器降低該第一責任週期與該第二責任週期；當對應於該第二偵測時段之功率回授訊號小於對應於該第一偵測時段之功率回授訊號時，該直流/直流轉換器增加該第一責任 週期與該第二責任週期。
  2. 如請求項1所述之串聯式太陽能系統，其中該複數個太陽能模組之每一太陽能模組另包含：一穩壓電容，並聯連接於該太陽能板，用來穩定該太陽能板所產生之光電壓。
  3. 如請求項1所述之串聯式太陽能系統，其中該太陽能板包含：複數個太陽能電池(solar cell)，該複數個太陽能電池互相串聯連接。
  4. 如請求項1所述之串聯式太陽能系統，其中該直流/直流轉換器係為一降壓(buck)轉換器。
  5. 如請求項1所述之串聯式太陽能系統，其中該直流/直流轉換器調整該第一責任週期與該第二責任週期以使該太陽能板所產生之一輸出功率達到該太陽能板於該光照強度之條件下可產生之最大值，且同時使每一太陽能模組所產生之電流之大小皆相等。
  6. 一種具電流匹配功能之串聯式太陽能系統，用來提供一輸出電流與一負載電壓，該串聯式太陽能系統包含：複數個互相串聯連接之太陽能模組，每一太陽能模組包含：一太陽能板(solar panel)，用來接收光照，以根據一光照強 度產生一光電流與一光電壓；一直流/直流轉換器，電性連接於該太陽能板，用來根據一功率回授訊號，以將該光電壓轉換成一輸出電壓，並將該光電流轉換成該輸出電流；以及一回授電路，電性連接於該直流/直流轉換器，用來根據該輸出電壓與該輸出電流以產生該功率回授訊號；其中該複數個太陽能模組所產生之輸出電壓之總合等於該負載電壓；其中於一偵測時段內，該直流/直流轉換器以一第一責任週期運行，並接收對應於該偵測時段之功率回授訊號；於一鄰近於該偵測時段之前一偵測時段內，該直流/直流轉換器以一第二責任週期運行，並接收對應於該鄰近於該偵測時段之前一偵測時段之功率回授訊號；該直流/直流轉換器根據該第一責任週期、該第二責任週期、對應於該偵測時段與該鄰近於該偵測時段之前一偵測時段之功率回授訊號，以調整直流/直流轉換器之責任週期。
  7. 如請求項6所述之串聯式太陽能系統，其中當該第一責任週期大於該第二責任週期時，且對應於該偵測時段之功率回授訊號大於對應於該鄰近於該偵測時段之前一偵測時段之功率回授訊號時，該直流/直流轉換器增加責任週期；當該第一責任週期小於該第二責任週期時，且對應於該第一偵測時段之功率回授訊號小於對應於該鄰近於該偵測時段之前一偵測時段之功率回授 訊號時，該直流/直流轉換器增加責任週期；當該第一責任週期小於該第二責任週期時，且對應於該偵測時段之功率回授訊號大於對應於該鄰近於該偵測時段之前一偵測時段之功率回授訊號時，該直流/直流轉換器降低責任週期；當該第一責任週期大於該第二責任週期時，且對應於該第一偵測時段之功率回授訊號小於對應於該鄰近於該偵測時段之前一偵測時段之功率回授訊號時，該直流/直流轉換器降低責任週期。
  8. 如請求項6所述之串聯式太陽能系統，其中該直流/直流轉換器調整責任週期以使該太陽能板所產生之一輸出功率達到該太陽能板於該光照強度之條件下可產生之最大值，且同時使每一太陽能模組所產生之電流之大小皆相等。
  9. 一種具電流匹配功能之串聯式太陽能系統，用來提供一輸出電流與一負載電壓，該串聯式太陽能系統包含：複數個互相串聯連接之太陽能模組，每一太陽能模組包含：一太陽能板(solar panel)，用來接收光照，以根據一光照強度產生一光電流與一光電壓；一直流/直流轉換器，電性連接於該太陽能板，用來根據一功率回授訊號，以將該光電壓轉換成一輸出電壓，並將該光電流轉換成該輸出電流，該直流/直流轉換器包含： 一輸出電容，用來輸出該輸出電壓；一二極體，具有一第一端電性連接於該輸出電容與該太陽能板，以及一第二端；一電感，具有一第一端電性連接於該二極體之第二端，以及一第二端電性連接該輸出電容；一第一功率開關，具有一第一端電性連接於該電感之第一端，一第二端電性連接於該太陽能板，以及一控制端；以及一控制器，電性連接於該第一功率開關之控制端，用來根據該功率回授訊號，以控制該第一功率開關之責任週期；以及一回授電路，電性連接於該直流/直流轉換器，用來根據該輸出電壓與該輸出電流以產生該功率回授訊號；其中該複數個太陽能模組所產生之輸出電壓之總合等於該負載電壓。
  10. 如請求項9所述之串聯式太陽能系統，其中當該第一功率開關導通時，該輸出電流流經該電感、該第一功率開關與該太陽能 板；當該第一功率開關關閉時，該輸出電流流經該電感與該二極體。
  11. 如請求項9所述之串聯式太陽能系統，其中該二極體係為一蕭基特二極體(Schottky diode)，該第一功率開關係為金氧半導體(Metal Oxide Semiconductor,MOS)電晶體。
  12. 一種具電流匹配功能之串聯式太陽能系統，用來提供一輸出電流與一負載電壓，該串聯式太陽能系統包含：複數個互相串聯連接之太陽能模組，每一太陽能模組包含：一太陽能板(solar panel)，用來接收光照，以根據一光照強度產生一光電流與一光電壓；一直流/直流轉換器，電性連接於該太陽能板，用來根據一功率回授訊號，以將該光電壓轉換成一輸出電壓，並將該光電流轉換成該輸出電流，該直流/直流轉換器包含：一輸出電容，用來輸出該輸出電壓；一電感，具有一第一端，以及一第二端電性連接於該輸出電容；一第一功率開關，具有一第一端電性連接於該電感之第一端，一第二端電性連接於該太陽能板，以及一控制端；一第二功率開關，具有一第一端電性連接於該輸 出電容與該太陽能板，一第二端電性連接於該第一功率開關之第一端，以及一控制端；以及一控制器，電性連接於該第一功率開關之控制端以及該第二功率開關之控制端，以控制該第一功率開關導通時該第二功率開關關閉，且該第一功率開關關閉時該第二功率開關導通，以及用來根據該功率回授訊號，以控制該第一功率開關之責任週期；以及一回授電路，電性連接於該直流/直流轉換器，用來根據該輸出電壓與該輸出電流以產生該功率回授訊號；其中該複數個太陽能模組所產生之輸出電壓之總合等於該負載電壓。
  13. 如請求項12所述之串聯式太陽能系統，其中當該第一功率開關導通且該第二功率開關關閉時，該輸出電流流經該電感、該第一功率開關與該太陽能板；當該第一功率開關關閉且該第二功率開關導通時，該輸出電流流經該電感與該第二功率開關。
  14. 如請求項12所述之串聯式太陽能系統，其中該第一功率開關與該第二功率開關係為金氧半導體電晶體。
  15. 如請求項12所述之串聯式太陽能系統，其中該直流/直流轉換器另包含：一二極體，具有一第一端電性連接於該輸出電容與該太陽能板，以及一第二端電性連接於該電感之第一端。
  16. 如請求項15所述之串聯式太陽能系統，其中該二極體係為一蕭基特二極體。
  17. 6、9或12所述之串聯式太陽能系統，其中該直流/直流轉換器用來根據該功率回授訊號，以將該光電壓轉換成該輸出電壓，使該太陽能板所產生之一輸出功率達到該太陽能板於該光照強度之條件下可產生之最大值，且同時使每一太陽能模組所產生之電流之大小皆相等。
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