TWI425740B

TWI425740B - 太陽能蓄電系統及太陽能供電系統

Info

Publication number: TWI425740B
Application number: TW100100241A
Authority: TW
Inventors: zhi-xiang Liu; Cheng Wang; zong-qiang Mao
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2011-01-04
Filing date: 2011-01-04
Publication date: 2014-02-01
Also published as: TW201230609A

Description

太陽能蓄電系統及太陽能供電系統

本發明涉及一種太陽能蓄電系統及太陽能供電系統，尤其涉及一種包含鋰離子電池之太陽能蓄電系統及太陽能供電系統。

太陽能作為一種新型能源已經引起人們越來越多之重視，然，太陽能之主要缺點係能量不穩定，如白天有晚上沒有，晴天強陰天弱，而要將不穩定之太陽能變為方便人們使用之能源形式，儲能係關鍵。故，太陽能蓄電系統應運而生，其包括用於將太陽能轉換成電能之太陽能電池及用於存儲太陽能電池產生之電能之儲能電池。先前之儲能電池包括鉛酸電池和鋰離子電池等。

先前採用鋰離子電池儲能之方式為：首先將複數鋰離子電池串聯成組，再與太陽能電池電連接。然，由於很難保證該複數鋰離子電池中之每個鋰離子電池性能均一，故在進行充放電時容易出現鋰離子電池間充放不均衡或單個鋰離子電池過充或過放，使整個鋰離子電池組之循環壽命大大降低。此外，當其中一個鋰離子電池過充時，該鋰離子電池內部會因發生不可逆之化學反應而釋放熱量，進而使該鋰離子電池內部溫度升高並引起起火、爆炸；而當其中一個鋰離子電池過放時，該鋰離子電池會發生短路，進而使與其串聯之其他鋰離子電池之電壓過高，並發生起火、爆炸，故，當其中一個鋰離子電池過充或過放時，不僅會使整個鋰離子電池組之循環使用壽命降低，也會存在很多安全隱患。

有鑒於此，提供一種具有較長循環使用壽命且安全性能較高之太陽能蓄電系統實為必要。

一種太陽能蓄電系統，其包括：複數相互串聯之太陽能蓄電模塊，該每個太陽能蓄電模塊包括：一鋰離子電池單元，該鋰離子電池單元包括一鋰離子電池或相互並聯之複數鋰離子電池；及一用於向所述鋰離子電池單元充電之太陽能電池單元，該太陽能電池單元包括至少一太陽能電池；其中，該太陽能蓄電模塊進一步包括一用於控制所述鋰離子電池單元進行充電和放電、並分別與所述太陽能電池單元和所述鋰離子電池單元電連接之電池管理單元。

一種太陽能供電系統，其包括複數相互並聯之上述太陽能蓄電系統。

相較於先前技術，由於所述太陽能蓄電系統中每個太陽能蓄電模塊中之鋰離子電池單元均通過獨立之電池管理單元控制充放電，故，當該鋰離子電池單元過充或過放電時，對應之電池管理單元便可立即檢測到並控制太陽能電池單元停止對該鋰離子電池單元進行充電和放電，有效提高了該太陽能蓄電系統之循環使用壽命和安全性。

10‧‧‧太陽能蓄電模塊

100‧‧‧太陽能蓄電系統

12‧‧‧太陽能電池單元

120‧‧‧太陽能電池

122‧‧‧太陽能電池正輸出端

124‧‧‧太陽能電池負輸出端

133‧‧‧反充保護電路

14‧‧‧鋰離子電池單元

140‧‧‧鋰離子電池正輸出端

142‧‧‧鋰離子電池負輸出端

16‧‧‧電池管理單元

160‧‧‧太陽能電池正輸入端

161‧‧‧太陽能電池負輸入端

162‧‧‧鋰離子電池正輸入端

163‧‧‧鋰離子電池負輸入端

164‧‧‧第一輸出端

165‧‧‧第二輸出端

166‧‧‧過充保護電路

167‧‧‧檢測電路

168‧‧‧過放保護電路

169‧‧‧控制電路

20‧‧‧變換器

22‧‧‧變換器正輸入端

24‧‧‧變換器負輸入端

26‧‧‧變換器正輸出端

28‧‧‧變換器負輸出端

30‧‧‧框體

200‧‧‧太陽能供電系統

圖1為本發明實施例提供之太陽能蓄電模塊結構示意圖。

圖2為本發明實施例提供之太陽能蓄電系統之結構示意圖。

圖3為本發明實施例提供之太陽能蓄電系統之主視圖。

圖4為本發明實施例提供之太陽能蓄電系統之後視圖。

圖5為本發明實施例提供之太陽能蓄電系統向外輸出電時之電流/電壓變化曲線。

圖6為本發明實施例提供之太陽能供電系統結構示意圖。

以下將結合附圖詳細說明本發明實施例之太陽能蓄電模塊及應用該太陽能蓄電模塊之太陽能蓄電系統及太陽能供電系統。

請參閱圖1，本發明第一實施例提供一種太陽能蓄電模塊10，該太陽能蓄電模塊10包括一太陽能電池單元12、一鋰離子電池單元14及一與該太陽能電池單元12和鋰離子電池單元14電連接之電池管理單元16。

所述太陽能電池單元12包括至少一太陽能電池120，當該太陽能電池單元12包括複數太陽能電池120時，該複數太陽能電池120相互並聯或串聯。具體為，如果要提高該太陽能電池單元12之輸出電壓，可將該複數太陽能電池120串聯，如果要提高該太陽能電池單元12之輸出電流，可將該複數太陽能電池120並聯。另，在太陽能電池單元12中，也可先將複數太陽能電池120串聯或並聯形成太陽能電池組，再將該複數太陽能電池組並聯或串聯。所述太陽能電池單元12包括分別與所述相互並聯或串聯之複數太陽能電池120電連接之一太陽能電池正輸出端122及一個太陽能電池負輸出端124。該太陽能電池120可選用先前之太陽能電池，如單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池、非晶矽太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、奈米晶太陽能電池或有機太陽能電池等。為使所述太陽能電池單元12向所述鋰離子電池單元14充電，可使所述太陽能電池單元12之開路電壓為鋰離子電池單元14之充電截止電壓之1倍~4倍。該太陽能電池單元12之開路電壓不宜太大，太大會降低太陽能電池單元12之利用效率，優選為，該太陽能電池單元12之開路電壓為鋰離子電池單元14之充電截止電壓之1倍~2倍。所述開路電壓係指當將所述太陽能電池單元12置於100毫瓦/平方厘米(mW/cm²)之光源照射下，該太陽能電池單元12之輸出電壓值。為避免使鋰離子電池單元14之充電電流過大，降低鋰離子電池單元14之使用壽命，可使所述太陽能電池單元12之短路電流小於或等於鋰離子電池單元14之最大充電電流。所述短路電流係指將該太陽能電池單元12置於100mW/cm²之光源照射下，在太陽能電池單元12之輸出端短路時，流過太陽能電池單元12之電流。

所述鋰離子電池單元14包括至少一個鋰離子電池及分別與所述鋰離子電池電連接之一鋰離子電池正輸出端140和一鋰離子電池負輸出端142。當其包括複數鋰離子電池時，可增大整個鋰離子電池單元14之容量，為使每個鋰離子電池之電壓相等，避免單個鋰離子電池發生過充或過放現象，可將該複數鋰離子電池相互並聯，所述複數鋰離子電池之正極分別與所述鋰離子電池正輸出端140電連接，所述複數鋰離子電池之負極分別與所述鋰離子電池負輸出端142電連接。所述鋰離子電池可選用先前之鋰離子電池，如磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池或錳酸鈷鋰電池等。根據選用之鋰離子電池種類之不同，所述鋰離子電池單元14之工作電壓範圍也不同，如當該鋰離子電池為磷酸鐵鋰電池時，其工作電壓之範圍為2.5V~3.6V，而當該鋰離子電池為錳酸鋰電池時，其工作電壓之範圍為3V~4V。即當向所述鋰離子電池單元14充電時，所述鋰離子電池單元14有一充電截止電壓，當向所述鋰離子電池單元14放電時，所述鋰離子電池單元14有一放電截止電壓。

所述電池管理單元16用於控制所述太陽能電池單元12向所述鋰離子電池單元14之充電，並控制太陽能電池單元12及鋰離子電池單元14對外輸出電。所述太陽能電池單元12及鋰離子電池單元14分別與所述電池管理單元16電連接。該電池管理單元16包括一太陽能電池正輸入端160，一太陽能電池負輸入端161，一鋰離子電池正輸入端162，一鋰離子電池負輸入端163，一第一輸出端164，一第二輸出端165，一過充保護電路166、一過放保護電路168、一檢測電路167及一控制電路169。所述太陽能電池正輸入端160與所述太陽能電池正輸出端122電連接。所述太陽能電池負輸入端161與所述太陽能電池負輸出端124電連接。所述鋰離子電池正輸入端162與所述鋰離子電池正輸出端140電連接。所述鋰離子電池負輸入端163與所述鋰離子電池負輸出端142電連接。所述第一輸出端164和第二輸出端165可實現與外部用電設備電連接以輸出電。所述過充保護電路166用於控制所述太陽能電池單元12向所述鋰離子電池單元14充電，並對所述鋰離子電池單元14進行過充保護。所述過放保護電路168用於控制所述鋰離子電池單元14向外輸電，並對該鋰離子電池單元14進行過放電保護。所述檢測電路167用於檢測所述鋰離子電池單元14之工作電壓，並將所檢測到之鋰離子電池單元14之工作電壓回饋給所述控制電路169。所述控制電路169內預設有所述鋰離子電池單元14之充電截止電壓和放電截止電壓參數，且該控制電路169可讀取上述檢測電路167所檢測到之鋰離子電池單元14之工作電壓，並與鋰離子電池單元14之充電截止電壓和放電截止電壓參數相比較，進而控制所述過充保護電路166和過放保護電路168對所述鋰離子電池單元14進行過充保護或過放保護。上述過充保護電路166、過放保護電路168、檢測電路167、控制電路169、太陽能電池正、負輸入端160，161，鋰離子電池正、負輸入端162，163，第一輸出端164，及第二輸出端165之間之電路連接關係不限，僅需實現上述功能即可。

本實施例中，所述過充保護電路166分別與所述太陽能電池正輸入端160、鋰離子電池正輸入端162、控制電路169及電池管理單元16之第一輸出端164電連接。所述過放保護電路168分別與所述太陽能電池正輸入端160、太陽能電池負輸入端161、鋰離子電池負輸入端163、過充保護電路166、控制電路169、第一輸出端164、及第二輸出端165電連接。所述鋰離子電池負輸入端163與所述太陽能電池負輸入端161電連接。所述太陽能電池正輸入端160與所述第一輸出端164電連接。所述檢測電路167分別與鋰離子電池正輸入端162及鋰離子電池負輸入端163電連接。所述控制電路169分別與所述檢測電路167、所述過充保護電路166及過放保護電路168電連接。當該檢測電路167檢測到所述鋰離子電池單元14之工作電壓並將該工作電壓回饋給所述控制電路169，所述控制電路169比較出該工作電壓大於或等於預設之鋰離子電池單元14之充電截止電壓參數時，可控制所述過充保護電路166斷開所述鋰離子電池單元14之充電回路，並同時控制該過充保護電路166 和所述過放保護電路168與第一輸出端164和第二輸出端165電連接，即接通該鋰離子電池單元14之放電回路，從而使得所述鋰離子電池單元14開始向外放電。當該控制電路169比較出所述鋰離子電池單元14之工作電壓小於預設之鋰離子電池單元14之放電截止電壓參數，可控制所述過放保護電路168切斷太陽能蓄電模塊10向外輸出電。

本實施例中，所述過充保護電路166可控制所述鋰離子電池單元14之充電回路連通和斷開。所述過放保護電路168可控制所述太陽能蓄電模塊10之向外輸出和輸出切斷。

當所述過充保護電路166將所述鋰離子電池單元14之充電回路連通時，可使所述太陽能電池單元12與所述鋰離子電池單元14並聯，具體係使所述太陽能電池正輸入端160與所述鋰離子電池正輸入端162電連接，由於所述鋰離子電池負輸入端163與所述太陽能電池負輸入端161電連接，則此時，該太陽能電池單元12可向該鋰離子電池單元14充電。當所述過充保護電路166將所述鋰離子電池單元14之充電回路連通之同時，所述控制電路169可控制所述過充保護電路166使所述鋰離子電池單元14之鋰離子電池正輸入端162與所述第一輸出端164電連接，控制所述過放保護電路168使所述鋰離子電池負輸入端163與第二輸出端165電連接，且同時使所述太陽能電池負輸入端161與第二輸出端165電連接，從而實現在太陽能電池單元12向所述鋰離子電池單元14充電之同時，使所述鋰離子電池單元14和太陽能電池單元12同時向外供電。當所述過充保護電路166將所述鋰離子電池單元14之充電回路斷開時，在該過充保護電路166和所述過放保護電路168共同之作用下，可實現使所述鋰離子電池單元14向外輸出電直到該鋰離子電池單元14之工作電壓小於放電截止電壓之後，該過充保護電路166將再次接通該鋰離子電池單元14之充電回路。

當該鋰離子電池單元14之放電電壓小於控制電路169中預設之放電截止電壓參數時，該過放保護電路168使電池管理單元16之第一輸出端164和第二輸出端165短路，從而使所述相互並聯之太陽能電池單元12和鋰離子電池單元14斷開與外部電路之連接，使所述鋰離子電池單元14和太陽能電池單元12均停止向外輸電，與此同時，所述控制電路169控制所述過充保護電路166，使該過充保護電路166實現使太陽能電池單元12和鋰離子電池單元14並聯，使太陽能電池單元12可向所述鋰離子電池單元14充電。

進一步地，所述電池管理單元16可以包括一與所述太陽能電池單元12和所述過充保護電路166電連接之反充保護電路133，當該太陽能電池單元12之電壓低於鋰離子電池單元14之電壓時，該反充保護電路133可避免鋰離子電池單元14向太陽能電池單元12反向充電，從而實現太陽能電池單元12僅單向向所述鋰離子電池單元14充電。本實施例中，所述反充保護電路133包括一二極體，該二極體正極與太陽能電池正輸入端160電連接，負極與過充保護電路166電連接。

在實際應用過程中，可將所述鋰離子電池單元14及所述電池管理單元16設置至所述太陽能電池單元12之一表面，該表面與該太陽能電池單元12接受陽光照射之表面相對，從而形成一個完整之太陽能蓄電模塊10。

請參閱圖2~4，本發明實施例進一步提供一種太陽能蓄電系統 100，該太陽能蓄電系統100包括複數相互串聯之太陽能蓄電模塊10。具體地，該每個太陽能蓄電模塊10中之第一輸出端164與另一太陽能蓄電模塊10之第二輸出端165電連接，且第二輸出端165與其他另一太陽能蓄電模塊10之第一輸出端164電連接，從而實現該複數太陽能蓄電模塊10之間之相互串聯。該太陽能蓄電系統100之輸出之總電壓為所述太陽能蓄電模塊10之輸出電壓之和。該每個太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14通過其中之太陽能電池單元12充電時，該其中一個太陽能蓄電模塊10中之電池管理單元16之過充保護電路166單獨控制該太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14之充放電狀態。當該太陽能蓄電系統100中之任意一個或幾個太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14放電終止時，該太陽能蓄電模塊10之過放保護電路168便使相互並聯之鋰離子電池單元14與太陽能電池單元12斷開與第二輸出端165之電連接，並使第二輸出端165與第一輸出端164電連接以發生短路，從而使鋰離子電池單元14和太陽能電池單元12均停止向外輸電。同時，該任意一個或幾個太陽能蓄電模塊10停止向外輸出電之過程中，不會使其他太陽能蓄電模塊10停止向外輸電，僅使得整個太陽能蓄電系統100之輸出電壓降低。

進一步地，為使所述太陽能蓄電系統100之輸出電壓可滿足實際需要，可將所述太陽能蓄電系統100中之複數太陽能蓄電模塊10與一變換器20電連接，該變換器20可為直流-直流變換器或直流-交流逆變換器。通過該變換器20可使所述太陽能蓄電系統100之輸出電壓轉換成實際應用之電壓。同時，當所述太陽能蓄電系統100中之一個或複數太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14因過放電而被中止輸出時，只要剩餘之複數太陽能蓄電模塊10之總輸出功率可滿足實際需要，該變換器20便可調節其自身之輸出功率補償因一個或複數太陽能蓄電模塊10之輸出中止而引起之輸出功率下降。另外，該整個太陽能蓄電系統100中之複數太陽能蓄電模塊10和變換器20可進一步被設置於一框體30中，其中，該變換器20包括一變換器正輸入端22、一變換器負輸入端24、一變換器正輸出端26和變換器負輸出端28，該變換器正輸入端22與一太陽能蓄電模塊10之第一輸出端164電連接，該變換器負輸入端24與另一太陽能蓄電模塊10之第二輸出端165電連接，該變換器正輸出端26和變換器負輸出端28用於與外部設備連接。

當所述太陽能蓄電系統100在工作時，每個太陽能蓄電模塊10中之太陽能電池單元12均向所述鋰離子電池單元14充電，當其中一太陽能蓄電模塊10中鋰離子電池單元14之電壓被充電至大於其充電截止電壓時，該太陽能蓄電模塊10中之過充保護電路166便對所述鋰離子電池單元14進行過充保護，使太陽能電池單元12停止向所述鋰離子電池單元14充電。此外，在上述太陽能電池單元12向所述鋰離子電池單元14充電之過程中，所述鋰離子電池單元14和太陽能電池單元12均可向外輸電，並且，當所述過充保護電路166對所述鋰離子電池單元14進行過充保護期間，該太陽能電池單元12仍可向外輸電。另外，在上述鋰離子電池單元14向外輸電，並且被放電至工作電壓小於放電截止電壓時，所述過放保護電路168對所述鋰離子電池單元14進行過放電保護，使該鋰離子電池單元14和太陽能電池單元12均停止向外輸電。

當有太陽能之情況下，例如白天時，太陽能電池單元12向所述鋰離子電池單元14充電，同時太陽能電池單元12與鋰離子電池單元 14也可向外輸電，當鋰離子電池單元14充電至充電截止電壓時，過充保護電路166使太陽能電池單元12停止向所述鋰離子電池單元14充電，並同時與所述過放保護電路168之共同作用下使鋰離子電池單元12向外輸出電；當沒有太陽能之情況下，例如夜晚時，由於太陽能電池單元12不再向鋰離子電池單元14充電，鋰離子電池單元14將單獨放電，當鋰離子電池單元14放電至電壓小於放電截止電壓時，所述過放保護電路168使該鋰離子電池單元14停止向外輸電，直至白天時太陽能電池單元12向鋰離子電池單元14充電至電壓大於或等於放電截止電壓。

具體為，所述鋰離子電池單元14和所述太陽能電池單元12電連接以使太陽能電池單元12向所述鋰離子電池單元14充電，當所述控制電路169比較出該鋰離子電池單元14被充電至其電壓大於或等於其充電截至電壓時，該控制電路169控制所述過充保護電路166斷開充電回路以使所述太陽能電池單元12停止向所述鋰離子電池單元14充電，同時，該過充保護電路166將鋰離子電池正輸入端162與第一輸出端164電連接，所述過放保護電路168將鋰離子電池單元14之負輸入端163與第二輸出端165電連接，從而使該鋰離子電池單元開始向外輸出電，直至所述鋰離子電池單元14因向外輸電而使其電壓低於其充電截至電壓時，所述控制電路169便控制所述過充保護電路166再重新接通充電回路。在上述充電過程中，所述過放保護電路168使相互並聯之太陽能電池單元12和鋰離子電池單元14並聯至該電池管理單元16之第一輸出端164和第二輸出端165，從而實現太陽能電池單元12向所述鋰離子電池單元14充電之過程中，該太陽能電池單元12和該鋰離子電池單元14可同時向外輸電。在上述停止向鋰離子電池單元14充電之過程中，由於所述太陽能電池單元12仍與電池管理單元16之第一輸出端164和第二輸出端165電連接，故，該太陽能電池單元12仍可向外輸電，從而可使得該太陽能蓄電模塊10可持續向外輸電。另外，若需在上述向鋰離子電池單元14充電或停止充電之過程中，使太陽能電池單元12和鋰離子電池單元14均不向外輸電，可通過所述過放保護電路168使所述太陽能電池單元12和鋰離子電池單元14斷開與第二輸出端165之電連接，並使該第二輸出端165與第一輸出端164電連接，以使第二輸出端165和第一輸出端164發生短路，從而使整個太陽能蓄電模塊10停止向外輸電。

當所述控制電路169比較出所述鋰離子電池單元14之電壓達到或低於鋰離子電池單元14之放電截止電壓時，該控制電路169便控制過放保護電路168使電池管理單元16之第一輸出端164和第二輸出端165之間發生短路，從而使鋰離子電池單元14停止向外輸電，直至該鋰離子電池單元14被充電至其電壓大於放電截止電壓後，再重新通過過放保護電路168實現鋰離子電池單元14與第二輸出端165之電連接，使所述鋰離子電池單元14繼續向外輸電。故，該過放保護電路168可防止所述鋰離子電池單元14過放電。該過放保護電路168使相互並聯之太陽能電池單元12和鋰離子電池單元14與第二輸出端165斷開並切換至使該第二輸出端165與第一輸出端164電連接之整個切換過程會產生一個電壓突變，為避免該電壓突變會對整個太陽能蓄電系統100向外供電產生較大影響，應使該切換過程所需時間小於20ms，優選為小於10ms。

本實施例中，該太陽能蓄電系統100由6個相互串聯之太陽能蓄電模塊10構成，所述每個太陽能蓄電模塊10中之太陽能電池單元12 採用10片多晶矽太陽能電池串聯而成，該相互串聯之10片多晶矽太陽能電池之開路電壓為5.64V，短路電流為120mA。所述鋰離子電池單元14採用6片相互並聯之鈷酸鋰電池形成，該鈷酸鋰電池之充電截止電壓為4.2V，放電截止電壓為3.2V，放電容量為3Ah。所述變換器20採用直流-直流變換器，該變換器20之輸入電壓為12~36V，輸出電壓為12V，標稱功率20W。

請參閱圖5，該圖5為對上述太陽能蓄電系統100向外供電時，太陽能電池單元12、鋰離子電池單元14及變換器20之電壓/電流變化曲線。圖5中a1、a2、a3、a4、a5及a6分別代表所述6個太陽能蓄電模塊10中之太陽能電池單元12之電壓變化曲線，b1、b2、b3、b4、b5、及b6分別代表所述6個太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14之電壓變化曲線，V_out代表變換器20之輸出電壓、V_in代表太陽能蓄電系統100之輸出電壓或者變換器20之輸入電壓，I_out代表變換器20之輸出電流，I_in代表變換器20之輸入電流。

從圖5中可以看出，在2.3小時以前，太陽能蓄電系統100進行持續向外供電，所述變換器20之輸出電壓V_out為12V，輸出電流I_out基本維持在1安培左右。在1.8小時以前，鋰離子電池單元14持續放電，太陽能蓄電系統100之輸出電壓V_in在22V~23V之間持續降低，變換器20之輸入電流I_in在0.65A~0.7A之間持續增大，6個太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14之電壓均隨著放電之進行在持續降低，相應與之並聯之太陽能電池單元12之電壓也在持續降低。其中鋰離子電池單元14與太陽能電池單元12之間之電壓差係由於二極體分壓造成。請參見b1曲線，可以看到，由於該b1曲線所代表之鋰離子電池單元14放電速度要比其他太陽能蓄電模塊10 中鋰離子電池單元14之放電速度快，所以，當該鋰離子電池單元14放電至1.4小時左右時，該鋰離子電池單元14接近放電終止，電壓進入快速下降階段，同時，該太陽能蓄電系統100之總輸出電壓V_in受此影響也下降，為保持變換器20之輸出功率不變，該變換器20之輸入電流I_in開始較快上升。當太陽能蓄電系統100向外供電至1.8小時左右時，該b1曲線所代表之鋰離子電池單元14達到放電終止電壓，此時，該鋰離子電池單元14之電池管理單元16中之控制電路169便控制過放保護電路168使電池管理單元16之第一輸出端164和第二輸出端165之間發生短路，並停止向外輸電。此時，太陽能蓄電系統100之輸出電壓V_in從22V左右降低至18V左右，該變換器20之輸入電流I_in也從0.7A左右突然升高至0.85A左右，而變換器20之輸出電壓V_out、輸出電流I_out並沒有受到影響，繼續對外輸出相同之功率。此後，該b1曲線所代表之鋰離子電池單元14進入被太陽能電池單元12充電之狀態，鋰離子電池單元14之電壓及太陽能電池單元12之電壓開始持續上升，而同時其他太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14並未受其影響並繼續放電。當太陽能蓄電系統100向外供電至2.3小時左右時，從b2曲線可以看出，另一個太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14達到放電終止，該太陽能蓄電模塊10中之電池管理單元16便控制其中之過放電切換開關使鋰離子電池單元14停止向外放電並進行充電，故，太陽能蓄電系統100之輸出電壓V_in進一步降低，該變換器20之輸入電流I_in進一步升高。當到2.33小時，整個太陽能蓄電系統100由於其總輸出電壓V_in過低而停止向外供電，所有太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14均轉入充電狀態。從此圖5可以看出，在該太陽能蓄電系統100中，每個太陽能蓄電模塊10中之鋰離子電池單元14之充放電狀態均通過其中之電池管理單元16控制，故，可防止其中之鋰離子電池單元14因過充或過放電而引發起火、爆炸等現象，並能夠避免該太陽能蓄電系統100由於其中一個鋰離子電池單元14發生過充或過放而停止工作。

請參閱圖6，本發明第二實施例提供一種太陽能供電系統200，其包括複數相互並聯之太陽能蓄電系統100。具體為，該複數太陽能蓄電系統100中之變換器正輸出端26相互電連接，該複數太陽能蓄電系統100中之變換器負輸出端28相互電連接，從而實現該複數太陽能蓄電系統100相互並聯。該太陽能供電系統200可通過該複數相互並聯之太陽能蓄電系統100向外部複數輸出設備同時輸出電壓。

本發明提供之太陽能蓄電系統及太陽能供電系統具有以下優點：由於整個太陽能蓄電系統中每個太陽能蓄電模塊中之鋰離子電池單元均通過獨立之電池管理單元控制充放電，故，當該鋰離子電池單元過充或過放電時，對應之電池管理單元便可立即檢測到並控制停止對該鋰離子電池單元充電和放電，使得該電池管理單元對該鋰離子電池單元之過充或過放保護反應靈敏，從而提高了該鋰離子電池單元之安全性，並延長了整個太陽能蓄電系統之使用壽命；由於整個太陽能蓄電系統中每個太陽能蓄電模塊中之鋰離子電池單元均通過獨立之電池管理單元控制充放電，故，儘管該太陽能蓄電系統中串聯之鋰離子電池單元之數量較多，也不會影響電池管理單元對鋰離子電池單元之過充或過放保護之靈敏度；當一個太陽能蓄電模塊中之鋰離子電池單元停止充電和放電時，並不會影響其他太陽能蓄電模塊之正常工作，從而可保證整個太陽能蓄電系統之正常輸出；通過所述直流-直流變換器或直流-交流變換器可使整個太陽能蓄電系統之輸出電壓轉換成實際應用所需要之電壓，且當該太陽能蓄電系統中之一個或複數太陽能蓄電模塊因鋰離子電池過放而被停止輸出時，其他太陽能蓄電模塊仍可正常輸出且可通過該直流-直流變換器或直流-交流變換器調節整個太陽能蓄電系統之輸出電壓至實際需要之電壓，從而可充分利用每個太陽能蓄電模塊；通過選擇太陽能蓄電模塊之個數，可調節所述太陽能蓄電系統之總電壓，從而滿足具有不同電壓輸入需求之設備。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。