TWI443927B - 具相位切換裝置之線材系統 - Google Patents

Description

具相位切換裝置之線材系統

本發明係有關一種具相位切換裝置之線材系統，尤指一種透過切換變流器之交流輸出相位以達到相位匹配之具相位切換裝置之線材系統。

自從二次能源危機以來，替代能源的尋求與研究已經成為許多國家的主要政策之一。替代能源基本上是指煤、石油、天然氣、核能等以外的能源，可包括風、太陽、地熱、潮汐、黑潮等等之能源。由於太陽能具有無污染、無公害之特性，且又取之不盡用之不竭，因此，太陽能之應用具有相當發展的潛力。並且，由於近年來太陽能光伏電池的積極研究發展，已達到相當高之效率，因此逐漸受到歐、美、日等各國之重視，並制訂政策鼓勵推展應用。

太陽能光電系統主要是透過太陽能板進行光電轉換而產生直流電源，再經由電力調節器將直流電源轉換成交流電源以供負載使用或饋入市電之匯流排與市電同步併聯運轉。因此，就功能而言，小型分散式發電系統可區分為以下三種類型：(1)獨立型(stand-alone system)、(2)市電並聯型(grid-connection system)以及(3)混合型(hybrid system)。獨立型系統所指的是太陽能光電系統沒有與其他電源連結運轉，只能直接供給系統所接之負載，所以此系統較適合用於偏遠地區或海上孤島等沒有市電供應的地方。負載所有電力來源均為風力或太陽能，太陽能除了能提供負載用電外，則可將多餘能量對蓄電池(battery)充電；當太陽能電力瞬間不足以提供負載所需電力時，則由蓄電池提供。市電並聯型系統所指的是太陽能光電系統與電力公司網路並聯，只要市電電力可正常送達之任何地點均適用此類系統。若太陽能光電系統發電量大於負載需求，則可將多餘電力逆潮流饋入市電，反之，當太陽能光電系統發電量不足負載使用時，市電將可供應不足的部分。此外，為了因應電力品質不穩定之問題，而發展出混合型系統。太陽能光電系統於市電停止供電時，透過搭配蓄電池組使用，可立即與市電隔離，形成獨立運轉供電，以提供短暫電力。等到市電恢復供電時，太陽能光電系統則恢復與市電併聯，同時也對蓄電池組進行充電。

請參見第一圖，係為先前技術三相交流電路之相位旋轉裝置第一實施例之方塊圖。該技術係於美國公告專利US 7,178,362第二圖所揭示。該三相交流電路之相位旋轉裝置係包含一第一直流轉交流變流器(DC/AC inverter)204₁ 與一第一相位旋轉電路202₁ 。該第一相位旋轉電路202₁ 係耦接該第一直流轉交流變流器204₁ ，且該第一相位旋轉電路202₁ 係包含三個相輸入端與三個相輸出端，亦即，該三個相輸入端係為一第一相輸入端206₁ 、一第二相輸入端208₁ 以及一第三相輸入端210₁ ；該三個相輸出端係為一第一相輸出端212₁ 、一第二相輸出端214₁ 以及一第三相輸出端216₁ 。並且該第一相位旋轉電路係更包含三個導體，亦即，該三個導體係為一第一導體、一第二導體以及一第三導體，其中，該第一導體係耦接該第一相輸入端206₁ 與該第三相輸出端216₁ ；該第二導體係耦接該第二相輸入端208₁ 與該第一相輸出端212₁ ；該第三導體係耦接該第三相輸入端210₁ 與該第二相輸出端214₁ 。其中，該第一直流轉交流變流器204₁ 係耦接其中一該第一導體、該第二導體或該第三導體。該第一相位旋轉電路係更包含一中性導體，連接一中性輸入端218₁ 與一中性輸出端220₁ 之間。

該三相交流電路之相位旋轉裝置係更包含一第二相位旋轉電路202₂ 與一第三相位旋轉電路202₃ 。並且，該第二相位旋轉電路202₂ 係耦接一第二直流轉交流變流器204₂ ；該第三相位旋轉電路202₃ 係耦接一第三直流轉交流變流器204₃ 。其中該第一相輸出端212₁ 、該第二相輸出端214₁ 、該第三相輸出端216₁ 以及該中性輸出端220₁ 係耦接該第二相位旋轉電路202₂ 之三個相輸入端206₂ ~210₂ 以及一個中性輸入端218₂ 。該第二相位旋轉電路202₂ 之三個相輸出端212₂ ~216₂ 以及一個中性輸出端220₂ 係耦接該第三相位旋轉電路202₃ 之三個相輸入端206₃ ~210₃ 以及一個中性輸入端218₃ 。再者，該第三相位旋轉電路202₃ 之三個相輸出端212₃ ~216₃ 以及一個中性輸出端220₃ 係耦接一第四相位旋轉電路或一交流電網(commercial power grid)。

配合第一圖所示，在上述該電路架構下，該第一直流轉交流變流器204₁ 係提供一單相交流電流至一第二導線L2；該第二直流轉交流變流器204₂ 係提供一單相交流電流至一第三導線L3；該第三直流轉交流變流器204₃ 係提供一單相交流電流至一第一導線L1。

值得一提，該第一相位旋轉電路202₁ 、該第二相位旋轉電路202₂ 以及該第三相位旋轉電路202₃ 係分別裝設在所對應之微型變流器(micro inverter) 106₁ ~106₃ 內部。此外，每一該微型變流器106₁ ~106₃ 係分別耦接一光伏模組104₁ ~104₃ 。如上所述，該第一相位旋轉電路202₁ 、該第二相位旋轉電路202₂ 以及該第三相位旋轉電路202₃ 係用以轉換流經該些微型變流器106₁ ~106₃ 之間的電流相位，使得該些直流轉交流變流器204₁ ~204₃ 所提供交流電流能夠經過相位旋轉(切換)匹配之後，平衡地饋入該交流電網中，故此，當該些光伏模組104₁ ~104₃ 併入該交流電網後，仍能維持該交流電網的三相供電平衡。

請參見第二圖，係為先前技術三相交流電路之相位旋轉裝置第二實施例之方塊圖。該技術係於美國公告專利US 7,178,362第三圖所揭示。其中，該第二實施例與上述該第一實施例最大差異在於該第一直流轉交流變流器204₁ 係耦接其中兩該第一導體、該第二導體或該第三導體。亦即，在上述該電路架構下，該第一直流轉交流變流器204₁ 係同時提供兩單相交流電流至該第二導線L2與該第三導線L3；該第二直流轉交流變流器204₂ 係同時提供兩單相交流電流至該第三導線L3與該第一導線L1；該第三直流轉交流變流器204₃ 係同時提供兩單相交流電流至該第一導線L1與該第二導線L2。值得一提，該第一相位旋轉電路202₁ 、該第二相位旋轉電路202₂ 以及該第三相位旋轉電路202₃ 係分別裝設在所對應之微型變流器(micro inverter)106₁ ~106₃ 內部。此外，每一該微型變流器106₁ ~106₃ 係分別耦接一光伏模組104₁ ~104₃ 。如上所述，該第一相位旋轉電路202₁ 、該第二相位旋轉電路202₂ 以及該第三相位旋轉電路202₃ 係用以轉換流經該些微型變流器106₁ ~106₃ 之間的電流相位，使得該些直流轉交流變流器204₁ ~204₃ 所提供交流電流能夠經過相位旋轉(切換)匹配之後，平衡地饋入該交流電網中，故此，當該些光伏模組104₁ ~104₃ 併入該交流電網後，仍能維持該交流電網的三相供電平衡。

因此，如何設計出一種具相位切換裝置之線材系統，透過切換變流器之交流輸出相位以達到相位匹配，乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一大課題。

本發明之一目的在於提供一種具相位切換裝置之線材系統，以克服習知技術的問題。該具相位切換裝置之線材系統係包含複數個變流器與複數個相位切換裝置。每一該相位切換裝置係包含一輸入部、一輸出部以及複數個連接導體。該輸入部係包含一第一輸入端、一第二輸入端以及一中性輸入端。其中該第一輸入端與該第二輸入端係操作地電性連接該變流器之輸出點。該中性輸入端係電性連接該變流器之中性點。該輸出部係包含一第一輸出端、一第二輸出端、一第三輸出端以及一中性輸出端。其中該第一輸出端、該第二輸出端以及該第三輸出端係操作地電性連接該第一輸入端或該第二輸入端。該中性輸出端係電性連接該中性輸入端。該些連接導體係提供該輸入部與該輸出部之電性連接導體。其中，根據該線材系統之相數轉換，調整該輸入部與該輸出部之間的電性連接，以切換該些變流器之交流輸出相位，進而與一外部交流電源達到相位匹配。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：

請參見第三圖，係為本發明具相位切換裝置之線材系統第一實施例之方塊圖。其中在第一實施例中，該線材系統(cable system)係為單相(1Φ)轉換雙相(2Φ)系統，因此，該具相位切換裝置之線材系統係包含兩個變流器(亦即為一第一變流器20_1與一第二變流器20_2)與兩個相位切換裝置(亦即為一第一相位切換裝置10_1與一第二相位切換裝置10_2)。其中，該第一變流器20_1係電性連接一第一太陽能板30_1，以接收該第一太陽能板30_1所產生之一第一直流輸出電壓Vpv1與一第一直流輸出電流Ipv1；該第二變流器20_2係電性連接一第二太陽能板30_2，以接收該第二太陽能板30_2所產生之一第二直流輸出電壓Vpv2與一第二直流輸出電流Ipv2。

該第一相位切換裝置10_1係包含一輸入部102_1、一輸出部104_1以及複數個連接導體。該輸入部102_1係包含一第一輸入端1022_1、一第二輸入端1024_1以及一中性輸入端1026_1。其中，該第一輸入端1022_1與該第二輸入端1024_1係操作地電性連接該第一變流器20_1之輸出點(未標示)；該中性輸入端1026_1係電性連接該第一變流器20_1之中性點(未標示)。該輸出部104_1係包含一第一輸出端1042_1、一第二輸出端1044_1、一第三輸出端1046_1以及一中性輸出端1048_1。其中，該第一輸出端1042_1、該第二輸出端1044_1以及該第三輸出端1046_1係操作地電性連接該第一輸入端1022_1或該第二輸入端1024_1；該中性輸出端1048_1係電性連接該中性輸入端1026_1。

該第二相位切換裝置10_2係包含一輸入部102_2、一輸出部104_2以及複數個連接導體。該輸入部102_2係包含一第一輸入端1022_2、一第二輸入端1024_2以及一中性輸入端1026_2。其中，該第一輸入端1022_2與該第二輸入端1024_2係操作地電性連接該第二變流器20_2之輸出點(未標示)；該中性輸入端1026_2係電性連接該第二變流器20_2之中性點(未標示)。該輸出部104_2係包含一第一輸出端1042_2、一第二輸出端1044_2、一第三輸出端1046_2以及一中性輸出端1048_2。其中，該第一輸出端1042_2、該第二輸出端1044_2以及該第三輸出端1046_2係操作地電性連接該第一輸入端1022_2或該第二輸入端1024_2；該中性輸出端1048_2係電性連接該中性輸入端1026_2。

在該第一實施例中，由於該線材系統係為單相(1Φ)轉換雙相(2Φ)系統，因此，該第一變流器20_1之該中性點係電性連接該第一相位切換裝置10_1之該中性輸入端1026_1，該第二變流器20_2之一中性點係電性連接該第二相位切換裝置10_2之該中性輸入端1026_2；並且該第一變流器20_1之一輸出點係電性連接該第一相位切換裝置10_1之該第一輸入端1022_1，該第二變流器20_2之一輸出點係電性連接該第二相位切換裝置10_2之該第一輸入端1022_2。

再者，該第一相位切換裝置10_1之該第一輸入端1022_1係透過一該連接導體1062_1電性連接該第一相位切換裝置10_1之該第一輸出端1042_1，該第二相位切換裝置10_2之該第一輸入端1022_2係透過一該連接導體1062_2電性連接該第二相位切換裝置10_2之該第二輸出端1044_2；並且該第一相位切換裝置10_1之該中性輸入端1026_1係透過一該連接導體1064_1電性連接該第一相位切換裝置10_1之該中性輸出端1048_1，該第二相位切換裝置10_2之該中性輸入端1026_2係透過一該連接導體1064_2電性連接該第二相位切換裝置10_2之該中性輸出端1048_2。

此外，該第一相位切換裝置10_1之該輸出部104_1與該第二相位切換裝置10_2之該輸出部104_2係同時電性連接一三相電源之三個相導線(L1,L2,L3)與一個中性線(N)，其中，該第一相位切換裝置10_1與該第二相位切換裝置10_2之該些第一輸出端1042_1,1042_2係分別接到該三相電源之第一相導線(L1)；該第一相位切換裝置10_1與該第二相位切換裝置10_2之該些第二輸出端1044_1,1044_2係分別接到該三相電源之第二相導線(L2)；該第一相位切換裝置10_1與該第二相位切換裝置10_2之該些第三輸出端1046_1,1046_2係分別接到該三相電源之第三相導線(L3)；該第一相位切換裝置10_1與該第二相位切換裝置10_2之該些中性輸出端1048_1,1048_2係分別接到該三相電源之中性線(N)。

故此，透過將該第一相位切換裝置10_1與該第二相位切換裝置10_2分別設置在所對應之該第一變流器20_1與該第二變流器20_2外部，調整該些輸入部102_1,102_2與所對應之該輸出部104_1,104_2之間的電性連接，以切換該第一變流器20_1與該第二變流器20_2之交流輸出相位，進而與一外部交流電源達到相位匹配，能夠併入該交流電源中達到平衡供電。

請參見第四圖，係為本發明具相位切換裝置之線材系統第二實施例之方塊圖。其中在第二實施例中，該線材系統(cable system)係為單相(1Φ)轉換三相(3Φ)系統，因此，該具相位切換裝置之線材系統係包含三個變流器(亦即為一第一變流器20_1、一第二變流器20_2以及一第三變流器20_3)與三個相位切換裝置(亦即為一第一相位切換裝置10_1、一第二相位切換裝置10_2以及一第三相位切換裝置10_3)。其中，該第一變流器20_1係電性連接一第一太陽能板30_1，以接收該第一太陽能板30_1所產生之一第一直流輸出電壓Vpv1與一第一直流輸出電流Ipv1；該第二變流器20_2係電性連接一第二太陽能板30_2，以接收該第二太陽能板30_2所產生之一第二直流輸出電壓Vpv2與一第二直流輸出電流Ipv2；該第三變流器20_3係電性連接一第三太陽能板30_3，以接收該第三太陽能板30_3所產生之一第三直流輸出電壓Vpv3與一第三直流輸出電流Ipv3。

該第一相位切換裝置10_1係包含一輸入部102_1、一輸出部104_1以及複數個連接導體。該輸入部102_1係包含一第一輸入端1022_1、一第二輸入端1024_1以及一中性輸入端1026_1。其中，該第一輸入端1022_1與該第二輸入端1024_1係操作地電性連接該第一變流器20_1之輸出點(未標示)；該中性輸入端1026_1係電性連接該第一變流器20_1之中性點(未標示)。該輸出部104_1係包含一第一輸出端1042_1、一第二輸出端1044_1、一第三輸出端1046_1以及一中性輸出端1048_1。其中，該第一輸出端1042_1、該第二輸出端1044_1以及該第三輸出端1046_1係操作地電性連接該第一輸入端1022_1或該第二輸入端1024_1；該中性輸出端1048_1係電性連接該中性輸入端1026_1。

該第二相位切換裝置10_2係包含一輸入部102_2、一輸出部104_2以及複數個連接導體。該輸入部102_2係包含一第一輸入端1022_2、一第二輸入端1024_2以及一中性輸入端1026_2。其中，該第一輸入端1022_2與該第二輸入端1024_2係操作地電性連接該第二變流器20_2之輸出點(未標示)；該中性輸入端1026_2係電性連接該第二變流器20_2之中性點(未標示)。該輸出部104_2係包含一第一輸出端1042_2、一第二輸出端1044_2、一第三輸出端1046_2以及一中性輸出端1048_2。其中，該第一輸出端1042_2、該第二輸出端1044_2以及該第三輸出端1046_2係操作地電性連接該第一輸入端1022_2或該第二輸入端1024_2；該中性輸出端1048_2係電性連接該中性輸入端1026_2。

該第三相位切換裝置10_3係包含一輸入部102_3、一輸出部104_3以及複數個連接導體。該輸入部102_3係包含一第一輸入端1022_3、一第二輸入端1024_3以及一中性輸入端1026_3。其中，該第一輸入端1022_3與該第二輸入端1024_3係操作地電性連接該第三變流器20_3之輸出點(未標示)；該中性輸入端1026_3係電性連接該第三變流器20_3之中性點(未標示)。該輸出部104_3係包含一第一輸出端1042_3、一第二輸出端1044_3、一第三輸出端1046_3以及一中性輸出端1048_3。其中，該第一輸出端1042_3、該第二輸出端1044_3以及該第三輸出端1046_3係操作地電性連接該第一輸入端1022_3或該第二輸入端1024_3；該中性輸出端1048_3係電性連接該中性輸入端1026_3。

在該第二實施例中，由於該線材系統係為單相(1Φ)轉換三相(3Φ)系統，因此，該第一變流器20_1之該中性點係電性連接該第一相位切換裝置10_1之該中性輸入端1026_1，該第二變流器20_2之一中性點係電性連接該第二相位切換裝置10_2之該中性輸入端1026_2，該第三變流器20_3之一中性點係電性連接該第三相位切換裝置10_3之該中性輸入端1026_3；並且該第一變流器20_1之一輸出點係電性連接該第一相位切換裝置10_1之該第一輸入端1022_1，該第二變流器20_2之一輸出點係電性連接該第二相位切換裝置10_2之該第一輸入端1022_2，該第三變流器20_3之一輸出點係電性連接該第三相位切換裝置10_3之該第一輸入端1022_3。

再者，該第一相位切換裝置10_1之該第一輸入端1022_1係透過一該連接導體1062_1電性連接該第一相位切換裝置10_1之該第一輸出端1042_1，該第二相位切換裝置10_2之該第一輸入端1022_2係透過一該連接導體1062_2電性連接該第二相位切換裝置10_2之該第二輸出端1044_2，該第三相位切換裝置10_3之該第一輸入端1022_3係透過一該連接導體1062_3電性連接該第三相位切換裝置10_3之該第三輸出端1046_3；並且該第一相位切換裝置10_1之該中性輸入端1026_1係透過一該連接導體1064_1電性連接該第一相位切換裝置10_1之該中性輸出端1048_1，該第二相位切換裝置10_2之該中性輸入端1026_2係透過一該連接導體1064_2電性連接該第二相位切換裝置10_2之該中性輸出端1048_2，該第三相位切換裝置10_3之該中性輸入端1026_3係透過一該連接導體1064_3電性連接該第三相位切換裝置10_3之該中性輸出端1048_3。

此外，該第一相位切換裝置10_1之該輸出部104_1、該第二相位切換裝置10_2之該輸出部104_2以及該第三相位切換裝置10_3之該輸出部104_3係同時電性連接一三相電源之三個相導線(L1,L2,L3)與一個中性線(N)，其中，該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3之該些第一輸出端1042_1,1042_2,1042_3係分別接到該三相電源之第一相導線(L1)；該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3之該些第二輸出端1044_1,1044_2,1044_3係分別接到該三相電源之第二相導線(L2)；該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3之該些第三輸出端1046_1,1046_2,1046_3係分別接到該三相電源之第三相導線(L3)；該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3之該些中性輸出端1048_1,1048_2,1048_3係分別接到該三相電源之中性線(N)。

故此，透過將該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3分別設置在所對應之該第一變流器20_1、該第二變流器20_2以及該第三變流器20_3外部，調整該些輸入部102_1,102_2,102_3與所對應之該輸出部104_1,104_2,104_3之間的電性連接，以切換該第一變流器20_1、該第二變流器20_2以及該第三變流器20_3之交流輸出相位，進而與一外部交流電源達到相位匹配，能夠併入該交流電源中達到平衡供電。

請參見第五圖，係為本發明具相位切換裝置之線材系統第二實施例之方塊圖。其中在第二實施例中，該線材系統(cable system)係為雙相(2Φ)轉換三相(3Φ)系統，因此，該具相位切換裝置之線材系統係包含三個變流器(亦即為一第一變流器20_1、一第二變流器20_2以及一第三變流器20_3)與三個相位切換裝置(亦即為一第一相位切換裝置10_1、一第二相位切換裝置10_2以及一第三相位切換裝置10_3)。其中，該第一變流器20_1係電性連接一第一太陽能板30_1，以接收該第一太陽能板30_1所產生之一第一直流輸出電壓Vpv1與一第一直流輸出電流Ipv1；該第二變流器20_2係電性連接一第二太陽能板30_2，以接收該第二太陽能板30_2所產生之一第二直流輸出電壓Vpv2與一第二直流輸出電流Ipv2；該第三變流器20_3係電性連接一第三太陽能板30_3，以接收該第三太陽能板30_3所產生之一第三直流輸出電壓Vpv3與一第三直流輸出電流Ipv3。

該第一相位切換裝置10_1係包含一輸入部102_1、一輸出部104_1以及複數個連接導體。該輸入部102_1係包含一第一輸入端1022_1、一第二輸入端1024_1以及一中性輸入端1026_1。其中，該第一輸入端1022_1與該第二輸入端1024_1係操作地電性連接該第一變流器20_1之輸出點(未標示)；該中性輸入端1026_1係電性連接該第一變流器20_1之中性點(未標示)。該輸出部104_1係包含一第一輸出端1042_1、一第二輸出端1044_1、一第三輸出端1046_1以及一中性輸出端1048_1。其中，該第一輸出端1042_1、該第二輸出端1044_1以及該第三輸出端1046_1係操作地電性連接該第一輸入端1022_1或該第二輸入端1024_1；該中性輸出端1048_1係電性連接該中性輸入端1026_1。

該第二相位切換裝置10_2係包含一輸入部102_2、一輸出部104_2以及複數個連接導體。該輸入部102_2係包含一第一輸入端1022_2、一第二輸入端1024_2以及一中性輸入端1026_2。其中，該第一輸入端1022_2與該第二輸入端1024_2係操作地電性連接該第二變流器20_2之輸出點(未標示)；該中性輸入端1026_2係電性連接該第二變流器20_2之中性點(未標示)。該輸出部104_2係包含一第一輸出端1042_2、一第二輸出端1044_2、一第三輸出端1046_2以及一中性輸出端1048_2。其中，該第一輸出端1042_2、該第二輸出端1044_2以及該第三輸出端1046_2係操作地電性連接該第一輸入端1022_2或該第二輸入端1024_2；該中性輸出端1048_2係電性連接該中性輸入端1026_2。

該第三相位切換裝置10_3係包含一輸入部102_3、一輸出部104_3以及複數個連接導體。該輸入部102_3係包含一第一輸入端1022_3、一第二輸入端1024_3以及一中性輸入端1026_3。其中，該第一輸入端1022_3與該第二輸入端1024_3係操作地電性連接該第三變流器20_3之輸出點(未標示)；該中性輸入端1026_3係電性連接該第三變流器20_3之中性點(未標示)。該輸出部104_3係包含一第一輸出端1042_3、一第二輸出端1044_3、一第三輸出端1046_3以及一中性輸出端1048_3。其中，該第一輸出端1042_3、該第二輸出端1044_3以及該第三輸出端1046_3係操作地電性連接該第一輸入端1022_3或該第二輸入端1024_3；該中性輸出端1048_3係電性連接該中性輸入端1026_3。在該第三實施例中，由於該線材系統係為雙相(2Φ)轉換三相(3Φ)系統，因此，該第一變流器20_1之該中性點係電性連接該第一相位切換裝置10_1之該中性輸入端1026_1，該第二變流器20_2之一中性點係電性連接該第二相位切換裝置10_2之該中性輸入端1026_2，該第三變流器20_3之一中性點係電性連接該第三相位切換裝置10_3之該中性輸入端1026_3；並且該第一變流器20_1之一第一輸出點係電性連接該第一相位切換裝置10_1之該第一輸入端1022_1以及該第一變流器20_1之一第二輸出點係電性連接該第一相位切換裝置10_1之該第二輸入端1024_1，該第二變流器20_2之一第一輸出點係電性連接該第二相位切換裝置10_2之該第一輸入端1022_2以及該第二變流器20_2之一第二輸出點係電性連接該第二相位切換裝置10_2之該第二輸入端1024_2，該第三變流器20_3之一第一輸出點係電性連接該第三相位切換裝置10_3之該第一輸入端1022_3以及該第三變流器20_3之一第二輸出點係電性連接該第三相位切換裝置10_3之該第二輸入端1024_3。

再者，該第一相位切換裝置10_1之該第一輸入端1022_1係透過一該連接導體1062_1電性連接該第一相位切換裝置10_1之該第一輸出端1042_1以及該第一相位切換裝置10_1之該第二輸入端1024_1係透過一該連接導體1064_1電性連接該第一相位切換裝置10_1之該第二輸出端1044_1，該第二相位切換裝置10_2之該第一輸入端1022_2係透過一該連接導體1062_2電性連接該第二相位切換裝置10_2之該第一輸出端1042_2以及該第二相位切換裝置10_2之該第二輸入端1024_2係透過一該連接導體1064_2電性連接該第二相位切換裝置10_2之該第三輸出端1046_2，該第三相位切換裝置10_3之該第一輸入端1022_3係透過一該連接導體1062_3電性連接該第三相位切換裝置10_3之該第二輸出端1044_3以及該第三相位切換裝置10_3之該第二輸入端1024_3係透過一該連接導體1064_3電性連接該第三相位切換裝置10_3之該第三輸出端1046_3；並且該第一相位切換裝置10_1之該中性輸入端1026_1係透過一該連接導體1066_1電性連接該第一相位切換裝置10_1之該中性輸出端1048_1，該第二相位切換裝置10_2之該中性輸入端1026_2係透過一該連接導體1066_2電性連接該第二相位切換裝置10_2之該中性輸出端1048_2，該第三相位切換裝置10_3之該中性輸入端1026_3係透過一該連接導體1066_3電性連接該第三相位切換裝置10_3之該中性輸出端1048_3。

此外，該第一相位切換裝置10_1之該輸出部104_1、該第二相位切換裝置10_2之該輸出部104_2以及該第三相位切換裝置10_3之該輸出部104_3係同時電性連接一三相電源之三個相導線(L1,L2,L3)與一個中性線(N)，其中，該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3之該些第一輸出端1042_1,1042_2,1042_3係分別接到該三相電源之第一相導線(L1)；該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3之該些第二輸出端1044_1,1044_2,1044_3係分別接到該三相電源之第二相導線(L2)；該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3之該些第三輸出端1046_1,1046_2,1046_3係分別接到該三相電源之第三相導線(L3)；該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3之該些中性輸出端1048_1,1048_2,1048_3係分別接到該三相電源之中性線(N)。

故此，透過將該第一相位切換裝置10_1、該第二相位切換裝置10_2以及該第三相位切換裝置10_3分別設置在所對應之該第一變流器20_1、該第二變流器20_2以及該第三變流器20_3外部，調整該些輸入部102_1,102_2,102_3與所對應之該輸出部104_1,104_2,104_3之間的電性連接，以切換該第一變流器20_1、該第二變流器20_2以及該第三變流器20_3之交流輸出相位，進而與一外部交流電源達到相位匹配，能夠併入該交流電源中達到平衡供電。

惟，以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

〔先前技術〕

104₁ ．．．第一光伏模組

104₂ ．．．第二光伏模組

104₃ ．．．第三光伏模組

106₁ ．．．第一微型變流器

106₂ ．．．第二微型變流器

106₃ ．．．第三微型變流器

202₁ ．．．第一相位旋轉電路

202₂ ．．．第二相位旋轉電路

202₃ ．．．第三相位旋轉電路

204₁ ．．．第一直流轉交流變流器

204₂ ．．．第二直流轉交流變流器

204₃ ．．．第三直流轉交流變流器

206₁ ．．．第一相輸入端

208₁ ．．．第二相輸入端

210₁ ．．．第三相輸入端

218₁ ．．．中性輸入端

206₂ ．．．第一相輸入端

208₂ ．．．第二相輸入端

210₂ ．．．第三相輸入端

218₂ ．．．中性輸入端

206₃ ．．．第一相輸入端

208₃ ．．．第二相輸入端

210₃ ．．．第三相輸入端

218₃ ．．．中性輸入端

212₁ ．．．第一相輸出端

214₁ ．．．第二相輸出端

216₁ ．．．第三相輸出端

220₁ ．．．中性輸出端

212₂ ．．．第一相輸出端

214₂ ．．．第二相輸出端

216₂ ．．．第三相輸出端

220₂ ．．．中性輸出端

212₃ ．．．第一相輸出端

214₃ ．．．第二相輸出端

216₃ ．．．第三相輸出端

220₃ ．．．中性輸出端

〔本發明〕

10_1．．．第一相位切換裝置

10_2．．．第二相位切換裝置

10_3．．．第三相位切換裝置

20_1．．．第一變流器

20_2．．．第二變流器

20_3．．．第三變流器

102_1．．．輸入部

102_2．．．輸入部

102_3．．．輸入部

104_1．．．輸出部

104_2．．．輸出部

104_3．．．輸出部

1022_1．．．第一輸入端

1022_2．．．第一輸入端

1022_3．．．第一輸入端

1024_1．．．第二輸入端

1024_2．．．第二輸入端

1024_3．．．第二輸入端

1026_1．．．中性輸入端

1026_2．．．中性輸入端

1026_3．．．中性輸入端

1042_1．．．第一輸出端

1042_2．．．第一輸出端

1042_3．．．第一輸出端

1044_1．．．第二輸出端

1044_2．．．第二輸出端

1044_3．．．第二輸出端

1046_1．．．第三輸出端

1046_2．．．第三輸出端

1046_3．．．第三輸出端

1048_1．．．中性輸出端

1048_2．．．中性輸出端

1048_3．．．中性輸出端

1062_1．．．連接導體

1062_2．．．連接導體

1062_3．．．連接導體

1064_1．．．連接導體

1064_2．．．連接導體

1064_3．．．連接導體

1066_1．．．連接導體

1066_2．．．連接導體

1066_3．．．連接導體

L1．．．第一相導線

L2．．．第二相導線

L3．．．第三相導線

N．．．中性導線

30_1．．．第一太陽能板

30_2．．．第二太陽能板

30_3．．．第三太陽能板

Vpv1．．．第一直流輸出電壓

Ipv1．．．第一直流輸出電流

Vpv2．．．第二直流輸出電壓

Ipv2．．．第二直流輸出電流

Vpv3．．．第三直流輸出電壓

Ipv3．．．第三直流輸出電流

第一圖係為先前技術三相交流電路之相位旋轉裝置第一實施例之方塊圖；

第二圖係為先前技術三相交流電路之相位旋轉裝置第二實施例之方塊圖；

第三圖係為本發明具相位切換裝置之線材系統第一實施例之方塊圖；

第四圖係為本發明具相位切換裝置之線材系統第二實施例之方塊圖；及

第五圖係為本發明具相位切換裝置之線材系統第三實施例之方塊圖。

10_1．．．第一相位切換裝置

10_2．．．第二相位切換裝置

10_3．．．第三相位切換裝置

20_1．．．第一變流器

20_2．．．第二變流器

20_3．．．第三變流器

102_1．．．輸入部

102_2．．．輸入部

102_3．．．輸入部

104_1．．．輸出部

104_2．．．輸出部

104_3．．．輸出部

1022_1．．．第一輸入端

1022_2．．．第一輸入端

1022_3．．．第一輸入端

1024_1．．．第二輸入端

1024_2．．．第二輸入端

1024_3．．．第二輸入端

1026_1．．．中性輸入端

1026_2．．．中性輸入端

1026_3．．．中性輸入端

1042_1．．．第一輸出端

1042_2．．．第一輸出端

1042_3．．．第一輸出端

1044_1．．．第二輸出端

1044_2．．．第二輸出端

1044_3．．．第二輸出端

1046_1．．．第三輸出端

1046_2．．．第三輸出端

1046_3．．．第三輸出端

1048_1．．．中性輸出端

1048_2．．．中性輸出端

1048_3．．．中性輸出端

1062_1．．．連接導體

1062_2．．．連接導體

1062_3．．．連接導體

1064_1．．．連接導體

1064_2．．．連接導體

1064_3．．．連接導體

L1．．．第一相導線

L2．．．第二相導線

L3．．．第三相導線

N．．．中性導線

30_1．．．第一太陽能板

30_2．．．第二太陽能板

30_3．．．第三太陽能板

Vpv1．．．第一直流輸出電壓

Ipv1．．．第一直流輸出電流

Vpv2．．．第二直流輸出電壓

Ipv2．．．第二直流輸出電流

Vpv3．．．第三直流輸出電壓

Ipv3．．．第三直流輸出電流

Claims (11)

1. 一種具相位切換裝置之線材系統，係包含：
   複數個變流器；及
   複數個相位切換裝置，其中每一該相位切換裝置係包含：
   一輸入部，係包含：
   一第一輸入端與一第二輸入端，其中該第一輸入端與該第二輸入端係操作地電性連接該變流器之輸出點；及
   一中性輸入端，係電性連接該變流器之中性點；
   一輸出部，係包含：
   一第一輸出端、一第二輸出端以及一第三輸出端，其中該第一輸出端、該第二輸出端以及該第三輸出端係操作地電性連接該第一輸入端或該第二輸入端；及
   一中性輸出端，係電性連接該中性輸入端；及
   複數個連接導體，係提供該輸入部與該輸出部之電性連接導體；
   其中，根據該線材系統之相數轉換，調整該輸入部與該輸出部之間的電性連接，以切換該些變流器之交流輸出相位，進而與一外部交流電源達到相位匹配。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中該輸出部之該第一輸出端、該第二輸出端、該第三輸出端以及該中性輸出端係分別電性連接一三相電源之三個相導線與一個中性線。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中當該線材系統為一單相轉換雙相系統時，該些變流器數量為兩個，係為一第一變流器與一第二變流器；該些相位切換裝置數量為兩個，係為一第一相位切換裝置與一第二相位切換裝置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中該第一變流器之一中性點係電性連接該第一相位切換裝置之該中性輸入端，該第二變流器之一中性點係電性連接該第二相位切換裝置之該中性輸入端；並且該第一變流器之一輸出點係電性連接該第一相位切換裝置之該第一輸入端，該第二變流器之一輸出點係電性連接該第二相位切換裝置之該第一輸入端。
5. 如申請專利範圍第3項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中該第一相位切換裝置之該第一輸入端係透過一該連接導體電性連接該第一相位切換裝置之該第一輸出端，該第二相位切換裝置之該第一輸入端係透過一該連接導體電性連接該第二相位切換裝置之該第二輸出端；並且該第一相位切換裝置之該中性輸入端係透過一該連接導體電性連接該第一相位切換裝置之該中性輸出端，該第二相位切換裝置之該中性輸入端係透過一該連接導體電性連接該第二相位切換裝置之該中性輸出端。
6. 如申請專利範圍第2項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中當該線材系統為一單相轉換三相系統時，該些變流器數量為三個，係為一第一變流器、一第二變流器以及一第三變流器；該些相位切換裝置數量為三個，係為一第一相位切換裝置、一第二相位切換裝置以及一第三相位切換裝置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中該第一變流器之一中性點係電性連接該第一相位切換裝置之該中性輸入端，該第二變流器之一中性點係電性連接該第二相位切換裝置之該中性輸入端，該第三變流器之一中性點係電性連接該第三相位切換裝置之該中性輸入端；並且該第一變流器之一輸出點係電性連接該第一相位切換裝置之該第一輸入端，該第二變流器之一輸出點係電性連接該第二相位切換裝置之該第一輸入端，該第三變流器之一輸出點係電性連接該第二相位切換裝置之該第一輸入端。
8. 如申請專利範圍第6項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中該第一相位切換裝置之該第一輸入端係透過一該連接導體電性連接該第一相位切換裝置之該第一輸出端，該第二相位切換裝置之該第一輸入端係透過一該連接導體電性連接該第二相位切換裝置之該第二輸出端，該第三相位切換裝置之該第一輸入端係透過一該連接導體電性連接該第三相位切換裝置之該第三輸出端；並且該第一相位切換裝置之該中性輸入端係透過一該連接導體電性連接該第一相位切換裝置之該中性輸出端，該第二相位切換裝置之該中性輸入端係透過一該連接導體電性連接該第二相位切換裝置之該中性輸出端，該第三相位切換裝置之該中性輸入端係透過一該連接導體電性連接該第三相位切換裝置之該中性輸出端。
9. 如申請專利範圍第2項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中當該線材系統為一雙相轉換三相系統時，該些變流器數量為三個，係為一第一變流器、一第二變流器以及一第三變流器；該些相位切換裝置數量為三個，係為一第一相位切換裝置、一第二相位切換裝置以及一第三相位切換裝置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中該第一變流器之一中性點係電性連接該第一相位切換裝置之該中性輸入端，該第二變流器之一中性點係電性連接該第二相位切換裝置之該中性輸入端，該第三變流器之一中性點係電性連接該第三相位切換裝置之該中性輸入端；並且該第一變流器之一第一輸出點係電性連接該第一相位切換裝置之該第一輸入端以及該第一變流器之一第二輸出點係電性連接該第一相位切換裝置之該第二輸入端，該第二變流器之一第一輸出點係電性連接該第二相位切換裝置之該第一輸入端以及該第二變流器之一第二輸出點係電性連接該第二相位切換裝置之該第二輸入端，該第三變流器之一第一輸出點係電性連接該第三相位切換裝置之該第一輸入端以及該第三變流器之一第二輸出點係電性連接該第三相位切換裝置之該第二輸入端。
11. 如申請專利範圍第9項所述之具相位切換裝置之線材系統，其中該第一相位切換裝置之該第一輸入端係透過一該連接導體電性連接該第一相位切換裝置之該第一輸出端以及該第一相位切換裝置之該第二輸入端係透過一該連接導體電性連接該第一相位切換裝置之該第二輸出端，該第二相位切換裝置之該第一輸入端係透過一該連接導體電性連接該第二相位切換裝置之該第一輸出端以及該第二相位切換裝置之該第二輸入端係透過一該連接導體電性連接該第二相位切換裝置之該第三輸出端，該第三相位切換裝置之該第一輸入端係透過一該連接導體電性連接該第三相位切換裝置之該第二輸出端以及該第三相位切換裝置之該第二輸入端係透過一該連接導體電性連接該第三相位切換裝置之該第三輸出端；並且該第一相位切換裝置之該中性輸入端係透過一該連接導體電性連接該第一相位切換裝置之該中性輸出端，該第二相位切換裝置之該中性輸入端係透過一該連接導體電性連接該第二相位切換裝置之該中性輸出端，該第三相位切換裝置之該中性輸入端係透過一該連接導體電性連接該第三相位切換裝置之該中性輸出端。