TWI805538B - 智能優化電力監控關斷裝置、系統及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種智能優化電力監控關斷裝置，其包含相互耦接的電源轉換模組、第一電流偵測模組、第二電流偵測模組、開關模組、量測控制模組及旁路模組。電源轉換模組使發電系統的其中一發電裝置能夠供給電源至各模組；第一電流偵測模組及第二電流偵測模組分別偵測發電裝置的發電電流值以及發電系統的整體電流值；量測控制模組比對前述兩個電流值，並在發電電流值低於整體電流值時，控制開關模組切換至開路狀態，此時發電系統之電流流經旁路模組。本發明更提供一種智能優化電力監控關斷系統，其能夠監控發電系統的運作狀況以及維持發電系統的最大發電效率。

Description

智能優化電力監控關斷裝置、系統及其方法

本發明係有關一種監控關斷裝置、系統及其方法，特別是指一種智能優化電力監控關斷裝置、系統及其方法。

隨著科技的日益發展，現今社會已充滿著許多電器設備，而隨著逐漸增加的電器設備數量，用電需求也逐漸的增加，因此近年來各國也積極的增加各種發電系統。以因應日益增加的用電需求。

其中，發電系統是由許多發電裝置(例如電動車中的電池、發電廠的發電機、太陽能板等等)相互串聯或並聯而成，而發電裝置的啟閉通常是由人員進行人工啟閉，因此人員須隨時在場監控發電裝置的運作狀況，導致一般的發電系統需耗費大量的人力進行實地監控。再者，當單一發電裝置發生故障或異常，且人員未第一時間查覺並關閉發電裝置時，其餘發電裝置便需超載運作以補償損失的發電量能，導致其餘發電裝置的使用壽命縮短，並且發電系統的整體安全性亦會跟著下降，導致發電系統發生意外的機率大幅提升。

另外，在住家的電路系統中，通常都由一個配電盤進行整體系統的控制，但電路系統的每一迴路上通常連接有許多電器，而配電盤並無法進行局部單點的控制，導致當迴路中的其中一電器故障或是其中一處發生電線走火時，配電盤並無法即時將電器隔離或是將迴路的供電切斷，使得現有的住家電路系統具有安全性過低的問題。

為解決上述課題，本發明揭露一種智能優化電力監控關斷裝置及其系統，其能夠隨時監測發電裝置的發電狀況，並在發電裝置發生異常時，能夠在第一時間將發生異常的發電裝置隔離，以此達到避免發生災害以及維持發電系統整體的最大發電效率的目的。

為達上述目的，本發明一項實施例提供一種智能優化電力監控關斷裝置，其係應用於一發電系統，發電系統具有複數發電組串，各發電組串具有複數發電裝置，智能優化電力監控關斷裝置至少耦接其中一發電裝置，智能優化電力監控關斷裝置包含，智能優化電力監控關斷裝置包含一電源轉換模組、一第一電流偵測模組、一第二電流偵測模組、一開關模組、一量測控制模組及一旁路模組。電源轉換模組耦接其中一發電裝置，並將輸入之電源轉換為各模組所需之電源；第一電流偵測模組耦接此一發電裝置及電源轉換模組，第一電流偵測模組偵測此一發電裝置之一發電電流值；第二電流偵測模組耦接其他發電裝置及電源轉換模組，第二電流偵測模組偵測相連接的發電組串之一整體電流值；開關模組耦接第一電流偵測模組，開關模組常態性地呈閉路狀態；量測控制模組耦接電源轉換模組、第一電流偵測模組、第二電流偵測模組及開關模組，量測控制模組具有一電流比對控制單元，電流比對控制單元係對發電電流值及整體電流值進行相互比對，若發電電流值低於整體電流值，電流比對控制單元便輸出一電流異常訊號至開關模組並控制開關模組從閉路狀態切換至開路狀態；旁路模組耦接開關模組，當開關模組呈所述開路狀態時，使相連接的發電組串之電流流經旁路模組。

本發明一項實施例更提供一種智能優化電力監控關斷裝置的監控關斷方法，其包含以下步驟：一步驟A1：透過智能優化電力監控關斷裝置的一第一電流偵測模組偵測其中一發電裝置的一發電電流值，並且透過智能優化電力監控關斷裝置的一第二電流偵測模組偵測其中一發電組串的一整體電流值；一步驟A2：透過智能優化電力監控關斷裝置的一量測控制模組比對發電電流值是否低於整體電流值，若是，則進行一步驟A3：量測控制模組輸出一電流異常訊號至智能優化電力監控關斷裝置的一開關模組，並控制開關模組從閉路狀態切換至開路狀態；若否，則進行一步驟A4：開關模組維持所述閉路狀態。

本發明一項實施例更提供一種智能優化電力監控關斷系統，其包含複數智能優化電力監控關斷裝置及一通訊控制裝置。通訊控制裝置耦接於智能優化電力監控關斷裝置，通訊控制裝置具有一計算模組及一比對控制模組，計算模組接收各智能優化電力監控關斷裝置之通訊單元所傳輸之發電電流值、整體電流值、發電電壓值，計算模組根據發電電流值及整體電流值計算出一電流標準值以及根據發電電壓值計算出一電壓標準值，比對控制模組分別比對發電電流值與電流標準值以及發電電壓值與電壓標準值，若其中一發電裝置的發電電流值低於電流標準值或發電電壓值低於電壓標準值，則比對控制模組便輸出一關斷訊號至對應其中一發電裝置的開關模組並控制開關模組切換至所述開路狀態。

本發明一項實施例更提供一種智能優化電力監控關斷系統的監控關斷方法，其包含以下步驟：一步驟B1：透過各智能優化電力監控關斷裝置的第一電流偵測模組偵測各發電裝置的發電電流值、透過各智能優化電力監控關斷裝置的第二電流偵測模組偵測各發電組串的整體電流值以及透過各智能優化電力監控關斷裝置的量測控制模組偵測各發電裝置的發電電壓值，並且各智能優化電力監控關斷裝置的微控制模組傳輸發電電流值、整體電流值及發電電壓值至通訊控制裝置；一步驟B2：通訊控制裝置的一計算模組根據發電電流值及整體電流值計算出一電流標準值以及根據發電電壓值計算出一電壓標準值；一步驟B3：通訊控制裝置的一比對控制模組比對發電電流值與電流標準值以及發電電壓值與電壓標準值，若其中一發電裝置的發電電流值小於電流標準值或發電電壓值小於電壓標準值，則進行一步驟B4：比對控制模組輸出一關斷訊號至對應其中一發電裝置所耦接的其中一智能優化電力監控關斷裝置的開關模組，並控制開關模組從所述閉路狀態切換至所述開路狀態；若其中一發電裝置的發電電流值不小於電流標準值且發電電壓值不小於電壓標準值，則進行一步驟B5：開關模組維持所述閉路狀態。

藉此，本發明之智能優化電力監控關斷裝置能夠隨時監測發電裝置的發電狀況，以達到當發電裝置發生異常時，能夠在第一時間將發生異常的發電裝置隔離，避免發生災害以及維持發電系統整體的最大發電效率的目的。

再者，本發明所揭示的智能優化電力監控關斷系統中的通訊控制裝置，係能夠接受各個智能優化電力監控關斷裝置所輸出的資訊並同時具有控制開關模組之能力，以此通訊控制裝置能夠更全面且精細的監控發電系統中各個發電裝置之運作狀況，以進一步的達到維持發電系統整體的最大發電效率之目的。

為便於說明本發明於上述創作內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於列舉說明之比例，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

請參閱圖1至圖6所示，係揭示本發明實施例之智能優化電力監控關斷裝置100，其係應用於一發電系統，所述發電系統具有複數發電組串1，各發電組串1具有複數發電裝置200，智能優化電力監控關斷裝置100耦接於其中一發電組串1的其中一發電裝置200以及一通訊控制裝置300。智能優化電力監控關斷裝置100包含一電源轉換模組10、一第一電流偵測模組20、一第二電流偵測模組30、一開關模組40、一量測控制模組50及一旁路模組60。於本發明實施例中，所述發電系統可為太陽能發電系統、一般發電廠或車體發電系統等等，而發電裝置200可為太陽能板或發電機等等。

其中，於本發明實施例中，智能優化電力監控關斷裝置100的數量為複數個，各個智能優化電力監控關斷裝置100與各個發電裝置200相互連接後，再彼此相互串接以形成一個發電組串1(如圖4及圖5所示)。另外，於其他實施例中，發電裝置200亦能夠是住家的電器，使得當電器處於無法正常運作的狀態時，智能優化電力監控關斷裝置100便能夠將電器隔離，以此在第一時間防止災害的發生。

電源轉換模組10，其耦接於其中一發電組串1的其中一發電裝置200，電源轉換模組10將其中一發電裝置200輸入之電源轉換為各模組所需之電源，以供各模組能夠利用發電裝置200之電力進行運作。其中，於本發明實施例中，電源轉換模組10為直流-直流轉換器(DC-to-DC converter)。

第一電流偵測模組20，其耦接其中一發電裝置200、電源轉換模組10及量測控制模組50。第一電流偵測模組20偵測其中一發電裝置200之一發電電流值，並輸出所述發電電流值至量測控制模組50，以供量測控制模組50進行後續比對。

第二電流偵測模組30，其耦接其他發電裝置200、電源轉換模組10及量測控制模組50，第二電流偵測模組30偵測其中一發電組串1之一整體電流值，並輸出所述整體電流值至量測控制模組50，以供量測控制模組50進行後續比對。其中，所述整體電流值為其中一發電組串1整體的組串電流。

開關模組40，其耦接第一電流偵測模組20及旁路模組60，開關模組40常態性地呈閉路狀態。其中，於本發明實施例中，若智能優化電力監控關斷裝置100所連接的發電裝置200處於正常發電狀態，則開關模組40常態性地呈所述閉路狀態，以供發電裝置200能夠正常的進行供電；若智能優化電力監控關斷裝置100所連接的發電裝置200故障或停止運作而無法正常發電時，則開關模組40便會被切換至開路狀態，以切斷智能優化電力監控關斷裝置100所連接的發電裝置200與其他發電裝置200的連接關係，防止其他發電裝置200受到影響，並使得發電系統能夠維持整體的運作。

量測控制模組50，其耦接電源轉換模組10、第一電流偵測模組20、第二電流偵測模組30及開關模組40。量測控制模組50具有一電流比對控制單元51，電流比對控制單元51係對所述發電電流值及所述整體電流值進行相互比對，若所述發電電流值小於所述整體電流值，則電流比對控制單元51便輸出一電流異常訊號至開關模組40並控制開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態；若所述發電電流值不小於所述整體電流值，則電流比對控制單元51便停止輸出所述電流異常訊號至開關模組40，而開關模組40便會回復至閉路狀態。

如圖1及圖2所示，於本發明實施例中，量測控制模組50更包括有一電壓偵測單元52，電壓偵測單元52係分別偵測其中一發電裝置200之一發電電壓值，並輸出所述發電電壓值至通訊控制裝置300。

旁路模組60，其耦接開關模組40，當開關模組40呈所述開路狀態時，其中一發電組串1整體的組串電流流經旁路模組60，以使發電系統整體能夠維持最大發電效率。其中，旁路模組60係為整流器。

如圖1、圖2及圖4所示，於本發明實施例中，智能優化電力監控關斷裝置100更包括有一微控制模組70，其耦接於量測控制模組50及通訊控制裝置300，微控制模組70具有一保護控制單元71。保護控制單元71預設有一額定電流值及一額定電壓值，保護控制單元71從量測控制模組50接收所述發電電流值及所述發電電壓值，若所述發電電流值大於所述額定電流值或所述發電電壓值大於所述額定電壓值，則保護控制單元71便輸出一保護訊號至開關模組40並控制開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態，以此若發電裝置200發生故障或意外，導致電壓或電流發生驟升而超出所述額定電流值或所述額定電壓值的情況時，保護控制單元71便能夠輸出所述保護訊號並控制開關模組40切換至所述開路狀態，以降低發電裝置200的損壞狀況，並維持發電系統整體之最大發電效率。

如圖1、圖2及圖4所示，於本發明實施中，微控制模組70更包括有一通訊單元72，通訊單元72用以傳輸所述發電電流值、所述整體電流值及所述發電電壓值至通訊控制裝置300，以供通訊控制裝置300進行後續的控制動作。

如圖1及圖2所示，於本發明實施例中，智能優化電力監控關斷裝置100更包括有一感測模組80，感測模組80耦接微控制模組70。感測模組80用以感測外在環境並輸出一環境資料。其中，所述環境資料包括外在環境之溫度、濕度、壓力及光照度等等，微控制模組70能夠接收所述環境資料，以記錄發電裝置200發生故障或意外時外在環境的變化，以使前述各個數值之比對計算能夠更加的準確。

如圖3所示，本發明另提供一種智能優化電力監控關斷裝置100的監控關斷方法，其包含以下步驟：

步驟A1：透過智能優化電力監控關斷裝置100的第一電流偵測模組20偵測其中一發電裝置200的所述發電電流值，並且透過智能優化電力監控關斷裝置100的第二電流偵測模組30偵測其中一發電組串1的所述整體電流值。其中，於步驟A1中，量測控制模組50的電壓偵測單元52係一併偵測其中一發電裝置200的所述發電電壓值。

步驟A2：透過量測控制模組50的電流比對控制單元51比對所述發電電流值是否低於所述整體電流值。如圖1至圖3所示，若是，則進行步驟A3：電流比對控制單元51輸出所述電流異常訊號至智能優化電力監控關斷裝置100的開關模組40，並控制開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態；如圖1至圖3所示，若否，則進行步驟A4：開關模組40維持所述閉路狀態。

藉此，於本發明實際使用過程中，若智能優化電力監控關斷裝置100所連接的發電裝置200發生故障或意外，導致電流發生驟降的情況，使得所述發電電流值低於所述整體電流值時，電流比對控制單元51便會輸出所述電流異常訊號並控制開關模組40切換至開路狀態，以在最短時間內將發生損壞的發電裝置200進行隔離，並維持發電系統整體之最大發電效率。而若發電裝置200恢復正常運作，使得所述發電電流值等於或高於所述整體電流值時，電流比對控制單元51便會停止輸出所述電流異常訊號，讓開關模組40回復至閉路狀態，以使發電裝置200能夠進行正常供電。

如圖1至圖3所示，於本發明實施例中，於步驟A1後，更包括有步驟A5：透過微控制模組70的保護控制單元71比對所述發電電流值與預設的所述額定電流值，以及比對所述發電電壓值與預設所述額定電壓值，若所述發電電流值不大於所述額定電流值且所述發電電壓值不大於所述額定電壓值，則進行步驟A4：開關模組40維持所述閉路狀態；若所述發電電流值大於所述額定電流值或所述發電電壓值大於所述額定電壓值，則進行步驟A6：保護控制單元71輸出所述保護訊號至開關模組40，並控制開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。以此若發電裝置200發生故障或意外，導致電壓或電流發生驟升而超出所述額定電流值或所述額定電壓值的情況時，保護控制單元71便能夠輸出所述保護訊號並控制開關模組40切換至所述開路狀態，以降低發電裝置200的損壞狀況，並維持發電系統整體之最大發電效率。

如圖4及圖5所示，係揭示本發明實施例之智能優化電力監控關斷系統，其包含前述之智能優化電力監控關斷裝置100及通訊控制裝置300。其中，智能優化電力監控關斷裝置100之數量為複數個，而通訊控制裝置300係能夠監控各個智能優化電力監控關斷裝置100之運作狀態、各個發電裝置200之發電狀態以及各發電組串1之發電狀態。另外，於其他實施例中，智能優化電力監控關斷系統亦能夠連接於所述發電系統的儲能裝置(圖中未示)，以此智能優化電力監控關斷系統亦能夠監測發電裝置200輸出至所述儲能裝置的發電效率。

通訊控制裝置300，其耦接於複數個智能優化電力監控關斷裝置100，通訊控制裝置300具有一計算模組310及一比對控制模組320。計算模組310接收各智能優化電力監控關斷裝置100之通訊單元72所傳輸之所述發電電流值、所述整體電流值及所述發電電壓值，計算模組310根據所述發電電流值及所述整體電流值計算出一電流標準值以及根據所述發電電壓值計算出一電壓標準值；比對控制模組320分別比對所述發電電流值與所述電流標準值以及所述發電電壓值與所述電壓標準值，若其中一發電裝置200的所述發電電流值低於所述電流標準值或其中一發電裝置200的所述發電電壓值低於所述電壓標準值時，則比對控制模組320便輸出一關斷訊號至對應其中一發電裝置200所耦接的其中一智能優化電力監控關斷裝置100的開關模組40並控制開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。以此通訊控制裝置300能夠監控各個發電組串1中各個發電裝置200之運作狀況，並且能夠在第一時間隔離有問題的發電裝置200，以維持發電系統整體的最大發電效率。其中，通訊控制裝置300為電源線網路通訊閘道器(Powerline Communication Gateway)。

如圖1、圖2、圖4及圖5所示，於本發明實施例中，通訊控制裝置300更包含有一防護控制模組330。防護控制模組330預設有所述額定電流值及所述額定電壓值，並接收各智能優化電力監控關斷裝置100之通訊單元72所傳輸之所述發電電流值及所述發電電壓值，若其中一發電裝置200的所述發電電流值大於所述額定電流值或所述發電電壓值大於所述額定電壓值，則防護控制模組330便輸出一防護訊號至對應其中一發電裝置200所耦接的其中一智能優化電力監控關斷裝置100的開關模組40，並控制開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。以此若發電裝置200發生故障或意外，導致電壓或電流發生驟升而超出所述額定電流值或所述額定電壓值的情況時，防護控制模組330便能夠輸出所述防護訊號並控制開關模組40切換至所述開路狀態，以降低發電裝置200的損壞狀況，並維持發電系統整體之最大發電效率。

如圖1、圖2、圖4及圖5所示，於本發明實施例中，通訊控制裝置300更包含有一平衡控制模組340。平衡控制模組340能夠根據各發電裝置200的所述發電電流值、所述發電電壓值或一發電功率值得到一發電能力值，當其中一發電組串1的其中一智能優化電力監控關斷裝置100的開關模組40呈所述開路狀態時，平衡控制模組340便控制其他發電組串1中，所述發電能力值最低的其他發電裝置200所耦接的其他智能優化電力監控關斷裝置100的開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。以此，當其中一發電組串1的其中一發電裝置200發生故障或意外時，平衡控制模組340能夠透過對其他發電組串1中，發電能力較差的發電裝置200進行隔離，以平衡各發電組串1的整體電壓，避免複數發電組串1間產生電壓失衡，而造成發電裝置200燒毀的問題。

如圖1、圖2、圖4及圖5所示，於本發明實施例中，通訊控制裝置300更包括有一遠端通訊模組350，遠端通訊模組350耦接於一雲端平台400，遠端通訊模組350傳輸所述發電電流值、所述整體電流值、所述電流標準值、所述發電電壓值、所述電壓標準值以及開關模組40之開關狀態至雲端平台400，以供使用者能夠藉由雲端平台400監控各個發電裝置200之運作狀況。其中，遠端通訊模組350能夠以有線連接或無線連接方式與雲端平台400連接。

另外，使用者亦能夠輸入一個新額定電流值或新額定電壓值至通訊控制裝置300或雲端平台400，並藉由通訊控制裝置300傳輸所述新額定電流值或所述新額定電壓值至通訊單元72，以使保護控制單元71能夠以所述新額定電流值或所述新額定電壓值進行比對。

如圖4及圖5所示，於本發明實施例中，智能優化電力監控關斷系統更包括有一逆變器500。逆變器500耦接於智能優化電力監控關斷裝置100及一交流電網600之間，逆變器500係將各發電組串1輸入之電源轉換為交流電，再輸出至交流電網600，以使交流電網600能夠傳遞逆變器500輸出之交流電。其中，逆變器500具有最大功率點追蹤(Maximum power point tracking, MPPT)控制電路(圖中未示)，逆變器500能夠透過所述最大功率點追蹤控制電路將發電系統(即複數發電組串1)所發出的電力控制在最大功率，以維持發電系統整體的最大發電效率。

如圖6所示，本發明另提供一種智能優化電力監控關斷系統的監控關斷方法，其包含以下步驟：

步驟B1：透過各智能優化電力監控關斷裝置100的第一電流偵測模組20偵測各發電裝置200的所述發電電流值、透過各智能優化電力監控關斷裝置100的第二電流偵測模組30偵測各發電組串1的所述整體電流值以及透過各智能優化電力監控關斷裝置100的量測控制模組50偵測各發電裝置200的所述發電電壓值，並且各智能優化電力監控關斷裝置100的微控制模組70傳輸所述發電電流值、所述整體電流值及所述發電電壓值至通訊控制裝置300。

步驟B2：通訊控制裝置300的計算模組310根據所述發電電流值及所述整體電流值計算出所述電流標準值以及根據所述發電電壓值計算出所述電壓標準值，以提供後續比對控制模組320及防護控制模組330進行使用。

步驟B3：通訊控制裝置300的比對控制模組320比對所述發電電流值與所述電流標準值以及所述發電電壓值與所述電壓標準值。如圖6所示，並請參閱圖1至圖5，若其中一發電裝置200的所述發電電流值小於所述電流標準值或所述發電電壓值小於所述電壓標準值，則進行步驟B4：比對控制模組320輸出所述關斷訊號至對應其中一發電裝置200所耦接的其中一智能優化電力監控關斷裝置100的開關模組40，並控制開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態；如圖6所示，並請參閱圖1至圖5，若其中一發電裝置200的所述發電電流值不小於所述電流標準值且所述發電電壓值不小於所述電壓標準值，則進行步驟B5：開關模組40維持所述閉路狀態。

如圖6所示，並請參閱圖1至圖5，於本發明實施例中，於步驟B2後，更包括有一步驟B6：透過通訊控制裝置300的防護控制模組330比對所述發電電流值與預設的所述額定電流值，以及比對所述發電電壓值與預設的所述額定電壓值。如圖6所示，並請參閱圖1至圖5，若其中一發電裝置200的所述發電電流值不大於所述額定電流值且所述發電電壓值不大於所述額定電壓值，則進行步驟B5：開關模組40維持所述閉路狀態；如圖6所示，並請參閱圖1至圖5，若其中一發電裝置200的所述發電電流值大於所述額定電流值或所述發電電壓值大於所述額定電壓值，則進行步驟B7：防護控制模組330便輸出所述防護訊號至對應其中一發電裝置200所耦接的其中一智能優化電力監控關斷裝置100的開關模組40，並控制開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。

以此若發電裝置200發生故障或意外，導致電壓或電流發生驟升而超出所述額定電流值或所述額定電壓值的情況時，防護控制模組330便能夠輸出所述防護訊號並控制開關模組40切換至所述開路狀態，以降低發電裝置200的損壞狀況，並維持發電系統整體之最大發電效率。

如圖6所示，並請參閱圖1至圖5，於本發明實施例中，於步驟B4或步驟B7後，更包括有步驟B8：當其中一發電組串1的其中一智能優化電力監控關斷裝置100的開關模組40呈所述開路狀態時，平衡控制模組340便控制其他發電組串1中，所述發電能力值最低的其他發電裝置200所耦接的其他智能優化電力監控關斷裝置100的開關模組40從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。以此，當其中一發電組串1的其中一發電裝置200發生故障或意外時，平衡控制模組340能夠透過對其他發電組串1中，發電能力較差的發電裝置200進行隔離，以平衡各發電組串1的整體電壓及電流，避免複數發電組串1間產生電壓失衡，而造成發電裝置200燒毀的問題。

藉此，本發明之智能優化電力監控關斷裝置100能夠隨時監測發電裝置200的發電狀況，以達到當發電裝置200發生異常時，能夠在第一時間將發生異常的發電裝置200隔離，避免發生災害以及維持發電系統整體的最大發電效率的目的。

再者，本發明所揭示的智能優化電力監控關斷系統中的通訊控制裝置300，係能夠接受各個智能優化電力監控關斷裝置100所輸出的資訊並同時具有控制開關模組40之能力，以此通訊控制裝置300能夠更全面且精細的監控發電系統中各個發電組串1的各個發電裝置200之運作狀況，以進一步的達到維持發電系統整體的最大發電效率之目的。

另外，本發明之通訊控制裝置300係能夠與雲端平台400連接，使得人員能夠進行遠端監控，以此達到降低人力成本之功效。而且本發明之通訊控制裝置300能夠傳送所述新額定電流值與所述新額定電壓值至各個智能優化電力監控關斷裝置100，以提供發電系統更精密的保護。

雖然本發明是以一個最佳實施例作說明，精於此技藝者能在不脫離本創作精神與範疇下作各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本創作而已，非用以限制本創作之範圍。舉凡不違本創作精神所從事的種種修改或改變，俱屬本創作申請專利範圍。

1:發電組串

100:智能優化電力監控關斷裝置

200:發電裝置

300:通訊控制裝置

310:計算模組

320:比對控制模組

330:防護控制模組

340:平衡控制模組

350:遠端通訊模組

400:雲端平台

500:逆變器

600:交流電網

10:電源轉換模組

20:第一電流偵測模組

30:第二電流偵測模組

40:開關模組

50:量測控制模組

51:電流比對控制單元

52:電壓偵測單元

60:旁路模組

70:微控制模組

71:保護控制單元

72:通訊單元

80:感測模組

A1~A6:步驟

B1~B8:步驟

[圖1]係為本發明實施例之智能優化電力監控關斷裝置之方塊示意圖。 [圖2]係為本發明實施例之智能優化電力監控關斷裝置之各模組之方塊連接示意圖。 [圖3]係為本發明實施例之智能優化電力監控關斷裝置的監控關斷方法之方塊流程示意圖。 [圖4]係為本發明實施例之智能優化電力監控關斷系統之方塊示意圖。 [圖5]係為本發明實施例之智能優化電力監控關斷系統之各裝置之方塊連接示意圖。 [圖6]係為本發明實施例之智能優化電力監控關斷系統的監控關端方法之方塊流程示意圖。

100:智能優化電力監控關斷裝置

10:電源轉換模組

20:第一電流偵測模組

30:第二電流偵測模組

40:開關模組

50:量測控制模組

51:電流比對控制單元

52:電壓偵測單元

60:旁路模組

70:微控制模組

71:保護控制單元

72:通訊單元

80:感測模組

Claims (18)

1. 一種智能優化電力監控關斷裝置，其係應用於一發電系統，該發電系統具有複數發電組串，各該發電組串具有複數發電裝置，該智能優化電力監控關斷裝置包含：一電源轉換模組，其耦接其中一該發電組串的其中一該發電裝置，該電源轉換模組將其中一該發電裝置輸入之電源轉換為各模組所需之電源；一第一電流偵測模組，其耦接其中一該發電裝置及該電源轉換模組，該第一電流偵測模組偵測其中一該發電裝置之一發電電流值；一第二電流偵測模組，其耦接其他該發電裝置及該電源轉換模組，該第二電流偵測模組偵測其中一該發電組串之一整體電流值；一開關模組，其耦接該第一電流偵測模組，該開關模組常態性地呈閉路狀態；一量測控制模組，其耦接該電源轉換模組、該第一電流偵測模組、該第二電流偵測模組及該開關模組，該量測控制模組具有一電流比對控制單元，該電流比對控制單元係對該發電電流值及該整體電流值進行相互比對，若該發電電流值低於該整體電流值，該電流比對控制單元便輸出一電流異常訊號至該開關模組並控制該開關模組從閉路狀態切換至開路狀態；以及一旁路模組，其耦接該開關模組，當該開關模組呈所述開路狀態時，其中一該發電組串之電流流經該旁路模組。
2. 如請求項1所述之智能優化電力監控關斷裝置，其中，該量測控制模組更包括有一電壓偵測單元，該電壓偵測單元偵測其中一該發電裝置之一發電電壓值。
3. 如請求項2所述之智能優化電力監控關斷裝置，更包括有一微控制模組，其耦接於該量測控制模組，該微控制模組具有一保護控制單元，該保護控制單元預設有一額定電流值及一額定電壓值，該保護控制單元從該量測控制模組接收該發電電流值及該發電電壓值，若該發電電流值大於該額定電流值或該發電電壓值大於該額定電壓值，則該保護控制單元便輸出一保護訊號至該開關模組並控制該開關模組從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。
4. 如請求項3所述之智能優化電力監控關斷裝置，其中，該微控制模組更包括有一通訊單元，該通訊單元用以傳輸該發電電流值、該整體電流值及該發電電壓值。
5. 如請求項3所述之智能優化電力監控關斷裝置，更包括有一感測模組，該感測模組耦接該微控制模組，該感測模組用以感測外在環境並輸出一環境資料。
6. 如請求項5所述之智能優化電力監控關斷裝置，其中，該環境資料包括外在環境之溫度、濕度、壓力及光照度。
7. 一種智能優化電力監控關斷裝置的監控關斷方法，其係應用於一發電系統，該發電系統具有複數發電組串，各該發電組串具有複數發電裝置，其中一發電組串的其中一發電裝置耦接有該智能優化電力監控關斷裝置，該智能優化電力監控關斷裝置的監控關斷方法包含以下步驟：一步驟A1：透過該智能優化電力監控關斷裝置的一第一電流偵測模組偵測其中一該發電裝置的一發電電流值，並且透過該智能優化電力監控關斷裝置的一第二電流偵測模組偵測其中一該發電組串的一整體電流值；以及一步驟A2：透過該智能優化電力監控關斷裝置的一量測控制模組比對該發 電電流值是否低於該整體電流值，若是，則進行一步驟A3：該量測控制模組輸出一電流異常訊號至該智能優化電力監控關斷裝置的一開關模組，並控制該開關模組從閉路狀態切換至開路狀態；若否，則進行一步驟A4：該開關模組維持所述閉路狀態。
8. 如請求項7所述之智能優化電力監控關斷裝置的監控關斷方法，其中，於該步驟A1中，更透過該智能優化電力監控關斷裝置的該量測控制模組偵測其中一該發電裝置的一發電電壓值。
9. 如請求項8所述之智能優化電力監控關斷裝置的監控關斷方法，其中，於該步驟A1後，更包括有一步驟A5：透過該智能優化電力監控關斷裝置的一微控制模組比對該發電電流值與一預設的額定電流值，以及比對該發電電壓值與一預設的額定電壓值，若該發電電流值不大於該額定電流值且該發電電壓值不大於該額定電壓值，則進行該步驟A4：該開關模組維持所述閉路狀態；若該發電電流值大於該額定電流值或該發電電壓值大於該額定電壓值，則進行一步驟A6：該微控制模組輸出一保護訊號至該開關模組，並控制該開關模組從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。
10. 一種智能優化電力監控關斷系統，其包含：複數如請求項4所述之智能優化電力監控關斷裝置；以及一通訊控制裝置，其耦接於該些智能優化電力監控關斷裝置，該通訊控制裝置具有一計算模組及一比對控制模組，該計算模組接收各該智能優化電力監控關斷裝置之該通訊單元所傳輸之該發電電流值、該整體電流值及該發電電壓值，該計算模組根據該發電電流值及該整體電流值計算出一電流標準值以及根據該發電電壓值計算出一電壓標準值，該比對控制模組分別比對該發電電流值 與該電流標準值以及該發電電壓值與該電壓標準值，若其中一該發電裝置的該發電電流值低於該電流標準值或該發電電壓值低於該電壓標準值，則該比對控制模組便輸出一關斷訊號至對應其中一該發電裝置所耦接的其中一該智能優化電力監控關斷裝置的該開關模組，並控制該開關模組從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。
11. 如請求項10所述之智能優化電力監控關斷系統，其中，該通訊控制裝置更包含有一防護控制模組，該防護控制模組預設有該額定電流值及該額定電壓值，並接收各該智能優化電力監控關斷裝置之該通訊單元所傳輸之該發電電流值及該發電電壓值，若其中一該發電裝置的該發電電流值大於該額定電流值或該發電電壓值大於該額定電壓值，則該防護控制模組便輸出一防護訊號至對應其中一該發電裝置所耦接的其中一該智能優化電力監控關斷裝置的該開關模組，並控制該開關模組從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。
12. 如請求項10或11所述之智能優化電力監控關斷系統，其中，該通訊控制裝置更包含有一平衡控制模組，該平衡控制模組根據各該發電裝置的該發電電流值、該發電電壓值或一發電功率值得到一發電能力值，當其中一該發電組串的其中一該智能優化電力監控關斷裝置的該開關模組呈所述開路狀態時，該平衡控制模組便控制其他該發電組串中，該發電能力值最低的其他該發電裝置所耦接的其他該智能優化電力監控關斷裝置的該開關模組從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。
13. 如請求項10所述之智能優化電力監控關斷系統，其中，該通訊控制裝置更包括有一遠端通訊模組，該遠端通訊模組耦接於一雲端平台，該遠端通訊模組傳輸該發電電流值、該整體電流值、該電流標準值、該發電電壓 值、該電壓標準值以及該開關模組之開關狀態至該雲端平台，其中，使用者能夠輸入一新額定電流值或一新額定電壓值至該通訊控制裝置或該雲端平台，該通訊控制裝置能夠傳輸該新額定電流值或該新額定電壓值至該智能優化電力監控關斷裝置。
14. 如請求項10所述之智能優化電力監控關斷系統，更包括有一逆變器，該逆變器耦接於該智能優化電力監控關斷裝置及一交流電網之間，該逆變器係將該發電系統輸入之電源轉換為交流電，再輸出至該交流電網。
15. 如請求項10所述之智能優化電力監控關斷系統，其中，該通訊控制裝置為電源線網路通訊閘道器(Powerline Communication Gateway)。
16. 一種智能優化電力監控關斷系統的監控關斷方法，該智能優化電力監控關斷系統包含複數如請求項4所述之智能優化電力監控關斷裝置以及一通訊控制裝置，該智能優化電力監控關斷系統的監控關斷方法包含以下步驟：一步驟B1：透過各該智能優化電力監控關斷裝置的該第一電流偵測模組偵測各該發電裝置的該發電電流值、透過各該智能優化電力監控關斷裝置的該第二電流偵測模組偵測各該發電組串的該整體電流值以及透過各該智能優化電力監控關斷裝置的該量測控制模組偵測各該發電裝置的該發電電壓值，並且各該智能優化電力監控關斷裝置的該微控制模組傳輸該發電電流值、該整體電流值及該發電電壓值至該通訊控制裝置；一步驟B2：該通訊控制裝置的一計算模組根據該發電電流值及該整體電流值計算出一電流標準值以及根據該發電電壓值計算出一電壓標準值；以及一步驟B3：該通訊控制裝置的一比對控制模組比對該發電電流值與該電流 標準值以及該發電電壓值與該電壓標準值，若其中一該發電裝置的該發電電流值小於該電流標準值或該發電電壓值小於該電壓標準值，則進行一步驟B4：該比對控制模組輸出一關斷訊號至對應其中一該發電裝置所耦接的其中一該智能優化電力監控關斷裝置的該開關模組，並控制該開關模組從所述閉路狀態切換至所述開路狀態；若其中一該發電裝置的該發電電流值不小於該電流標準值且該發電電壓值不小於該電壓標準值，則進行一步驟B5：該開關模組維持所述閉路狀態。
17. 如請求項16所述之智能優化電力監控關斷系統的監控關斷方法，其中，於該步驟B2後，更包括有一步驟B6：透過該通訊控制裝置的一防護控制模組比對該發電電流值與預設的該額定電流值，以及比對該發電電壓值與預設的該額定電壓值，若其中一該發電裝置的該發電電流值不大於該額定電流值且該發電電壓值不大於該額定電壓值，則進行該步驟B5：該開關模組維持所述閉路狀態；若其中一該發電裝置的該發電電流值大於該額定電流值或該發電電壓值大於該額定電壓值，則進行一步驟B7：該防護控制模組便輸出一防護訊號至對應其中一該發電裝置所耦接的其中一該智能優化電力監控關斷裝置的該開關模組，並控制該開關模組從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。
18. 如請求項17所述之智能優化電力監控關斷系統的監控關斷方法，其中，該通訊控制裝置更包含有一平衡控制模組，該平衡控制模組根據各該發電裝置的該發電電流值、該發電電壓值或一發電功率值得到一發電能力值，於該步驟B4或該步驟B7後，更包括有一步驟B8：當其中一該發電組串的其中一該智能優化電力監控關斷裝置的該開關模組呈所述開路狀態時，該平衡控制模組便控制其他該發電組串中，該發電能力值最低的其他該發電裝置所耦 接的其他該智能優化電力監控關斷裝置的該開關模組從所述閉路狀態切換至所述開路狀態。

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