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1、(10)申请公布号 CN 102624288 A (43)申请公布日 2012.08.01 C N 1 0 2 6 2 4 2 8 8 A *CN102624288A* (21)申请号 201210099843.2 (22)申请日 2012.04.09 H02N 6/00(2006.01) H02J 15/00(2006.01) (71)申请人友达光电股份有限公司 地址中国台湾新竹市 (72)发明人郭旻谦 黄永政 (74)专利代理机构隆天国际知识产权代理有限 公司 72003 代理人李琳 张龙哺 (54) 发明名称 交流太阳能模块及电能调度方法 (57) 摘要 一种交流太阳能模块及电能调度方法。
2、，该交 流太阳能模块包含太阳能电池模块、逆变器以及 储能元件，前述逆变器包含电能转换单元以及微 控制单元。太阳能电池模块用以对光能进行转换 以产生电能，电能转换单元用以对电能进行转换。 此外，微控制单元用以控制该逆变器将太阳能电 池模块所提供的电能经转换后传送至储能元件以 进行储存及控制储能元件提供储能元件所储存的 电能。本发明可将太阳能电池模块所提供的总功 率进行有效的调度，多余的电能可储存于储能元 件中。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 6 页 1/2页 2 。
3、1.一种交流太阳能模块，用以提供电能给一负载，该交流太阳能模块包含： 一太阳能电池模块，用以对光能进行转换以产生电能； 一逆变器，包含： 一电能转换单元，电性耦接于该太阳能电池模块及该负载，并用以对该太阳能电池模 块产生的电能进行转换；以及 一微控制单元，电性耦接于该电能转换单元；以及 一储能元件，电性耦接于该电能转换单元及该微控制单元，用以储存经转换的该太阳 能电池模块产生的电能； 其中，该微控制单元用以控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能经转换后传 送至该储能元件以进行储存及控制该储能元件提供该储能元件所储存的电能。 2.如权利要求1所述的交流太阳能模块，其中当该太阳能电池模块所提供。
4、的电能的功 率大于该逆变器的额定功率时，该微控制单元用以控制该逆变器将该太阳能电池模块所提 供的电能的功率大于该额定功率的部分经转换后传送至该储能元件以进行储存，而当该太 阳能电池模块所提供的电能的功率小于该逆变器的该额定功率时，该微控制单元用以控制 该储能元件以提供该储能元件所储存的电能。 3.如权利要求1所述的交流太阳能模块，其中当该太阳能电池模块所提供的电能的功 率大于该负载所需的功率时，该微控制单元用以控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供 的电能的功率大于该负载所需的功率的部分经转换后传送至该储能元件以进行储存，而当 该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该负载所需的功率时，该微控制单。
5、元用以控制 该储能元件以提供该储能元件所储存的电能。 4.如权利要求1、2或3所述的交流太阳能模块，其中该电能转换单元包含： 一直流对直流转换器，电性耦接于该太阳能电池模块，用以将该太阳能电池模块产生 的电能转换为直流电；以及 一直流对交流转换器，电性耦接于该直流对直流转换器，用以将该直流对直流转换器 产生的直流电及/或该储能元件所储存的电能转换为交流电； 其中该储能元件电性耦接于该直流对直流转换器与该直流对交流转换器之间，当该微 控制单元用以控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能转换后传送至该储能元件 以进行储存时，该直流对直流转换器产生的直流电的全部或一部分提供至该储能元件以进 行储存。
6、，而当该微控制单元用以控制该储能元件提供该储能元件储存的电能时，该储能元 件所储存的电能通过该直流对交流转换器转换成交流电。 5.如权利要求2或3所述的交流太阳能模块，其中该直流对直流转换器包含一检测器， 电性耦接该太阳能电池模块，该检测器用以检测该太阳能电池模块所产生的电能，以取得 该太阳能电池模块所提供的电能的功率。 6.如权利要求1所述的交流太阳能模块，还包含： 一接线盒，电性耦接于该电能转换单元与该太阳能电池模块，该太阳能电池模块经由 该接线盒电性耦接该电能转换单元。 7.一种电能调度方法，包含： 借由一太阳能电池模块对光能进行转换以产生电能； 借由一逆变器对该太阳能电池模块提供的电能。
7、进行转换； 权 利 要 求 书CN 102624288 A 2/2页 3 将经该逆变器转换后的电能提供给一负载； 当该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该逆变器的额定功率时，控制该逆变器 将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该额定功率的部分传送至一储能元件以进 行储存；以及 当该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该逆变器的额定功率时，控制该储能元 件以提供该储能元件所储存的电能。 8.如权利要求7所述的电能调度方法，其中当该太阳能电池模块所提供的电能的功率 小于该逆变器的额定功率时，控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能为当该太阳 能电池模块所提供的电能的功率小于该逆变器的额定功率。
8、且该太阳能电池模块所提供的 电能的功率小于该负载所需的功率时，控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能。 9.如权利要求7或8所述的电能调度方法，其中该逆变器包含一直流对直流转换器以 及一直流对交流转换器，借由该逆变器对该电能进行转换的步骤还包含： 借由该直流对直流转换器将该太阳能电池模块提供的电能转换为直流电；以及 借由该直流对交流转换器将该直流对直流转换器提供的直流电的全部或一部转换为 交流电； 其中： 将经该逆变器转换后的电能供给该负载为提供该直流对交流转换器产生的交流电给 该负载； 控制该逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该额定功率的部分经转 换后传送至该储能元件以进行储。
9、存为提供该直流对直流转换器产生的直流电的全部或一 部分给该储能元件以进行储存；以及 控制该储能元件以提供该储能元件所储存的电能为控制该储能元件将储存的电能通 过该直流对交流转换器以转换成交流电。 10.一种电能调度方法，包含： 借由一太阳能电池模块对光能进行转换以产生电能； 借由一逆变器对该太阳能电池模块提供的电能进行转换； 将经该逆变器转换后的电能提供给一负载； 当该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该负载所需的功率时，控制该逆变器将 该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于该负载所需的功率的部分传送至一储能元件 以进行储存；以及 当该太阳能电池模块所提供的电能的功率小于该负载所需的功率时，。
10、控制该储能元件 以提供该储能元件所储存的电能。 权 利 要 求 书CN 102624288 A 1/9页 4 交流太阳能模块及电能调度方法 技术领域 0001 本发明涉及一种电力的发电、变电或配电机制，尤其涉及一种用以将太阳能所转 换的电能进行调度的交流太阳能模块及前述电能的调度方法。 背景技术 0002 目前能源产生的主要方式是应用石化资源，但由于地球的石化资源有限，因此近 年来对于替代能源的需求与日俱增。 0003 由于太阳能是一种干净无污染，兼具其取之不尽的特性，是以成为解决目前石化 能源所面临的污染与短缺问题的主要手段之一，而太阳光电产业自1954年贝尔实验室发 展出太阳能电池迄今，已。
11、成为下世代新兴能源的发展趋势。 0004 在太阳能发电系统中，一般的架构为传统逆变器与多个太阳能电池面板串连一 起，上述架构会因日照不均、太阳能电池面板性能不均等原因造成输出效率下降，进而导致 整体的输出功率大幅降低，据此，在每个太阳能电池面板均各自配备逆变器则可解决上述 问题。 0005 在当日照充足时，太阳能电池面板会产生大量的电能，如何有效调度电能，实属当 前重要研发课题之一。另外，当太阳能电池面板处于没有日照的状况或在夜间，即无法持续 进行供电。此外，太阳能电池面板与逆变器之间的匹配问题，也会导致太阳能电池面板所产 生的电能无法被有效利用。 发明内容 0006 本发明内容的一目的是在提。
12、供一种交流太阳能模块以及电能调度方法，借以有效 调度电能。 0007 为达上述目的，本发明内容的一技术形式关于一种交流太阳能模块。前述交流太 阳能模块包含太阳能电池模块、逆变器以及储能元件，进一步而言，逆变器包含电能转换单 元以及微控制单元。在结构上，电能转换单元电性耦接于前述太阳能电池模块，微控制单 元电性耦接于前述电能转换单元，而储能元件电性耦接于前述电能转换单元及该微控制单 元。 0008 在第一个实施例中，太阳能电池模块用以对光能进行转换以产生电能，电能转换 单元用以对前述太阳能电池模块产生的电能进行转换，而储能元件用以储存经转换的太阳 能电池模块产生的电能，微控制单元用以控制逆变器将。
13、太阳能电池模块所提供的电能经转 换后传送至储能元件以进行储存及控制储能元件提供储能元件所储存的电能。因此能够有 效的调度交流太阳能模块，在必要时储存电能而在其他必要情况下放出电能。 0009 在第二个实施例中，基于第一个实施例增加附加技术特征，当前述太阳能电池模 块所提供的电能的功率大于前述逆变器的额定功率时，前述微控制单元用以控制前述逆变 器将前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于额定功率的部分经转换后传送至前述 储能元件以进行储存，而当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率小于前述逆变器的额 说 明 书CN 102624288 A 2/9页 5 定功率时，前述微控制单元用以控制前述储能元件。
14、以提供储能元件所储存的电能。因此能 够将受限于逆变器的额定功率而无法有效转换的电能预先进行储存。 0010 在第三个实施例中，基于第一个实施例增加附加技术特征，当前述太阳能电池模 块所提供的电能的功率大于交流太阳能模块所供应负载所需的功率时时，微控制单元用以 控制逆变器将该太阳能电池模块所提供的电能的功率大于负载所需的功率的部分经转换 后传送至储能元件以进行储存，而当太阳能电池模块所提供的电能的功率小于负载所需的 功率时，微控制单元用以控制储能元件以提供储能元件所储存的电能。因此能够将在产生 超出负载所需的电能时，将多余的预先储存，以待必要时再利用储存的电力。 0011 在第四个实施例中，基于。
15、第一个实施例增加附加技术特征，上述电能转换单元包 含直流对直流转换器以及直流对交流转换器。在结构上，前述直流对直流转换器电性耦接 于前述太阳能电池模块，前述直流对交流转换器电性耦接于前述直流对直流转换器，而前 述储能元件电性耦接于前述直流对直流转换器与前述直流对交流转换器之间。于操作上， 前述直流对直流转换器用以将前述太阳能电池模块产生的电能转换为直流电，前述直流对 交流转换器用以将前述直流对直流转换器产生的直流电及/或前述储能元件所储存的电 能转换为交流电，此外，当微控制单元用以控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能转 换后传送至储能元件以进行储存时，直流对直流转换器产生的直流电的全部或一部。
16、分提供 至储能元件以进行储存，而当微控制单元用以控制储能元件提供储能元件所储存的电能 时，储能元件所储存的电能通过直流对交流转换器转换成交流电。由于太阳能电池模块所 产生的电历经由直流对直流转换器转换后，在必要时即被储存，此转换结构较为简洁，可避 免过多转换时的转换损耗。 0012 根据本发明另一实施例，上述直流对直流转换器包含检测器。前述检测器电性耦 接前述太阳能电池模块，并用以检测前述太阳能电池模块所产生的电能，以取得前述太阳 能电池模块所提供的电能的功率。 0013 根据本发明又一实施例，前述电能转换单元还电性耦接于负载，当太阳能电池模 块所提供的电能的功率小于前述负载所需的功率时，前述。
17、微控制单元用以控制前述储能元 件以提供前述储能元件储存的电能。 0014 根据本发明再一实施例，交流太阳能模块还包含接线盒。接线盒电性耦接于前述 电能转换单元与前述太阳能电池模块，而前述太阳能电池模块经由前述接线盒电性耦接前 述逆变器。 0015 为达上述目的，本发明内容的又一技术形式关于一种电能调度方法。前述电能调 度方法包含以下步骤：借由太阳能电池模块对光能进行转换以产生电能；借由逆变器对前 述太阳能电池模块提供的电能进行转换；将经前述逆变器转换后的电能提供给负载；当前 述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于前述逆变器的额定功率时，控制前述逆变器将 前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于。
18、额定功率的部分经转换后传送至储能元件 以进行储存；以及当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率小于前述逆变器的额定功率 时，控制前述储能元件以提供电能。 0016 本发明另一电能调度方法包含以下步骤：借由太阳能电池模块对光能进行转换以 产生电能；借由逆变器对前述太阳能电池模块提供的电能进行转换；将经前述逆变器转换 后的电能提供给负载；当前述太阳能电池模块所提供的电能的功率大于负载所需的功率 说 明 书CN 102624288 A 3/9页 6 时，控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能的功率大于负载所需的功率的部分传送至 储能元件以进行储存；以及当太阳能电池模块所提供的电能的功率小于负载所需的功。
19、率 时，控制储能元件以提供储能元件所储存的电能。 0017 因此，根据本发明的技术内容，本发明实施例借由提供一种交流太阳能模块以及 电能调度方法，将太阳能电池模块所提供的总功率进行有效的调度，多余的电能可储存于 储能元件中。 附图说明 0018 为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说 明如下： 0019 图1示出依照本发明一实施例的一种交流太阳能模块的电路方框示意图。 0020 图2示出依照本发明另一实施例的一种交流太阳能模块的电路方框示意图。 0021 图3示出依照本发明再一实施例的一种逆变器的电路方框示意图。 0022 图4示出依照本发明另一实施例的一种交。
20、流太阳能模块的电路方框示意图。 0023 图5A示出依照本发明又一实施例的一种电能调度方法的流程图； 0024 图5B示出依照本发明再一实施例的一种电能调度方法的流程图。 0025 其中，附图标记说明如下： 0026 100：交流太阳能模块 126：直流对交流转换器 0027 110：太阳能电池模块 128：微控制单元 0028 120：逆变器 130：储能元件 0029 122：电能转换单元 150：接线盒 0030 124：直流对直流转换器 500：电能调度方法 0031 125：检测器 510564：步骤 具体实施方式 0032 为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以。
21、下所述各种实 施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。但所提供的实施例并非用以限制本发明 所涵盖的范围，而结构运行的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构， 所产生具有均等功效的装置，均为本发明所涵盖的范围。其中附图仅以说明为目的，并未依 照原尺寸作图。 0033 图1是依照本发明一实施例示出一种交流太阳能模块100的电路方框图。在本发 明实施例的一技术形式中，交流太阳能模块100包含太阳能电池模块110、逆变器120以及 储能元件130。进一步而言，逆变器120包含电能转换单元122及微控制单元128。在结构 上，电能转换单元122电性耦接于太阳能电池模块110，微控制单元。
22、128电性耦接于电能转 换单元122，而储能元件130电性耦接于电能转换单元122及微控制单元128。 0034 上述储能元件130于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性 地采用铅酸电池(Lead-acid battery)、镍镉电池(Nickel-cadmium battery)、镍氢电池 (Nickel-Metal Hydride battery)、锂离子电池(Lithium Ion battery)等能够储存足够 电能并且在必要时提供其所储存的电能的元件来实现，然而本发明并不以此为限，仅用以 说 明 书CN 102624288 A 4/9页 7 例示性地阐释本发明的实现方式。
23、。 0035 于操作上，太阳能电池模块110用以对光能进行转换以产生电能，电能转换单元 122用以对太阳能电池模块110产生的电能进行转换。 0036 上述太阳能电池模块110包含至少一如图4所示的太阳能电池410，太阳能电池 410于实际操作时，可借由一般公知的材料来实现，例如以硅或以化合物此两大类别为主 要材料。若以硅为主要材料时，还可细分为以单晶硅(Monocrystalline Silicon)、多晶 硅(Polycrystalline Silicon)、非晶硅(Amorphous Silicon)等为主要材料来制作太阳 能电池模块110，此外，若以化合物为主要材料时，还可细分为以砷化。
24、镓(GaAs)、镉碲(CdS/ CdTe)、铜铟镓二硒(CIGS)等为主要材料来制作太阳能电池模块110。采用上述不同材料的 差别在于成本、电能转换效率、工艺难易度与相关应用上，本领域普通技术人员可依照实际 需求选择性地采用适当的原料来实现太阳能电池模块110。此外，上述逆变器120于实际操 作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦 波逆变器等来实现，然而本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。 0037 在本实施例中，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于逆变器120的额 定功率时，微控制单元128用以控制逆变器120将前述太阳能。
25、电池模块10所提供的电能的 功率大于额定功率的部分经转换后传送至储能元件130以进行储存，而当太阳能电池模块 110所提供的电能的功率小于逆变器120的额定功率时，微控制单元128用以控制储能元件 130以提供储能元件130所储存的电能。 0038 举例而言，当在日照充足的状况下，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会 大于逆变器120的额定功率，此时多余的电能可被有效调度而储存在储能元件130中。相 反的，当在日照不足的状况或夜间，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会小于逆变 器120的额定功率，此时微控制单元128用以控制储能元件130以提供电能。 0039 如上所述，由于一般业界在。
26、选用交流太阳能模块100中的太阳能电池模块110与 逆变器120时，两者的功率会有所差异而造成不相匹配的问题，通常太阳能电池模块110所 得提供的总功率会较逆变器120的额定功率为高，此时，逆变器120为保护其本体不受损 伤，而限制太阳能电池模块110所得提供的总功率，使其不大于逆变器120的额定功率，是 以导致太阳能电池模块110无法完全提供其总功率。 0040 从而，借由本发明实施例的交流太阳能模块1 00，可将太阳能电池模块110所提 供的总功率进行有效的调度，多余的电能可储存于储能元件130中，因而解决太阳能电池 模块110与逆变器120之间不匹配的问题，待太阳能电池模块110所提供的。
27、电能不足时，储 存于储能元件130中的电能可一并用以供电，或于夜间完全由储能元件130中的电能来供 电，使本发明实施例的交流太阳能模块100可于任何状况下由太阳能电池模块110来供电 或由预先储存于储能元件130中的电能来供电，进而有效的利用太阳能面板所产生的所有 电能。 0041 在另一实施例中，请参照图1，电能转换单元122还电性耦接于负载200，当太阳能 电池模块110所提供的电能的功率小于负载200所需的功率时，微控制器128用以控制储 能元件130以提供电能，此外当太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于负载200所 需的功率时(例如用电离峰时间)，此时多余的电能可被有效调度而储存。
28、在储能元件130 中。举例而言，当在日照不足的状况或夜间，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会小 说 明 书CN 102624288 A 5/9页 8 于负载200所需的功率，此时微控制单元128用以控制储能元件130以提供电能。 0042 在任选的一实施例中，交流太阳能模块100还包含接线盒(junction box)150。接 线盒150电性耦接于逆变器120的电能转换单元122与太阳能电池模块110，而太阳能电池 模块110经由接线盒150电性耦接逆变器120的电能转换单元122。在另一实施例中，接线 盒150也可如图2所示整合于逆变器120中，而两种实现方式的差别在于，当接线盒15。
29、0独 立于逆变器120之外时，由于接线盒150有独立的插座，可让使用者清楚的了解线路的配置 方式，另外，将接线盒150整合于逆变器120中则可节省成本，本领域普通技术人员可依照 实际需求选择性地采用任一方式来配置接线盒150。 0043 图3是依照本发明一实施例示出一种逆变器120的电路方框图。如图所示，上述 逆变器120的电能转换单元122包含直流对直流转换器(DC to DC converter)124以及直 流对交流转换器(DC to AC converter)126。在结构上，直流对直流转换器124电性耦接于 太阳能电池模块110，直流对交流转换器126电性耦接于直流对直流转换器124。
30、，而储能元 件130电性耦接于直流对直流转换器124与直流对交流转换器126之间。 0044 于操作上，直流对直流转换器124用以将太阳能电池模块110产生的电能电能转 换为直流电，直流对交流转换器126用以将直流对直流转换器124产生的直流电及/或储 能元件130所储存的电能转换为交流电。 0045 在此需注意的是，由于太阳能电池模块110是将光能转换为直流电，因而需要逆 变器120中的电能转换单元122将太阳能电池模块110所产生的直流电转换为交流电，使 经转换后所得的交流电可直接馈入市电。此外，由于本发明实施例的交流太阳能模块100 包含储能元件130，因而在应用上，上述交流太阳能模块1。
31、00除可为市电并联型(on-grid) 交流太阳能模块外，也可为独立发电型(off-grid)交流太阳能模块，而当交流太阳能模 块100以独立型交流太阳能模块来实际操作时，其操作方式有如移动电源(Mobile Power Pack)，可供电气产品直接与独立发电型交流太阳能模块耦接以取得电能，然本发明并不以 此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。 0046 上述直流对交流转换器126于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求 选择性地采用降压式(Buck)转换器、升压式(Boost)转换器、返驰式(Flyback)转换器、顺 向式(Forward)转换器等来实现。此外，上述直流对交流转。
32、换器126于实际操作时，本领域 普通技术人员可依照实际需求选择性地采用半桥转换器(Half bridge converter)、全桥 转换器(Full bridge converter)、三相桥式转换器(Three-phash bridge converter)等 来实现，然而本发明并不以此为限，仅例示性地阐释本发明的实现方式。 0047 此外，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于逆变器120的额定功率时， 直流对直流转换器124产生的直流电的全部或一部分提供至储能元件130以进行储存，而 当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于逆变器120的额定功率时，微控制单元128 用以控制。
33、储能元件130将储能元件130储存的电能通过直流对交流转换器126以转换成交 流电。 0048 举例而言，当在日照充足的状况下，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会 大于逆变器120的额定功率，此时直流电的电能可被有效调度而储存在储能元件130中。相 反的，当在日照不足的状况或夜间，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会小于逆变 器120的额定功率，此时微控制单元128用以控制储能元件130将储存的电能通过直流对 说 明 书CN 102624288 A 6/9页 9 交流转换器126以转换成前述交流电。 0049 在另一实施例中，上述直流对直流转换器124包含检测器125。检测器125电。
34、性耦 接太阳能电池模块110，并用以检测太阳能电池模块110所产生的电能，以取得太阳能电池 模块110所提供的电能的功率。上述检测器125于实际操作时，本领域普通技术人员可依 照实际需求选择性地采用任何能取得电压或电流的电子元件来实现。 0050 在本发明实施例的另一技术形式中，交流太阳能模块100包含太阳能电池模块 110、逆变器120以及储能元件130，其结构与前一技术形式的交流太阳能模块100相同，在 此不作赘述。 0051 于操作上，相较于前一技术形式的交流太阳能模块100，微控制单元128用以控制 该逆变器120同时对电能进行转换及将电能传送至储能元件130以进行储存。如此一来， 本。
35、发明实施例的交流太阳能模块100可将太阳能电池模块110所产生的电能，进行更有效 率的应用。 0052 在此，逆变器120的电能转换单元122也包含直流对直流转换器124以及直流对 交流转换器126，前述电子元件的耦接方式也相同于前一技术形式。然而在操作上，相较于 前一技术形式，微控制单元128用以控制直流对直流转换器124同时提供直流对直流转换 器124产生的直流电的第一部分予直流对交流转换器126及提供直流对直流转换器124产 生的直流电的第二部分予储能元件130，而同时由直流对交流转换器126将直流电的第一 部分转换为交流电以及由储能元件130对直流电的第二部分的电能进行储存。 0053。
36、 另外，交流太阳能模块100也包含接线盒150，接线盒150电性耦接于逆变器120 的电能转换单元122与太阳能电池模块110，太阳能电池模块110经由接线盒150电性耦接 该逆变器120的电能转换单元122。同样地，接线盒150也可如图2所示整合于逆变器120 中，而两种实现方式的差别在于，当接线盒150独立于逆变器120之外时，由于接线盒150 有独立的插座，可让使用者清楚的了解线路的配置方式，另外，将接线盒150整合于逆变器 120中则可节省成本，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用任一方式来配置 接线盒150，然本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。 0054。
37、 图5A是依照本发明又一实施例示出一种电能调度方法500的流程图。如图所示， 电能调度方法500包含以下步骤：首先，借由太阳能电池模块对光能进行转换以产生电能 (步骤510)，再借由逆变器对太阳能电池模块提供的电能进行转换(步骤520)。接着，将 经逆变器转换后的电能提供给负载(步骤530)；检测太阳能电池模块所提供的电能的功率 (步骤540)；比较太阳能电池模块所提供的电能的功率与逆变器的额定功率(步骤550)， 当太阳能电池模块所提供的电能的功率大于逆变器的额定功率时，控制逆变器将太阳能 电池模块所提供的电能的功率大于额定功率的部分经转换后传送至储能元件以进行储存 (步骤552)，以及当太。
38、阳能电池模块所提供的电能的功率小于逆变器的额定功率时，控制 储能元件以提供储能元件所储存的电能(步骤554)。 0055 请一并参照图1与图5A。在步骤510中，上述太阳能电池模块110于实际操作 时，可借由如图1相关叙述中的公知材料来实现，采用上述不同材料的差别在于成本、电能 转换效率、工艺难易度与相关应用上，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用 适当的原料来实现太阳能电池模块110。此外，在步骤520中，上述逆变器120于实际操作 时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性地采用方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波 说 明 书CN 102624288 A 7/9页 10 逆变器等来实现。
39、，然而本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。 0056 在步骤530中，可借由交流太阳能模块100将其逆变器120转换后的电能提供给 负载200。请一并参照步骤540与步骤550，可借由检测器125来检测太阳能电池模块110 所提供的电能的功率，接着，可借由微控制单元128来比较太阳能电池模块110所提供的电 能的功率与逆变器120的额定功率。 0057 在步骤550中是比较结果如步骤552与554所示，当太阳能电池模块110所提供 的电能的功率大于逆变器120的额定功率时，控制逆变器120将太阳能电池模块1 10所提 供的电能的功率大于额定功率的部分传送至储能元件130以进。
40、行储存，而当太阳能电池模 块110所提供的电能的功率小于逆变器120的额定功率时，控制储能元件130以提供储能 元件130所储存的电能。 0058 举例而言，当在日照充足的状况下，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会 大于逆变器120的额定功率，此时多余的电能可被有效调度而储存在储能元件130中。相 反的，当在日照不足的状况或夜间，太阳能电池模块110所提供的电能的功率会小于逆变 器120的额定功率，此时微控制单元128用以控制储能元件130以提供储能元件130所储 存的电能。 0059 上述储能元件130于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求选择性 地采用铅酸电池(Lead-ac。
41、id battery)、镍镉电池(Nickel-cadmium battery)、镍氢电池 (Nickel-Metal Hydride battery)、锂离子电池(Lithium Ion battery)等能够储存足够 电能并且在必要时提供其所储存的电能的元件来实现，然而本发明并不以此为限，仅用以 例示性地阐释本发明的实现方式。 0060 如上所述，由于一般业界在选用交流太阳能模块100中的太阳能电池模块110与 逆变器120时，两者的功率会有所差异而造成不相匹配的问题，通常太阳能电池模块110所 得提供的总功率会较逆变器120的额定功率为高，此时，逆变器120为保护其本体不受损 伤，而限制。
42、太阳能电池模块110所得提供的总功率，使其不大于逆变器120的额定功率，是 以导致太阳能电池模块110无法完全提供其总功率。 0061 从而，借由本发明实施例的电能调度方法，可将太阳能电池模块110所提供的总 功率进行有效的调度，多余的电能可储存于储能元件130中，因而解决太阳能电池模块110 与逆变器120之间不匹配的问题，待太阳能电池模块110所提供的电能不足时，储存于储能 元件130中的电能可一并用以供电，或于夜间完全由储能元件130中的电能来供电。因此， 借由本发明实施例的电能调度方法可于任何状况下由太阳能电池模块110来供电或由预 先储存于储能元件130中的电能来供电，进而有效的利用。
43、太阳能面板所产生的所有电能。 0062 在一实施例中，本发明实施例的电能调度方法500还包含以下步骤：比较太阳能 电池模块所提供的电能的功率与负载所需功率(步骤560)，当太阳能电池模块所提供的电 能的功率大于负载所需的功率时，控制逆变器将太阳能电池模块所提供的电能的功率大于 负载所需的功率的部分经转换后传送至储能元件以进行储存(步骤562)；当太阳能电池模 块所提供的电能的功率小于负载所需的功率时，控制储能元件以提供储能元件储存的电能 (步骤564)。 0063 请一并参照图1与图5A。在此需先说明的是，逆变器120可如图1所示电性耦接 于负载200，从而借由上述电路配置，在执行步骤550后。
44、，当太阳能电池模块110所提供的电 说 明 书CN 102624288 A 10 8/9页 11 能的功率小于逆变器120的额定功率时，可选择性地执行步骤560，以进一步借由微控制单 元128来比较太阳能电池模块110所提供的电能的功率与负载200所需功率。 0064 步骤560的比较结果如步骤562与564所示，当太阳能电池模块110所提供的电 能的功率大于负载200所需的功率时，执行步骤562以控制逆变器120将太阳能电池模块 110所提供电能的功率大于负载200所需的功率的部分传送至储能元件130以进行储存，而 当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于负载200所需的功率时，执行步骤。
45、564以 控制储能元件130来提供储能元件130所储存的电能。 0065 在一实施例中，逆变器120包含直流对直流转换器124以及直流对交流转换器 126。上述步骤520中，借由逆变器120对电能进行转换的步骤还包含：借由直流对直流转 换器124将前述太阳能电池模块110提供的电能转换为直流电；以及借由直流对交流转换 器126将直流对直流转换器124提供的直流电的全部或一部分转换为交流电；上述将经逆 变器120转换后的电能供给负载200为提供直流对交流转换器126产生的交流电给负载 200；上述控制逆变器120将太阳能电池模块110所提供的电能的功率大于额定功率的部分 传送至储能元件130以进。
46、行储存为提供直流对直流转换器124产生的直流电的全部或一部 分给储能元件130以进行储存；上述控制储能元件130以提供储能元件130所储存的电能 为控制储能元件130将储存的电能通过直流对交流转换器126以转换成交流电。 0066 在此需注意的是，由于太阳能电池模块110是将光能转换为直流电，因而需要逆 变器120将太阳能电池模块110所产生的直流电转换为交流电，使经转换后所得的交流电 可直接馈入市电。此外，由于本发明实施例的电能调度方法可配合储能元件130来实施， 因而在应用上，除可将交流电直接馈入市电外，其实施方式也可如移动电源(Mobile Power Pack)一般，供电气产品直接取得。
47、电能。 0067 上述直流对交流转换器126于实际操作时，本领域普通技术人员可依照实际需求 选择性地采用降压式(Buck)转换器、升压式(Boost)转换器、返驰式(Flyback)转换器、顺 向式(Forward)转换器等来实现。此外，上述直流对交流转换器126于实际操作时，本领域 普通技术人员可依照实际需求选择性地采用半桥转换器(Half bridge converter)、全桥 转换器(Full bridge converter)、三相桥式转换器(Three-phash bridge converter)等 来实现，然而本发明并不以此为限，仅用以例示性地阐释本发明的实现方式。 0068 。
48、在另一实施例中，比较太阳能电池模块110所提供的电能的功率与负载200所需 的功率，当太阳能电池模块110所提供的电能的功率小于逆变器120的该额定功率时，控制 储能元件130将储存的电能通过直流对交流转换器126以转换成前述交流电。 0069 于又一实施例中，本发明实施例的电能调度方法500还包含以下步骤：控制逆变 器120同时对电能进行转换及将电能传送至储能元件130以进行储存，而本步骤可借由微 控制单元128来实现。如此一来，本发明实施例的电能调度方法500可将太阳能电池模块 110所产生的电能，进行更有效率的应用。 0070 图5B是依照本发明再一实施例示出一种电能调度方法500的流程。
49、图。如图所示， 电能调度方法500包含上开步骤510540、560、562及564，各步骤已记载于图5A中。相 较于图5A的记述，图5B中的流程的不同处在于执行完步骤540后，进行步骤560以比较太 阳能电池模块110所提供的电能的功率与负载200所需功率，随后，再依据比较结果来决定 要执行步骤562或564。在此，图5B用以阐释本发明实施例的电能调度方法500的另一种 说 明 书CN 102624288 A 11 9/9页 12 实施形式，其各步骤的实施方式已详述于图5A的记载中，在此不作赘述。 0071 如上所述的电能调度方法均可由软件、硬件与/或固件来执行。举例来说，若以执 行速度及精确性为首要考虑，则基本上可选用硬件与/或固件为主；若以设计弹性为首要 考虑，则基本上可选用软件为主；或者，可同时采用软件、硬件及固件协同作业。应了解到， 以上所举的这些例子并没有所谓孰优孰劣之分，也并非用以限制本发明，本领域普通技术 人员当视当时需要弹性设计。 0072 此外，本领。