TW201601412A - 混合電源供應器 - Google Patents

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Abstract

一種混合電源供應器，包括一混合能源控制電路及一換流電路，該混合能源控制電路分別接收一第一電力源的第一電力及一第二電力源的第二電力，以混合該第一電力及該第二電力並選擇至少其一作為輸出，該換流電路連接該混合能源控制電路，以將所接收之直流轉換為交流電力輸出，，其中該混合能源控制電路包含耦接該第一電力源的一第一單流向整流器及耦接該第二電力源的一第二單流向整流器，該第一單流向整流器及該第二單流向整流器用以隔離該第一電力源及第二電力源，據此，不須使用市電並聯系統，即可簡單達到混合使用第一電力源及第二電力源的功效，此外，還可避免該第一電力源及該第二電力源相互干擾。

Description

混合電源供應器
本發明係關於一種混合電源供應器；更特別的是關於一種用於混合不同電力源且異於市電並聯系統的混合電源供應器。
綠色能源(如太陽能、風力、水力等)具備潔淨、安全、多元、取之不盡等特性，是良好的電力來源，然而，綠能發電模組的輸出功率易受其他因素(如：天候、環境因素等)影響，無法持續穩定發電，因此，習知綠能發電系統皆須額外設置電池以穩定供電，舉例來說，在習知的一太陽能發電系統中，必須藉由電池將太陽能板產生的直流電源儲存，再藉由換流器將直流電轉換為交流電供交流電器產品使用，但因為電池壽命有限，必須時常更換，導致高成本及高汙染。
為解決上述問題，遂有業者提出市電並聯系統，如中華民國專利公開第201407917號，於該案之一實施例中，如本發明圖1所示，係藉由將太陽發電模組901所產生的直流電，透過MPPT電力轉換器902以高頻切換的方式將直流電壓源轉換成高頻的直流電流源，以獲取太陽發電模組901之最大功率，並將輸出功率控制到最大後，之後再以直流/交流換流器903將系統電力注入至市電電網904。然而上述之市電並聯系統仍有許多不適合之處，舉例來說，由於並聯的發電系統會將發出的電力輸出至市電電網904而難以指定某部分電力輸出至特定負載，所以目前的應用上都是將所並聯之綠能發電設備的電力產出直接售予電力公司，這樣並無法達到綠色能源自產自用的目的。此外，這樣的並聯發電系統亦需要額外裝設斷電裝置，此乃因為市電並聯系統需將太陽發電模組901的電力全部灌回電力公司之市電電網904，在回灌的過程中可能產生安全疑慮，具體來說，在電力公司檢修市電電網時，需將供電給市電電網的所有電力源關閉，才能確保安全，此時，若太陽發電模組901的電力仍持續灌回電力公司之市電電網904，則可能危及維修人員甚至整個市電系統的安全，也因此，有些國家的電力法令並不允許市電並聯系統的使用，或者，要求使用市電並聯系統之用戶必須額外建置斷電裝置以防止孤島效應，上述斷電裝置通常必須通過電力公司的檢查，造成建置成本龐大且耗時等的問題，此外，若綠能發電系統與市電電網所設計之規格不同，還需要額外之調整，造成更多時間及成本的浪費。
更簡單地說，因市電並聯系統無法隔離不同電力源，造成安全之疑慮，因此存在許多限制，例如不同電力源相互干擾、必須符合電力公司因安全考量所產生的設計要求而造成設計成本增加。
此外，若單純為了不跟電力公司打交道，不使用市電並聯方式，選擇將綠能發電模組及市電電網獨立，並分別將該等電力源的電力注入交流電器中，則當綠能發電模組所產生的電力不足時，卻無法藉由市電電網所輸入的電力補充，而又再度產生供電不穩的問題。
為解決上述習知技術的問題，本發明之目的在於不須額外設置電池於綠能發電模組，進而提供一種用於混合綠能發電模組及另一電力源的混合電源供應器，以達成自產自用綠色能源的功效。
本發明之另一目的在於不須使用習知市電並聯系統，故無須受到電力公司因安全考量所產生的種種限制，即可簡單達到混合不同電力源的功效，同時，還能改善習知市電並聯系統中不同電力源間相互干擾的問題。
本發明之另一目的在於不須將綠能發電模組所產生的電力併入電力公司，即可將綠能發電模組所產生的電力使用到交流電器，並且當綠能發電模組所產生的電力不足時，可藉由市電電網所輸入的電力補充。
為達上述目的及其他目的，本發明係提供一種混合電源供應器，包括：一混合能源控制電路及一換流電路，該混合能源控制電路係連接複數電力源，以分別接收該等電力源的輸出電力，以及根據該等電力源之電力供應大小選擇該等電力源之至少其一作為輸出；及該換流電路係連接該混合能源控制電路，用以接收該混合能源控制電路的輸出並將其轉換成交流電力輸出；其中，該混合能源控制電路包含：複數電力源輸入端，以接收對應之該等電力源的輸出電力；及複數單流向整流器，係包含至少一個二極體，各該單流向整流器之輸入端係耦接對應之該等電力源的輸入端，各該單流向整流器之輸出端係皆耦接該換流電路。
在上述混合電源供應器中，該等電力源的數量係為二而分別為該第一電力源及該第二電力源，該混合能源控制電路係分別接收該第一電力及該第二電力，其中該混合能源控制電路包括：一第一電力源輸入端，該第一電力源輸入端連接該第一電力源，以接收該第一電力；一第二電力源輸入端，該第二電力源輸入端連接該第二電力源，以接收該第二電力；一第一單流向整流器，係包含至少一個二極體，其輸入端係耦接該第一電力源輸入端，其輸出端係耦接該換流電路；及一第二單流向整流器，係包含至少一個二極體，其輸入端係耦接該第二電力源輸入端，其輸出端係耦接該換流電路。
在上述混合電源供應器中，該換流電路包含：一電容，該電容之兩端分別耦接該第一單流向整流器的輸出端及該第二單流向整流器的輸出端；及一換流器電路，係並聯該電容，該換流器電路之直流輸入端耦接該第一單流向整流器的輸出端及該第二單流向整流器的輸出端。
在上述混合電源供應器中，該第一單流向整流器係為一第一全橋式整流器，係具有第一及第二整流輸入端與第一及第二整流輸出端，該第一及第二整流輸入端係耦接至該第一電力源的輸入端，該第一及第二整流輸出端係耦接至該換流電路的輸入端，以提供第一直流輸出至該換流電路；該第二單流向整流器係為一第二全橋式整流器，係具有第三及第四整流輸入端與第三及第四整流輸出端，該第三及第四整流輸入端係耦接至該第二電力源的輸入端，該第三及第四整流輸出端係耦接至該換流電路的輸入端，以提供直流輸出至該換流電路。
在上述混合電源供應器中，當該混合能源控制電路判斷第一電力源所輸入的第一電力足夠供應該交流電器時，讓該第二單流向整流器關閉；及當該混合能源控制電路判斷第一電力源所輸入的第一電力不足以供應該交流電器時，讓該第二單流向整流器導通。
在上述混合電源供應器中，該第一電力源係提供直流電力，該混合電源供應器更包含設置於該第一電力源及該第一電力源輸入端之間的一升壓電路，該升壓電路係將該第一電力源提供之直流電力的電壓升壓至一預設電壓準位。
為達上述目的及其他目的，本發明係提供一種混合電源系統，包括：一綠能發電模組；及一混合電源供應器，係連接該綠能發電模組及市電電網，並包含：一混合能源控制電路，分別連接該綠能發電模組及市電電網，以分別接收該綠能發電模組所輸入的電力及市電電網所輸入的電力，以及根據該綠能發電模組與該市電電網之電力供應大小選擇至少其一作為輸出；及一換流電路，係連接該混合能源控制電路，用以接收該混合能源控制電路的輸出並將其轉換成交流電力輸出，並轉換成交流電力輸出，其中該混合能源控制電路包含：一第一電力源輸入端，該第一電力源輸入端連接該綠能發電模組，以接收該綠能發電模組所輸入的電力；一第二電力源輸入端，該第二電力源輸入端連接市電電網，以接收市電電網所輸入的電力；一第一單流向整流器，係包含至少一個二極體，其輸入端係耦接該第一電力源輸入端，其輸出端係耦接該換流電路；及一第二單流向整流器，係包含至少一個二極體，其輸入端係耦接該第二電力源輸入端，其輸出端係耦接該換流電路。
在上述混合電源系統中，該綠能發電模組係提供直流電力，該混合電源供應器更包含設置於該綠能發電模組與該第二電力源之間的一升壓電路，該升壓電路係將該綠能發電模組提供之直流電力的電壓升壓至一預設電壓準位。
在上述混合電源系統中，該換流電路包含：一電容，該電容之兩端分別耦接該第一單流向整流器的輸出端及該第二單流向整流器的輸出端；及一換流器電路，係並聯該電容，該換流器電路之二輸入端分別耦接該第一單流向整流器的輸出端及該第二單流向整流器的輸出端。
在上述混合電源系統中，當該混合能源控制電路判斷該綠能發電模組所輸入的電力足夠供應該交流電器時，讓該第二單流向整流器關閉；及當該混合能源控制電路判斷該綠能發電模組所輸入的電力不足以供應該交流電器時，讓該第二單流向整流器導通。
綜上所述，本發明藉由上述混合電源供應器或混合電源系統，該混合能源控制電路分別接收一第一電力源的第一電力及一第二電力源的第二電力，以混合該第一電力及該第二電力並選擇至少其一作為輸出，該換流電路連接該混合能源控制電路，以將所接收之直流轉換為交流電力輸出，因此，在於不須額外設置換流器及電池的情況下，可提供一種用於混合綠能發電模組及市電電網之電力的混合電源系統。再者，該混合能源控制電路包含耦接該第一電力源的一第一單流向整流器及耦接該第二電力源的一第二單流向整流器，係用以隔離該第一電力源及第二電力源，據此，不須使用市電並聯系統，即可簡單達到混合使用第一電力源及第二電力源的功效，還可避免該第一電力源及該第二電力源相互干擾。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：
請參閱圖2，係本發明第一實施例中之混合電源系統1的方塊圖。圖2係示例混合電源供應器10、第二電力源(於本發明所有實施例中，係以綠能發電模組20為示例，但不以此為限)、第一電力源(於本發明所有實施例中，係以市電電網30為示例，但不以此為限)、及交流電器40之間的關係。該混合電源供應器10分別連接該綠能發電模組20及市電電網30，以分別接收該綠能發電模組10所輸入的電力及市電電網30所輸入的電力，並混合該綠能發電模組20及該市電電網30所輸入的電力，並轉換成一交流電力輸出至該交流電器40。值得一提的是，該綠能發電模組係獨立於市電之外，也就是說，該綠能發電模組20與市電電網30係相互獨立的兩電力系統，再者，相較於習知市電並聯系統，在該混合電源供應器10混合該綠能發電模組10所輸入的電力及市電電網30所輸入的電力的同時，還具有隔離該綠能發電模組20及市電電網30的功效，無須如習知市電並聯系統將太陽發電模組所產生的電力併入市電電網，因此改善了習知市電並聯系統的綠能發電模組及市電電網相互干擾的問題，至於本發明據以隔離該綠能發電模組20及市電電網30的實際電路配置，於後將有詳細說明。值得一提的是，本案之實施例雖以綠能發電模組20及市電電網30為示例，然只要是有兩個或兩個以上電力源之輸入的需求，一樣可透過本案之單向整流器間電流路徑的自動交替轉換來變換輸入的電力源甚至是複數電力源的同時供電，因此皆可使用本發明之混合電源供應器來達到混合不同電力源之電力的功效，同時改善習知市電並聯系統中不同電力源間相互干擾的問題。
請參閱圖3，係本發明第二實施例中之混合電源系統的方塊圖。於本實施例中，該綠能發電模組20係為一太陽能發電模組，並包含至少一太陽能板21及一MPPT電力轉換器22，該MPPT電力轉換器包含MPPT(Maximum Power Point Tracking，即最大功率追蹤)功能的太陽能控制器，係用以即時偵測太陽能板的發電功率，並追蹤最高電壓電流值(VI)，使系統以最大功率輸出，此為本領域習知技術，故不再贅述。此外，於本實施例中，該混合電源供應器10可包含一混合能源控制電路100及一換流電路130，該混合能源控制電路100係連接該綠能發電模組20及市電電網30，用以分別接收該綠能發電模組20所輸入的電力及市電電網30所輸入的電力，該換流電路130連接該混合能源控制電路100，用以混合該綠能發電模組20所輸入的電力及市電電網30所輸入的電力，並轉換一交流電力輸出。
請參閱圖4，係本發明第三實施例中之混合電源系統的電路示意圖。圖4係示例第一電力源(例如為市電電網)S1、第二電力源(例如為綠能發電模組)S2、該混合能源控制電路100及該換流電路130之間的關係。該混合能源控制電路100包含第一單流向整流器110及第二單流向整流器120。本發明係使第一單流向整流器110及第二單流向整流器120對向配置，透過二極體的安排讓流經第一單流向整流器110的電流流向與流經第二單流向整流器120的電流流向係互相相對(如圖4之二極體符號的方向係為相對向)。如此安排，使得當第一電力源S1產生之直流電壓的電壓準位高於第二電力源S2產生之直流電壓的電壓準位時，第二電力源S2基於二極體的特性無法輸出電流至換流電路130；另一方面，第一電力源S1的輸出電流也因二極體的特性被第二單流向整流器120的二極體截止，而不會流進第二電力源S2。反之，當第二電力源S2產生之直流電壓的電壓準位高於第一電力源S1產生之直流電壓的電壓準位時，第一電力源S1基於二極體的特性無法輸出電流至該換流電路130，第二電力源S2的輸出電流也同樣因二極體的特性被該第一單流向整流器110的二極體截止，進而不會流進第一電力源S1。也就是說，藉由第一單流向整流器110及第二單流向整流器120對向配置，可據以隔離兩個電力源(S1、S2)相互干擾的問題；於本發明之實施例中亦即可據以隔離綠能發電模組20及市電電網30，改善習知市電並聯系統中，不同電力來源相互干擾的問題，更具體地說，可改善綠能發電模組及市電電網相互干擾的問題，因此，本發明藉由上述電路配置，解決了習知市電並聯系統之安全疑慮，用戶無需再去考量電力公司的種種限制，可節省時間及成本。
值得一提的是，當電力源之輸入為兩個或兩個以上時，在複數之單流向整流器的作用下同樣可達到電力源間之隔離及產生單一輸出之優點，進而可自動地交替/選擇出電力供應能力最大(例如電流量最大者)的電力源作為輸出。在這樣的實施態樣下(圖未示)，混合能源控制電路100即是連接複數電力源，以分別接收該等電力源的輸出電力，以及根據該等電力源之電力供應大小選擇該等電力源之其一者作為輸出，其中在該等電力源之電壓不相近時，電壓較高的電力源提供電力於共同輸出端，由於二極體特性致使其他較低電壓之電力源之二極體之輸出端高於輸入端致使該二極體截止使該電力源無法提供電力至輸出端，然而提供電力之電力源由於提供電流致使電壓降低，當電壓低於其他電力源之任一者之電壓時，該電力源之二極體之輸入側低於輸出側致使該二極體截止，電力由另一電力源提供，此消彼長的快速變化中亦使得該輸出會隨著單流向整流器而快速地切換成不同的電力源達到無接縫輪替提供電力的效果。換流電路130則是係連接該混合能源控制電路100，用以接收該混合能源控制電路100的輸出並將其轉換成交流電力輸出。其中，該混合能源控制電路100包含：複數電力源輸入端，以接收對應之該等電力源的輸出電力；及複數單流向整流器，係包含至少一個二極體，各該單流向整流器之輸入端係耦接對應之該等電力源的輸入端，各該單流向整流器之輸出端係皆耦接該換流電路。
此外，當該等電力源當中之兩個或兩個以上的電力源之電壓相同或相近時，該等電力源當中之兩個或兩個以上的電力源可共同提供電力，供混合電源供應器10作為輸出。舉例來說，若該等電力源的數量為五(分別稱為第一至第五電力源)，其中第三電力源及第四電力源之電壓相同或相近並皆高於其他三者時，則該第三電力源及該第四電力源可共同提供電力於共同輸出端，而第一電力源、第二電力源、及第五電力源由於二極體特性致使二極體截止而無法提供電力至輸出端。當該第三電力源及該第四電力源由於提供電流致使電壓降低後，電力將改由五個電力源當中之比較後之電壓較高之至少一者提供，例如，改由第二電力源及該第三電力源共同提供，達到無接縫共同提供電力的效果。因此，本發明之混合能源控制電路100的配置係可根據該等電力源之電力供應大小選擇該等電力源之至少其一作為輸出。
接著請參閱圖5，係本發明第四實施例中之混合電源系統的電路示意圖。於本實施例中，該混合電源供應器10包含：第一電力源輸入端101、作為該第一單流向整流器110(可參閱圖4)的第一全橋式整流器110A、第二電力源輸入端102、作為該第二單流向整流器120(可參閱圖4)的第二全橋式整流器120A。全橋式整流器係為習知的整流器結構，本發明於此不再贅述其結構組成，而是以各輸入及輸出點之連接關係作說明。
該第一全橋式整流器110A具有第一及第二整流輸入端(111、112)與第一及第二整流輸出端(113、114)。該第一及第二整流輸入端(111、112)係耦接至該第一電力源輸入端101；該第一及第二整流輸出端(113、114)係耦接至該換流電路130，以提供第一直流輸出O1至該換流電路130中。其中，該換流電路130設置有一換流器電路(inverter circuit)132及與該第一及第二整流輸出端(113、114)並聯的電容C1，應注意者，該換流電路130屬習知之結構，故本實施例僅提供其中一種電路方式作為示例，本領域具有通常知識者應該理解，具有轉換直/交流電力之功能的電路皆可能實質相同於本發明之換流電路130，於此不再贅述其他電路方式。
該第二全橋式整流器120A係具有第三及第四整流輸入端(121、122)與第三及第四整流輸出端(123、124)。該第三及第四整流輸入端(121、122)係耦接至該第二電力源輸入端102，該第三及第四整流輸出端(123、124)係耦接至該第一及第二整流輸出端(113、114)，而與該第一及第二整流輸出端(113、114)以及該電容C1並聯。該第二全橋式整流器120A係提供第二直流輸出O2至該換流電路130。
該第一全橋式整流器110A與該第二全橋式整流器120A間的運作方式為：當該第一直流輸出O1的電壓準位大於該第二直流輸出O2的電壓準位時，該換流電路130僅會接收到該第一直流輸出；反之，當該第二直流輸出O2的電壓準位大於該第一直流輸出O1的電壓準位時，該換流電路130僅會接收到該第二直流輸出O2。此乃前述之二極體的特性所致，也因如此，兩個電力來源S1、S2可透過簡單的兩個單流向整流器(即第一全橋式整流器110A及第二全橋式整流器120A)就被選擇性地饋入該換流電路130中，進而讓交流電器能以低成本的方式具有混合式的電力來源。此外，如果兩個直流輸出的電壓準位接近一致，則兩個電力來源將共同提供電流至換流電路130，而每個電力來源提供的電流大小則取決於該電力來源與換流電路130間的阻抗(Impedance)，阻抗小者提供較大電流，阻抗大者提供較小電流。有關兩電力來源之輸入換流電路130時的交替轉換過程裡，前述特性係使得供應至換流電路130的電流中，兩個電力來源各別提供該換流電路130的電流會對應地自然遞減(二者相較下之電力來源的電壓準位由高轉低者)及遞增(二者相較下之電力來源的電壓準位由低轉高者)，使得轉換過程：(1)由第一直流輸出O1轉換至第二直流輸出O2的供應電流；及(2)由第二直流輸出O2轉換至第一直流輸出O1的供應電流，此二過程能藉由電壓準位的自動調整而交替地發生，進而達到無縫接軌(seamless)地交接電力源輸入的功能。
如圖5及圖6所示，第一電力源輸入端101係連接作為第一電力源S1，第二電力源輸入端102係連接一第二電力源S2a，於本實施例中，該第一電力源S1為市電電網(grid AC power)，該第二電力源S2a為綠能發電模組，該第一電力源S1係提供交流電力源，該第二電力源S2a係提供一交流電源(AC power)或一直流電源(DC power)。於其他實施例中，該第一電力源S1係可設置成回應該第二電力源S2a的失效而啟動，也就是說，該第一電力源S1(市電電網)係以第二電力源S2a(綠能發電模組)的失效作為啟動依據，且在該第一全橋式整流器110A的作用下，該第一電力源S1(市電電網)的輸出亦可成為一直流電源。
此外，該第二電力源S2a亦可為一太陽能板組(photovoltaic panel set)。該太陽能板組係提供該直流電源(DC power)至該第二全橋式整流器120A的該第三及第四輸入端(121、122)。
舉例來說，一般市電電網的AC 110V(RMS值)在第一全橋式整流器110A作用下會成為大約155V (Vm值) 的直流電，此時，若太陽能板組產生的直流電壓高於155V時，第一全橋式整流器110A的輸出就會被截止，取而代之的是由第二全橋式整流器120A的第二直流輸出O2作為該換流電路130的直流電來源。在這樣的例子下，以單一太陽能板在日照正常時可產生30V的直流輸出來說，通常係配置6片太陽能板並以串聯的方式來連接。
接著請參閱圖6，係本發明第五實施例中之混合電源系統的電路示意圖。於本實施例中，為了在該第二電力源S2a (綠能發電模組)發電不足時(例如，當太陽能板數量較少以至於串聯起來所產生的電壓無法提升至足夠電壓時或當在日照不充足的非正常狀況時)，也能使該第二直流輸出O2的電壓準位大於該第一直流輸出O1的電壓準位以確保由該第二電力源(綠能發電模組)供應電力，達到進一步之節能效果，本發明於第五實施例中係於該第二電力源(綠能發電模組)S2a與該第二電力源輸入端102間設置一升壓電路(voltage boost circuit)200。該升壓電路200係於該第二電力源S2a提供之該直流電源的電壓低於該第一直流輸出O1時，將該第二電力源S2a提供之直流電源的電壓升壓至一預設高電壓準位，以使該換流電路130僅接收到該第二直流輸出O2。
該升壓電路200可提供升壓至略高於該第一直流輸出O1或略低於該第一直流輸出O1之電壓準位的效果，例如，於該第二電力源S2a(綠能發電模組)係為太陽能發電模組時，在太陽能板串聯電壓不足或日照不足的情況下，該第二直流輸出O2的電壓準位將無法高於該第一直流輸出O1的電壓準位，此時該升壓電路200會偵測該第一直流輸出O1之電壓準位來拉升該第二直流輸出O2的電壓準位至一預設高電壓準位，例如，該預設高電壓準位可設計成比第一直流輸出O1略高之電壓準位。
圖6係示例其中一種升壓電路，熟悉該項技術者應了解的是該升壓電路係為習知技術，本發明係將升壓電路的功用應用在混合電源供應器中，並透過與本發明之兩個全橋式整流器的結合來達到前述之拉升電壓至該預設高電壓準位或該預設低電壓準位的功效。
接著請再參閱圖6所示的一種典型升壓電路，第一比較器OP1、第二比較器OP2、電感器L、電晶體開關S及二極體D係可構成一簡易之升壓電路200，該升壓電路200係接收一直流準位轉換電路201的輸出，該直流準位轉換電路201係將第一電力源S1的交流電轉換為直流輸出的電壓準位，以供該升壓電路200隨時監控該第一電力源S1相對應之直流輸出的電壓準位(該電壓準位係相當於該第一直流輸出O1)。該升壓電路200並以該直流準位轉換電路201之直流輸出經分壓電阻(R3、R4)後的電壓準位與該第二電力源提供裝置S2a的直流輸出經分壓電阻(R1、R2)後的電壓準位在該第二比較器OP2進行比較，該第一比較器OP1則是回應該第二比較器OP2之比較結果以及接收一脈波調變(PWM)輸入來作為一回授電路，進而週期性地控制該電晶體開關S以達到預設的電壓拉升效果。其中，電壓拉升的程度可由該分壓電阻(R1、R2)來控制，進而達到前述之預設高電壓準位或預設低電壓準位的調控，亦即，可設定第一電力源S1及第二電力源S2a提供電力的優先順序。此外，該直流準位轉換電路201係可為前述之全橋式整流器，以將該第一電力源S1之交流輸出轉換為直流輸出。
綜合上述，本發明係提供一種混合電源供應器，包括一混合能源控制電路及一換流電路，該混合能源控制電路分別接收一第一電力源的第一電力及一第二電力源的第二電力，以混合該第一電力及該第二電力並選擇其一作為輸出，該換流電路連接該混合能源控制電路，以將所接收之直流電力轉換為交流電力輸出，其中該混合能源控制電路包含耦接該第一電力源的一第一單流向整流器及耦接該第二電力源的一第二單流向整流器，該第一單流向整流器及該第二單流向整流器用以隔離該第一電力源及第二電力源，據此，不須使用市電並聯系統，即可簡單達到混合使用第一電力源及第二電力源的功效，此外，還可避免該第一電力源及該第二電力源相互干擾。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧混合電源系統
10‧‧‧混合電源供應器
20‧‧‧綠能發電模組
21‧‧‧太陽能板
22‧‧‧MPPT電力轉換器
30‧‧‧市電電網
40‧‧‧交流電器
100‧‧‧混合能源控制電路
101‧‧‧第一電力源輸入端
102‧‧‧第二電力源輸入端
110‧‧‧第一單流向整流器
110A‧‧‧第一全橋式整流器
111‧‧‧第一整流輸入端
112‧‧‧第二整流輸入端
113‧‧‧第一整流輸出端
114‧‧‧第二整流輸出端
120‧‧‧第二單流向整流器
120A‧‧‧第二全橋式整流器
121‧‧‧第三整流輸入端
122‧‧‧第四整流輸入端
123‧‧‧第三整流輸出端
124‧‧‧第四整流輸出端
130‧‧‧換流電路
132‧‧‧換流器電路
200‧‧‧升壓電路
201‧‧‧直流準位轉換電路
901‧‧‧太陽發電模組
902‧‧‧MPPT電力轉換器
903‧‧‧直流/交流濾波器
904‧‧‧市電電網
S1‧‧‧第一電力源
S1a‧‧‧第一電力源
S2‧‧‧第二電力源
O1‧‧‧第一直流輸出
O2‧‧‧第二直流輸出
C1‧‧‧電容
OP1‧‧‧第一比較器
OP2‧‧‧第二比較器
R1~R4‧‧‧分壓電阻
L‧‧‧電感器
S‧‧‧電晶體開關
D‧‧‧二極體
［圖1］係習知市電並聯系統之一例的電路示意圖。 ［圖2］係本發明第一實施例中之混合電源系統的方塊圖。 ［圖3］係本發明第二實施例中之混合電源系統的方塊圖。 ［圖4］係本發明第三實施例中之混合電源系統的電路示意圖。 ［圖5］係本發明第四實施例中之混合電源系統的電路示意圖。 ［圖6］係本發明第五實施例中之混合電源系統的電路示意圖。
1‧‧‧混合電源系統
10‧‧‧混合電源供應器
20‧‧‧綠能發電模組
30‧‧‧市電電網
40‧‧‧交流電器

Claims (10)

  1. 一種混合電源供應器，包括： 一混合能源控制電路，係連接複數電力源，以分別接收該等電力源的輸出電力，以及根據該等電力源之電力供應大小選擇該等電力源之至少其一作為輸出；及 一換流電路，係連接該混合能源控制電路，用以接收該混合能源控制電路的輸出並將其轉換成交流電力輸出， 其中，該混合能源控制電路包含： 複數電力源輸入端，以接收對應之該等電力源的輸出電力；及 複數單流向整流器，係包含至少一個二極體，各該單流向整流器之輸入端係耦接對應之該等電力源的輸入端，各該單流向整流器之輸出端係皆耦接該換流電路。
  2. 如請求項1所述之混合電源供應器，其中該等電力源的數量係為二而分別為該第一電力源及該第二電力源，該混合能源控制電路係分別接收該第一電力及該第二電力，其中該混合能源控制電路包括： 一第一電力源輸入端，該第一電力源輸入端連接該第一電力源，以接收該第一電力； 一第二電力源輸入端，該第二電力源輸入端連接該第二電力源，以接收該第二電力； 一第一單流向整流器，係包含至少一個二極體，其輸入端係耦接該第一電力源輸入端，其輸出端係耦接該換流電路；及 一第二單流向整流器，係包含至少一個二極體，其輸入端係耦接該第二電力源輸入端，其輸出端係耦接該換流電路。
  3. 如請求項2所述之混合電源供應器，其中該換流電路包含： 一電容，該電容之兩端分別耦接該第一單流向整流器的輸出端及該第二單流向整流器的輸出端；及 一換流器電路，係並聯該電容，該換流器電路之直流輸入端耦接該第一單流向整流器的輸出端及該第二單流向整流器的輸出端。
  4. 如請求項2所述之混合電源供應器， 其中該第一單流向整流器係為一第一全橋式整流器，係具有第一及第二整流輸入端與第一及第二整流輸出端，該第一及第二整流輸入端係耦接至該第一電力源的輸入端，該第一及第二整流輸出端係耦接至該換流電路的輸入端，以提供第一直流輸出至該換流電路；及 其中該第二單流向整流器係為一第二全橋式整流器，係具有第三及第四整流輸入端與第三及第四整流輸出端，該第三及第四整流輸入端係耦接至該第二電力源的輸入端，該第三及第四整流輸出端係耦接至該換流電路的輸入端，以提供直流輸出至該換流電路。
  5. 如請求項2所述之混合電源供應器， 其中當該混合能源控制電路判斷第一電力源所輸入的第一電力足夠供應該交流電器時，讓該第二單流向整流器關閉；及 其中當該混合能源控制電路判斷第一電力源所輸入的第一電力不足以供應該交流電器時，讓該第二單流向整流器導通。
  6. 如請求項2所述之混合電源供應器，其中該第一電力源係提供直流電力，該混合電源供應器更包含設置於該第一電力源及該第一電力源輸入端之間的一升壓電路，該升壓電路係將該第一電力源提供之直流電力的電壓升壓至一預設電壓準位。
  7. 一種混合電源系統，包括： 一綠能發電模組；及 一混合電源供應器，係連接該綠能發電模組及市電電網，並包含： 一混合能源控制電路，分別連接該綠能發電模組及市電電網，以分別接收該綠能發電模組所輸入的電力及市電電網所輸入的電力，以及根據該綠能發電模組與該市電電網之電力供應大小選擇至少其一作為輸出；及一換流電路，係連接該混合能源控制電路，用以接收該混合能源控制電路的輸出並將其轉換成交流電力輸出，其中，該混合能源控制電路包含：一第一電力源輸入端，該第一電力源輸入端連接該綠能發電模組，以接收該綠能發電模組所輸入的電力；一第二電力源輸入端，該第二電力源輸入端連接市電電網，以接收市電電網所輸入的電力；一第一單流向整流器，係包含至少一個二極體，其輸入端係耦接該第一電力源輸入端，其輸出端係耦接該換流電路；及一第二單流向整流器，係包含至少一個二極體，其輸入端係耦接該第二電力源輸入端，其輸出端係耦接該換流電路。
  8. 如請求項7所述之混合電源系統，其中該綠能發電模組係提供直流電力，該混合電源供應器更包含設置於該綠能發電模組與該第二電力源之間的一升壓電路，該升壓電路係將該綠能發電模組提供之直流電力的電壓升壓至一預設電壓準位。
  9. 如請求項7所述之混合電源系統，其中該換流電路包含： 一電容，該電容之兩端分別耦接該第一單流向整流器的輸出端及該第二單流向整流器的輸出端；及 一換流器電路，係並聯該電容，該換流器電路之二輸入端分別耦接該第一單流向整流器的輸出端及該第二單流向整流器的輸出端。
  10. 如請求項7所述之混合電源系統， 其中當該混合能源控制電路判斷該綠能發電模組所輸入的電力足夠供應該交流電器時，讓該第二單流向整流器關閉；及 其中當該混合能源控制電路判斷該綠能發電模組所輸入的電力不足以供應該交流電器時，讓該第二單流向整流器導通。
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