專利名稱：具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)，特別涉及一種具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近來，由于全球變暖，節(jié)能及減碳在工業(yè)界為相當(dāng)重要的課題。因此，替代能源(包含太陽能及風(fēng)力發(fā)電等)必定是未來的主要電力來源。在現(xiàn)有技術(shù)中，廣為人知的太陽能系統(tǒng)包含下列若干種類。第一種為獨(dú)立電力儲(chǔ)存系統(tǒng)。在此類型中，太陽能光電板(solar photovoltaic panel)所吸收的電力可傳送并儲(chǔ)存于電池組內(nèi)。若必要，所儲(chǔ)存的電力可由轉(zhuǎn)換器從直流轉(zhuǎn)換為交流，且接著通過線路傳輸，最后從交流轉(zhuǎn)換為直流，以施加于一般電子裝置上。第二種為回授型(feedback-type)電力系統(tǒng)。在此類型中，當(dāng)負(fù)荷較重且太陽能不足時(shí)，電力公司可提供商用電力。另一方面，當(dāng)輸出負(fù)荷較輕時(shí)，剩余的電力可回收給電力公司。第三種為協(xié)同系統(tǒng)(collaborativesystem)。在此類型中，太陽能直接轉(zhuǎn)換成交流電以施加于電子裝置上。若太陽能不足，則可引入商用電力。通過以上所述，應(yīng)得以領(lǐng)會(huì)的是，傳統(tǒng)的太陽能系統(tǒng)需要二個(gè)轉(zhuǎn)換程序，一為將直流轉(zhuǎn)換為交流，另一為將交流轉(zhuǎn)換回直流。因此，電力效率相當(dāng)?shù)汀?br>
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一目的在于提供一種具有多重輸入的電力系統(tǒng)，以克服上述困難及缺點(diǎn)。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種具有多重輸入的電力系統(tǒng)，所述具有多重輸入的電力系統(tǒng)包含
一電力路由器；
多數(shù)個(gè)電力輸入裝置，其連接至所述電力路由器；
一輸出單元，其連接至所述電力路由器；
其中，上述多數(shù)個(gè)電力輸入裝置包含太陽能光電板、交流電源、電池組或直流電源；以
及
上述電力路由器包含一控制單元并用以控制上述多數(shù)個(gè)電力輸入裝置的每一者之間的電能比率。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供另一種具有多重輸入的電力系統(tǒng)，所述具有多重輸入的電力系統(tǒng)包含
一電力路由器；
多數(shù)個(gè)電力輸入裝置，其連接至所述電力路由器；
一輸出單元，其連接至所述電力路由器；
一直流電網(wǎng)，其耦合至所述輸出單元；
一第一二極管，其I禹合于所述電力路由器與輸出單兀之間； 一第二二極管，其耦合于所述直流電網(wǎng)與輸出單元之間；以及其中當(dāng)所述電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，所述電力路由器通過導(dǎo)通第一二極管而提供電力至所述輸出單元，當(dāng)所述直流電網(wǎng)的電壓高于電力路由器時(shí)，所述直流電網(wǎng)通過導(dǎo)通第二二極管而提供電力至所述輸出單元。作為上述另一種具有多重輸入的電力系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中所述第一二極管的正極耦合至電力路由器的正極，而所述第一二極管的負(fù)極耦合至輸出單元。作為上述另一種具有多重輸入的電力系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中所述第二二極管的正極耦合至直流電網(wǎng)的正極，而所述第二二極管的負(fù)極耦合至輸出單元。作為上述另一種具有多重輸入的電力系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中所述電力路由器包含一控制單元并用以控制多數(shù)個(gè)電力輸入裝置的每一者之間的電能比率。作為上述另一種具有多重輸入的電力系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中所述具有多重輸入的電力系統(tǒng)還包含一繼電器，其耦合于所述直流電網(wǎng)與第一二極管之間，當(dāng)所述電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，所述電力路由器分享至直流電網(wǎng)的電力。本發(fā)明的另一目的在于提供具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)，所述具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)包含
多數(shù)個(gè)電力路由器；
多數(shù)個(gè)第一二極管，其耦合至所述電力路由器；
多數(shù)個(gè)輸出單元，其耦合至所述第一二極管；
多數(shù)個(gè)第二二極管，其耦合至所述輸出單元；
一直流電網(wǎng)，其耦合至所述第二二極管；
多數(shù)個(gè)繼電器，其耦合于所述第一二極管與直流電網(wǎng)之間，當(dāng)所述電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，所述電力路由器分享至直流電網(wǎng)的電力；以及
當(dāng)所述電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，所述電力路由器通過導(dǎo)通第一二極管而提供電力至所述輸出單元，當(dāng)所述直流電網(wǎng)的電壓高于電力路由器時(shí)，所述直流電網(wǎng)通過導(dǎo)通第二二極管而提供電力至所述輸出單元。作為上述一種具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中多數(shù)個(gè)電力路由器的每一者連接至多數(shù)個(gè)電力輸入裝置。作為上述一種具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中多數(shù)個(gè)電力路由器的每一者包含一控制單元并控制多數(shù)個(gè)電力輸入裝置的每一者之間的電能比率。作為上述一種具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中所述第一二極管的正極耦合至電力路由器的正極，而所述第一二極管的負(fù)極耦合至輸出單元。作為上述一種具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中所述第二二極管的正極耦合至直流電網(wǎng)的正極，而所述第二二極管的負(fù)極耦合至輸出單元。本發(fā)明所提供的多重輸入的分享式電力系統(tǒng)，不但可利用電力路由器的電力來源，還可利用來自于外部的直流電網(wǎng)的電能；此外，本發(fā)明可基于電力路由器或直流電網(wǎng)的電壓來決定利用電力路由器或直流電網(wǎng)；再者，當(dāng)電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，每一電力路由器可分享至直流電網(wǎng)的電力，且當(dāng)提供電能給輸出的電力路由器的電能不足時(shí)，直流電網(wǎng)可提供電力至輸出單元。因此，每一電力路由器可通過直流電網(wǎng)間接與其它者分 享其電力。故所有使用者的電能可通過本電力系統(tǒng)分享，借此可達(dá)到電能分享的效果。


圖1顯示本發(fā)明的一實(shí)施例；
圖2顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例；
圖3顯示本發(fā)明的又一實(shí)施例。主要元件符號(hào)說明
電力路由器-101 ;控制單元-102 ;太陽能光電板-103 ;交流電源-104 ;直流電源-105 ；電池組-106 ;輸出單元-107 ;連接器-108 ；
直流電網(wǎng)-201 ;第一二極管-202 ;第二二極管-203 ;繼電器-204 ;輸出單元-205。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將通過以下實(shí)施例與附圖加以詳細(xì)敘述。然而，應(yīng)得以領(lǐng)會(huì)的是，除說明書中所明確敘述以外，本發(fā)明可實(shí)行于廣大范圍的其它實(shí)施例中。參照?qǐng)D1，其顯示本發(fā)明具有多重輸入的電力系統(tǒng)的一實(shí)施例。本發(fā)明中的電力路由器101具有至少五個(gè)不同的連接端，其分別連接至太陽能光電板103、交流電源104、電池組106、直流電源105及輸出單元107。在此實(shí)施例中，太陽能光電板103耦合至電力路由器101，用以提供太陽能。交流電源104耦合至電力路由器101，用以提供交流電。直流電源105耦合至電力路由器101，用以提供直流電。輸出單元107耦合至電力路由器101，用以接收從電力路由器101所接收的電力。在某些實(shí)施例中，電力路由器101可僅利用一種電力來源來提供電能，而非與其它者并用。例如，電力路由器101可僅傳送太陽能光電板103的電力至輸出單元107。在某些實(shí)施例中，控制單元102可進(jìn)一步引入電力路由器101，用以控制或決定前述電力來源(包含太陽能光電板103、交流電源104、電池組106、直流電源105及輸出單元107)之間的電能比率。例如，提供給輸出單元107的電能的百分之五十可從太陽能光電板103獲得，百分之三十可從電池組106獲得，百分之十可從交流電源104獲得，而百分之十可從直流電源105獲得。前述電能比率的實(shí)例由控制單元102所決定，其可包含集成電路，用以執(zhí)行決定程序。此外，本發(fā)明可進(jìn)一步利用電力路由器101上的連接器108。連接器108可連接至遠(yuǎn)程終端(例如計(jì)算機(jī))，借此遠(yuǎn)程終端可控制控制單元102，以決定電能比率。再者，遠(yuǎn)程終端也可監(jiān)控電力系統(tǒng)的效率。在某些實(shí)施例中，連接器可包含RS232連接器、RS485連接器或其等同。于某些實(shí)施例中，本發(fā)明可進(jìn)一步包含多數(shù)個(gè)電池狀態(tài)線路(未圖示)，其連接至電池組106，用以偵測(cè)并監(jiān)控剩余電量。一般而言，太陽能光電板103可修改其中的逆變器(inverter)的工作周期(working cycle),以通過回授輸出電壓及電流并計(jì)算不同時(shí)間下的電力差值而產(chǎn)生最大電力，借此提供最大電力至電力路由器101。在此實(shí)施例中，太陽能光電板103的電壓可在150伏特(V)至550伏特的范圍，較佳為500伏特。交流電源104的電壓可為110伏特或220伏特，而其頻率可為50赫茲(Hz)或60赫茲。在某些實(shí)施例中，當(dāng)太陽能光電板103及電池組106的電能不足時(shí)，交流電源104可作為備援電源。換言之，若太陽能光電板103或電池組106的電能足夠時(shí)，交流電源104可暫停操作，借此節(jié)省從商用電力所衍生的成本。在某些實(shí)施例中，若輸出單元107需要135伏特的電壓及3千瓦的電力，則電力路由器101可將來自于太陽能光電板103、交流電源104、直流電源105及電池組106的電能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出(135伏特、22安培的直流電)，借此滿足輸出單元107的需求。由于電力路由器101可輸出穩(wěn)定的直流電至輸出單元107，故本發(fā)明的電力系統(tǒng)可廣泛地應(yīng)用于需要直流電的多種電子裝置上，例如筆記型計(jì)算機(jī)、發(fā)光二極管燈、電源供應(yīng)器、網(wǎng)絡(luò)路由器或其等同。參照?qǐng)D2，其顯示具有多重輸入的電力系統(tǒng)的另一實(shí)施例。此實(shí)施例的重要特征為本電力系統(tǒng)可利用電力路由器101或直流電網(wǎng)(DC grid) 201提供電能至輸出單元107。在此附圖中，電力路由器101仍然是連接至太陽能光電板103、交流電源104、直流電源105及電池組106，以用于接收來自此些裝置的電力。另外，電力路由器101也包含控制單元102，用以決定此些裝置之間的電能比率。在本實(shí)施例中，第一二極管202的正極耦合至電力路由器101的正極，而輸出單元107耦合至第一二極管202的負(fù)極。另一方面，第二二極管203的正極耦合至直流電網(wǎng)201的正極，而輸出單元107耦合至第二二極管203的負(fù)極。因此，基于二極管的固有特征，即二極管可僅產(chǎn)生單向電流，當(dāng)電力路由器101的電壓高于直流電網(wǎng)201時(shí)，由于第一二極管202導(dǎo)通，而第二二極管203未導(dǎo)通，故輸出單元107可接收來自于電力路由器101的電力。同樣地，當(dāng)直流電網(wǎng)201的電壓高于電力路由器101時(shí)，由于第二二極管203導(dǎo)通,而第一二極管202未導(dǎo)通,故輸出單兀107可接收來自于直流電網(wǎng)201的電力?；谝陨纤?，連接于第一二極管202及第二二極管203之間的導(dǎo)線或纜線可視為直流總線(DC bus)，用以橋接二個(gè)不同的電力來源。再者，本發(fā)明可自動(dòng)選擇具有較高電壓的電力來源，以供給電力至輸出單元107，借此平衡任一側(cè)的電能消耗情況。此外，本電力系統(tǒng)可進(jìn)一步包含繼電器204 (relay)，其耦合于第一二極管202與直流電網(wǎng)201之間，借此當(dāng)電力路由器101的電壓高于直流電網(wǎng)201時(shí)，電力路由器101的電能可通過繼電器204傳送至直流電網(wǎng)201，如此可達(dá)到分享電能的效果。在某些實(shí)施例中，繼電器204較佳為固態(tài)繼電器(solid state relay, SSR)。較佳地，固態(tài)繼電器可通常為開啟，即固態(tài)繼電器的輸出總是開啟，借此促進(jìn)電力路由器101與直流電網(wǎng)201分享電力。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明可進(jìn)一步包含緊急交流電源(未圖示)，其耦合至輸出單元107，用以在電力路由器101及直流電網(wǎng)201均無法利用時(shí)提供電力。應(yīng)注意的是，電力路由器101必須加以關(guān)閉，以防止緊急交流電源的電流流回至電力路由器101，且因此使電力路由器101故障。因此,本發(fā)明可進(jìn)一步利用斷路器(circuit breaker)(未圖示)，其連接于電力路由器101與輸出單元107之間，用以保護(hù)電力路由器101。圖3顯示本發(fā)明分享式電力系統(tǒng)的又一實(shí)施例。在此附圖中，分享式電力系統(tǒng)包含多數(shù)個(gè)電力路由器101、多數(shù)個(gè)第一二極管202，其各自耦合至電力路由器101、多數(shù)個(gè)輸出單元205，其各自耦合至第一二極管202、多數(shù)個(gè)第二二極管203，其各自耦合至輸出單元205、直流電網(wǎng)201，其耦合至上述多數(shù)個(gè)第二二極管203，以及多數(shù)個(gè)繼電器204，其各自耦合于對(duì)應(yīng)的第一二極管202與直流電網(wǎng)201之間，即每一繼電器204橫跨第二二極管203且連接于第一二極管202與直流電網(wǎng)201之間。因此，當(dāng)電力路由器101的電壓高于直流電網(wǎng)201時(shí)，每一電力路由器101可通過繼電器204分享至直流電網(wǎng)201的電力。此外，當(dāng)電力路由器101的電壓低于直流電網(wǎng)201時(shí)，直流電網(wǎng)201可提供電力至輸出單元205，以代替電力路由器101。因此，每一電力路由器101可通過直流電網(wǎng)201間接與其它者分享其電力。故所有使用者的電能可通過本電力系統(tǒng)分享。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)得以領(lǐng)會(huì)其用以說明本發(fā)明而非用以限定本發(fā)明，其專利保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求書的內(nèi)容為準(zhǔn)。舉凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明專利精神與范圍所作的等效改變或修飾等，均應(yīng)同理包含在本發(fā)明的權(quán)利要求書之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有多重輸入的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述具有多重輸入的電力系統(tǒng)包含 一電力路由器； 多數(shù)個(gè)電力輸入裝置，其連接至所述電力路由器； 一輸出單元，其連接至所述電力路由器； 其中，上述多數(shù)個(gè)電力輸入裝置包含太陽能光電板、交流電源、電池組或直流電源；以及 上述電力路由器包含一控制單元并用以控制上述多數(shù)個(gè)電力輸入裝置的每一者之間的電能比率。
2.—種具有多重輸入的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述具有多重輸入的電力系統(tǒng)包含 一電力路由器； 多數(shù)個(gè)電力輸入裝置，其連接至所述電力路由器； 一輸出單元，其連接至所述電力路由器； 一直流電網(wǎng)，其耦合至所述輸出單元； 一第一二極管，其I禹合于所述電力路由器與輸出單兀之間； 一第二二極管，其耦合于所述直流電網(wǎng)與輸出單元之間；以及其中當(dāng)所述電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，所述電力路由器通過導(dǎo)通第一二極管而提供電力至所述輸出單元，當(dāng)所述直流電網(wǎng)的電壓高于電力路由器時(shí)，所述直流電網(wǎng)通過導(dǎo)通第二二極管而提供電力至所述輸出單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有多重輸入的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述第一二極管的正極耦合至電力路由器的正極，而所述第一二極管的負(fù)極耦合至輸出單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有多重輸入的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述第二二極管的正極耦合至直流電網(wǎng)的正極，而所述第二二極管的負(fù)極耦合至輸出單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有多重輸入的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述電力路由器包含一控制單元并用以控制多數(shù)個(gè)電力輸入裝置的每一者之間的電能比率。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有多重輸入的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述具有多重輸入的電力系統(tǒng)還包含一繼電器，其耦合于所述直流電網(wǎng)與第一二極管之間，當(dāng)所述電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，所述電力路由器分享至直流電網(wǎng)的電力。
7.一種具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)，其特征在于，所述具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)包含 多數(shù)個(gè)電力路由器； 多數(shù)個(gè)第一二極管，其耦合至所述電力路由器； 多數(shù)個(gè)輸出單元，其耦合至所述第一二極管； 多數(shù)個(gè)第二二極管，其耦合至所述輸出單元； 一直流電網(wǎng)，其耦合至所述第二二極管； 多數(shù)個(gè)繼電器，其耦合于所述第一二極管與直流電網(wǎng)之間，當(dāng)所述電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，所述電力路由器分享至直流電網(wǎng)的電力；以及 當(dāng)所述電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，所述電力路由器通過導(dǎo)通第一二極管而提供電力至所述輸出單元，當(dāng)所述直流電網(wǎng)的電壓高于電力路由器時(shí)，所述直流電網(wǎng)通過導(dǎo)通第二二極管而提供電力至所述輸出單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)，其特征在于，多數(shù)個(gè)電力路由器的每一者連接至多數(shù)個(gè)電力輸入裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)，其特征在于，多數(shù)個(gè)電力路由器的每一者包含一控制單元并控制多數(shù)個(gè)電力輸入裝置的每一者之間的電能比率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)，其特征在于，所述第一二極管的正極耦合至電力路由器的正極，而所述第一二極管的負(fù)極耦合至輸出單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)，其特征在于，所述第二二極管的正極耦合至直流電網(wǎng)的正極，而所述第二二極管的負(fù)極耦合至輸出單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有多重輸入的分享式電力系統(tǒng)，包含電力路由器；多數(shù)個(gè)電力輸入裝置，其連接至電力路由器；第一二極管，其耦合于電力路由器；輸出單元，其耦合至第一二極管；第二二極管，其耦合至輸出單元；直流電網(wǎng)，其耦合至第二二極管；繼電器，其耦合于第一二極管與直流電網(wǎng)之間，當(dāng)所述電力路由器的電壓高于直流電網(wǎng)時(shí)，所述電力路由器通過導(dǎo)通第一二極管而提供電力至輸出單元，當(dāng)所述直流電網(wǎng)的電壓高于電力路由器時(shí)，所述直流電網(wǎng)通過導(dǎo)通第二二極管而提供電力至輸出單元。本發(fā)明的多重輸入的分享式電力系統(tǒng)，每一電力路由器可通過直流電網(wǎng)間接與其它者分享其電力，故所有使用者的電能可通過本電力系統(tǒng)分享，以達(dá)到電能分享的效果。
文檔編號(hào)H02J9/06GK103036301SQ20121003685
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者斯興中 申請(qǐng)人:大中華云端計(jì)算股份有限公司