專利名稱：自然能源電力倍能充放電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不會(huì)有最大功率轉(zhuǎn)移問題，能使自然能源電力得到最高利用率的自然能源電力倍能充放電裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著高油價(jià)時(shí)代的來臨與社會(huì)對(duì)節(jié)能議題的重視，全球太陽能與風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)愈趨發(fā)達(dá)。若能有效利用大自然的太陽能或風(fēng)力，不僅可以克服目前石化能源日益短缺的問題，亦可避免由火力發(fā)電廠或核電廠所造成的溫室效應(yīng)與核廢料之處理等環(huán)保問題。故大自然綠色能源中，太陽能光電與風(fēng)力利用是近年來備受各界的關(guān)注，而太陽能與風(fēng)力轉(zhuǎn)換電能的效率，則是最具發(fā)展性的研究領(lǐng)域。太陽能發(fā)電原理，簡單的說，是利用太陽能芯片(電池)吸收0.2μπι 0.4μπι波長的太陽光，將光能轉(zhuǎn)換成電能輸出一種發(fā)電方式。雖半導(dǎo)體技術(shù)的提升，有助于太陽能芯片光能轉(zhuǎn)換電能的效率，唯太陽能芯片所產(chǎn)生的電是電能(CELL)不是電力(Battery)，如圖1，在透過充電電路10對(duì)蓄電池20充電時(shí)，為符合圖2所示等效電路之最大功率移轉(zhuǎn)定理，如圖1，充電電路是由一電感L、一晶體管Q、一控制晶體管Q的控制器IC及一二極管D1 所構(gòu)成，以電流充電方式對(duì)蓄電池20充電，因此造成反應(yīng)效率差、電力儲(chǔ)存少(最大值只有一半)、充電速度慢、充電溫度高，且蓄電池20無法快速放電(高溫會(huì)造成電池受損)，以及無法同時(shí)充電與放電(因路徑只有一條)；若這些技術(shù)難題無法克服，則太陽能芯片(電池)在產(chǎn)業(yè)上，還是無法得到優(yōu)化利用。風(fēng)力發(fā)電原理，是利用大自然的空氣對(duì)流風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電力輸出的一種發(fā)電方式。一般而言，風(fēng)力發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電，必須經(jīng)功率因素調(diào)整或處理才能提供符合匹配的電力給負(fù)載使用；如圖3，習(xí)用用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)30上的PFC功率因素調(diào)整處理電路40，是利用一 IC芯片41觸發(fā)一晶體管Q，使輸入端電源經(jīng)整流器42整流后，通過一電感L形成與逆變器43共振的電源，再由逆變器43直流轉(zhuǎn)換成交流的輸出電力給負(fù)載；唯，習(xí)用PFC功率因素調(diào)整處理電路40用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)30上當(dāng)電源使用，基本上，風(fēng)停了自然就停電，且風(fēng)速過大時(shí)，如圖4，風(fēng)力發(fā)電機(jī)30必須靠剎車電阻器31來耗散，甚至要停機(jī)(保護(hù))；若欲在習(xí)用PFC功率因素調(diào)整處理電路40上設(shè)儲(chǔ)電(蓄電池)設(shè)備，勢(shì)必會(huì)因充電與放電同路徑而無法充電，且無論電源有無儲(chǔ)存；都必須面臨最大功率移轉(zhuǎn)的損耗問題。是以，大自然能源的利用，既使太陽能芯片，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率不斷提升，然而，當(dāng)電源使用時(shí)所必須面臨的最大功率移轉(zhuǎn)問題，卻使能源無法充份得到最高的利用率 (至少有一半以上的電能，在電源輸出過程中損耗)；有了無窮級(jí)共振艙，雖使電源以電子流的型態(tài)供給負(fù)載使用的構(gòu)思有了技術(shù)性突破的開端，唯，對(duì)無窮級(jí)共振艙的建構(gòu)與組件運(yùn)用，仍須再進(jìn)一步研發(fā)，才能真正使太陽能芯片或風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電源完全克服最大功率移轉(zhuǎn)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種自然能源電力倍能充放電裝置，該裝置能使自然能源電力得到最高利用率。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種自然能源電力倍能充放電裝置，包括一整流電路，該整流電路與至少一個(gè)自然能源發(fā)電裝置的發(fā)出電端電性連接；該整流電路的一極端連接有一第一無窮級(jí)共振艙且其另一極端并聯(lián)有一第二無窮級(jí)共振艙；該第一無窮級(jí)共振艙通過二極管與逆變器一端電性連接，且該二極管的兩端分別通過第一晶體管和第一蓄電池與整流電路的另一極端并聯(lián)電性連接；該第二無窮級(jí)共振艙通過第二晶體管與整流電路一極端電性連接且其通過另一二極管與逆變器另一端電性連接，且該另一二極管連接逆變器的線路與第一蓄電池之間連接有第二蓄電池；其中，該第一無窮級(jí)共振艙至少是由一第一電感并聯(lián)相互串聯(lián)的一第一電性阻尼器及一第一電容所構(gòu)成，且該第一晶體管是由一第一 IC芯片觸發(fā)；該第二無窮級(jí)共振艙至少是由一第二電感并聯(lián)相互串聯(lián)的一第二電性阻尼器及一第二電容所構(gòu)成，且該第二晶體管是由第二 IC芯片觸發(fā)，發(fā)電裝置發(fā)出的電通過整流電路整流處理后，經(jīng)由第一、二無窮級(jí)共振艙在整流電路二極端形成共振、阻尼效應(yīng)及產(chǎn)生電性泵的作用，據(jù)以使電的儲(chǔ)存，不會(huì)有最大功率轉(zhuǎn)移的問題，可倍能的取出最大電能在第一、二蓄電池上充電；且由于充電與放電路徑不通，該第一、二蓄電池充電過程中，還能同時(shí)放電給逆變器輸出電源給負(fù)載，達(dá)到自然能源電力高利用率的效能。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一蓄電池及第二蓄電池為鋰電池(或?yàn)橥再|(zhì)的快充式蓄電池)，據(jù)以使發(fā)電裝置所發(fā)出的電得到快充儲(chǔ)存及直接放電使用的效果。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一無窮極共振艙的第一電感以及第二無窮極共振艙的第二電感皆是由線圈與含強(qiáng)磁的鐵芯所構(gòu)成的電感器，據(jù)以使在第一、二超級(jí)電感上所產(chǎn)生的電性泵作用，能和性質(zhì)為超大電容性負(fù)載的第一、二蓄電池構(gòu)成匹配。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述整流電路具有R、S、T級(jí)入電端，所述發(fā)電裝置為具有R、S、T極出電端的三相發(fā)電裝置，該整流電路的R、S、T極入電端與三相發(fā)電裝置的R、 S、T極出電端電性連接，據(jù)以使整流電路實(shí)現(xiàn)對(duì)三相發(fā)電裝置所發(fā)出的電進(jìn)行整流。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述三相發(fā)電裝置為三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述整流電路具有P、N極入電端，所述發(fā)電裝置為具有P、N極出電端的雙相發(fā)電裝置，該整流電路的P、N極入電端與雙相發(fā)電裝置的P、N極出電端電性連接，據(jù)以使整流電路實(shí)現(xiàn)對(duì)雙相發(fā)電裝置所發(fā)出的電進(jìn)行整流。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雙相發(fā)電裝置為太陽能發(fā)電芯片裝置。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述整流電路包含有R、S、T級(jí)入電端及P、N極入電端， 所述發(fā)電裝置包括有具有R、S、T極出電端的三相發(fā)電裝置和具有P、N極出電端的雙相發(fā)電裝置，該整流電路的R、S、T極入電端與三相發(fā)電裝置的R、S、T極出電端電性連接，該整流電路的P、N極入電端與雙相發(fā)電裝置的P、N極出電端電性連接，據(jù)以使整流電路同時(shí)提供對(duì)三相發(fā)電裝置及雙相發(fā)電裝置所發(fā)出的電的整流。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述三相發(fā)電裝置為三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述雙相發(fā)電裝置為太陽能發(fā)電芯片裝置。本發(fā)明的有益效果是發(fā)電裝置發(fā)出的電通過整流電路整流處理后，經(jīng)由第一、二無窮級(jí)共振艙在整流電路二極端形成共振、阻尼效應(yīng)及產(chǎn)生電性泵的作用，據(jù)以使電的儲(chǔ)存，不會(huì)有最大功率轉(zhuǎn)移的問題，可倍能的取出最大電能在第一、二蓄電池上充電；且由于充電與放電路徑不通，該第一、二蓄電池充電過程中，還能同時(shí)放電給逆變器輸出電源給負(fù)載，達(dá)到自然能源電力高利用率的效能。


圖1為本發(fā)明所對(duì)比的原有技術(shù)中習(xí)用的太陽能芯片充電的電路示意
圖2為本發(fā)明所對(duì)比的原有技術(shù)中習(xí)用的最大功率轉(zhuǎn)移的等效電路示意圖；圖3為本發(fā)明所對(duì)比的原有技術(shù)中習(xí)用的利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率因素調(diào)整處理電路示意圖；圖4為本發(fā)明所對(duì)比的原有技術(shù)中習(xí)用的利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)的剎車電阻構(gòu)造示意圖；圖5為本發(fā)明構(gòu)造電路示意圖；主要組件符號(hào)說明充電電路10電感L晶體管Q二極管D1蓄電池20風(fēng)力發(fā)電機(jī)30剎車電阻31功率因素調(diào)整處理電路40IC芯片41整流器42逆變器43整流電路50第一無窮級(jí)共振艙51 第一超級(jí)電感L1第一電性阻尼器Xu1第一電容C1第二無窮級(jí)共振艙52 第二超級(jí)電感L2第二電性阻尼器Xu2 二極管Dp D2第一晶體管Q1第二晶體管Q2第一蓄電池53第二蓄電池54第一 IC芯片55第二 IC芯片56發(fā)電裝置60三相發(fā)電裝置60A雙相發(fā)電裝置60B逆變器70
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種自然能源電力倍能充放電裝置，如圖5，是由一整流電路50與至少一自然能源發(fā)電裝置60之發(fā)出電端電性連接；該整流電路60的一極端具有一第一無窮級(jí)共振艙51及二極端并聯(lián)有一第二無窮級(jí)共振艙52 ；該第一無窮級(jí)共振艙51，系透過一二極管 D1與逆變器70 —端電性連接，且該二極管D1的兩端，分別并聯(lián)的具有一第一晶體管Q1及一第一蓄電池53與整流電路50的另一極端電性連接；該第二無窮級(jí)共振艙52，系透過一第二晶體管Q2與整流電路50 —極端電性連接，及透過另一二極管D2與該逆變器70另一端電性連接，且該另一二極管D2與逆變器70的連接線路上還并聯(lián)的具有一第二蓄電池54 ；其中，該第一無窮級(jí)共振艙51，至少是由一第一超級(jí)電感L1并聯(lián)相互串接的一第一電性阻尼器Xu1及一第一電容C1所構(gòu)成，且該第一晶體管Q1是由一第一 IC芯片55觸發(fā)；該第二無窮級(jí)共振艙52，至少是由一第二超級(jí)電感L2并聯(lián)相互串接的一第二電性阻尼器Xu2及一第二電容C2所構(gòu)成，且該第二晶體管Q2是由第二 IC芯片56觸發(fā)；俾發(fā)電裝置60，發(fā)出的電透過整流電路50整流處理后，藉由第一、二無窮級(jí)共振艙51、52在整流電路50 二極端所形成的共振、阻尼效應(yīng)及產(chǎn)生電性泵的作用，據(jù)以使電的儲(chǔ)存，不會(huì)有最大功率移轉(zhuǎn)的問題， 可倍能的取出最大電能在第一、二蓄電池53、54上充電；且由于充電與放電路徑不同，該第一、二蓄電池53、54充電過程中，還能同時(shí)放電給逆變器70輸出電源給負(fù)載；達(dá)到自然能源電力高利用率的效能。根據(jù)上述實(shí)施例，其中，如圖5，該第一蓄電池53及第二蓄電池54，為鋰電池或?yàn)橥再|(zhì)的快充式蓄電池，據(jù)以使發(fā)電裝置60所發(fā)出的電得到快充儲(chǔ)存及直接放電使用的效果。根據(jù)上述實(shí)施例 ，其中，如圖5，該第一無窮級(jí)共振艙51的第一超級(jí)電感！^，及第二無窮級(jí)共振艙52的第二超級(jí)電感L2，皆是由線圈與含強(qiáng)磁的鐵芯所構(gòu)成電感器，據(jù)以在第一、二超級(jí)電感U、L2上所產(chǎn)生的電性泵作用，能和性質(zhì)為超大電容性負(fù)載的第一、二蓄電池構(gòu)成匹配。根據(jù)上述實(shí)施例，其中，如圖5，該整流電路50，具有R、S、T三極入電端，自然能源發(fā)電裝置60為三相發(fā)電裝置60A時(shí)，能由該整流電路50的三級(jí)入電端R、S、T極入電端與三相發(fā)電裝置60A的R、S、T極出電端電性連接，據(jù)以使整流電路50提供對(duì)三相發(fā)電裝置 60A所發(fā)出的電進(jìn)行整流；又，上述的三相發(fā)電裝置60A，實(shí)施上，可以是三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)。根據(jù)上述實(shí)施例，其中，如圖4，該整流電路具有二級(jí)入電端P、N極入電端，自然能源發(fā)電裝置60為雙相發(fā)電裝置60B時(shí)，能由該整流電路50的P、N極入電端與雙相發(fā)電裝置60B的P、N極出電端電性連接，據(jù)以使整流電路50對(duì)雙相發(fā)電裝置60B所發(fā)出的電進(jìn)行整流；而上述的雙相發(fā)電裝置60B，可以是太陽能發(fā)電芯片裝置。根據(jù)上述實(shí)施例，其中，如圖4，該整流電路50包含有R、S、T極入電端及P、N極入電端，自然能源發(fā)電裝置60同時(shí)存在有三相發(fā)電裝置60A及雙相發(fā)電裝置60B時(shí)，能由整流電路60的R、S、T極入電端與三相發(fā)電裝置60A的R、S、T極出電端電性連接，及能由P、 N極入電端與雙相發(fā)電裝置60B的P、N極出電端電性連接，據(jù)以使整流電路50同時(shí)對(duì)三相發(fā)電裝置60A及雙相發(fā)電裝置60B所發(fā)出的電進(jìn)行整流；而上述的三相發(fā)電裝置60A及雙相發(fā)電裝置60B，可以對(duì)應(yīng)分別是三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)及太陽能發(fā)電芯片裝置。以上說明，僅屬本發(fā)明方法較佳具體實(shí)施例，舉凡就上述實(shí)施例所作之等效方法簡易變更，仍應(yīng)屬本發(fā)明技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種自然能源電力倍能充放電裝置，其特征在于包括一整流電路(50)，該整流電路(50)與至少一個(gè)自然能源發(fā)電裝置(60)的發(fā)出電端電性連接；該整流電路(50)的一極端連接有一第一無窮級(jí)共振艙(51)且其另一極端并聯(lián)有一第二無窮級(jí)共振艙(52)；該第一無窮級(jí)共振艙(51)通過二極管(D1)與逆變器(70) —端電性連接，且該二極管(D1)的兩端分別通過第一晶體管(Q1)和第一蓄電池(53)與整流電路(50)的另一極端并聯(lián)電性連接；該第二無窮級(jí)共振艙(52)通過第二晶體管(Q2)與整流電路(50) —極端電性連接且其通過另一二極管(D2)與逆變器(70)另一端電性連接，且該另一二極管(D2)連接逆變器(70)的線路與第一蓄電池(53)之間連接有第二蓄電池(54)；其中，該第一無窮級(jí)共振艙(51)至少是由一第一電感(L1)并聯(lián)相互串聯(lián)的一第一電性阻尼器(Xu1)及一第一電容 C1所構(gòu)成，且該第一晶體管(Q1)是由一第一 IC芯片(55)觸發(fā)；該第二無窮級(jí)共振艙(52) 至少是由一第二電感(L2)并聯(lián)相互串聯(lián)的一第二電性阻尼器(Xu2)及一第二電容(C2)所構(gòu)成，且該第二晶體管(Q2)是由第二 IC芯片(56)觸發(fā)，發(fā)電裝置(60)發(fā)出的電通過整流電路(50)整流處理后，經(jīng)由第一、二無窮級(jí)共振艙(51、52)在整流電路(50) 二極端形成共振、阻尼效應(yīng)及產(chǎn)生電性泵的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然能源電力倍能充放電裝置，其特征在于所述第一蓄電池(53)及第二蓄電池(54)為鋰電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然能源電力倍能充放電裝置，其特征在于所述第一無窮極共振艙(51)的第一電感(L1)以及第二無窮極共振艙(52)的第二電感(L2)皆是由線圈與含強(qiáng)磁的鐵芯所構(gòu)成的電感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然能源電力倍能充放電裝置，其特征在于所述整流電路 (50)具有R、S、T級(jí)入電端，所述發(fā)電裝置(60)為具有R、S、T極出電端的三相發(fā)電裝置 (60A)，該整流電路(50)的R、S、T極入電端與三相發(fā)電裝置(60A)的R、S、T極出電端電性連接 。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自然能源電力倍能充放電裝置，其特征在于所述三相發(fā)電裝置(60A)為三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然能源電力倍能充放電裝置，其特征在于所述整流電路 (50)具有P、N極入電端，所述發(fā)電裝置(60)為具有P、N極出電端的雙相發(fā)電裝置(60B)， 該整流電路(50)的P、N極入電端與雙相發(fā)電裝置(60B)的P、N極出電端電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自然能源電力倍能充放電裝置，其特征在于所述雙相發(fā)電裝置(60B)為太陽能發(fā)電芯片裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然能源電力倍能充放電裝置，其特征在于所述整流電路 (50)包含有R、S、T級(jí)入電端及P、N極入電端，所述發(fā)電裝置(60)包括有具有R、S、T極出電端的三相發(fā)電裝置(60A)和具有P、N極出電端的雙相發(fā)電裝置(60B)，該整流電路(50) 的R、S、T極入電端與三相發(fā)電裝置(60A)的R、S、T極出電端電性連接，該整流電路(50) 的P、N極入電端與雙相發(fā)電裝置(60B)的P、N極出電端電性連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自然能源電力倍能充放電裝置，其特征在于所述三相發(fā)電裝置為三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述雙相發(fā)電裝置為太陽能發(fā)電芯片裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自然能源電力倍能充放電裝置，是由一整流器電性連接自然能源電力產(chǎn)生器的電力發(fā)出端；該整流器的一極端具有第一無窮級(jí)共振艙，及二極端并聯(lián)有一第二無窮級(jí)共振艙；俾發(fā)電裝置，發(fā)出的電透過整流電路整流處理后，藉由第一、二無窮級(jí)共振艙在整流電路二極端所形成的共振、阻尼效應(yīng)及產(chǎn)生電性泵的作用，據(jù)以使電的儲(chǔ)存，不會(huì)有最大功率移轉(zhuǎn)的問題，可倍能的取出最大電能在第一、二蓄電池上充電；且由于充電與放電路徑不同，該第一、二蓄電池充電過程中，還能同時(shí)放電給逆變器輸出電源給負(fù)載；達(dá)到自然能源電力高利用率的效能。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102244396SQ20101017246
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者徐夫子 申請(qǐng)人:凃杰生, 徐夫子