太陽(yáng)能遮蔭電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電路，尤其涉及一種太陽(yáng)能遮蔭電路。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能發(fā)電為目前被廣泛用來(lái)產(chǎn)生替代能源的方法之一，其發(fā)電方式較傳統(tǒng)發(fā)電(例如，火力或水力)更加環(huán)保。然而，太陽(yáng)能發(fā)電的太陽(yáng)能板及其模塊的使用壽命卻受到很多因素的影響，大幅影響了太陽(yáng)能發(fā)電的穩(wěn)定性。
[0003]一般來(lái)說(shuō)，影響太陽(yáng)能板及其模塊使用壽命的因素之一在于遮蔭效應(yīng)的影響，當(dāng)太陽(yáng)能板中用于接收將太陽(yáng)能量轉(zhuǎn)換為電力的太陽(yáng)能電池發(fā)生遮蔭效應(yīng)時(shí)，被遮蔭的太陽(yáng)能電池片內(nèi)阻高，進(jìn)而發(fā)熱，隨著發(fā)熱的時(shí)間增加，太陽(yáng)能電池故障的機(jī)率便上升，且整個(gè)太陽(yáng)能模塊的得電率下降。為解決上述問(wèn)題，目前業(yè)界普遍使用二極管來(lái)達(dá)到太陽(yáng)能電池的防護(hù)。在遮蔭效應(yīng)發(fā)生時(shí)，二極管可避免逆電流灌入太陽(yáng)能電池，進(jìn)而可保護(hù)太陽(yáng)能電池免于燒毀的可能。
[0004]然而，二極管卻可能因?qū)〞r(shí)的高溫散熱不良，且因流過(guò)大量電流，導(dǎo)致二極管損傷，自然無(wú)法達(dá)到保護(hù)太陽(yáng)能電池的功效，進(jìn)而影響太陽(yáng)能板及其模塊的運(yùn)作。即使二極管未損毀，但操作在高溫環(huán)境下，二極管產(chǎn)生高損耗，太陽(yáng)能板及其模塊的發(fā)電效果亦不佳。
[0005]因此，如何改善上述問(wèn)題使太陽(yáng)能發(fā)電能更普及，實(shí)為業(yè)界急需解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種可改善因遮蔭狀況而導(dǎo)致太陽(yáng)能電池單元無(wú)法正常工作的太陽(yáng)能遮蔭電路。
[0007]—種太陽(yáng)能遮蔭電路，耦接至旁路串聯(lián)連接的多個(gè)太陽(yáng)能電池單元，其包括:
[0008]一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)開(kāi)關(guān)組,包含多個(gè)MOS開(kāi)關(guān)，每個(gè)MOS開(kāi)關(guān)與相對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)能電池單元并聯(lián)耦接；以及
[0009]一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元組，包含多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分別輸出一個(gè)控制信號(hào)至相對(duì)應(yīng)的所述MOS開(kāi)關(guān)，用以控制所述MOS開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；
[0010]其中，當(dāng)遮蔭狀況發(fā)生時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元輸出所述控制信號(hào)至相對(duì)應(yīng)的所述MOS開(kāi)關(guān)，以控制該MOS開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。
[0011]所述太陽(yáng)能遮蔭電路，其還包含:
[0012]一個(gè)振蕩器，其透過(guò)總線耦接至所述開(kāi)關(guān)組以及所述驅(qū)動(dòng)電路組，定時(shí)輸出一個(gè)解除信號(hào)，其中，當(dāng)遮蔭狀況解除時(shí)，該振蕩器所輸出的所述解除信號(hào)用以斷開(kāi)相對(duì)應(yīng)的所述MOS開(kāi)關(guān)。
[0013]所述振蕩器利用一個(gè)耦接至所述MOS開(kāi)關(guān)的上拉電阻，以一固定頻率定時(shí)地輸出所述解除信號(hào)。
[0014]所述太陽(yáng)能遮蔭電路，它還包含:
[0015]一個(gè)過(guò)熱保護(hù)單元，其透過(guò)總線耦接至所述開(kāi)關(guān)組以及所述驅(qū)動(dòng)電路組，當(dāng)過(guò)熱狀況發(fā)生時(shí)，所述過(guò)熱保護(hù)單元輸出一個(gè)過(guò)熱信號(hào)，控制發(fā)生過(guò)熱狀況的所述開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。
[0016]所述過(guò)熱保護(hù)單元包含至少一個(gè)溫感器。
[0017]所述溫感器包含熱敏電阻。
[0018]所述溫感器包含二極管。
[0019]所述驅(qū)動(dòng)單元組輸出所述控制信號(hào)至所述MOS開(kāi)關(guān)的閘極，以導(dǎo)通所述MOS開(kāi)關(guān)，進(jìn)而形成一個(gè)旁路路徑以旁路發(fā)生所述遮蔭狀況的太陽(yáng)能電池單元。
[0020]所述驅(qū)動(dòng)單元組為運(yùn)算放大器。
[0021 ] 所述MOS開(kāi)關(guān)為PMOS開(kāi)關(guān)。
[0022]所述太陽(yáng)能遮蔭電路，它還包含一個(gè)二極管，耦接于所述串聯(lián)耦接太陽(yáng)能電池單元的最后一個(gè)太陽(yáng)能電池單元。
[0023]所述MOS開(kāi)關(guān)為NMOS開(kāi)關(guān)。
[0024]所述太陽(yáng)能遮蔭電路，它還包含一個(gè)二極管，耦接于所述串聯(lián)耦接太陽(yáng)能電池單元的第一個(gè)太陽(yáng)能電池單元。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]本發(fā)明利用電子開(kāi)關(guān)(例如，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)或二極管搭配半導(dǎo)體開(kāi)關(guān))基于太陽(yáng)能電池單元所產(chǎn)生的電壓進(jìn)行旁路太陽(yáng)能電池單元，進(jìn)而使整個(gè)太陽(yáng)能模塊正常工作；本發(fā)明的過(guò)熱保護(hù)單元，避免電子開(kāi)關(guān)過(guò)熱或環(huán)境溫度過(guò)高使組件燒毀；本發(fā)明的解鎖單元，可在遮蔭狀況或過(guò)熱狀況解除時(shí)，立即將被旁路的太陽(yáng)能電池單元解鎖以恢復(fù)正常工作，可最佳化太陽(yáng)能發(fā)電模塊所產(chǎn)出的電力。通過(guò)過(guò)熱保護(hù)單元以及振蕩器的搭配，可隨時(shí)依照嚴(yán)劣氣候微調(diào)太陽(yáng)能發(fā)電模塊，使太陽(yáng)能發(fā)電模塊的工作最佳化。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的太陽(yáng)能遮蔭電路示意圖。
[0028]【主要組件符號(hào)說(shuō)明】
[0029]12_1:第一開(kāi)關(guān)
[0030]12_2:第二開(kāi)關(guān)
[0031]12_3:第三開(kāi)關(guān)
[0032]14_1:第一驅(qū)動(dòng)單元
[0033]14_2:第二驅(qū)動(dòng)單元
[0034]16:過(guò)熱保護(hù)單元
[0035]18:振蕩器
[0036]20_1:第一太陽(yáng)能電池單元
[0037]20_2:第二太陽(yáng)能電池單元
[0038]20_3:第三太陽(yáng)能電池單元
[0039]22_1:第一控制信號(hào)
[0040]22_2:第二控制信號(hào)
[0041]22_3:過(guò)熱信號(hào)
[0042]22_4:解除信號(hào)
[0043]24_1:第一溫感器
[0044]24_2:第二溫感器
[0045]26:總線
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0047]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的太陽(yáng)能遮蔭電路示意圖。如圖中所示，太陽(yáng)能遮蔭電路包含開(kāi)關(guān)組，其包含多個(gè)開(kāi)關(guān)，如第一開(kāi)關(guān)12_1、第二開(kāi)關(guān)12_2和第三開(kāi)關(guān)12_3 ；驅(qū)動(dòng)單元組，用以控制所述開(kāi)關(guān)；過(guò)熱保護(hù)單元16、振蕩器18以及總線26。
[0048]所述第一開(kāi)關(guān)12_1、第二開(kāi)關(guān)12_2、第三開(kāi)關(guān)12_3連接至相對(duì)應(yīng)的第一太陽(yáng)能電池單元20_1、第二太陽(yáng)能電池單元20_2和第三太陽(yáng)能電池單元20_3，用以提供一個(gè)旁路路徑以繞過(guò)所述第一太陽(yáng)能電池單元20_1、第二太陽(yáng)能電池單元20_2和第三太陽(yáng)能電池單元 20—3。
[0049]在實(shí)施例中，第一太陽(yáng)能電池單元20_1、第二太陽(yáng)能電池單元20_2和第三太陽(yáng)能電池單元20_3連接至第一開(kāi)關(guān)12_1、第二開(kāi)關(guān)12_2、第三開(kāi)關(guān)12_3。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，本發(fā)明的開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)單元以及太陽(yáng)能電池單元的個(gè)數(shù)并不局限于此，可依照太陽(yáng)能發(fā)電模塊的規(guī)模大小調(diào)整。
[0050]在實(shí)施例中，第一太陽(yáng)能電池單元20_1、第二太陽(yáng)能電池單元20_2和第三太陽(yáng)能電池單元20_3串聯(lián)連接，第一開(kāi)關(guān)12_1與第一太陽(yáng)能電池單元20_1并聯(lián)連接；相同地，第二開(kāi)關(guān)12_2與第二太陽(yáng)能電池單元20_2并聯(lián)連接，第三開(kāi)關(guān)12_3與第三太陽(yáng)能電池單元20_3并聯(lián)連接。在實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)12_1?12_3為半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，例如，第一開(kāi)關(guān)12_1可為二極管，第二開(kāi)關(guān)12_2以及第三開(kāi)關(guān)12_3可為金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)，但本發(fā)明并不以此為限，開(kāi)關(guān)12_1?12_3可依使用者所需調(diào)整類(lèi)型。在較佳實(shí)施例中，第二開(kāi)關(guān)12_2以及第三開(kāi)關(guān)12_3為P通道金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)，第一開(kāi)關(guān)12_1的陽(yáng)極耦接至地，第一開(kāi)關(guān)12_1的陰極耦接至第二開(kāi)關(guān)12_2的汲極，第二開(kāi)關(guān)12_2的源極耦接至第三開(kāi)關(guān)12_3的汲極，以此類(lèi)推。然而，本發(fā)明并不以此為限，可依使用者需求而調(diào)整開(kāi)關(guān)12_1?12_3的態(tài)樣及連接關(guān)系。
[0051]如圖1中所示，驅(qū)動(dòng)單元組包含第一驅(qū)動(dòng)單元14_1以及第二驅(qū)動(dòng)單元14_2，其依據(jù)太陽(yáng)能電池單元的電壓狀況控制第二開(kāi)關(guān)12_2以及第三12_3的導(dǎo)通。本技術(shù)領(lǐng)域人員可知，驅(qū)動(dòng)單元的數(shù)量是基于開(kāi)關(guān)的數(shù)量決定，本實(shí)施例僅為例示。第一驅(qū)動(dòng)單元14_1以及第二驅(qū)動(dòng)單元14_2分別輸出第一控制信號(hào)22_1以及第二控制信號(hào)22_2至開(kāi)關(guān)第二12_2以及第三12_3的閘極，進(jìn)而控制第二開(kāi)關(guān)12_2以及第三12_3導(dǎo)通。在實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)單元14_1以及第二驅(qū)動(dòng)單元14_2可為運(yùn)算放大器(本發(fā)明并不以此為限)，通過(guò)比較相鄰太陽(yáng)能電池單元的電壓是否平衡，判斷是否導(dǎo)通第二開(kāi)關(guān)12_2以及第三開(kāi)關(guān)12_3。
[0052]當(dāng)太陽(yáng)能遮蔭電路運(yùn)作且無(wú)遮蔭狀況時(shí)，太陽(yáng)能板接收太陽(yáng)能光以發(fā)電至第一太陽(yáng)能電池單元20_1、第二太陽(yáng)能電池單元20_2和第三太陽(yáng)能電池單元20_3，此時(shí)第一太陽(yáng)能電池單元20_1、第二太陽(yáng)能電池單元20_2和第三太陽(yáng)能電池單元20_3的電壓AJM、BJM以及CJM之間的關(guān)系必須維持為AJM〈BJM〈CJM，因此第一驅(qū)動(dòng)單元14_1以及第二驅(qū)動(dòng)單元14_2無(wú)動(dòng)作，第二開(kāi)關(guān)12_2以及第三開(kāi)關(guān)12_3因而保持?jǐn)嚅_(kāi)。
[0053]當(dāng)太陽(yáng)能板受到遮蔭狀況時(shí)，為方便說(shuō)明，第二開(kāi)關(guān)12_2及第三12_3以PMOS為例說(shuō)明。假設(shè)遮蔭狀況發(fā)生在相對(duì)應(yīng)第二太陽(yáng)能電池單元20_2的太陽(yáng)能板上，則第二太陽(yáng)能電池單元20_2受