太陽能遮蔭電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能電路，尤其涉及一種太陽能遮蔭電路。
【背景技術】
[0002]太陽能發(fā)電為目前被廣泛用來產(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，太陽能發(fā)電的太陽能板及其模塊的使用壽命卻受到很多因素的影響，大幅影響了太陽能發(fā)電的穩(wěn)定性。
[0003]一般來說，影響太陽能板及其模塊使用壽命的因素之一在于遮蔭效應的影響，當太陽能板中用于接收將太陽能量轉換為電力的太陽能電池發(fā)生遮蔭效應時，被遮蔭的太陽能電池片內(nèi)阻高，進而發(fā)熱，隨著發(fā)熱的時間增加，太陽能電池故障的機率便上升，且整個太陽能模塊的得電率下降。為解決上述問題，目前業(yè)界普遍使用二極管來達到太陽能電池的防護。在遮蔭效應發(fā)生時，二極管可避免逆電流灌入太陽能電池，進而可保護太陽能電池免于燒毀的可能。
[0004]然而，二極管卻可能因導通時的高溫散熱不良，且因流過大量電流，導致二極管損傷，自然無法達到保護太陽能電池的功效，進而影響太陽能板及其模塊的運作。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，如何改善上述問題使太陽能發(fā)電能更普及，實為業(yè)界急需解決的課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可改善因遮蔭狀況而導致太陽能電池單元無法正常工作的太陽能遮蔭電路。
[0007]—種太陽能遮蔭電路，耦接至旁路串聯(lián)連接的多個太陽能電池單元，其包括:
[0008]一個金屬氧化物半導體(MOS)開關組,包含多個MOS開關，每個MOS開關與相對應的太陽能電池單元并聯(lián)耦接；以及
[0009]一個驅動單元組，包含多個驅動單元，每個驅動單元分別輸出一個控制信號至相對應的所述MOS開關，用以控制所述MOS開關導通；
[0010]其中，當遮蔭狀況發(fā)生時，所述驅動單元輸出所述控制信號至相對應的所述MOS開關，以控制該MOS開關導通。
[0011]所述太陽能遮蔭電路，其還包含:
[0012]一個振蕩器，其透過總線耦接至所述開關組以及所述驅動電路組，定時輸出一個解除信號，其中，當遮蔭狀況解除時，該振蕩器所輸出的所述解除信號用以斷開相對應的所述MOS開關。
[0013]所述振蕩器利用一個耦接至所述MOS開關的上拉電阻，以一固定頻率定時地輸出所述解除信號。
[0014]所述太陽能遮蔭電路，它還包含:
[0015]一個過熱保護單元，其透過總線耦接至所述開關組以及所述驅動電路組，當過熱狀況發(fā)生時，所述過熱保護單元輸出一個過熱信號，控制發(fā)生過熱狀況的所述開關導通。
[0016]所述過熱保護單元包含至少一個溫感器。
[0017]所述溫感器包含熱敏電阻。
[0018]所述溫感器包含二極管。
[0019]所述驅動單元組輸出所述控制信號至所述MOS開關的閘極，以導通所述MOS開關，進而形成一個旁路路徑以旁路發(fā)生所述遮蔭狀況的太陽能電池單元。
[0020]所述驅動單元組為運算放大器。
[0021 ] 所述MOS開關為PMOS開關。
[0022]所述太陽能遮蔭電路，它還包含一個二極管，耦接于所述串聯(lián)耦接太陽能電池單元的最后一個太陽能電池單元。
[0023]所述MOS開關為NMOS開關。
[0024]所述太陽能遮蔭電路，它還包含一個二極管，耦接于所述串聯(lián)耦接太陽能電池單元的第一個太陽能電池單元。
[0025]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]本發(fā)明利用電子開關(例如，半導體開關或二極管搭配半導體開關)基于太陽能電池單元所產(chǎn)生的電壓進行旁路太陽能電池單元，進而使整個太陽能模塊正常工作；本發(fā)明的過熱保護單元，避免電子開關過熱或環(huán)境溫度過高使組件燒毀；本發(fā)明的解鎖單元，可在遮蔭狀況或過熱狀況解除時，立即將被旁路的太陽能電池單元解鎖以恢復正常工作，可最佳化太陽能發(fā)電模塊所產(chǎn)出的電力。通過過熱保護單元以及振蕩器的搭配，可隨時依照嚴劣氣候微調太陽能發(fā)電模塊，使太陽能發(fā)電模塊的工作最佳化。
【附圖說明】
[0027]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的太陽能遮蔭電路示意圖。
[0028]【主要組件符號說明】
[0029]12_1:第一開關
[0030]12_2:第二開關
[0031]12_3:第三開關
[0032]14_1:第一驅動單元
[0033]14_2:第二驅動單元
[0034]16:過熱保護單元
[0035]18:振蕩器
[0036]20_1:第一太陽能電池單元
[0037]20_2:第二太陽能電池單元
[0038]20_3:第三太陽能電池單元
[0039]22_1:第一控制信號
[0040]22_2:第二控制信號
[0041]22_3:過熱信號
[0042]22_4:解除信號
[0043]24_1:第一溫感器
[0044]24_2:第二溫感器
[0045]26:總線
【具體實施方式】
[0046]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領域技術人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0047]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的太陽能遮蔭電路示意圖。如圖中所示，太陽能遮蔭電路包含開關組，其包含多個開關，如第一開關12_1、第二開關12_2和第三開關12_3 ；驅動單元組，用以控制所述開關；過熱保護單元16、振蕩器18以及總線26。
[0048]所述第一開關12_1、第二開關12_2、第三開關12_3連接至相對應的第一太陽能電池單元20_1、第二太陽能電池單元20_2和第三太陽能電池單元20_3，用以提供一個旁路路徑以繞過所述第一太陽能電池單元20_1、第二太陽能電池單元20_2和第三太陽能電池單元 20—3。
[0049]在實施例中，第一太陽能電池單元20_1、第二太陽能電池單元20_2和第三太陽能電池單元20_3連接至第一開關12_1、第二開關12_2、第三開關12_3。本領域技術人員可知，本發(fā)明的開關、驅動單元以及太陽能電池單元的個數(shù)并不局限于此，可依照太陽能發(fā)電模塊的規(guī)模大小調整。
[0050]在實施例中，第一太陽能電池單元20_1、第二太陽能電池單元20_2和第三太陽能電池單元20_3串聯(lián)連接，第一開關12_1與第一太陽能電池單元20_1并聯(lián)連接；相同地，第二開關12_2與第二太陽能電池單元20_2并聯(lián)連接，第三開關12_3與第三太陽能電池單元20_3并聯(lián)連接。在實施例中，開關12_1?12_3為半導體開關，例如，第一開關12_1可為二極管，第二開關12_2以及第三開關12_3可為金屬氧化物半導體(MOS)，但本發(fā)明并不以此為限，開關12_1?12_3可依使用者所需調整類型。在較佳實施例中，第二開關12_2以及第三開關12_3為P通道金屬氧化物半導體(PMOS)，第一開關12_1的陽極耦接至地，第一開關12_1的陰極耦接至第二開關12_2的汲極，第二開關12_2的源極耦接至第三開關12_3的汲極，以此類推。然而，本發(fā)明并不以此為限，可依使用者需求而調整開關12_1?12_3的態(tài)樣及連接關系。
[0051]如圖1中所示，驅動單元組包含第一驅動單元14_1以及第二驅動單元14_2，其依據(jù)太陽能電池單元的電壓狀況控制第二開關12_2以及第三12_3的導通。本技術領域人員可知，驅動單元的數(shù)量是基于開關的數(shù)量決定，本實施例僅為例示。第一驅動單元14_1以及第二驅動單元14_2分別輸出第一控制信號22_1以及第二控制信號22_2至開關第二12_2以及第三12_3的閘極，進而控制第二開關12_2以及第三12_3導通。在實施例中，第一驅動單元14_1以及第二驅動單元14_2可為運算放大器(本發(fā)明并不以此為限)，通過比較相鄰太陽能電池單元的電壓是否平衡，判斷是否導通第二開關12_2以及第三開關12_3。
[0052]當太陽能遮蔭電路運作且無遮蔭狀況時，太陽能板接收太陽能光以發(fā)電至第一太陽能電池單元20_1、第二太陽能電池單元20_2和第三太陽能電池單元20_3，此時第一太陽能電池單元20_1、第二太陽能電池單元20_2和第三太陽能電池單元20_3的電壓AJM、BJM以及CJM之間的關系必須維持為AJM〈BJM〈CJM，因此第一驅動單元14_1以及第二驅動單元14_2無動作，第二開關12_2以及第三開關12_3因而保持斷開。
[0053]當太陽能板受到遮蔭狀況時，為方便說明，第二開關12_2及第三12_3以PMOS為例說明。假設遮蔭狀況發(fā)生在相對應第二太陽能電池單元20_2的太陽能板上，則第二太陽能電池單元20_2受