[发明专利]电力系统及其电力控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电力系统，且特别是有关于一种电力系统中的电力控制方法和装置。

背景技术

近年来，由于环保意识的抬头，使得再生能源的技术迅速发展。在这些再生能源之中，风力发电是一种简单且零污染的发电方式，其利用自然界所产生的风力驱动风力发电机的扇叶，以将外界风力转换为电力输出，进而供给组件(如：电池)一定的电力。

然而，当外界风力过大时，风力发电机的扇叶转速也随之增加，使得风力发电机所产生的充电电流大于电池的最大额定电流，而影响电池的工作寿命。再者，已知风力发电系统的控制电路中，风力发电机的转速可能受到电池的输出电压影响，造成整个风力发电系统的发电效率无法提升，且在风力发电机与电池之间需要较长的时间才能达到输入与输出能量的稳定。

因此，迄今已知技术仍具有上述缺陷与不足之处需要解决。

发明内容

本发明的目的在于为解决上述技术问题而提供一种电力系统及其电力控制方法和装置。

本发明目的在于提供一种电力控制装置，包含输入端、输出端、控制单元以及开关单元。输入端用以接收发电机所提供能量相对应的输入电压信号以及输入电流信号。输出端用以传递输出电压信号以及输出电流信号给电池单元。控制单元电性耦接输入端以及输出端，并用以依据输入电压信号、输入电流信号、输出电压信号以及输出电流信号产生多个开关信号，开关信号中的一个是用以开启或关闭与输入端耦接的刹车单元，使得输入端所接收的输入电流信号变化。开关单元电性耦接输入端、输出端以及控制单元，并由控制单元产生的开关信号中至少一个所控制以调节输出电压信号。

依据本发明公开的一实施例，其中控制单元包含第一比对模块以及第一比例积分控制器。第一比对模块用以比对输入电流信号以及输入电压信号相对应最大功率输出的输入电流指令，以输出第一差值。第一比例积分控制器电性耦接第一比对模块，用以接收第一差值，并以分段比例积分方式对第一差值作运算处理，以产生第一比例积分输出。

依据本发明公开的一实施例，其中控制单元更包含第一判断模块。第一判断模块电性耦接第一比例积分控制器，用以判断输入电流信号是否大于电池单元的最大额定充电电流值，使得控制单元依据第一判断模块的判断结果产生控制刹车单元的开关信号。

依据本发明公开的一实施例，其中控制单元更包含第二比对模块以及第二比例积分控制器。第二比对模块用以比对输出电压信号以及电池单元预设的电压指令，以输出第二差值。第二比例积分控制器电性耦接第二比对模块，用以接收第二差值，并以分段比例积分方式对第二差值作运算处理，以产生第二比例积分输出。

依据本发明公开的一实施例，其中控制单元更包含第一选择模块。第一选择模块电性耦接第一判断模块以及第二比例积分控制器，其中第一选择模块依据输出电压信号与电压指令的比较结果选择性地设置第一比例积分输出或第二比例积分输出为输出电流指令。

依据本发明公开的一实施例，其中控制单元更包含第三比对模块、第三比例积分控制器以及第二判断模块。第三比对模块用以比对输出电流信号以及输出电流指令，以输出第三差值。第三比例积分控制器电性耦接第三比对模块，用以接收第三差值，并以分段比例积分方式对第三差值作运算处理，以产生第三比例积分输出。第二判断模块电性耦接第三比例积分控制器，并依据第三比例积分输出决定控制单元输出开关信号中的第一对开关信号以及第二对开关信号，且控制单元依据第三比例积分输出调整第一对开关信号以及第二对开关信号，使开关单元执行相对应的切换动作，以调节输出电压信号。

依据本发明公开的一实施例，其中当第一选择模块设置第一比例积分输出为输出电流指令时，电力控制装置是以大致上固定的输出电流信号对电池单元充电，当第一选择模块设置第二比例积分输出为输出电流指令时，电力控制装置是以大致上固定的输出电压信号对电池单元充电。

本发明的另一目的在于提供一种电力系统，包含电力输入端、电力输出端、刹车开关、控制单元以及开关单元。电力输入端用以接收发电机所提供能量相对应的输入电压信号以及输入电流信号。电力输出端用以传递输出电压信号以及输出电流信号给电池单元。刹车开关电性耦接电力输入端，用以调节输入电流信号。控制单元电性耦接电力输入端以及电力输出端，并用以依据输入电压信号、输入电流信号、输出电压信号以及输出电流信号产生多个开关信号，开关信号中的一个是用以开启或关闭刹车开关，使得电力输入端所接收的输入电流信号变化。开关单元电性耦接电力输入端、电力输出端以及控制单元，并由控制单元产生的开关信号中至少一个所控制以调节输出电压信号。