臺灣博碩士論文加值系統

石化燃料並非取之不盡的能源。人類大量地使用石化燃料造成二氧化碳排放量的增加，間接造成了溫室效應以及產生了大量的熱汙染，並且也加劇了全球氣溫上升與氣候的變化。因此，我們呼籲政府促進節能，提升能源效率，並且發展可再生之能源，如：太陽能、風力、潮汐、生質能、地熱、氫能、海洋溫差之產生...等等各種再生能源。台灣位居於亞熱帶並鄰近赤道，日照量相當充裕且日照時間又長，因此太陽能為一最沒有污染之能源，而蓄電池充電器則是太陽能發電系統中不可或缺之裝置。
由於共振式轉換器電路架構之優點眾所皆知，其具有簡單的控制結構，低切換損失以及低電磁干擾(EMI)...等各項優點。除此之外共振式轉換器已獲得越來越多的關注，特別是操作於高切換頻率時，應必須獲得高功率之輸出。爲了改善傳統切換式充電器電路之性能，本論文提出ㄧ高效率串聯負載共振式太陽能蓄電池充電器，且此充電器之切換頻率可以控制在小於或大於共振頻率。如此ㄧ來，根據切換頻率與共振頻率間之比例，此充電器電路可能具有三種不同的操作模式。藉由縝密地設計電路各元件上之參數值，此共振式蓄電池充電器會被操作於不連續電流模式或連續電流模式兩種模式其中之一。因此，本文所提之共振式蓄電池充電器之充電電流與充電時間是可以控制的。
本論文根據開關切換時情況配合輸出濾波器電路結構，建立出整體等效電路的工作模式，並加以分析其操作原理，撰寫電路各特性方程式。本文使用基本波近似法與蓄電池簡化等效電路以簡化電路分析，建立串聯負載共振式充電器之等效電路，並以此等效電路為基礎，推導電路參數設計方式及電路設計流程。然後以電腦模擬與實作電路做理論驗證，實驗結果令人相當滿意。最後，本篇論文為了在短時間內，更有效的儲存太陽能光電模組所產生的電力，減少蓄電池充電時間，提出一改良型的串聯負載共振式蓄電池充電器，此種新型的蓄電池充電器，不僅能大幅地提升充電電流，降低蓄電池充電所需的時間，其充電效率更高達87.5%以上。

Fossil fuel is not sustainable. The use of fossil energy will increase the emissions of carbon dioxide (CO2), produce greenhouse effect indirectly, and also release huge waste heat, and hence will aggravate the global warming and climate change. Therefore, we urge the government to promote energy conservation, enhance energy efficiency, and develop renewable energies (solar, wind, micro-hydraulic, biomass, geothermal, hydrogen, and ocean). Taiwan is located in the subtropical zone, with lots of sunlight and long sunny days. Solar energy should be the most prominent candidate for clean energy. A battery charger is an indispensable equipment for solar power generation systems.
Due to the well-known advantages of resonant converters such as simple circuit configuration, easy control scheme, low switching losses, and low electromagnetic interference (EMI), etc, the resonant converters have gained more and more interests, especially when the switching frequency must be very high to get high power density. To improve the performance of traditional switching-mode charger circuits, a high-efficiency battery charger with series-loaded resonant converter for solar energy applications is presented in this paper. The switching frequency can be controlled to be less than or greater than the resonant frequency. Thus, there are three possible operating conditions based on the ratio of switching frequency to the resonant frequency. With carefully designed circuit parameters, the resonant battery charger can be operated at either discontinuous conduction mode (DCM) or continuous conduction mode (CCM). Then, the charging current and charging time can be controlled.
Circuit operation modes are identified according to the conduction profiles. Operation equations and operation theory are also developed. This paper applies fundamental wave approximation and battery equivalent circuit to simplify the circuit analyses. The circuit is approved by computer simulation and experiments. In order to efficiently store enough power into the photovoltaic modules in short period, this paper proposed a new series-loaded resonant battery charger. This new battery charger can provide high charging current and reduce the charging time. The charging efficiency of the proposed topology is as high as 87.5%.

中文摘要--------I
英文摘要-----III
誌謝---------V
目錄---VI
圖目錄-----IX
表目錄------XXII
符號說明-----XXIII
第一章 緒論-----1
1.1研究動機------1
1.2研究目的------3
1.3研究綱要-------12
第二章 太陽能光電板特性簡介與供電系統--1114
2.1太陽能光電板特性簡介------------14
2.2太陽能系統供電系統-----23
2.3最大功率追蹤-----26
2.4傳統直流升壓式轉換器------36
2.4.1電路架構-------37
2.4.2電路工作原理----37
2.4.3連續導通模式-----39
2.4.4不連續導通模式-------40
2.5閉迴路控制之昇壓型轉換器----41
2.6任務週期D與 之關係-----44
第三章 鉛酸蓄電池之特性與充電技術介紹------ 45
3.1電池簡介-------45
3.2鉛酸蓄電池密閉反應原理--46
3.3鉛酸蓄電池之充電方式-----48
3.4鉛酸蓄電池之特性-------52
3.5鉛酸蓄電池容量之偵測-------56
3.6鉛酸蓄電池之等效模型-------60
第四章 共振式轉換器-------62
4.1共振式切換-------62
4.2串聯負載共振式轉換器----64
4.3串聯負載共振式蓄電池充電器電路架構與動作原理-------66
4.3.1連續電流導通模式----69
4.3.2連續電流導通模式------74
4.3.3不連續電流導通模式--------78
4.4串聯負載共振式太陽能蓄電池充電器公式推導-------82
4.4.1連續電流導通模式------83
4.4.2連續電流導通模式------------88
4.4.3不連續電流導通模式----------------94
4.5串聯負載共振式太陽能蓄電池充電器頻率響應圖---------- 108
4.6昇壓式轉換器之參數設計-----110
4.6.1功率晶體Q的選定------110
4.6.2儲能電感L之計算----110
4.6.3輸出濾波電容Co之選定----112
4.6串聯負載共振式太陽能蓄電池充電器電路參數設計-------115
第五章 模擬與實際量測結果---126
5.1閉迴路控制之昇壓型轉換器之實測與模擬波形---------126
5.1.1連續電流導通模式 實作與模擬波形---127
5.1.2連續電流導通模式 實作與模擬波形----135
5.1.3不連續電流導通模式 實作與模擬波形143
5.1.4昇壓式轉換器開迴路與閉迴路實作結果之性能比較-- 143
5.2串聯負載共振式蓄電池充電器電路之實測與模擬波形----153
5.2.1連續電流導通模式 實作與模擬波形---156
5.2.2連續電流導通模式 實作與模擬波形---- 176
5.2.3不連續電流導通模式 實作與模擬波形--196
5.2.4不連續電流導通模式 實作與模擬波形---216
5.3串聯負載共振式充電器於三種狀態時之各項數據曲線圖-236
第六章 結論與未來展望-----243
6.1結論-----243
6.2未來研究方向-----244
參考文獻-------246
圖1.1線性電源供應器方塊圖-----5
圖1.2切換式電源供應器方塊圖--6
圖1.3零電壓切換示意圖------10
圖1.4零電流切換示意圖-------10
圖2.1各種太陽能電池外觀--------16
圖2.2太陽能光電板等效電路---------17
圖2.3(a)太陽能光電板輸出電流與輸出電壓之關係圖--------------21
圖2.3(b)太陽能光電板輸出功率與輸出電壓之關係圖-------------- 21
圖2.4(a)太陽能光電板輸出電流與輸出電壓之關係圖--------------22
圖2.4(b)太陽能光電板輸出功率與輸出電壓之關係圖--------------22
圖2.5各種不同模式之太陽能發電系統-------25
圖2.6固定參考電壓法方塊圖------27
圖2.7可變參考電壓法方塊圖------ 27
圖2.8功率迴授法方塊圖-----28
圖2.9太陽能電池工作點與功率、電壓變化之關係--28
圖2.10擾動與觀察法方塊圖--------29
圖2.11增量電導法方塊圖------31
圖2.12直線近似法方塊圖----------32
圖2.13直線近似法-----32
圖2.14實際量測法方塊圖--------33
圖2.15直流昇壓式轉換器架構圖--------37
圖2.16連續導通模式(a)開關導通(b)開關截止-----38
圖2.17(a)連續與(b)不連續導通之電感電壓(流)波形---------------- 40
圖2.18閉迴路控制之昇壓式轉換器方塊圖-------42
圖2.19任務週期D與 之關係-----44
圖3.1電池分類樹狀圖--------46
圖3.2鉛酸蓄電池構造圖---------47
圖3.3電池定電壓充電曲線--------- 48
圖3.4電池定電流充電曲線------49
圖3.5二階段充電法之電流充電曲線圖------50
圖3.6脈衝充電法----50
圖3.7 ReflexTM充電法------51
圖3.8電池在定電流/電電壓充電之特性-----52
圖3.9電池容量與溫度之關係------53
圖3.10鉛酸蓄電池的保存特性---- 54
圖3.11電池放電電流與時間之關係圖------58
圖3.12電池老化特性曲線圖----------59
圖3.13鉛酸蓄電池理想模型---------60
圖3.14鉛酸蓄電池線性模型--------61
圖3.15鉛酸蓄電池戴維寧模型-------61
圖4.1共振式和硬切換的電流與電壓波形----62
圖4.2共振式轉換器的分類-------63
圖4.3串聯負載共振式轉換器(a)半波整流(b)中間抽頭變壓器(c)橋式整流---------65
圖4.4串聯負載共振式蓄電池充電器----68
圖4.5串聯負載共振式蓄電池充電器基本方塊圖---68
圖4.6串聯負載共振式蓄電池充電器等效電路----- 68
圖4.7串聯負載共振式蓄電池充電器連續電流導通工作模式-----70
圖4.8串聯負載共振式蓄電池充電器開關S1導通--71
圖4.9串聯負載共振式蓄電池充電器二極體D2導通---72
圖4.10串聯負載共振式蓄電池充電器開關S2導通---72
圖4.11串聯負載共振式蓄電池充電器二極體D1導通-72
圖4.12串聯負載共振式蓄電池充電器連續電流導通工作模式---75
圖4.13串聯負載共振式蓄電池充電器開關S1導通---76
圖4.14串聯負載共振式蓄電池充電器二極體D1導通---76
圖4.15串聯負載共振式蓄電池充電器開關S2導通---76
圖4.16串聯負載共振式蓄電池充電器二極體D2導通--77
圖4.17串聯負載共振式蓄電池充電器不連續電流導通工作模式-----78
圖4.18串聯負載共振式蓄電池充電器開關S1導通----80
圖4.19串聯負載共振式蓄電池充電器二極體D1導通---80
圖4.20串聯負載共振式蓄電池充電器開關S2導通----80
圖4.21串聯負載共振式蓄電池充電器二極體D2導通--81
圖4.22 S1導通等效電路----83
圖4.23 D2導通等效電路---84
圖4.24 S2導通等效電路----84
圖4.25 D1導通等效電路---85
圖4.26 S1導通等效電路-----88
圖4.27 D1導通等效電路------89
圖4.28 S2導通等效電路---90
圖4.29 D2導通等效電路------91
圖4.30 S1導通等效電路------94
圖4.31 D1導通等效電路----95
圖4.32 S2導通等效電路------96
圖4.33 D2導通等效電路---97
圖4.34共振槽電容電壓與電感電流-連續導通模式(CCM) --------100
圖4.35連續導通模式下之電壓與電流波形-----101
圖4.36電流源驅動整流器-------102
圖4.37電流源驅動整流器各元件上的波形-----103
圖4.38充電器於連續電流模式(CCM)之交流測等效電阻Re
(a)電感性負載(b)電容性負載-----106
圖4.39充電器於連續電流模式(CCM)之品質因素Q
(a)電感性負載(b)電容性負載-----107
圖4.40串聯負載共振式充電器頻率響應圖---109
圖4.41連續與不連續導通模式之邊界---- 111
圖4.42串聯負載共振式太陽能蓄電池充電器系統方塊圖---------116
圖4.43串聯負載共振式充電器設計流程---117
圖5.1鋸齒波與比例積分器的直流電壓實測波形--127
圖5.2鋸齒波與比例積分器的直流電壓模擬波形---127
圖5.3穩壓電路輸出波形與電感電流實測波形---128
圖5.4穩壓電路輸出波形與電感電流模擬波形----128
圖5.5二極體上電壓電流實測波形------- 129
圖5.6二極體上電壓電流模擬波形------ 129
圖5.7電容上電壓電流實測波形----130
圖5.8電容上電壓電流模擬波形------130
圖5.9電感上電壓與電流實測波形-------131
圖5.10電感上電壓與電流模擬波形------131
圖5.11輸入電壓與電流實測波形(濾波電容前之輸入電流)------ 132
圖5.12輸入電壓與電流模擬波形(濾波電容前之輸入電流)------ 132
圖5.13輸入電壓與電流實測波形(電感上之輸入電流)------------133
圖5.14輸入電壓與電流模擬波形(電感上之輸入電流)------------133
圖5.15輸出電壓與電流實測波形-------- 134
圖5.16輸出電壓與電流模擬波形----- 134
圖5.17鋸齒波與比例積分器的直流電壓實測波形-135
圖5.18鋸齒波與比例積分器的直流電壓模擬波形-135
圖5.19穩壓電路輸出波形與電感電流實測波形---136
圖5.20穩壓電路輸出波形與電感電流模擬波形---136
圖5.21二極體上電壓電流實測波形---137
圖5.22二極體上電壓電流模擬波形---137
圖5.23電容上電壓電流實測波形----138
圖5.24電容上電壓電流模擬波形---138
圖5.25電感上電壓與電流實測波形---139
圖5.26電感上電壓與電流模擬波形--139
圖5.27輸入電壓與電流實測波形(濾波電容前之輸入電流)------ 140
圖5.28輸入電壓與電流模擬波形(濾波電容前之輸入電流)------ 140
圖5.29輸入電壓與電流實測波形(電感上之輸入電流)------------ 141
圖5.30輸入電壓與電流模擬波形(電感上之輸入電流)------------ 141
圖5.31輸出電壓與電流實測波形---142
圖5.32輸出電壓與電流模擬波形------142
圖5.33鋸齒波與比例積分器的直流電壓實測波形--143
圖5.34鋸齒波與比例積分器的直流電壓模擬波形-143
圖5.35穩壓電路輸出波形與電感電流實測波形--144
圖5.36穩壓電路輸出波形與電感電流模擬波形--144
圖5.37二極體上電壓電流實測波形--145
圖5.38二極體上電壓電流模擬波形-------145
圖5.39電容上電壓電流實測波形-----146
圖5.40電容上電壓電流模擬波形----146
圖5.41電感上電壓與電流實測波形-----147
圖5.42電感上電壓與電流模擬波形----147
圖5.43輸入電壓與電流實測波形(濾波電容前之輸入電流)------ 148
圖5.44輸入電壓與電流模擬波形(濾波電容前之輸入電流)------ 148
圖5.45輸入電壓與電流實測波形(電感上之輸入電流)------------ 149
圖5.46輸入電壓與電流模擬波形(電感上之輸入電流)------------ 149
圖5.47輸出電壓與電流實測波形----150
圖5.48輸出電壓與電流模擬波形-----150
圖5.49輸入電壓變動時之輸出電壓響應(V：14V→8V) ----------- 151
圖5.50輸入電壓變動時之輸出電壓響應(V：8V→14V) ----------- 151
圖5.51輸入電壓變動時之輸出電壓響應(V：14V→8V) ----------- 152
圖5.52輸入電壓變動時之輸出電壓響應(V：8V→14V) ----------- 152
圖5.53串聯負載共振式太陽能蓄電池充電器模擬電路------------ 155
圖5.54 MOSFET驅動電路實測波形-----157
圖5.55 MOSFET驅動電路模擬波形----157
圖5.56共振式蓄電池充電器電感性電路實測波形---158
圖5.57共振式蓄電池充電器電感性電路模擬波形--158
圖5.58電感性負載共振槽電容電壓與電感電流實測波形-----159
圖5.59電感性負載共振槽電容電壓與電感電流模擬波形----159
圖5.60電晶體電壓與電流實測波形----160
圖5.61電晶體電壓與電流模擬波形---160
圖5.62共振槽電感電壓與電容上電流實測波形---161
圖5.63共振槽電感電壓與電容上電流模擬波形--161
圖5.64充電器共振槽前後電壓實測波形-------162
圖5.65充電器共振槽前後電壓模擬波形----162
圖5.66充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流實測波形----163
圖5.67充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流模擬波形---------163
圖5.68充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流實測波形--------- 164
圖5.69充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流模擬波形--------- 164
圖5.70倍壓電容上電壓與電流實測波形-----165
圖5.71倍壓電容上電壓與電流模擬波形-------165
圖5.72倍壓電容上電壓與電流實測波形----166
圖5.73倍壓電容上電壓與電流模擬波形----166
圖5.74共振槽輸入端電壓與分壓電容C1電流實測波形----------167
圖5.75共振槽輸入端電壓與分壓電容C1電流模擬波形----------167
圖5.76共振槽輸入端電壓與分壓電容C2電流實測波形----------168
圖5.77共振槽輸入端電壓與分壓電容C2電流模擬波形----------168
圖5.78電感電流與分壓電容C1電流實測波形------169
圖5.79電感電流與分壓電容C1電流模擬波形-------169
圖5.80電感電流與分壓電容C2電流實測波形------170
圖5.81電感電流與分壓電容C2電流模擬波形--------170
圖5.82倍壓電容C3電流與濾波電容電流實測波形--171
圖5.83倍壓電容C3電流與濾波電容電流模擬波形---171
圖5.84倍壓電容C4電流與濾波電容電流實測波形---172
圖5.85倍壓電容C4電流與濾波電容電流模擬波形--172
圖5.86蓄電池電壓與電流I之實測波形------173
圖5.87蓄電池電壓與電流I之模擬波形----173
圖5.88充電器後期之輸入端電壓與電流is實測波形--174
圖5.89充電器後期之輸入端電壓與電流is模擬波形--174
圖5.90初始充電器輸出端充電電壓與充電電流實測波形---------175
圖5.91初始充電器輸出端充電電壓與充電電流模擬波形---------175
圖5.92 MOSFET驅動電路實測波形---177
圖5.93 MOSFET驅動電路模擬波形------177
圖5.94共振式蓄電池充電器電容性電路實測波形-178
圖5.95共振式蓄電池充電器電容性電路模擬波形--178
圖5.96電容性負載共振槽電容電壓與電感電流實測波形-------179
圖5.97電容性負載共振槽電容電壓與電感電流模擬波形---------179
圖5.98電晶體電壓與電流實測波形----180
圖5.99電晶體電壓與電流模擬波形------180
圖5.100共振槽電感電壓與電容上電流實測波形--181
圖5.101共振槽電感電壓與電容上電流模擬波形---181
圖5.102充電器共振槽前後電壓實測波形--182
圖5.103充電器共振槽前後電壓模擬波形---182
圖5.104充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流實測波形---------183
圖5.105充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流模擬波形---------183
圖5.106充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流實測波形------- 184
圖5.107充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流模擬波形------- 184
圖5.108倍壓電容上電壓與電流實測波形--185
圖5.109倍壓電容上電壓與電流模擬波形-------185
圖5.110倍壓電容上電壓與電流實測波形-----186
圖5.111倍壓電容上電壓與電流模擬波形------186
圖5.112共振槽輸入端電壓與分壓電容C1電流實測波形--------187
圖5.113共振槽輸入端電壓與分壓電容C1電流模擬波形--------187
圖5.114共振槽輸入端電壓與分壓電容C2電流實測波形--------188
圖5.115共振槽輸入端電壓與分壓電容C2電流模擬波形-------- 188
圖5.116電感電流與分壓電容C1電流實測波形----189
圖5.117電感電流與分壓電容C1電流模擬波形---189
圖5.118電感電流與分壓電容C2電流實測波形--190
圖5.119電感電流與分壓電容C2電流模擬波形-----190
圖5.120倍壓電容C3電流與濾波電容電流實測波形--191
圖5.121倍壓電容C3電流與濾波電容電流模擬波形--191
圖5.122倍壓電容C4電流與濾波電容電流實測波形--192
圖5.123倍壓電容C4電流與濾波電容電流模擬波形-- 192
圖5.124蓄電池電壓與電流I之實測波形--193
圖5.125蓄電池電壓與電流I之模擬波形-------193
圖5.126充電器後期之輸入端電壓與電流is實測波形----------------194
圖5.127充電器後期之輸入端電壓與電流is模擬波形----------------194
圖5.128初始充電器輸出端充電電壓與充電電流實測波形------- 195
圖5.129初始充電器輸出端充電電壓與充電電流模擬波形------- 195
圖5.130 MOSFET驅動電路實測波形----197
圖5.131 MOSFET驅動電路模擬波形-----197
圖5.132共振式蓄電池充電器電容性電路實測波形----------------198
圖5.133共振式蓄電池充電器電容性電路模擬波形----------------198
圖5.134電容性負載共振槽電容電壓與電感電流實測波形------- 199
圖5.135電容性負載共振槽電容電壓與電感電流模擬波形------- 199
圖5.136電晶體電壓與電流實測波形---200
圖5.137電晶體電壓與電流模擬波形----200
圖5.138共振槽電感電壓與電容上電流實測波形-------------------201
圖5.139共振槽電感電壓與電容上電流模擬波形-------------------201
圖5.140充電器共振槽前後電壓實測波形----------------------------202
圖5.141充電器共振槽前後電壓模擬波形----------------------------202
圖5.142充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流實測波形------- 203
圖5.143充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流模擬波形------- 203
圖5.144充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流實測波形------- 204
圖5.145充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流模擬波形------- 204
圖5.146倍壓電容上電壓與電流實測波形------205
圖5.147倍壓電容上電壓與電流模擬波形-----205
圖5.148倍壓電容上電壓與電流實測波形----206
圖5.149倍壓電容上電壓與電流模擬波形----206
圖5.150共振槽輸入端電壓與分壓電容C1電流實測波形---------207
圖5.151共振槽輸入端電壓與分壓電容C1電流模擬波形---------207
圖5.152共振槽輸入端電壓與分壓電容C2電流實測波形---------208
圖5.153共振槽輸入端電壓與分壓電容C2電流模擬波形---------208
圖5.154電感電流與分壓電容C1電流實測波形--209
圖5.155電感電流與分壓電容C1電流模擬波形---209
圖5.156電感電流與分壓電容C2電流實測波形---210
圖5.157電感電流與分壓電容C2電流模擬波形---210
圖5.158倍壓電容C3電流與濾波電容電流實測波形-- 211
圖5.159倍壓電容C3電流與濾波電容電流模擬波形--211
圖5.160倍壓電容C4電流與濾波電容電流實測波形--212
圖5.161倍壓電容C4電流與濾波電容電流模擬波形-- 212
圖5.162蓄電池電壓與電流I之實測波形----213
圖5.163蓄電池電壓與電流I之模擬波形----213
圖5.164充電器後期之輸入端電壓與電流is實測波形----------------214
圖5.165充電器後期之輸入端電壓與電流is模擬波形----------------214
圖5.166初始充電器輸出端充電電壓與充電電流實測波形--------215
圖5.167初始充電器輸出端充電電壓與充電電流模擬波形--------215
圖5.168 MOSFET驅動電路實測波形---217
圖5.169 MOSFET驅動電路模擬波形---217
圖5.170共振式蓄電池充電器電容性電路實測波形-----------------218
圖5.171共振式蓄電池充電器電容性電路模擬波形-----------------218
圖5.172電容性負載共振槽電容電壓與電感電流實測波形--------219
圖5.173電容性負載共振槽電容電壓與電感電流模擬波形--------219
圖5.174電晶體電壓與電流實測波形------220
圖5.175電晶體電壓與電流模擬波形-------220
圖5.176共振槽電感電壓與電容上電流實測波形---221
圖5.177共振槽電感電壓與電容上電流模擬波形--221
圖5.178充電器共振槽前後電壓實測波形---222
圖5.179充電器共振槽前後電壓模擬波形--222
圖5.180充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流實測波形--------223
圖5.181充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流模擬波形--------223
圖5.182充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流實測波形--------224
圖5.183充電器輸出端倍壓二極體上電壓與電流模擬波形--------224
圖5.184倍壓電容上電壓與電流實測波形----225
圖5.185倍壓電容上電壓與電流模擬波形--225
圖5.186倍壓電容上電壓與電流實測波形-------226
圖5.187倍壓電容上電壓與電流模擬波形------226
圖5.188共振槽輸入端電壓與分壓電容C1電流實測波形---------227
圖5.189共振槽輸入端電壓與分壓電容C1電流模擬波形---------227
圖5.190共振槽輸入端電壓與分壓電容C2電流實測波形---------228
圖5.191共振槽輸入端電壓與分壓電容C2電流模擬波形---------228
圖5.192電感電流與分壓電容C1電流實測波形----229
圖5.193電感電流與分壓電容C1電流模擬波形---229
圖5.194電感電流與分壓電容C2電流實測波形----230
圖5.195電感電流與分壓電容C2電流模擬波形---230
圖5.196倍壓電容C3電流與濾波電容電流實測波形--------------- 231
圖5.197倍壓電容C3電流與濾波電容電流模擬波形--------------- 231
圖5.198倍壓電容C4電流與濾波電容電流實測波形--------------- 232
圖5.199倍壓電容C4電流與濾波電容電流模擬波形--------------- 232
圖5.200蓄電池電壓與電流I之實測波形---233
圖5.201蓄電池電壓與電流I之模擬波形---233
圖5.202充電器後期之輸入端電壓與電流is實測波形---------------234
圖5.203充電器後期之輸入端電壓與電流is模擬波形---------------234
圖5.204初始充電器輸出端充電電壓與充電電流實測波形--------235
圖5.205初始充電器輸出端充電電壓與充電電流模擬波形--------235
圖5.206電感性負載(CCM)時之充電電流變化曲線-----------------239
圖5.207電感性負載(CCM)時之蓄電池端電壓變化曲線-----------239
圖5.208電感性負載(CCM)時之充電效率變化曲線-----------------239
圖5.209電容性負載(CCM)時之充電電流變化曲線-----------------240
圖5.210電容性負載(CCM)時之蓄電池端電壓變化曲線-----------240
圖5.211電容性負載(CCM)時之充電效率變化曲線-----------------240
圖5.212電容性負載(DCM)時之充電電流變化曲線(fs=8kHz) ----241
圖5.213電容性負載(DCM)時之蓄電池端電壓變化曲線(fs=8kHz)----241
圖5.214電容性負載(DCM)時之充電效率變化曲線(fs=8kHz) ----241
圖5.215電容性負載(DCM)時之充電電流變化曲線(fs=30kHz) ---242
圖5.216電容性負載(DCM)時之蓄電池端電壓變化曲線(fs=30kHz)-------- 242
圖5.217電容性負載(DCM)時之充電效率變化曲線(fs=30kHz) ------- 242
表1.1線性式與切換式電源供應器之性能比較--7
表2.1太陽能電池主要分類、特性與用途----15
表2.2太陽能板的單板電氣規格(1kw/m2，25℃) ----19
表2.3最大功率點追蹤法的工作原理--------34
表2.4最大功率點追蹤法的優、缺點以及應用比較---35
表4.1昇壓式直流轉換器電路及元件規格--114
表4.1 IRF540B規格表----121
表5.1湯淺蓄電池規格表----153
表5.2蓄電池充電時間對照表------153
表5.3串聯負載共振式蓄電池充電器實測與模擬條件-154

[1]劉智仁, “數位太陽光電能系統之研製,” 國立中正大學電機工程研究所碩士論文, 1999年.
[2]German Advisory Council on Global Change, 2003.
[3]M. H. Nehrir, B. J. LaMeres, G. Venkataramanan, V. Gerez, and L.A. Alvarado, “Performance Evaluation of Stand-alone Wind/Photovoltaic Generating System,” IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, Vol. 1, pp.555-559, 1999.
[4]R. L. Steigerwald, “A Comparison of Half-bridge Resonant Converter Topologies,” IEEE Trans. on Power Electronics, Vol.3, No. 2, pp.174-182, April 1988.
[5]I. Batarseh, R. Liu, C. Q. Lee, and A. K. Upadhyay, “Theoretical and Experimental Studies of the LCC-Type Parallel Resonant Converter,” IEEE Trans. on Power Electronics. Vol. 5, No.2, pp.140-150, April 1990.
[6]P.R.K. Chetty, “Resonant Power Supplies:Their History and Status,” IEEE AES MAGAZINE, pp.23-29, April 1992.
[7]R.P. Severn, “Topologies for Three-Element Resonant Converter,” IEEE Trans. on Power Electronics, Vol. 7, NO.1, pp.89-98, January 1992.
[8]吳財福,何佩怡,賴彥任,陳裕愷,邱金龍,“應用K 因子設計法則於LCC 型並聯諧振轉換器之分析與設計,”第十九屆電力工程研討會, pp. 93-98, 1998.
[9]江炫樟編譯, “電力電子學,” 全華書局,台北,1998年.
[10]張永東, “共振式蓄電池充電器之研製”, 崑山科技大學電機工程系碩士論文, 2004年。
[11]吳財福, 張健軒, 陳裕愷,“太陽能供電與照明系統綜論”, 全華出版社, 民國89年1月.
[12]C. T. Pan, J. Y. Chen, C. P. Chu, Y. S. Huang, “A Fast Maximum Power Point Tracing for Photovoltaic Power Systems,” The 25th Annual Conference of the IEEE, Industrial Electronics Society, vol.1, pp.390–393, 1999.
[13]C. C. Hua, C. M. Shen, “Control of DC/DC Converters for Solar Energy System with Maximum Power Tracking,” Industrial Electronics, Control and Instrumentation, vol.3, pp.1705–1710, 1996.
[14]M. Matsui, T. Kitano , D. H. Xu, Z. Q. Yang, “A New Maximum Photovoltaic Power Tracking Control Scheme Based On Power Equilibrium at DC Link,” Industry Applications Conference,vol. 2, pp.804–809, 1999.
[15]糜自強,“數位化光伏能量轉換系統之研究,”國立成功大學電機研究所碩士論文，中華民國89 年.
[16]張子文,“太陽能電池應用於建築上之研究,”國立成功大學建築研究所碩士論文,中華民國90 年.
[17]K. H. Hussein, I. Muta, T. Hoshino and M. Osakada, ”Maximum Photovoltaic Power Tracking: an Algorimthon for Rapidly Changing Atmospheric Conditions,“ IEEE proc. Gener. Transm. Distrib, Vol. 142, No.1, pp.59-64, Jan. 1995.
[18]李義隆,“分散式太陽能系統監控之研究”, 私立大葉大學電機研究所碩士論文,中華民國92年.
[19]M. A. EL-Shibinu and H. H. Rakha ,“Maximum Power Point Tracking Technique”, Electrotechnical Conference, pp. 21-24, 1989.
[20]J. H. R. Enslin, “Maximum Power Point Tracking: a Cost Saving Necessity in Solar Energy Systems,”Industrial Electronics Society, 1990, 16th Annual Conference of IEEE, Vol.2, pp.1073-1077, 1990.
[21]E. Koutroulis, K. Kalaitzakis, and N. C.Voulgaris, ”Development of a Microcontroller-Based Photovoltaic Maximum Power Point Tracking Control System,” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.16, No1, pp.46-54, January 2001.
[22]K. H. Hussein, I. Muta, T. Hoshino, and M. Sakada, ”Maximum Photovoltaic Power Tracking: an Algorithm for Rapidly Changing Atmospheric Condition”, IEE Proc.-Gener. Transm.and Distrib, Vol. 142, No.1, pp.59-64, January 1995.
[23]M. Bodur, and M. Ermis, ”Maximum Power Point Tracking for Low power Photovoltaic Solar Panels”, IEEE Electro. Technical Conference, Proceedings, Vol.2, pp.758-761, 1994.
[24] Z. Salameh, F. Dagher and W. A. Lynch, “ Step-Down Maximum Power Point Tracker for Photovoltaic System”, Solar Energy, Vol. 46, No.1, pp.278-282, Jan. 1991
[25]何信龍, 關侃勝, 蔡慶龍, 吳黎明, ”太陽能電力轉換器與最大功率追蹤,” 第十七屆電力工程研討會論文集, pp. 787-791, 1996年.
[26]C. R. Sullivan, M. J. Powers,” A High-Efficiency Maximum Power Point Tracker for Photovoltaic Arrays in a Solar-Power Race Vehicle, ” IEEE PESC’93, pp574-580, 1993.
[27] J.H.R. Enslin,” Maximum Power Point Tracking: A Cost Saving Necessity in Solar Energy Systems,” Conference of IEEE IECON, vol.2, pp.1073 -1077, 1990.
[28]M. Matsui, T. Kitano, De-hong Xu and Zhong-qing Yang,” A New Maximum Photovoltaic Power Tracking Control Scheme Based on Power Equilibrium at DC Link,” Proceedings of Industry Applications Conference, vol. 2, pp.804 -809, 1999.
[29]J. Gow, and C. D. Manning,” Controller Arrangement for Boost Converter Systems Sourced from Solar Photovoltaic Arrays or Other Maximum Power Sources,” IEE Proceedings-Electric Power Applications, vol. 147, pp.15-20, Jan. 2000.
[30]M. El-Shibini, A. Rakha,” Maximum Power Point Tracking Technique,” Proceedings of MELECON '89, pp.21-24, 1989.
[31]C. Y. Won, D. H. Kim, S. C. Kim, W. S. Kim and H. S. Kim,” A New Maximum Power Point Tracker of Photovoltaic Arrays Using Fuzzy Controller,” Proceedings of the IEEE Power Electrics Specialists Conf, vol. 1, pp.396-403, June 1994.
[32]Ching-Tsai Pan, Jeng-Yue Chen, Chin-Peng Chu, and Yi-Shuo Huang,” A Fast Maximum Power Point Tracker for Photovoltaic Power Systems,” Proceedings of IECON '99. Vol. 1, pp. 390-393, 1999.
[33]Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins,“Power Electronics,” Second Edition, John Wiley & Sons, Inc.,New York, pp.172-176, 1989.
[34]李世興,“電池活用手冊,” 全華書局, 1995 年.
[35]孫清華,“可充電電池技術大全,” 全華書局, 2001 年.
[36]J. P. Nelson and W. D. Bolin, “Basic and Advances in Battery Systems,” IEEE Trans. on Industry Application Vol. 31, March/April, pp.419-428, 1995.
[37]M. Gonzalez, M. A. Perez, J. C. Campo, and F. J. Ferrero, “Accurate Detection Algorithm of Battery Full-Capacity Under Fast-Charge,” IEEE IMTC 1998, Vol. 2, pp. 755-759, 1998.
[38]C. A. Bendall and W. A. Peterson, “An EV on-board Battery Charger,” IEEE APEC 1996, Vol. 1, pp. 26-31, 1996.
[39]B. J. Masserant and T. A. Stuart, “A Maximum Power Transfer Battery Charger for Electric Vehicles,” IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 33, pp. 930-938, July 1997.
[40]K. Wang, F. C. Lee, and W. Dong, “A New Soft-Switched Quasi-Singlestage (QSS) bi-directional inverter/charger,” IEEE IAS 1999, Vol. 3, pp. 2031-2038, 1999.
[41]K. Sugimori and H. Nishimura, “A Novel Contact-Less Battery Chargerfor Electric Vehicles,” IEEE PESC 1998, Vol. 1, pp. 559-564, 1998.
[42]F. N. K. Poon and M. H. Pong, “A Constant Power Battery Charger Circuit with Inherent Soft Switching and PFC, ” IEEE APEC 2000, vol.1, pp. 480-484, 2000.
[43]C. Aguilar, F. Canales, J. Arau, J. ebastian, and J. Uceda, “An Improved Battery Charger/Discharger Topology with Power Factor Correction,” IEEE IECON 1995, Vol. 1, pp. 590-595, 1995.
[44]M. Schultz, S. B. Leeb, A. H. Mitwalli, D. K. Jackson, and G. C. Verghese, “A Multirate Digital Controller for an Electric Vehicle Battery Charger,” IEEE PESC 1996, Vol. 2, pp. 1919-1925, 1996.
[45]華志強, 吳俊緯, “電動車鉛酸電池200 安培快速充電控制”, 第二十二屆電力工程研討會, pp. 1261-1266, 2001.
[46]王志民, 陳財榮, 劉豐旗, 陳德超, 黃士航, “脈衝充電特性之研究”, 第二十二屆電力工程研討會, pp. 732-736, 2001.
[47]陳財榮, 陳嘉斌, 黃國彰, 陳德超, 杜茂河,“電動車電池充電特性之研究“, 第二十屆電力工程研討會, pp. 167-171, 1999.
[48]鄒應嶼, 陳建國, 邱穎川,“多功能電池充電控制實驗系統之研製”, 第二十屆電力工程研討會, pp. 7-12, 1999.
[49]D. Voncina, R. Cajhen, J. Nastran, C. Zevnik, and D. Hudnik, “A Microcomputer Controlled Current Source,” IEEE International Symposium on Industrial Electrics, pp. 669-673, 1993.
[50]M. Gonzalez, F. J. Ferrero, J. C. Anton, and M. A. Perez, “Considerations to Improve the Practical Design of Universal and Fulleffective NiCd/NiMH Battery Fast-Chargers,” APEC '99. 14th Annual Vol. 1, pp. 167-173, 1999.
[51]K. A. Buckle and J. W. Luce, “Battery Vehicle Charger Design Eliminates Harmonic Current Generation,” Proceedings of the IEEE, pp. 561-564, 1996.
[52]C. C. Hua and M. Y. Lin, “A Study of Charging Control of Lead-Acid Battery for Electric Vehicles,” Proceedings of the IEEE, pp. 135-140, 2000.
[53]J. H. Aylor, A. Thieme, and B. W. Johnson, “A Battery State-of-Charge Inductor for Electric Wheelchairs,” IEEE Trans. on Industry Electronics, Vol. 39, No. 5, pp. 398-409, 1992.
[54]Z. M. Salameh, M. A. Casacca, and W. A. Lynch, “A Mathematical Model for Lead-Acid Batteries,” IEEE Trans. on Energy Conversion, Vol.7, No. 1, pp. 93-97, 1992.
[55]Y. H. Kim and H. D. Ha, “Design of Interface Circuits with Electrical Battery Models,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 44, No. 1, pp. 81-86, 1997.
[56]Bildgen M., “ Resonant Converter Topologies,” STMicroelectronics, STMicroelectronics, AN658, November 1994.
[57]D. W. Hart, Introduction to Power Electronics, Prentice-Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 1997.
[58]R. Oruganti, “State-Plane Analysis of Resonant Converter,” Ph.D. Dissertation, Virginia Polyechnic Institute; available from University Microfilms International, Ann Arbor, MI, 1987.