臺灣博碩士論文加值系統

因為科技進步使得石化能源過度的使用導致溫室效應，而造成全球暖化的問題日益嚴重，為了改善全球暖化，各國皆積極開發再生能源，而太陽能為目前最重要之再生能源。太陽能電池陣列容易受到外在環境影響而產生遮蔽與故障，若能提高太陽能電池陣列受到遮蔽與故障時的輸出功率，將有利於推廣太陽能光電系統。本研究提出一種適用於遮蔽狀況下可提高功率輸出的太陽能光電系統架構。透過控制開關的導通與斷開，改變太陽能電池的串並聯方式降低遮蔭與故障的影響，使太陽能光電系統達到最大功率追蹤的目的。

Due to the advancement in technology, the excessive use of fossil fuels has caused the greenhouse effect and the growing problem of global warming. In order to mitigate the global warming, countries are actively developing renewable energy, and solar energy is the most important form of renewable energy today. Solar cell arrays are vulnerable to external environmental impact, resulting in shading and malfunctioning. If the output power of the solar cell arrays can be improved during shading and malfunctioning, it will be favorable to the promotion of solar photovoltaic systems. This paper presents a solar photovoltaic generation system configuration that can elevate the output power under the shielded status. The effect of shading and malfunctioning can be reduced by turning the control switch on and off and changing the series-parallel connection, thereby allowing the solar photovoltaic system to achieve the objective of maximum power tracking.

目錄

中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅷ
圖目錄 Ⅹ
一、 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 論文架構 3
二、 太陽能特性簡介 4
2.1 太陽能電池原理 4
2.2 太陽能電池種類 6
2.3 太陽能電池特性 6
2.4 太陽能電池之效率 10
2.5 太陽能電池特性曲線 11
2.6 太陽能電池應用 13
三、 先前技術 14
3.1 太陽能電池最大功率追蹤 14
3.1.1 實際量測法 14
3.1.2 功率回授法 14
3.1.3 直線近似法 15
3.1.4 電壓回授法 17
3.1.5 擾動觀察法 17
3.1.6 增量電導法 18
3.2 太陽能電池受遮蔽影響分析 19
3.2.1 陰影遮蔽程度的影響 19
3.2.2 被遮蔽太陽能電池數目的影響 21
3.2.3 各種二極體保護方式 24
3.2.4 太陽能電池不同連接組態的影響 27
3.3 增加太陽能電池輸出功率裝置 29
3.3.1 中華民國專利公告第200519557號 29
3.3.2 中華民國專利公告第200951653號 30
3.3.3 中華民國專利公告第M357707號 31
3.3.4 中華民國專利公告第M341935號 32
3.4 保護太陽能電池裝置 33
3.4.1 中華民國專利公告第M357708號 33
3.4.2 美國專利公開第6717519號 34
3.4.3 中華民國專利公告第M3461222號 35
四、 應用於太陽能光電系統的可分段負載 37
4.1 前言 37
4.1.1 系統架構 37
4.2 二片太陽能電池串聯之評估 40
4.3 三片太陽能電池串聯之評估 45
4.4 二片太陽能電池並聯之評估 47
4.5 旁路二極體與防逆二極體的影響 48
4.5.1 旁路二極體的影響 48
4.5.2 防逆二極體的影響 50
4.6 遮蔽與故障的影響 51
4.6.1 遮蔽一片太陽能電池 51
4.6.2 遮蔽二片太陽能電池 57
五、 適用於部份遮蔽與故障狀況的太陽能光電系統最大功率追蹤架構 59
5.1 前言 59
5.2 遮蔽與故障分析 59
5.3 適用於部份遮蔽與故障狀況的太陽能光電系統最
大功率追蹤架構 63
5.3.1 實測結果 65
5.3.2 增加內部並聯開關之影響 66
5.4 防逆二極體與旁路二極體的影響 68
5.4.1 防逆二極體的影響 69
5.4.2 旁路二極體影響 69
5.4.3 同時加防逆二極體與旁路二極體影響 70
5.5 控制方法和流程 71
5.6 實體照片 73
六、 結論及未來展望 75
6.1 結論 75
6.2 未來展望 76
參考文獻 77

參考文獻

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