太陽能電力轉換系統

再生能源發電系統包括太陽能電源系統、充蓄電模組、電壓轉換模組、

路燈及能源管理控制裝置，太陽能電源系統主要係由多片太陽能光電板所組 成，用以將太陽能轉換為電能，將電力提供所有路燈所需的電源。充蓄電模 組主要係由充電器及蓄電池組所組成，充電器係與前述太陽能電源系統中的 太陽能光電板輸出端連接，當太陽能光電板送出電力時，即經由充電器對蓄 電池組進行充電，再經由蓄電池組將電力儲存。電壓轉換模組係與前述充蓄 電模組中的蓄電池組輸出端連接，當充蓄電模組之充電器停止對蓄電池組充 電，該蓄電池組即可進行放電，其釋出的電力為一直流電源，但是一般路燈 所採用的電力為交流電，故蓄電池組釋出的直流電源須透過電壓轉換模組將 其轉換為交流形式的高壓電源，用以提供照明路段內的各路燈供電。

該能源管理控制裝置係設於前電壓轉換模組與路燈之間，具備人車用路 自動監控功能，透過人車實際用路狀況的判斷，以決定是否讓電壓轉換模組 產生的電源傳送給路燈以提供照明，能源管理控制裝置與電壓轉換模組之間 裝設自動電力切換開關，自動電力切換開關至少具有兩輸入端與一輸出端，

輸出端係與能源管理控制裝置連接，其中一輸入端係連接電壓轉換模組的輸 出端，另一輸入端則連接市電系統，可自動切換由太陽能發電系統供電或市 電系統供電，此設計的考量在於天候不佳、太陽能發電系統發電量不足或充 蓄電模組儲存電力不足以供應路燈照明所需的工作電源時，即透過自動電力 切換開關自動切換改由市電系統進行供電，以確保道路照明不虞中斷。

發電系統示意圖如圖 4.23 所示，當系統電力開始供電時，電力轉換器在 運轉但不供電時，其待機電流將近 3A 的電力提供轉換器運轉，過大的電流 將會耗損系統電力，因此，此問題將會由後幾章節來討論，圖 4.24 至圖 4.26 分別為電力系統配線圖與示意圖與供電系統內部實體圖，圖 4.27 與圖 4.28 為太陽能板配置圖，表 4.3 為全系統所使用的元件規格整理表。

圖 4.23 集中型供電路燈系統示意圖 表 4.3 全系統元件規格表

項目 元件 規格 數量

1-1 大豐能源 50W 非晶太陽能板 2 片

1-2 Kanneka 55W 非晶太陽能板 1 片

1-3 Phome 15W 非晶太陽能電池 1 片

1-4 Kyocera 54W 多晶太陽能板 2 片 1-5

太陽能光電板

10W 單晶太陽能板 2 片

2-1 Prostar(最大電流 15A) 1 顆

2-2 SHS(最大電流 6A) 1 顆

2-3 SS(最大電流 10A) 1 顆

2-4

太陽能充電器 (供應 12V 蓄電

池) SL(最大電流 10A) 1 顆

2-5 鉛酸蓄電池 12V 90Ah 6 顆

3-1 12V 230V, 60Hz, 1000W 1 組 3-2

純弦波轉換器

(Inverter) 12V 110V, 60Hz, 1000W 1 組 4-1 自動電力轉換

開關 2P各戶用瞬間激磁式(220V, 60Hz) 1 台

5-1 紅外線感測器 4 組

5-2 能源控制單元

控制電路(CPLD) 1 組

6-1 照明單元

(40W 螢光燈管) 220V, 60Hz 12 盞

圖 4.24 供電系統內部實體圖

圖 4.25 電力系統配線

圖 4.26 電力系統示意圖

圖4.27 太陽能發電站配置圖 圖4.28 太陽能發電站實際圖