專利名稱：接線盒、電力系統及其控制方法
技術領域：
本發明是有關于ー種接線盒及其方法，特別有關于使用于電源単元的接線盒、具有該接線盒的電力系統及其控制方法。
背景技術：
太陽光能是ー種安全無污染的再生能源，且具有相當大的開發潛力，尤其將太陽能電池與建材或玻璃做整合應用更是符合目前節能潮流所需。例如將太陽能光伏板取代建造屋頂的物料、用于建筑外墻、或建筑物玻璃等。然而因單一太陽能光伏板所產生的電壓很小，通常需將多個太陽能光伏板透過接線盒(Junction Box)加以串聯，以形成較大的電壓以供應用。傳統的接線盒是內含數顆蕭特基ニ極管與外接兩條具有正負極接頭的電纜的小盒子，而傳統的太陽能光伏系統是由多個太陽能光伏板透過這些接線盒的正負極接頭串聯后以形成數百伏特終端電壓，然后與高壓開關串接并接續串接一逆變器(Inverter)所組成。然而，一旦傳統的太陽能光伏系統發生異常或火災事故吋，此種直流高壓電カ便成了滅火的ー個重要的難題，因為正常日照下源源不絕的直流高壓電足以使消防人員觸電危及生命。舉例來說，具有N個太陽能光伏板組成的太陽能系統則有N+1個正負極接頭相接的電氣接續點，要避免直流高壓電出現在任一電氣接續點的最好方法是斷開全部N+1個電氣接續點，但火災發生時安全快速斷開數量龐大的電氣接續點來實施消防灌救確實有困難。目前惟一的辦法是隔離其它易燃物后讓太陽能光伏板燒光殆盡，但此舉使得建筑物屋頂上的火災可能因此沿燒至建筑物內而蒙受重大損失。在電動車的領域上，同樣地具有多個電池単元互相串聯的電カ系統，用以供給車輛動力。當車輛出現故障或車輛溫度過高時，常發生火燒車的事件。此時，傳統的消防灌救方式亦會有觸電的問題。因此，需要提出一種接線盒以及使用其的電カ系統，使得當火災發生時可以全部解除每ー個電源單元上的接線盒之間的串聯。
發明內容
有鑒于此，本發明的一目的在于提供一種連接一電カ系統的電源単元的接線盒， 使其可控制電源單元提供的直流電源的傳輸。本發明的另一目的在于提供一種電カ系統，使得每ー個電源單元上的接線盒之間的串聯可以全部解除。本發明的再一目的在于提供一種電カ系統的控制方法，其可用以控制每ー個電源単元上的接線盒之間的串聯與解串聯。為達上述的目的，本發明提供一種連接一電カ系統的ー電源單元的接線盒，其包括一第一連接端子及一第二連接端子、至少ー旁通ニ極管、一串聯載波接ロ模組、一開關及一控制模組。其中該第一連接端子及第ニ連接端子用于串聯該連接盒。該至少一旁通ニ極管(Bypass Diode)電性連接于該電源単元。該串聯載波接ロ模組電性連接于該第一連接端子及該第二連接端子，用于傳輸ー載波及該電源単元提供的一直流電源。該開關設置于該串聯載波接ロ模組中，用以導通與斷開該直流電源。該控制模組分別電性連接于該串聯載波接ロ模組以及該開關，用于接收該載波，井根據該載波切換該開關，以控制該直流電源的傳輸。其中該串聯載波接ロ模組包括ー載波線路、并聯于該載波線路及ー電カ線路。其中該載波線路電性連接于該第一連接端子及該第二連接端子，用于傳輸該載波；該電カ線路電性連接于該第一連接端子及該第二連接端子并且并聯于該載波線路，用于傳輸該直流電源。其中該開關設置于該電カ線路上，用于導通與斷開該電力線路。具體來說，該載波線路具有一第一電感及一與該第一電感串聯的電容以形成一共振電路，且該電カ線路電性連接該電源単元的一正極及ー負極并且串聯有一第二電感。在本發明的一較佳實施例中，該控制模組包含一載波接收器及一開關控制器。該載波接收器電性連接于該載波線路，用于接收該載波；該開關控制器電性連接于該載波接收器，用于根據該載波切換該開關。其中該開關控制器較佳是ー逾時過濾器，該逾時過濾器用于設定超過ー預定時間未接收到該載波時，則斷開該開關。在本發明的另ー較佳實施例中，其中該控制模組包含一載波收發器及一解編碼器，該載波收發器電性連接于該載波線路，用于接收具有一第一封包的該載波，及發送具有一第二封包的該載波；該解編碼器電性連接于該載波收發器，用于對該載波解碼出該第一封包，并提供該第二封包至該載波收發器，其中該解編碼器根據該第一封包控制該開關的斷開與接通。其中該第一封包是ー解除串聯指令或ー啟動串聯指令，該第二封包是對應該電源單元的ー電壓、ー電流、一溫度、及一火災偵測信號所組成的群組之一。根據本發明的接線盒，其具有串聯載波接ロ模組可同時傳輸該載波及該直流電源，并該控制模組可控制該電カ線路上的開關的斷開，并且還可透過該載波線路上的載波控制該電カ線路上的開關的導通。本發明還提供一種電カ系統，其包括若干個電源単元、若干個接線盒、一手動開關裝置、及ー載波設備。其中該些電源単元用以輸出一直流電源。該些接線盒分別電性連接于該些電源單元，用以串聯該些電源単元，其中每ー接線盒包括一串聯載波接ロ模組、ー開關及一分別電性連接于該開關及該串聯載波接ロ模組的控制模組。該手動開關裝置電性連接于該些接線盒的一端及該載波設備之間，用以斷開直流電源的回路。該載波設備電性連接于該手動開關裝置，用于產生ー載波至該些接線盒以控制該些接線盒解除串聯或進行串聯。其中該串聯載波接ロ模組用于傳輸該載波及該直流電源，且該控制模組用于接收該載波井根據該載波控制該直流電源的傳輸。在本發明的一較佳實施例中，每ー該接線盒的該串聯載波接ロ模組包括一載波線路及ー電カ線路。其中該載波線路用于傳輸該載波，該電カ線路并聯于該載波線路，用于傳輸該直流電源，且該開關設置于該電カ線路上，用于導通與斷開該電力線路。此外，每ー該接線盒的該控制模組包含ー載波接收器，電性連接于該載波線路，用于接收該載波；及ー開關控制器，電性連接于該載波接收器，用于根據該載波切換該開關。而該載波設備是ー載波產生器。在本發明的另ー較佳實施例中，每ー該接線盒的該控制模組包含一載波收發器及一解編碼器。該載波收發器電性連接于該載波線路，用于接收具有一第一封包的該載波，及發送具有一第二封包的該載波。該解編碼器電性連接于該載波收發器，用于對該載波解碼出該第一封包，并提供該第二封包至該載波收發器，其中該解編碼器根據該第一封包控制該開關的斷開與接通。而該載波設備是一主控制模組，該主控制模組用于接收具有該第二封包的該載波，并且產生具有該第一封包的該載波至該些接線盒以控制該些接線盒解除串聯或進行串聯。根據本發明的電カ系統，其利用上述本發明的接線盒，并提供該手動開關裝置或該載波設備，用以阻斷或停止產生該載波傳輸至該些接線盒，使得該些接線盒可斷開其開關而解除該些接線盒的串聯。本發明進ー步還提供一種電カ系統的控制方法，該電カ系統包括若干個電源單元、若干個接線盒、一手動開關裝置及一載波設備，每一接線盒包括一串聯載波接ロ模組、 一開關及一分別電性連接于該開關及該串聯載波接ロ模組的控制模組，其中串聯載波接ロ 模組具有一載波線路用于傳輸ー載波，及一電カ線路用于傳輸一直流電源，該控制方法包括下列步驟
(1)同時傳輸該直流電源及該載波至該些接線盒，其中該直流電源傳輸至該電カ線路，該載波傳輸至該載波線路；以及
(2)該些控制模組判斷該載波，以斷開或接通該些開關。在本發明的一較佳實施例中，步驟(1)中傳輸或截斷該載波包括接通或斷開該手動開關裝置以傳輸或截斷該載波傳輸至該些接線盒的每ー載波線路。或者是該載波設備產生該載波或停止產生該載波。另外，步驟O)中該些控制模組判斷該載波包括下列步驟
(51)判斷該直流電源的電壓是否達工作電壓，如果否，則斷開該開關，如果是，則執行步驟(S2)；
(52)判斷該載波線路是否接收到該載波，如果否，則斷開該開關，如果是，則保持接通該開關。在本發明的另ー較佳實施例中，步驟(1)中傳輸或截斷該載波包括下列步驟
(521)該載波設備偵測ー第二封包以判斷異常是否發生，如果是，則停止傳輸載波，如果否，則執行步驟(S22)；
(522)檢查是否啟動該載波設備，如果否，則停止傳輸載波，如果是，則執行步驟 (S23)；
(523)該載波設備輪詢該些接線盒；
(524)判斷該些電源單元是否有異常，如果否，則報告電源單元狀態并返回步驟 (S21)，如果是，則執行步驟(S25)；及
(525)停止傳輸載波或傳輸解串聯指令的一第一封包，并發出警報。另外，步驟O)中該些控制模組判斷該載波包括下列步驟
(S31)判斷該直流電源的電壓是否達工作電壓，如果否，則斷開該開關并返回步驟 (S31)，如果是，則執行步驟(S32)；(532)判斷是否接收到該第一封包，如果否，則執行步驟(S33)，如果是，則執行步驟 (S34)；
(533)判斷是否逾時未接收到該載波，如果否，則返回步驟(S31)，如果是，則斷開該開關；及
(534)解析該第一封包，并傳出具有該第二封包的該載波，井根據該第一封包進行接通或斷開該開關。相較于現有技木，本發明的電カ系統的控制方法利用上述本發明的電カ系統，并利用該控制模組斷開或接通該開關以同時解除該些每一接線盒的串聯，達到在火災時可全部解除每ー個電源單元上之間的串聯，以減少財物損失。
圖1繪示本發明的第一較佳實施例中電源單元的接線盒的線路方塊圖。圖2繪示本發明的第二較佳實施例的連接電源単元的接線盒的線路方塊圖。圖3繪示本發明第一較佳實施例的電カ系統方塊圖。圖4繪示本發明第二較佳實施例的電カ系統方塊圖。圖5繪示本發明圖4的電カ系統部分電路示意圖。圖6繪示本發明電力系統的進行串聯或解除串聯的控制方法的流程圖。圖7繪示本發明第一較佳實施例的控制模組的判斷流程圖。圖8繪示本發明第二實施例的電カ系統的主控制單元的控制流程圖。圖9繪示本發明第二較佳實施例的控制模組的判斷流程圖。
具體實施例方式本發明的第一較佳實施例藉由所附圖式與下面的說明作詳細描述，在不同的圖式中，相同的組件符號表示相同或相似的組件。請參考圖1，圖1繪示本發明的第一較佳實施例的連接電源単元的接線盒的線路方塊圖，以參考標號10表示該接線盒。該接線盒10包括一第一連接端子112及一第二連接端子114、至少ー旁通ニ極管120、一串聯載波接ロ模組130、ー開關136及ー控制模組 140。其中連接該接線盒10的該電源単元20以一太陽能光伏板(Photovoltaic Panel, PV Panel)或一電池單元為較佳，此處以電池符號表示之。該第一連接端子112及第ニ連接端子114用于串聯該連接盒10，例如各為MC4的正負極接頭，用于串聯多個本發明較佳實施例的連接盒10。該至少一旁通ニ極管120，例如為ー蕭特基ニ極管(Schottky diode)用于電性連接于該電源単元20，用以防止逆向電壓以保護該電源単元20。該串聯載波接ロ模組130電性連接于該第一連接端子112及該第二連接端子114， 用于傳輸ー載波22及該電源単元20提供的一直流電源M。其中該載彼是一交流電流。該開關136設置于該串聯載波接ロ模組130中，以導通與斷開該直流電源。更進一歩地說，該串聯載波接ロ模組130包括ー載波線路132及ー電カ線路134。 其中該載波線路132電性連接于該第一連接端子112及該第二連接端子114，用于傳輸該載波22。該電カ線路134電性連接于該第一連接端子112及該第二連接端子114并且并聯于該載波線路132，用于傳輸該直流電源對。該開關136設置于該電カ線路134上，用于導通與斷開該電カ線路134。具體來說，該載波線路132具有一第一電感1322及一與該第一電感1322串聯的電容13 以形成一共振電路(Resonance circuit)，例如ー串聯共振電路(kries resonance circuit)。且該電カ線路134電性連接該電源単元20的一正極及ー負極并且串聯有ー第二電感1342。該開關136例如為ー單刀單擲(single-pole single-throw, SPST) 開關，在電源單元20正常狀態時為導通狀態。當該電源単元20運作正常吋，該接線盒10可透過該電カ線路134傳輸該電源單元20提供的該直流電源對。而透過該第一連接端子112及該第二連接端子114串聯到另外兩接線盒(未圖示)的第一連接端子112及第ニ連接端子以傳輸直流電源。此時為穩態電流，對該電カ線路Π4而言，該第二電感1342可視為短路(short)；對該載波線路132而言，該電容13M可視為斷路，僅能傳輸交流電流的載波22。該控制模組140分別電性連接于該串聯載波接ロ模組130以及該開關136，用于接收該載波22，井根據該載波22切換該開關136，以控制該直流電源M的傳輸。在此第一較佳實施例中，該控制模組140包含ー載波接收器142及一開關控制器144。該載波接收器 142電性連接于該載波線路132，用于接收該載波22。該開關控制器144，分別電性連接于該開關136及該載波接收器142，用于根據該載波22控制該開關136的導通與關閉。在此第一較佳實施例中，該開關控制器136是ー逾時過濾器，該逾時過濾器用于設定為超過ー預設時間未收到該載波22吋，則斷開該開關136而停止該直流電源M的傳輸。具體地說，當該電源単元20運作不正常吋，例如火災等，可由外部控制該載波22的輸入，使得該逾時過濾器超過ー預設時間收不到該載波22，而則斷開該開關136以停止該直流電源M的傳輸。請參考圖2，圖2繪示本發明的第二較佳實施例的連接電源単元的接線盒的線路方塊圖，以參考標號12表示該接線盒。該接線盒12包括一第一連接端子112及一第二連接端子114、至少ー旁通ニ極管120、一串聯載波接ロ模組130、ー開關136及ー控制模組141。 其中連接該接線盒12的該電源単元20較佳是一太陽能光伏板或一電池單元，特別以電池符號表示之。簡言之，與第一較佳實施例的接線盒10不同之處僅在于該控制模組141，其余組件均以第一較佳實施例的接線盒10相同，在此僅說明該控制模組141，其余組件請參考前述。該控制模組141電性連接于該串聯載波接ロ模組130，用于接收該載波22并根據該載波22控制該直流電源M的傳輸。在此第二較佳實施例中，該控制模組141包含ー載波收發器146及一解編碼器148。該載波收發器146電性連接于該載波線路132，用于接收具有一第一封包(未圖示)的該載波22，及發送具有一第二封包(未圖示)的該載波22。 該解編碼器148電性連接于該載波收發器146，用于對該載波解碼出該第一封包，并提供該第二封包至該載波收發器146，其中該解編碼器148根據該第一封包控制該開關136的斷開與接通。具體的說，該第一封包是ー解除串聯指令或ー啟動串聯指令，當譯碼出的該第一封包為該解除串聯指令吋，則斷開該開關136 ；當譯碼出的該第一封包為該啟動串聯指令吋， 則接通該開關136。在此第二較佳實施例中，該解編碼器148連接有數個傳感器(未圖示)，該些傳感器用于偵測電源單元20的電壓、電流、溫度、及火災偵測等信息，并提供該第二封包，其中該第二封包是對應該電源単元的ー電壓、ー電流、一溫度、及一火災偵測信號所組成的群組之一。具體地說，當該些傳感器偵測到該電源單元20運作不正常吋，例如火災等，該解編碼器148可發出包含該火災偵測信號的第二封包至該載波收發器146。而該載波收發器146 可發送具有該第二封包的載波22至外部。而由外部輸入具有第一封包的該載波22至該處理器148，用以斷開該開關136。綜上所述，本發明的接線盒具有串聯載波接ロ模組可同時傳輸該載波及該直流電源，并該控制模組可控制該電カ線路上的開關的斷開，并且還可透過該載波線路上的載波控制該電カ線路上的開關的導通。請ー并參考圖1及圖3，圖3繪示本發明第一較佳實施例的電カ系統方塊圖，本發明第一較佳實施例的電カ系統是搭配上述第一時實施例的接線盒10實施之。該電カ系統包括若干個電源単元20、若干個接線盒(如第一實施例的接線盒10)、一手動開關裝置30、 ー載波設備(如一載波產生器40)及一逆變器(Inverter) 50。其中該些電源単元20用以輸出一直流電源對。該些接線盒10分別電性連接于該些電源単元20，用以串聯該些電源單元20，其中每ー接線盒10包括一串聯載波接ロ模組 130、ー開關136及一分別電性連接于該開關136及該串聯載波接ロ模組130的控制模組 140。該手動開關裝置30電性連接于該些接線盒10的一端，用以斷開該直流電源M的回路。該載波設備(如該載波產生器40)電性連接于該手動開關裝置30，用于產生ー載波22 至該些接線盒10以控制該些接線盒10解除串聯或進行串聯。該逆變器50是用以將直流電源M轉換成交流電源以供市電使用。請再參考圖1，其中該串聯載波接ロ模組130電性連接于該第一連接端子112及該第二連接端子114，用于傳輸該載波22及該電源単元20提供的該直流電源M。該開關 136設置于該串聯載波接ロ模組130中，以導通與斷開該直流電源對。該控制模組140分別電性連接于該串聯載波接ロ模組130以及該開關136，用于接收該載波22，井根據該載波 22切換該開關136，以控制該直流電源M的傳輸。進ー步地說，每ー該接線盒10的該串聯載波接ロ模組130如上所述包括ー載波線路132及ー電カ線路134。其中該載波線路132 電性連接于該第一連接端子112及該第二連接端子114，用于傳輸該載波22。該電カ線路 134電性連接于該第一連接端子112及該第二連接端子114并且并聯于該載波線路132，用于傳輸該直流電源對。該開關136設置于該電カ線路134上，用于導通與斷開該電カ線路 134。在本發明第一較佳實施例的電カ系統中，每ー該接線盒是上述第一較佳實施例的接線盒10。每ー該接線盒10的該控制模組140包含ー載波接收器142及一開關控制器 144。同樣地，該載波接收器142電性連接于該載波線路132，用于接收該載波22 ；該開關控制器144分別電性連接于該開關136及該載波接收器142，用于根據該載波22控制該開關 136的導通與關閉。需注意的是，搭配上述第一較佳實施例的接線盒10的該載波設備是一載波產生器40。舉例而言，該開關控制器144是ー逾時過濾器(Time-out filter)，該逾時過濾器用于設定為超過一預設時間未收到該載波22吋，則斷開該開關136而停止該直流電源M 的傳輸。具體地說，當其中之一電源單元20運作不正常吋，例如火災等，可由該載波產生器40停止產生該載波22，使得該些逾時過濾器超過ー預設時間收不到該載波22，而則斷開該些開關136以停止該直流電源M的傳輸而解除串聯。值得ー提的是，雖然該些電カ線路134上的開關136成為開路而無法傳輸直流電源對，但該些該載波線路132由于具有該第一電感13M及ー電容1322所形成串聯共振電路，因此還可以傳輸交流信號至每ー接線盒10的該載波線路132。因此，如要將該些接線盒 10重新串聯的話，則可由該載波產生器40重新產生該載波22以傳輸至該些逾時過濾器。 該些逾時過濾器收到該載波22后則控制該些開關136導通，使得該些電源単元20可藉由該些接線盒10重新串聯在一起。除此之外，亦可關斷該手動開關裝置30，以切斷該直流電源M的回路，使得該載波22無法傳輸至該些逾時過濾器，進而斷開該些開關136以停止該直流電源M的傳輸而解除串聯。請ー并參考圖2及圖4，圖4繪示本發明第二較佳實施例的電カ系統方塊圖，本發明第二較佳實施例的電カ系統是搭配上述第一時實施例的接線盒12實施之。該電カ系統包括若干個電源単元20、若干個接線盒(如第二時實施例的接線盒12)、一手動開關裝置 30、ー載波設備(如ー主控制模組4 及一逆變器(Inverter) 50。簡言之，本發明第二較佳實施例的電カ系統與前述第一較佳實施例的電カ系統的不同之處僅在于該些接線盒12是上述第二較佳實施例的接線盒12，以及該載波設備為該主控制模組42，其余組件均以第一較佳實施例的電カ系統相同，在此僅說明該些接線盒12的該控制模組141及該主控制模組 42，其余組件請參考前述。請再參考圖2，每ー該接線盒12的該控制模組141包含ー載波收發器146及一解編碼器148。該載波收發器146電性連接于該載波線路132，用于接收具有一第一封包(未圖示)的該載波22，及發送具有一第二封包(未圖示)的該載波22。該解編碼器148電性連接于該載波收發器146，用于對該載波解碼出該第一封包，并提供該第二封包至該載波收發器146，其中該解編碼器148根據該第一封包控制該開關136的斷開與接通。具體的說， 該第一封包是ー解除串聯指令或ー啟動串聯指令，當譯碼出的該第一封包為該解除串聯指令吋，則斷開該開關136 ；當譯碼出的該第一封包為該啟動串聯指令時，則接通該開關136。請參考圖5，其繪示圖4的電カ系統部分電路示意圖。其中接線盒12的詳細說明可參考圖2的說明，在此不予贅述，該手動開關裝置30串接于該些接線盒12的第二連接端子114，用于切斷直流電源M及載波22的回路。該主控制模組42串接于該手動開關裝置30及該逆變器50 (繪示于圖4)之間，其與接線盒12的電路相同的具有一載波發射器、一解編碼器，以及ー串聯載波接ロ模組，該串聯載波接ロ模組同樣可以傳輸由該些太陽能模組版20所提供的該直流電源24，以及傳輸該載波22，其細節可參考圖2的說明。該主控制模組42用于接收具有該第二封包的該載波22b，并且產生具有該第一封包的該載波2 至該些接線盒12以控制該些接線盒12解除串聯或進行串聯。舉例來說，該些接線盒12的該解編碼器148連接有數個傳感器(未圖示)，該些傳感器用于偵測該些電源単元20的電壓、電流、溫度、及火災偵測等信息，并提供該第二封包，其中該第二封包是對應該電源単元20的ー電壓、ー電流、一溫度、及一火災偵測信號所組成的群組之一。當該些傳感器偵測到其中之一該電源単元20運作不正常吋，例如火災等，對應的該解編碼器148可發出包含該火災偵測信號的第二封包至對應的該載波收發器 146。而該載波收發器146可發送具有該第二封包的載波22b至該主控制模組42。而該主控制模組42的該解編碼器可譯碼出該第二封包的該火災偵測信號，而發出具有「解串聯指令De-serialized command」的該第一封包的載波22a。而具有第一封包的該載波2 透過該些接線盒12的該些該載波線路132輸入該些載波發射器146，再將該第一封包輸入至該解編碼器148。同樣地，該些接線盒12的該解編碼器148可將該第一封包的解串聯指令譯碼，藉此控制并斷開該開關136。值得ー提的是，雖然該些電カ線路134上的開關136成為開路而無法傳輸直流電源對，但該些該載波線路132由于具有該第一電感13M及ー電容1322所形成串聯共振電路。因此，如要將該些接線盒12重新串聯的話，則可由該主控制模組42重新產生具有「啟動串聯指令」信息的第一封包的載波22a，以傳輸至該些解編碼器148。該些解編碼器148 收到具有「啟動串聯指令」信息的第一封包后則進行譯碼，并重新導通該些開關136，使得該些電源単元20可藉由該些接線盒12重新串聯在一起。除此之外，同樣的亦可關斷該手動開關裝置30，以切斷該直流電源M的回路，使得具有「執行串聯」信息的第一封包的該載波2 無法傳輸至些該些解編碼器148。隨后當些該解編碼器148未收到具有「執行串聯」信息的第一封包吋，也可斷開該些開關136以解除串聯。綜上所述，本發明的電カ系統利用上述本發明的接線盒，并提供該手動開關裝置或該載波設備，用以阻斷或停止產生該載波傳輸至該些接線盒，使得該些接線盒可斷開其開關而解除該些接線盒的串聯。請再參考圖1至圖4，以下將詳細說明本發明的電カ系統的控制方法。本發明的電力系統的控制方法是利用上述第一及第ニ較佳實施例的電カ系統實施之，該電カ系統包括若干個電源単元20、若干個接線盒10或12、一手動開關裝置30及ー載波設備(例如載波產生器40或主控制模組42)，其中每ー接線盒10或12包括一串聯載波接ロ模組130、ー開關136及一分別電性連接于該開關136及該串聯載波接ロ模組130的控制模組140或141， 該串聯載波接ロ模組130包括ー載波線路132、ー電カ線路134及ー開關136，其中該串聯載波接ロ模組130具有ー載波線路132用于傳輸ー載波22，及ー電カ線路134用于傳輸一直流電源對。請參考第1、圖3及圖6，圖6是本發明電カ系統的進行串聯或解除串聯的控制方法的流程圖。該控制方法包括步驟SlO及步驟S20。在步驟SlO中，傳輸或截斷該載波22至該些接線盒10或12的每ー載波線路132。在步驟S20中，該些控制模組140或141判斷該載波22，以斷開或接通該些開關 136。以下將詳細說明利用本發明第一較佳實施例的電カ系統所實施的控制方法，其為 ー種手動控制方式。在本發明第一較佳實施例的電カ系統所實施的控制方法中，其中步驟 SlO中傳輸或截斷該載波22包括接通或斷開該手動開關裝置30以傳輸或截斷該載波22傳輸至該些接線盒10的每ー載波線路132。如上所述，亦可以手動控制該載波設備(如載波產生器40)產生該載波或停止產生該載波22，同樣的可以傳輸或截斷該載波22傳輸至該些接線盒10的每ー載波線路132。
以下將說明在此手動控制方式中，每ー接線盒10內的判斷流程。請參考圖1及圖 7,圖7是第一較佳實施例的控制模組的判斷流程圖。步驟S20中該些控制模組140判斷該載波22開始于步驟S100。在步驟SllO中，該控制模組140判斷該直流電源M的電壓是否達工作電壓，如果否，則斷開該開關136并回到步驟SllO繼續進行判斷，如果是，則執行步驟S120。其中該エ 作電壓為一默認值，依據該電カ系統需求而做調整。在步驟S115中，斷開該開關136并回到步驟SllO繼續進行判斷。在步驟S120中，該開關控制器144判斷該載波線路132是否接收到該載波22，如果否，則進行步驟S115，即斷開該開關136并回到步驟SllO繼續進行判斷，如果是，則進行步驟S130，即保持接通該開關136。舉例而言，該控制模組140的該開關控制器144是ー逾時過濾器，當該逾時過濾器超過ー預設時間未收到該載波22吋，則斷開該開關136而停止該直流電源M的傳輸，而解除該些接線盒10的串聯。以下將詳細說明利用本發明第二較佳實施例的電カ系統所實施的控制方法，其為 ー種自動預警式控制方式。請參考圖4、圖5及圖8，圖8是本發明第二實施例的電カ系統的主控制單元的控制流程圖。在本發明第二較佳實施例的電カ系統所實施的控制方法中， 其中步驟SlO中傳輸或截斷該載波22開始于步驟S200。在步驟S210中，該載波設備(如主控制單元4 偵測ー第二封包以判斷火災是否發生，如果是，則停止傳輸載波22，如果否，則執行步驟S220。舉例而言，如上所述，主控制単元42接收具有該火災偵測信號的第二封包的載波22，而該主控制模組42可譯碼出該火災偵測信號以判斷火災是否發生。在步驟S220中，檢查是否啟動該載波設備(如主控制單元42)，如果否，則停止傳輸載波，如果是，則執行步驟S230。具體而言，該主控制単元42例如具有一手動按鈕，可人 エ啟動或關閉該主控制單元42發送該載波22。在步驟S230中，該載波設備(如主控制單元42)輪詢(Polling)該些接線盒12。 例如每隔數秒發出ー輪詢載波，用以詢問每ー電源単元20的該第二封包內的信息。在步驟S240中，該主控制単元42判斷該些電源単元20是否有異常，如果否，則執行步驟S245，即報告電源單元狀態并返回步驟S210，如果是，則執行步驟S250。承上所述， 即判斷所接收的該載波內的第二封包中對應該電源單元20的電壓、電流、溫度、及火災偵測信號是否異常，如果沒異常，則可產生對應該電源單元20的電壓、電流、溫度、及火災偵測信號的報告，返回步驟S210繼續偵測。在步驟S250中，停止傳輸載波22或傳輸解串聯指令的該第一封包。具體而言，傳輸解串聯指令的該第一封包即為傳輸具有「解串聯指令」的該第一封包的載波22，使得該些接線盒12斷開該些開關136。在步驟S260中，發出警報，以通知使用者。以下將說明在此自動預警式控制方式中，每ー接線盒12內的判斷流程。請參考圖 2及圖9，圖9是第二較佳實施例的控制模組141的判斷流程圖。步驟S20中該些控制模組 141判斷該載波22開始于步驟S300。在步驟S310中，該控制模組141判斷該直流電源M的電壓是否達工作電壓，如果否，則執行S315，即斷開該開關136并返回步驟S310繼續判斷，如果是，則執行步驟S320。 其中該工作電壓為ー默認值，視該電カ系統而定。在步驟S320中，該控制模組141內的該解編碼器148判斷是否接收到該第一封包，如果否，則執行步驟S330，如果是，則執行步驟S340。在步驟S330中，該解編碼器148判斷是否逾時未接收到該載波22，如果否，則返回步驟S31，如果是，則斷開該開關136。舉例而言，該解編碼器148具有ー逾時過濾機制，當超過ー預設時間未收到該載波22吋，則斷開該開關136而停止該直流電源M的傳輸，而解除該些接線盒12的串聯。在步驟S340中，該解編碼器148解析該第一封包，并執行步驟S352，即傳出具有一第二封包的該載波，并執行步驟S3M或S356，即根據該第一封包進行接通或斷開該開關， 最后再回到步驟S310繼續判斷。舉例而言，該解編碼器148譯碼出該第一封包，并提供該第二封包至該載波收發器146。具體的說，該第一封包是ー解除串聯指令或ー啟動串聯指令，當譯碼出的該第一封包為該解除串聯指令吋，則斷開該開關136 ；當譯碼出的該第一封包為該啟動串聯指令時，則接通該開關136。其中該第二封包對應該電源單元20的一電壓、 ー電流、一溫度、及一火災偵測信號所組成的群組之一，以提供給外部的該主控制模組42。綜上所述，本發明的電カ系統的控制方法利用上述本發明的電カ系統，并利用該控制模組斷開或接通該開關以同時解除該些每一接線盒的串聯，達到在異常發生時可全部解除每ー個電源單元上之間的串聯，以確保維修操作人員進行檢測或救災人員進行救災ェ 作時的安全。
權利要求
1.一種電カ系統的接線盒，用于連接一電カ系統的ー電源單元，其特征在于，該接線盒包括一第一連接端子及一第二連接端子，用于串聯另ー連接盒； 至少ー旁通ニ極管，電性連接于該電源単元；一串聯載波接ロ模組，電性連接于該第一連接端子及該第二連接端子，用于傳輸ー載波及該電源単元提供的一直流電源；一開關，設置于該串聯載波接ロ模組中，用以導通與斷開該直流電源；以及一控制模組，分別電性連接于該串聯載波接ロ模組以及該開關，用于接收該載波，井根據該載波切換該開關，以控制該直流電源的傳輸。
2.根據權利要求1所述的接線盒，其特征在于，該串聯載波接ロ模組包括 ー載波線路，電性連接于該第一連接端子及該第二連接端子，用于傳輸該載波；以及 ー電カ線路，電性連接于該第一連接端子及該第二連接端子并且并聯于該載波線路，用于傳輸該直流電源，其中該開關設置于該電カ線路，用于導通與斷開該電力線路。
3.根據權利要求2所述的接線盒，其特征在干，該載波線路具有一第一電感及一與該第一電感串聯的電容以形成一共振電路。
4.根據權利要求2所述的接線盒，其特征在干，該電カ線路電性連接該電源單元的一正極及ー負極并且串聯有一第二電感。
5.根據權利要求2所述的接線盒，其特征在干，該控制模組包含 ー載波接收器，電性連接于該載波線路，用于接收該載波；及一開關控制器，電性連接于該載波接收器，用于根據該載波切換該開關。
6.根據權利要求5所述的接線盒，其特征在干，該開關控制器是ー逾時過濾器，用以設定超過ー預定時間未接收到該載波吋，則斷開該開關。
7.根據權利要求2所述的接線盒，其特征在干，該控制模組包含ー載波收發器，電性連接于該載波線路，用于接收具有一第一封包的該載波，及發送具有一第二封包的該載波；及一解編碼器，電性連接于該載波收發器，用于對該載波解碼出該第一封包，并提供該第二封包至該載波收發器，其中該解編碼器根據該第一封包控制該開關的斷開與接通。
8.根據權利要求7所述的接線盒，其特征在于，該第一封包是ー解除串聯指令或ー啟動串聯指令。
9.根據權利要求7所述的接線盒，其特征在于，該第二封包是對應該電源単元的ー電壓、ー電流、一溫度、及一火災偵測信號所組成的群組之一。
10.一種電カ系統，其特征在干，包括 若干個電源単元，用以輸出一直流電源；若干個接線盒，分別電性連接于該些電源單元，用以串聯該些電源単元，其中每ー接線盒包括一串聯載波接ロ模組、一開關及一分別電性連接于該開關及該串聯載波接ロ模組的控制模組；以及一載波設備，電性連接于該些接線盒的一端，用于產生一載波至該些接線盒以控制該些接線盒解除串聯或進行串聯，其中該串聯載波接ロ模組用于傳輸該載波及該直流電源，且該控制模組用于接收該載波井根據該載波控制該直流電源的傳輸。
11.根據權利要求10所述的電力系統，其特征在干，進ー步包括一手動開關裝置，電性連接于該些接線盒的一端及該載波設備之間，用以斷開該直流電源的回路。
12.根據權利要求10所述的電力系統，其特征在于，每一該接線盒的該串聯載波接ロ 模組包括ー載波線路，用于傳輸該載波；以及ー電カ線路，并聯于該載波線路，用于傳輸該直流電源，其中該開關設置于該電カ線路上，用于導通與斷開該電力線路。
13.根據權利要求12所述的電力系統，其特征在干，每ー該接線盒的該控制模組包含ー載波接收器，電性連接于該載波線路，用于接收該載波；以及一開關控制器，電性連接于該載波接收器，用于根據該載波切換該開關。
14.根據權利要求13所述的電力系統，其特征在干，該載波設備是一載波產生器。
15.根據權利要求12所述的電力系統，其特征在干，每ー該接線盒的該控制模組包含ー載波收發器，電性連接于該載波線路，用于接收具有一第一封包的該載波，及發送具有一第二封包的該載波；以及一解編碼器，電性連接于該載波收發器，用于對該載波解碼出該第一封包，并提供該第二封包至該載波收發器，其中該解編碼器根據該第一封包控制該開關的斷開與接通。
16.根據權利要求15所述的電力系統，其特征在干，該載波設備是一主控制模組，該主控制模組用于接收具有該第二封包的該載波，并且產生具有該第一封包的該載波至該些接線盒以控制該些接線盒解除串聯或進行串聯。
17.一種電カ系統的控制方法，該電カ系統包括若干個電源単元、若干個接線盒、一手動開關裝置及一載波設備，每一接線盒包括一串聯載波接ロ模組、一開關及一分別電性連接于該開關及該串聯載波接ロ模組的控制模組，其中串聯載波接ロ模組具有一載波線路用于傳輸ー載波，及一電カ線路用于傳輸一直流電源，其特征在干，該控制方法包括下列步驟(1)同時傳輸該直流電源及該載波至該些接線盒，其中該直流電源傳輸至該電カ線路， 該載波傳輸至該載波線路；以及(2)該些控制模組判斷該載波，以斷開或接通該些開關。
18.根據權利要求17所述的控制方法，其特征在干，步驟(1)中傳輸或截斷該載波包括接通或斷開該手動開關裝置以傳輸或截斷該載波傳輸至該些接線盒的每ー載波線路。
19.根據權利要求17所述的控制方法，其特征在干，步驟(1)中傳輸或截斷該載波的步驟包括該載波設備產生該載波或停止產生該載波。
20.根據權利要求17、18或19所述的控制方法，其特征在干，步驟( 中該些控制模組判斷該載波包括下列步驟(51)判斷該直流電源的電壓是否達工作電壓，如果否，則斷開該開關，如果是，則執行步驟(S2)；(52)判斷該載波線路是否接收到該載波，如果否，則斷開該開關，如果是，則保持接通該開關。
21.根據權利要求17所述的控制方法，其特征在干，步驟(1)中傳輸該載波包括下列步驟(521)該載波設備偵測ー第二封包以判斷異常是否發生，如果是，則停止傳輸載波，如果否，則執行步驟(S22)；(522)檢查是否啟動該載波設備，如果否，則停止傳輸載波，如果是，則執行步驟 (S23)；(523)該載波設備輪詢該些接線盒；(524)判斷該些電源單元是否有異常，如果否，則報告電源單元狀態并返回步驟 (S21)，如果是，則執行步驟(S25)；以及(525)停止傳輸該載波或傳輸解串聯指令的一第一封包，并發出警報。
22.根據權利要求17或21所述的控制方法，其特征在干，步驟O)中該些控制模組判斷該載波包括下列步驟(531)判斷該直流電源的電壓是否達工作電壓，如果否，則斷開該開關并返回步驟 (S31)，如果是，則執行步驟(S32)；(532)判斷是否接收到該第一封包，如果否，則執行步驟(S33)，如果是，則執行步驟 (S34)；(533)判斷是否逾時未接收到該載波，如果否，則返回步驟(S31)，如果是，則斷開該開關；以及(534)解析該第一封包，并傳出具有該第二封包的該載波，井根據該第一封包進行接通或斷開該開關。
全文摘要
本發明揭露一種連接電源單元的接線盒，其包括一第一連接端子及一第二連接端子、一串聯載波接口模組、及一控制模組。該第一連接端子及第二連接端子用于串聯該連接盒。該串聯載波接口模組電性連接于該第一連接端子及該第二連接端子，用于傳輸一載波及該電源單元提供的一直流電源。該控制模組電性連接于該串聯載波接口模組，用于接收該載波并根據該載波控制該直流電源的傳輸。本發明另揭露使用該接線盒的電力系統及控制該電力系統的方法。
文檔編號H02G3/08GK102570908SQ20111000176
公開日2012年7月11日 申請日期2011年1月6日 優先權日2010年12月7日
發明者林建志 申請人:創惟科技股份有限公司