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TW201919328A - 光能電路及其諧振電路與從光能元件萃取電能的方法 - Google Patents

光能電路及其諧振電路與從光能元件萃取電能的方法 Download PDF

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TW201919328A
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Abstract

本發明提出一種光能電路及其諧振電路。光能電路包含光能元件、諧振電路與控制器。光能元件吸收光能而產生輸入電壓。諧振電路與光能元件耦接，將輸入電壓轉換為輸出電壓，以供應電能予負載電路。諧振電路包括諧振反流器、主諧振器、與次諧振器。諧振反流器接收輸入電壓，並根據控制訊號，切換其中至少一開關，而將輸入電壓轉換為交流諧振電壓。控制器根據輸入功率或輸出功率，以諧振電路之諧振頻率為基準，調整控制訊號之切換頻率或工作比，以決定最大功率點(maximum power point, MPP)。

Description

光能電路及其諧振電路
本發明係有關一種光能電路及其諧振電路，特別是指一種基於諧振頻率而操作之光能電路。本發明也有關於用於光能電路中之諧振電路。
與本案相關的前案有:美國專利申請美國專利 US 6984970 以及美國專利 US 9461551。
因應能源危機以及全球能源庫存量不足的問題，目前已有越來越多的先進國家投入研究太陽能電池。太陽能電池屬於光能電路的一種，其基本原理是利用半導體PN二極體接面的特性，當該二極體接面接收到光能時，可將其轉換成電能，並利用該電能對電池充電，以產生電力。二極體產生電能的V-I（電壓－電流）關係如第 1 圖所示，其中實線表示電壓與電流的關係，虛線表示電壓與電流的乘積，亦即功率(power)。圖中假設所接收到的光能不變，故僅顯示一條曲線，但若接收到的光能產生變化時，曲線也會相應變化。
如第1圖所示，最大電壓點Voc位於斷路位置，最大電流點Isc位於短路位置，但若欲取得最大的能量輸出，則最佳輸出點並非位於最大電壓或最大電流處，而是位於電能曲線的最佳功率輸出點(Maximum Power Point, MPP)，其對應之電壓與電流分別為Vmpp與Impp。且由於所接收到的光能經常並非定值，因此，通常必須設計複雜精密的數位電路，以供計算所萃取的電能是否位於該光能下的最佳功率輸出點(以下簡稱MPP)。
先前技術光能電路之一例可參照美國專利 US 6984970，該案所揭示的電路大致如第2圖所示，其中光能元件(photovoltaic device) 2所產生的輸入電壓Vin，通過一個功率輸出級(power stage) 3進行電壓轉換後成為輸出電壓Vo，對負載4進行供電，該負載4例如可以是一個充電電池，而功率輸出級3則例如可以是升壓電路、降壓電路、反壓電路、返馳電路等。為了使功率輸出級3能適切地在MPP處萃取電能，電路中設有一個數位控制器5，此數位控制器5中的數位計算模組51（其例如為數位微控制器）根據輸入電壓Vin的數值與萃取電流i的數值，不斷進行相乘以計算MPP，並根據MPP計算最佳電壓值Vmpp。所計算出的最佳電壓值Vmpp再與輸入電壓Vin進行比較，以令控制電路52產生訊號，決定如何控制功率輸出級3。第2圖所示之電路中，由於光能元件2中的每一個單一PN二極體接面的壓降約為0.6V，因此，光能元件2必須包含數十個串聯的PN二極體，典型的光能元件2包括60個串聯的PN二極體，才能產生足夠高的輸入電壓Vin，讓功率輸出級3處理。當串聯的數十個PN二極體中，任何一個以上的PN二極體被遮蔽，都會造成產出電能明顯的降低。因此不但限制了光能電路的輸出電能效率，也增加設計上的困難，且也勢必提高電路的整體成本。
有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種光能電路及其諧振電路，可以解決前述先前技術的問題，光能元件2僅需要少數甚至單一個PN二極體，即可將光能轉換為電能，提高光能電路及其中之諧振電路的應用範圍。
就其中一個觀點言，本發明提供了一種光能電路，包含：一光能元件，用以吸收光能而產生一輸入電壓；一諧振電路，與該光能元件耦接，用以將該輸入電壓轉換為一輸出電壓，以供應電能予一負載電路，該諧振電路包括：一諧振反流器(resonant inverter)，與該光能元件耦接，用以接收該輸入電壓，並根據一控制訊號，以切換其中至少一開關，而將該輸入電壓轉換為一交流諧振電壓；一主諧振器，與該諧振反流器耦接，用以接收該交流諧振電壓，產生一主諧振電壓；以及一次諧振器，與該主諧振器耦接，用以將該主諧振電壓轉換為該輸出電壓；以及一控制器，根據一輸入功率或一輸出功率，以該諧振電路之一諧振頻率為基準，調整該控制訊號之一切換頻率或一工作比，以決定一最大功率點(maximum power point, MPP)；其中，該諧振反流器、該主諧振器與該次諧振器皆具有該諧振頻率。
就另一個觀點言，本發明也提供了一種諧振電路，用於一光能電路，該光能電路包含一光能元件、該諧振電路與一控制器，其中該光能元件，用以吸收光能而產生一輸入電壓，該諧振電路與該光能元件耦接，用以將該輸入電壓轉換為一輸出電壓，以供應電能予一負載電路，該諧振電路包括：一諧振反流器(resonant inverter)，與該光能元件耦接，用以接收該輸入電壓，並根據一控制訊號，以切換其中至少一開關，而將該輸入電壓轉換為一交流諧振電壓；一主諧振器，與該諧振反流器耦接，用以接收該交流諧振電壓，產生一主諧振電壓；以及一次諧振器，與該主諧振器耦接，用以將該主諧振電壓轉換為該輸出電壓；其中，該控制器，根據一輸入功率或一輸出功率，以該諧振電路之一諧振頻率為基準，調整該控制訊號之一切換頻率或一工作比，以決定一最大功率點(maximum power point, MPP)；其中，該諧振反流器、該主諧振器與該次諧振器皆具有該諧振頻率。
在一較佳實施例中，該次諧振器包括：一LC諧振電路，與該主諧振器耦接，包括串聯之一電感與一電容，該LC諧振電路具有該諧振頻率，用以根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及一倍壓電路，與該LC諧振電路耦接，用以倍壓該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
在一較佳實施例中，該次諧振器包括：一LC諧振電路，與該主諧振器耦接，包括並聯之一電感與一電容，該LC諧振電路具有該諧振頻率，用以根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及一整流電路，與該LC諧振電路耦接，用以整流該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
在前述的實施例中，該主諧振器與該次諧振器間，以電磁耦合(electromagnetic coupling) 之非接觸方式耦接。
在一較佳實施例中，該諧振反流器包括：一反流器電路，包括一全橋反流器、一半橋反流器、或一E類反流器(Class E inverter)，該反流器電路與該光能元件耦接，具有該至少一開關，其根據該控制訊號而操作，用以將該輸入電壓，轉換為一交流輸入電壓；以及一交流諧振電路，與該反流器電路耦接，用以將該交流輸入電壓轉換為該交流諧振電壓。
在前述的實施例中，該諧振電路包括複數該次諧振器，且各該次諧振器以電磁耦合之非接觸方式，與該主諧振器耦接。
就另一個觀點言，本發明也提供了一種從一光能元件萃取電能的方法，包括以下步驟：根據一控制訊號，以切換至少一開關，將該光能元件產生之一輸入電壓轉換為以一諧振頻率為基準之一交流諧振電壓； 接收該交流諧振電壓，產生一主諧振電壓；以及以電磁耦合(electromagnetic coupling) 之非接觸方式，將該主諧振電壓轉換為一輸出電壓，以供應電能予一負載電路；根據一輸入功率或一輸出功率，調整該控制訊號之一切換頻率或一工作比，以決定一最大功率點(maximum power point, MPP)。
在一較佳實施例中，該以電磁耦合之非接觸方式，將該主諧振電壓轉換為一輸出電壓，以供應一負載電路之步驟包括：根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及倍壓該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
在一較佳實施例中，該以電磁耦合之非接觸方式，將該主諧振電壓轉換為一輸出電壓，以供應一負載電路之步驟包括：提供一LC諧振電路，包括並聯之一電感與一電容，該LC諧振電路具有該諧振頻率，並根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及整流該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明中的圖式均屬示意，主要意在表示各電路間之耦接關係，以及各訊號波形之間之關係，至於電路、訊號波形與頻率則並未依照比例繪製。
第3圖顯示本發明第一個實施例。如第3圖所示，光能電路100包含光能元件101、諧振電路102與控制器109。光能元件101用以吸收光能(如圖中斜線箭號所示意)而產生輸入電壓Vin。諧振電路102與光能元件101耦接，用以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout，以供應電能予負載電路104。其中，負載電路104例如但不限於為充電電池。
諧振電路102包括諧振反流器(resonant inverter)103、主諧振器105與次諧振器107。諧振反流器103與光能元件101耦接，用以接收輸入電壓Vin，並根據控制訊號Ctl，以切換其中至少一開關，而將直流的輸入電壓Vin轉換為交流諧振電壓VACrnt。主諧振器105與諧振反流器103耦接，用以接收交流諧振電壓VACrnt，產生主諧振電壓VPrnt。次諧振器107與主諧振器105耦接，用以將主諧振電壓VPrnt轉換為輸出電壓Vout。控制器109根據輸入功率Pin或輸出功率Pout，以諧振電路102之諧振頻率為基準，調整控制訊號Ctl之切換頻率或工作比，以決定最大功率點(maximum power point, MPP)。其中，諧振反流器103、主諧振器105與次諧振器107皆具有諧振頻率。
第4圖顯示本發明第二個實施例。本實施例顯示光能電路100一種較具體的實施例。如圖所示，諧振反流器103包括反流器電路1031與交流諧振電路1033。反流器電路1031係利用高頻電橋電路，將直流電壓轉換成交流電壓，其例如但不限於包括如圖所示之全橋反流器，根據控制訊號Ctl而切換其中的開關，以將直流輸入電壓Vin轉換為交流輸入電壓VACin，而輸入交流諧振電路1033。在其他的實施例中，反流器電路1031例如但不限於包括半橋反流器或E類反流器(Class E inverter)。如圖所示，交流諧振電路1033例如但不限於包含電感L1與電容C1，與反流器電路1031耦接，用以將交流輸入電壓VACin轉換為交流諧振電壓VACrnt。其中，交流諧振電路1033具有諧振頻率ω。
主諧振器105與諧振反流器103耦接，用以接收交流諧振電壓VACrnt，產生主諧振電壓VPrnt。主諧振器105例如但不限於包含電感Lp與電容C2，其具有諧振頻率ω。如圖所示，次諧振器107與主諧振器105例如但不限於以電磁耦合(electromagnetic coupling) 之非接觸方式耦接，用以將主諧振電壓VPrnt轉換為輸出電壓Vout，其具有諧振頻率ω。如圖所示，次諧振器107包括LC諧振電路1071與倍壓電路1073。LC諧振電路1071與主諧振器105以電磁耦合方式耦接，包括串聯之電感Ls與電容Cs，且LC諧振電路1071具有諧振頻率ω，用以根據主諧振電壓VPrnt，產生次諧振電壓VSrnt。倍壓電路1073與LC諧振電路1071耦接，用以倍壓次諧振電壓VSrnt，而產生輸出電壓Vout。如圖所示，倍壓電路1073例如由兩二極體與電容Co組成，以達成倍壓次諧振電壓VSrnt的效果。當然，第4圖所示之倍壓電路1073為倍壓電路的其中一種實施例，還有其他許多的實施方式，其放大的倍數也不限於2倍，此為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
控制器109例如但不限於感測光能元件101之壓降與流經光能元件101之電流，而取得輸入功率Pin，以諧振電路102之諧振頻率ω為基準，調整控制訊號Ctl之切換頻率或工作比(duty ratio)，使得切換頻率等於諧振頻率ω或接近諧振頻率ω，並計算且決定最大功率點(maximum power point, MPP)。其中，諧振反流器103、主諧振器105與次諧振器107皆具有諧振頻率ω。計算與決定最大功率點的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
第5圖顯示本發明第三個實施例。本實施例顯示光能電路200一種較具體的實施例。本實施例與第二個實施例不同之處，在於：在本實施例中，控制器209感測輸出電壓Vout及輸出電流，而產生感測電壓VSENSE與感測電流ISENSE，以計算輸出功率Pout，並據以產生控制訊號Ctl。此外，藉由調整流經負載電路104的電流，以將光能電路200操作於最大功率點。
本發明在許多方面優於先前技術，首先，例如以本發明第一個實施例為例，將控制訊號Ctl之頻率，調整於諧振電路102之諧振頻率ω或接近諧振頻率ω，因此不需要串聯多個光能元件101，根據本發明之光能元件101可以由單一光能元件(具有單一PN接面)組成，即可將光能轉換為電能，如此一來，解決了先前技術中，任何一個光能元件被遮蔽都會大大降低將光能轉換為電能的效率，提高光能電路及其中之諧振電路的應用範圍。
再者，根據本發明，在諧振電路102中，主諧振器105與次諧振器107可以電磁耦合之非接觸方式耦接，也就是說，光能元件101、諧振反流器103與主諧振器105(亦可以加入控制器109)，位於同一側；而諧振器107與負載電路104則位於另一側，兩側電路可以不直接連接，如此一來，與接收光能的光能元件101同一側之電路(例如屬於太陽能板側電路)，與諧振器107與負載電路104(例如屬於充電電池側電路)可以分為不同電路，在應用上提供彈性，以無線充電的方式使用。
又，根據本發明，由於採用諧振操作，因此無論負載電路104是重載或輕載，流經主諧振器105中的線圈(電感LP)可以保持定電流。詳言之，請參閱第11圖，顯示根據本發明第二個實施例中的主諧振器105與交流諧振電路1033之示意圖。如圖所示，考慮反流器電路1031之後的等效阻抗ZTX_IN、流經電感L1之電流ITX_IN、交流諧振電路1033之後的等效阻抗ZTX、流經電感LP之電流ICOIL與主諧振器105後的反射阻抗Zeq， 當且，其中XP為電感LP之等效阻抗 則等效阻抗而流經電感LP之電流流經電感LP之電流ICOIL與主諧振器105後的反射阻抗Zeq無關，在交流輸入電壓VACin變化不大的情況下，流經主諧振器105中的線圈(電感LP)可以保持定電流。
第6圖顯示本發明第四個實施例。本實施例顯示光能電路300一種較具體的實施例。如圖所示，諧振反流器303包括反流器電路3031與交流諧振電路3033。反流器電路3031係利用高頻電橋電路，將直流電壓轉換成交流電壓，其例如但不限於包括如圖所示之包括開關S1與S2之半橋反流器，根據控制訊號Ctl而切換開關S1與S2，以將直流輸入電壓Vin轉換為交流輸入電壓VACin，而輸入交流諧振電路3033。如圖所示，交流諧振電路3033例如但不限於包含電感L1與電容C1，與反流器電路3031耦接，用以將交流輸入電壓VACin轉換為交流諧振電壓VACrnt。其中，交流諧振電路3033具有諧振頻率ω。
主諧振器305與諧振反流器303耦接，用以接收交流諧振電壓VACrnt，產生主諧振電壓VPrnt。主諧振器305例如但不限於包含電感Lp，其與交流諧振電路3033中的電容C1具有諧振頻率ω。如圖所示，次諧振器307與主諧振器305例如但不限於以電磁耦合(electromagnetic coupling) 之非接觸方式耦接，用以將主諧振電壓VPrnt轉換為輸出電壓Vout，其具有諧振頻率ω。如圖所示，次諧振器307包括LC諧振電路3071與整流電路3073。LC諧振電路3071與主諧振器305以電磁耦合方式耦接，包括並聯之電感Ls與電容Cs，且LC諧振電路1071具有諧振頻率ω，用以根據主諧振電壓VPrnt，以並聯諧振的方式產生次諧振電壓VSrnt。並聯的電感Ls與電容Cs有倍壓的效果，相較於第二個實施例，可以提高次諧振電壓VSrnt。整流電路3073與LC諧振電路3071耦接，用以整流次諧振電壓VSrnt，而產生輸出電壓Vout。如圖所示，整流電路3073例如由四個二極體與電容Co組成，其中四個二極體以橋接方式連接，以產生整流的效果。當然，第6圖所示之整流電路3073為整流電路的其中一種實施例，還有其他許多的實施方式，此為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
第7圖顯示本發明第五個實施例。本實施例顯示光能電路400一種較具體的實施例。本實施例與第二個實施例不同之處，除了採用與第三個實施例相同的主諧振器305外，在本實施例中，反流器電路4031係利用高頻電橋電路，將直流電壓轉換成交流電壓，其例如但不限於包括如圖所示之包括開關S1與電感L0之E類(class E)反流器，根據控制訊號Ctl而切換開關S1，以將直流輸入電壓Vin轉換為交流輸入電壓VACin，而輸入交流諧振電路1033。
第8圖顯示本發明第六個實施例。本實施例顯示光能電路500一種較具體的實施例。本實施例與第五個實施例不同之處，在於本實施例採用與第三個實施例相同的控制器209。控制器209感測輸出電壓Vout及輸出電流，而產生感測電壓VSENSE與感測電流ISENSE，以計算輸出功率Pout，並據以產生控制訊號Ctl。此外，藉由調整流經負載電路104的電流，以將光能電路500操作於最大功率點。
第9圖顯示本發明第七個實施例。本實施例顯示光能電路600一種較具體的實施例。本實施例與第五個實施例不同之處，在於本實施例之光能電路600具有複數個(例如但不限於兩個) 次諧振器107。主諧振器可以耦接複數個次諧振器也是另一個本發明優於先前技術之處。在本發明中，主諧振器與次諧振器可以由電磁耦合的方式耦接，因此，不需要另外增加其他的電路，而可以直接耦接複數個次諧振器。
第10圖顯示根據本發明之相關訊號波形示意圖。請參閱第10圖，並同時參閱第4圖。第10圖顯示流經光能元件101之輸入電流Iin、輸入電壓Vin、輸出電流Iout、輸出電壓Vout、與電流ITX_IN的訊號波形示意圖。根據本發明其中一個實施例，輸入電壓Vin約為0.5V，而輸出電壓Vout約為19.5V，轉換率約為39倍。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。所說明之各個實施例，並不限於單獨應用，亦可以組合應用；舉其中一例，如前所述，根據本發明，第9圖所示之複數個次諧振器，也適用於其他實施例。此外，在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合，舉例而言，本發明所稱「根據某訊號進行處理或運算或產生某輸出結果」，不限於根據該訊號的本身，亦包含於必要時，將該訊號進行電壓電流轉換、電流電壓轉換、及／或比例轉換等，之後根據轉換後的訊號進行處理或運算產生某輸出結果。由此可知，在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合，其組合方式甚多，在此不一一列舉說明。因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
100, 200, 300, 400, 500, 600‧‧‧光能電路
101‧‧‧光能元件
102‧‧‧諧振電路
103, 303‧‧‧諧振反流器
104‧‧‧負載電路
105, 305‧‧‧主諧振器
107 , 307‧‧‧次諧振器
109, 209‧‧‧控制器
1031, 3031, 4031‧‧‧反流器電路
1033, 3033‧‧‧交流諧振電路
1071, 3071‧‧‧LC諧振電路
1073‧‧‧倍壓電路
3073‧‧‧整流電路
C1, C2, Co, Cs‧‧‧電容
Ctl‧‧‧控制訊號
Iin‧‧‧輸入電流
ISENSE‧‧‧感測電流
ICOIL, ITX_IN‧‧‧電流
L0, L1, Lp, Ls, Ls1, Ls2‧‧‧電感
Pin‧‧‧輸入功率
Pout‧‧‧輸出功率
S1, S2‧‧‧開關
VACin‧‧‧交流輸入電壓
VACrnt‧‧‧交流諧振電壓
Vin‧‧‧輸入電壓
Vout‧‧‧輸出電壓
VPrnt‧‧‧主諧振電壓
VSENSE‧‧‧感測電壓
VSrnt‧‧‧次諧振電壓
Zeq‧‧‧反射阻抗
ZTX, ZTX_IN‧‧‧等效阻抗
ω‧‧‧諧振頻率
第1圖示出光能元件在相同光能下的電壓－電流關係圖。
第2圖為先前技術之光能電路的示意電路圖。
第3圖顯示本發明第一個實施例。
第4圖顯示本發明第二個實施例。
第5圖顯示本發明第三個實施例。
第6圖顯示本發明第四個實施例。
第7圖顯示本發明第五個實施例。
第8圖顯示本發明第六個實施例。
第9圖顯示本發明第七個實施例。
第10圖顯示根據本發明之相關訊號波形示意圖。
第11圖顯示根據本發明第二個實施例中的主諧振器105與交流諧振電路1033之示意圖。

Claims (15)

  1. 一種光能電路，包含： 一光能元件，用以吸收光能而產生一輸入電壓； 一諧振電路，與該光能元件耦接，用以將該輸入電壓轉換為一輸出電壓，以供應電能予一負載電路，該諧振電路包括： 一諧振反流器(resonant inverter)，與該光能元件耦接，用以接收該輸入電壓，並根據一控制訊號，以切換其中至少一開關，而將該輸入電壓轉換為一交流諧振電壓； 一主諧振器，與該諧振反流器耦接，用以接收該交流諧振電壓，產生一主諧振電壓；以及 一次諧振器，與該主諧振器耦接，用以將該主諧振電壓轉換為該輸出電壓；以及 一控制器，根據一輸入功率或一輸出功率，以該諧振電路之一諧振頻率為基準，調整該控制訊號之一切換頻率或一工作比，以決定一最大功率點(maximum power point, MPP)； 其中，該諧振反流器、該主諧振器與該次諧振器皆具有該諧振頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光能電路，其中該次諧振器包括： 一LC諧振電路，與該主諧振器耦接，包括串聯之一電感與一電容，該LC諧振電路具有該諧振頻率，用以根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及 一倍壓電路，與該LC諧振電路耦接，用以倍壓該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光能電路，其中該次諧振器包括： 一LC諧振電路，與該主諧振器耦接，包括並聯之一電感與一電容，該LC諧振電路具有該諧振頻率，用以根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及 一整流電路，與該LC諧振電路耦接，用以整流該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光能電路，其中該主諧振器與該次諧振器間，以電磁耦合(electromagnetic coupling) 之非接觸方式耦接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光能電路，其中該諧振反流器包括： 一反流器電路，包括一全橋反流器、一半橋反流器、或一E類反流器(Class E inverter)，該反流器電路與該光能元件耦接，具有該至少一開關，其根據該控制訊號而操作，用以將該輸入電壓，轉換為一交流輸入電壓；以及 一交流諧振電路，與該反流器電路耦接，用以將該交流輸入電壓轉換為該交流諧振電壓。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光能電路，其中該諧振電路包括複數該次諧振器，且各該次諧振器以電磁耦合之非接觸方式，與該主諧振器耦接。
  7. 一種諧振電路，用於一光能電路，該光能電路包含一光能元件、該諧振電路與一控制器，其中該光能元件，用以吸收光能而產生一輸入電壓，該諧振電路與該光能元件耦接，用以將該輸入電壓轉換為一輸出電壓，以供應電能予一負載電路，該諧振電路包括： 一諧振反流器(resonant inverter)，與該光能元件耦接，用以接收該輸入電壓，並根據一控制訊號，以切換其中至少一開關，而將該輸入電壓轉換為一交流諧振電壓； 一主諧振器，與該諧振反流器耦接，用以接收該交流諧振電壓，產生一主諧振電壓；以及 一次諧振器，與該主諧振器耦接，用以將該主諧振電壓轉換為該輸出電壓； 其中，該控制器，根據一輸入功率或一輸出功率，以該諧振電路之一諧振頻率為基準，調整該控制訊號之一切換頻率或一工作比，以決定一最大功率點(maximum power point, MPP)； 其中，該諧振反流器、該主諧振器與該次諧振器皆具有該諧振頻率。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之諧振電路，其中該次諧振器包括： 一LC諧振電路，與該主諧振器耦接，包括串聯之一電感與一電容，該LC諧振電路具有該諧振頻率，用以根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及 一倍壓電路，與該LC諧振電路耦接，用以倍壓該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之諧振電路，其中該次諧振器包括： 一LC諧振電路，與該主諧振器耦接，包括並聯之一電感與一電容，該LC諧振電路具有該諧振頻率，用以根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及 一整流電路，與該LC諧振電路耦接，用以整流該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之諧振電路，其中該主諧振器與該次諧振器間，以電磁耦合(electromagnetic coupling) 之非接觸方式耦接。
  11. 如申請專利範圍第7所述之諧振電路，其中該諧振反流器包括： 一反流器電路，包括一全橋反流器、一半橋反流器、或一E類反流器(Class E inverter)，該反流器電路與該光能元件耦接，具有該至少一開關，其根據該控制訊號而操作，用以將該輸入電壓，轉換為一交流輸入電壓；以及 一交流諧振電路，與該反流器電路耦接，用以將該交流輸入電壓轉換為該交流諧振電壓。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之諧振電路，包括複數該次諧振器，且各該次諧振器以電磁耦合之非接觸方式，與該主諧振器耦接。
  13. 一種從一光能元件萃取電能的方法，包括以下步驟： 根據一控制訊號，以切換至少一開關，將該光能元件產生之一輸入電壓轉換為以一諧振頻率為基準之一交流諧振電壓； 接收該交流諧振電壓，產生一主諧振電壓；以及 以電磁耦合(electromagnetic coupling) 之非接觸方式，將該主諧振電壓轉換為一輸出電壓，以供應電能予一負載電路； 根據一輸入功率或一輸出功率，調整該控制訊號之一切換頻率或一工作比，以決定一最大功率點(maximum power point, MPP)。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之從一光能元件萃取電能的方法，其中該以電磁耦合之非接觸方式，將該主諧振電壓轉換為一輸出電壓，以供應一負載電路之步驟包括： 根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及 倍壓該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之從一光能元件萃取電能的方法，其中該以電磁耦合之非接觸方式，將該主諧振電壓轉換為一輸出電壓，以供應一負載電路之步驟包括： 提供一LC諧振電路，包括並聯之一電感與一電容，該LC諧振電路具有該諧振頻率，並根據該主諧振電壓，產生一次諧振電壓；以及 整流該次諧振電壓，而產生該輸出電壓。
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