在当今的大部分系统架构中,
串联的太阳能面板构成了系
统的基本能量采集部分,每块面板产生约
30 伏的额定直流电压。由于面板处于串联状态,
它们的电压会加总起来。一个典型的配置可能有
10 块面板,每块产生 30 伏电压,因此总电
压为
300 伏左右。在某些系统中,这个电压被存储到电池里并经过逆变器转换成交流电或直
接作为直流电使用。在绝大多数的住宅和太阳能农场配置中均忽略使用电池,而是经逆变器
输出交流电并直接连到电网。
这里存在一个关键性的假设,既所有面板均以同样的效率运作。然而事实并非如此。首先,
生产上的差异会导致面板内的光伏电池在电流产量上略有不同。更重要的是阴影和污垢等环
境因素。部分变脏、有阴影的面板或失效的光伏电池都无法采集尽可能多的光照,因此产生
的能量较少、电流较低。电池
/面板之间的差异导致系统的输出功率显著减少。如果一块面板
有
10%的面积受阴影遮蔽,那么整块面板的输出功率将减少 30%以上。
能源流失
2:信息不足
光伏电池的转换效率取决于一系列变量,其中包括光照强度、电池的温度、工作点以及电池
的理论峰值效率。只要了解这些变量,就可以确定整个太阳能面板的最佳工作点。我们可用
传感器、微控制器和其他集成电路来监测和调节工作电压
——最容易受系统设计师控制的变
量,并在一定的条件下获得大于
10-15%的能量增益。这只是信息与通信技术如何提高光伏
发电效率的其中一个范例。此外,它还可以添加额外功能,如提高安全水平、简化安装、使维
护更轻松便捷等。
光伏发电行业方兴未已,最具成本效益和节能高效的太阳能系统架构尚未成型。分布式电源
管理系统似乎已为业界所认可。然而,一个首要问题是,究竟是让能源以直流电压的形式在
系统中传输,还是采用微型变流技术将每块面板的输出从直流电转换成交流电,两者孰优
无论系统架构如何竞争,恩智浦都已蓄势待发,准备引领潮流。在这两种提高光伏发电效率
的独特方法中,优化设计和提高半导体性能尤为重要,而恩智浦在这些方面都已做出了重
大贡献。公司最近推出了
MPT612,一种专门执行最大功率点跟踪(MPPT)功能的低功耗
集成电路,能够优化太阳能应用的电力提取效率。以电池充电为例,当
MPT612 在运行恩智
浦即将获得专利的
MPPT 算法时,它从一块太阳能面板提取的能量比传统的控制器要高出
30%以上。
以设计和性能取胜
在设计领域,恩智浦用于面板的直流
/直流转换器是一项重大创新。恩智浦“Delta 转换器”均
衡了太阳能面板之间的电压差。市场上的其他解决方案是处理光伏面板产生的所有功率,而
恩智浦
Delta 转换器是通过能量交换原理将相邻面板之间的电压差进行平均分配。当不存在
电压差异时,转换器处于非活动状态。这种产品的优点包括转换过程中耗能较低,以及由于
转换器不会持续工作而具有更高的可靠性。
恩智浦凭借其在高可靠性电子产品和高电压半导体领域的多年经验,已经开发并且正在开
发一系列具有推动太阳能行业发展潜力的半导体产品:
一览电池英才网(http://dc.epjob88.com/)