微型逆變器的直流電源�(zhuǎn)換是從一個單一的太陽能模塊交流,各個太陽能電池模塊配備逆變器及�(zhuǎn)換器功能,每塊組件可單獨進行電流的轉(zhuǎn)化,所以這被稱之為“微型逆變器”及“微型轉(zhuǎn)換器�。微型逆變器能夠在面板級實�(xiàn)功率點跟蹤(MPPT�,擁有超越中央逆變器的�(yōu)勀這樣可以通過對各模塊的輸出功率進行�(yōu)化,使得整體的輸出功率化。此�,與通信功能組合,還可用于監(jiān)視各個模塊的狀�(tài),檢測出出現(xiàn)故障的模��
功率點跟蹤(MPPT)以及MPPT算法
智能�(diào)節(jié)太陽能發(fā)電板的工作電�,使太陽能板始終工作在V-A特性曲線的功率�,從而提高了對太陽能板發(fā)電功率的利用率�
MPPT 算法主要有三種:擾動觀察法、電�(dǎo)增量法和恒定電壓法�
擾動觀察法 (P&O) 最為常�。該算法以特定方�?qū)ぷ麟妷哼M行微�,然后對 dP/dV 進行采樣。如� dP/dV 為正,則算法知道其朝 MPP 方向�(diào)節(jié)了電�。然后,繼續(xù)以該方向�(diào)節(jié)電壓,直� dP/dV 為負(fù)�
電導(dǎo)增量 (INC) 法使� PV 陣列的增量電�(dǎo)dI/dV 來計� dP/dV 的符�。相� P&O,INC 快速追蹤變化的光照條件更加�(zhǔn)�。然�,與 P&O 相同,它會產(chǎn)生振�,并會在快速變化的空氣條件影響下變得混亂不清。另一個缺點是,其高復(fù)雜性增加了計算時間,并降低了采樣頻��
第三種方法是恒定電壓法,其利用這樣一個事實:一般而言,VMPP/VOC 的比約等� 0.76。這種方法所出現(xiàn)的問題在于它要求立刻�(shè)� PV 陣列電流� 0 來測量陣列的開路電壓。這樣,陣列的工作電壓便被�(shè)置為這一測量值的 76%。但�,在這期�,陣列被斷開,浪費掉了有效能源。同時還�(fā)�(xiàn)�76% 開電路電壓是一個非常接近值的同時,它卻并非總是與 MPP 一��
由于沒有一個能夠成功地滿足所有常用情景要求的 MPPT 算法,因此許多設(shè)計人員都會走一些彎�,它們對系統(tǒng)進行�(huán)境條件評估然后選擇的算法。實際上,有許多 MPPT 算法可以用,并且太陽能板廠商提供其自己的算法也很常見�
對于一些廉價的控制器來�,執(zhí)� MPPT 算法會是一項難以完成的任務(wù)。因為,� MCU 的正??刂乒δ芤�?,算法還要求這些控制器擁有高性能的計算能�。先進的 32 位實時微控制器(例如:TI C2000 平臺中的一些微控制器)就適用于眾多太陽能應(yīng)��
雖然微型逆變器在全球逆變器市場仍然只占有小份額。微型逆變器和分布式功率點跟蹤(MPPT)解決方案作為光伏逆變器市場的新興�(lǐng)域,�(yù)計將會大幅增��2010年到2015年的年均�(fù)合增長率可達(dá)77�。供貨量便有望超過現(xiàn)有逆變�。美國iSuppli�(yù)�,原有逆變器的供貨�2012年為130萬~140萬臺,而微型逆變器和微型�(zhuǎn)換器的合計供貨量2012年將�(dá)到約800萬臺。目前美國已有風(fēng)險企�(yè)等多家企�(yè)對微型逆變器和微型�(zhuǎn)換器展開開發(fā)� IR的AlbertoGuerra�(yù)�,在未來幾年�,太陽能工程的市場每年的增長率將�(dá)�20%�30%。相�(yīng)�,太陽能逆變器的價格也會隨之下降。由于逆變器的成本占整體太陽能系統(tǒng)成本�15%�20%,因為存在更大的市場需求而得到價格支�� 中國政府安排�(yù)�12.7億元,逆變器補貼國�(nèi)光電建筑�(yīng)用示范項目共111�,總�(guī)模為91兆瓦,示范工程分布在中國�30個省、市、自治區(qū),重點向�(chǎn)�(yè)基礎(chǔ)好、陽光資源豐富的江蘇、浙江、內(nèi)�、河南等省傾斜,重點引導(dǎo)光電建筑一體化�(fā)�,逆變器重點扶持技�(shù)先進的光伏�(chǎn)品推廣應(yīng)用� 為鼓勵可再生能源的發(fā)�,中國政府今年3月份啟動了《關(guān)于加快推進太陽能光電建筑�(yīng)用的實施意見�、《太陽能光電建筑�(yīng)用財政補助資金管理暫行辦法》(簡稱“屋頂計劃”),對建筑用太陽能產(chǎn)品實施補貼太陽能屋頂計劃。繼“屋頂計劃”出�4個月�,中國財政部、科技�、國家能源局�(lián)合印�(fā)了《關(guān)于實施金太陽示范工程的通知�,計劃在2-3年內(nèi),政府補助不低于500兆瓦的光伏發(fā)電示范項�,加快中國國�(nèi)光伏�(fā)電的�(chǎn)�(yè)化和�(guī)?;l(fā)�� 與此同時的各地政府也紛紛出臺政策刺激光伏電站的發(fā)展,杭州市提出“陽光屋頂”計�,廣州,南昌,無�,保�,上海紛紛提出了本地的光伏電站發(fā)展規(guī)�,中國光伏最�(fā)�(dá)的江蘇省率先出臺了《太陽能光電建筑�(yīng)用財政補助資金管理暫行辦法�,其中規(guī)�,通過3年努�,力爭在全省建成光伏并網(wǎng)�(fā)電裝機容�400兆瓦�
在大�(guī)模部署的太陽能并�(wǎng)�(fā)電廠�,光伏電池板的數(shù)量很大,為此,TI公司提出了“微型逆變器”的概念,它既能夠在較寬的范圍內(nèi)掃描各個獨立的太陽能電池板的峰值功率點,避免把局部峰值作為MPP點,同時,又能夠提高功率點輸出跟蹤的效率�
TI提出的這種系統(tǒng)的架�(gòu)對于DC/DC�(zhuǎn)換器、DC/AC�(zhuǎn)換器以及控制�、通信接口的需求也非常��
在過去的幾年�,美國國家半�(dǎo)體實驗室的研究人員一直在積極研究太陽能發(fā)電系�(tǒng)的效率問題。一個解決方案就是所謂的“微型逆變器�??墒?,影響光伏系�(tǒng)的關(guān)鍵因素是可靠性、成本和效率。微型逆變器并不能全面地平衡這幾個關(guān)鍵因�。過�,太陽能電池板被定為無源電子組件,主要原因是太陽能電池板沒有包含任何具備智能及可靠的有源電子組件。但這種情況�(xiàn)在已�(jīng)�(fā)生變��
此外,當(dāng)考慮到成本和效率因素�,更沒必要為每塊電池板都加裝電網(wǎng)接口。實際上,現(xiàn)行光伏系�(tǒng)迫切需要優(yōu)化功�。而這個功能可通過若干個可靠及精密的集成電路來實現(xiàn)。憑�50年的集成電路開發(fā)和銷售經(jīng)驗,美國國家半導(dǎo)體將微型�(yōu)化器的知識帶到太陽能�(lǐng)��
2009�,美國國家半�(dǎo)體公司宣布推出太陽能�(chǎn)�(yè)有史以來首款光電板專用的SolarMagic 芯片�。這宣告了“智能型太陽能發(fā)電系�(tǒng)”全新時代的來臨�
普通的太陽能光伏系�(tǒng)架構(gòu)都極易受到實際操作環(huán)境的影響。例如只要幾塊電池板有陰影或樹葉遮蔽,整個系�(tǒng)的發(fā)電量便會大幅地下跌。具體來�,只要有10%的電池板面積被遮蓋,系統(tǒng)的總�(fā)電量便會下跌50%。而且隨著時間的推�,被遮蔽的電池板面積會越來越大,太陽能系�(tǒng)的效率會受到�(yán)重的影響。采用SolarMagic技�(shù)則可將挽�57%的發(fā)電損失�
從發(fā)電系�(tǒng)的角度來�,光伏并�(wǎng)在技�(shù)上的重點在于以下兩個方靀一是從光伏系統(tǒng)的角度來�,光伏行�(yè)面臨的挑�(zhàn)之一是太陽能面板的陰影問�。二是從功率器件的角度來�,由于主要的光伏系統(tǒng)廠商擁有各自的光伏逆變�(yīng)用專利拓?fù)?,半?dǎo)體供�(yīng)商必須開�(fā)專用的產(chǎn)品。例�,由于需要提高輸入電壓以獲得更高的效�,所以必須使�650V或以上MOSFET/IGBT。此外也需要使用SiCSBD作為成套解決方案。另外,要擴�10kW以上市場份額,就必須使用IGBT/SPM模塊�
對于10kW以下并網(wǎng)光伏逆變器解決方案,飛兆半導(dǎo)體提供場截止(FS)IGBT和SupreMOSMOSFET器件,具備進入這一高性能市場所需的低EOFF�(yōu)勢和高可靠�。對于微型逆變�,飛兆半�(dǎo)體擁有中等電壓MOSFET和SupreMOS技�(shù),可為這類�(yīng)用提供卓越性能�
除了功率半導(dǎo)體之�,對各模塊的輸出功率進行�(yōu)化的控制IC,以及傳遞各模塊狀況的通信IC的重要性也將日益提�。微控制器要運行MPPT算法,以�(diào)節(jié)太陽能電池板的方向、輸出的直流電壓和電�,使之獲得峰值功率輸�,就需要采用微控制器以及傳感器來跟蹤太陽方位角以及高度��
維庫電子�,電子知�,一查百通!
已收錄詞�156244�