將太陽(yáng)能從新興能源轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁髂茉疵媾R著多方面的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。盡管來(lái)自太陽(yáng)光照的能量巨大無(wú)比,但限于設(shè)備轉(zhuǎn)換費(fèi)用昂貴以及轉(zhuǎn)換效率仍有待提高等原因,使太陽(yáng)能光伏成為免費(fèi)商品的路還很漫長(zhǎng),而利用半導(dǎo)體來(lái)管理轉(zhuǎn)換系統(tǒng)則能夠很容易地解決這個(gè)問(wèn)題。
光伏電池的轉(zhuǎn)換效率取決于一系列變量,其中包括光照強(qiáng)度、電池的溫度、工作點(diǎn)以及電池的理論峰值效率。只要了解這些變量,就可以確定整個(gè)太陽(yáng)能面板的最大功率點(diǎn)。我們可用傳感器、微控制器和其他集成電路來(lái)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)工作電壓(這是最容易受系統(tǒng)設(shè)計(jì)師控制的變量),并在一定的條件下獲得大于10-15%的能量增益。
恩智浦MPT612是針對(duì)使用太陽(yáng)能光伏(PV)電池或燃料電池的應(yīng)用提供最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)的低功耗集成電路。它采用正在申請(qǐng)專(zhuān)利的MPPT算法,可廣泛用于太陽(yáng)能電池充電控制器、分布式MPPT和微型逆變器等應(yīng)用中,實(shí)現(xiàn)98%的高效能量提取。
![《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》](http://www.ed-china.com/ARTICLE_IMAGES/201106/20110603_PM_ACC_HP_95.JPG)
恩智浦的MPT612解決方案基于低功耗的32位ARM7TDMI-S處理器,最高頻率可達(dá)到70MHz,支持包括I2C、UART、SPI和SSP在內(nèi)的多個(gè)串行接口。MPT612具有光伏應(yīng)用中所需的硬件功能,包括電壓和電流測(cè)量,面板參數(shù)配置,并能夠發(fā)送輸出信號(hào)來(lái)控制外部開(kāi)關(guān)。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)和提高系統(tǒng)效率,MPT612隨目標(biāo)文件(object files)一起提供,這些目標(biāo)文件包括恩智浦正在申請(qǐng)專(zhuān)利的MPPT算法、針對(duì)特定應(yīng)用的軟件庫(kù)和易于使用的應(yīng)用程序接口函數(shù)(API函數(shù))。用于系統(tǒng)配置的API可以設(shè)置降壓(buck)或降壓-升壓(buck-boost)的拓?fù)渌惴,甚至在熱帶地區(qū)當(dāng)夏季光伏MPP電壓低于電池電壓時(shí)也可以啟動(dòng)電池充電。MPT612提供最大15KB的閃存空間用于應(yīng)用軟件,以及三 級(jí)閃存代碼讀保護(hù)(CRP)來(lái)保證用戶所開(kāi)發(fā)代碼的安全。Flashmagic、IAR、Keil及其他開(kāi)發(fā)工具都支持MPT612,恩智浦也將提供易于使用的綜合開(kāi)發(fā)工具包。
“與傳統(tǒng)的PWM控制器相比,MPPT控制器能夠最多從太陽(yáng)能光伏板多吸收30%的能量,”恩智浦半導(dǎo)體技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理王維表示:“我們基于高性能混合信號(hào)技術(shù)上的專(zhuān)長(zhǎng)開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的MPPT芯片和算法,使光伏集成商能進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池和燃料電池效率,這已經(jīng)通過(guò)長(zhǎng)期的廣泛測(cè)試得以驗(yàn)證。”
恩智浦的MPT612能夠輕松配置用于各種使用MPPT的太陽(yáng)能直流充電控制器,例如便攜設(shè)備和家庭應(yīng)用的電池充電器、鐵路和交通信號(hào)、街道花園和車(chē)道燈。MPT612也非常適合水泵和電扇等非存儲(chǔ)式電動(dòng)馬達(dá)。 |