重塑太阳能：如何使太阳能光伏产品更智能更高效(2)

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：

1、执行最大功率点跟踪的微控制器；

2、用于面板间通信的无线和电力线通信芯片；

3、直流/交流转换器的高压驱动器，直流/直流转换器的低压驱动器；

4、控制器、功率MOSFETs以及用于直流/直流和直流/交流转换器的高压和低压驱动器；

5、创新的通道功能二极管；

6、氮化镓MOSFETs，可执行高频转换且传导和切换损耗非常有限，因此比传统的基于IGBT的电源解决方案更省电。(责任编辑：admin)