太阳能光伏系统智能化取得新进展

在太阳能发电领域业界一直试图解决两个问题，一是光电转换效率，二是转换整个系统的电源管理效率问题。提高转换效率需要多种材料、多种技术的共同发展，进展缓慢，而解决转换整个太阳能发电系统的电源管理效率问题已然乍现曙光。自美国国家半导体(NS)推出SolarMagic电源优化器以来，不仅其产品发挥了“神奇的魔力”，可为太阳能光伏(PV)电池板补偿由于失配、阴影等带来的低能效挽回高达71%的电量损失。在市场同样发挥了“魔力”，如今共有总发电量超过100MW的太阳能系统利用该产品。而NS也“再接再厉”，最近又推出了首款光电板专用的SolarMagic智能型太阳能系统芯片组SM3320。

各环节均有用武之地

作为首款大量采用模拟电路的全新太阳能系统电源管理芯片组，SM3320包括最先进的最大功率跟踪(MPPT)控制器、温度传感器、全桥驱动器、开关稳压器和放大器等，通过它们的“并肩作战”，进一步提升太阳能系统的发电效率和稳定性，适用于包括微型逆变器、电源优化器、充电控制器系统在内的光伏系统电子装置。

NS亚太区市场业务发展总监张耀强告诉《中国电子报》记者，光伏发电有两种方案，一种是DC/DC，这需要电源优化器；另一种是DC/AC，这就需要逆变器。他们对电源、驱动IC的要求都不同，前者可直接应用SM3320芯片组，后者可采用SM3320的部分芯片如全桥驱动器，以确保微型逆变器能够提供较高的门极驱动电压及电流。同时，还可采用NS的传统IC产品。“NS针对不同应用会灵活地调整，不仅提供统一方案，还对某些简单应用不需要‘打包’方案，我们可提供单独芯片，这都应客户所需而定。”张耀强介绍。

SM3320还可在充电控制器中发挥作用。太阳能光伏系统的必备部分是控制器，而且系统对控制器的性能要求很高，它在很大程度上决定了太阳能光伏系统的可靠性，并且MPPT充电控制器将在未来取代传统的控制器。张耀强介绍说，SM3320适用于多种化学材质的充电电池，可按照电池的设计要求调整电压和电流的阈值。当光伏组件的发电量低于电池的吸纳量时，最大功率跟踪(MPPT)系统便会立即启动，优化充电效率，并容许同一系统中采用不同厂商的光伏组件。“除了在太阳能光伏系统应用外，充电控制器还可应用于储能市场，包括偏远地区供电、建筑物(光伏太阳能不间断电源)、LED路灯、车载充电器等，这都需要出色的MPTT功能，而SM3320也将会有更广阔的用武之地。”张耀强指出。

除性能优异之外，成本也是市场考量的关键因素。“SM3320芯片组不但可以提高系统的发电量，而且系统成本也较低，若以单位发电量的发电成本作为基准比较，这款芯片组是目前成本最低的高性能太阳能系统解决方案。”张耀强表示。

电源优化器需求起步

目前SM3320芯片组已取得UL及CE的相关认证，并已开始量产。但从中国光伏市场需求来看，目前还处于起步阶段。张耀强告诉记者，针对中国小型家庭应用的太阳能光伏系统一般为1000W左右，以180W-200W为一个组件，1000W则需要5个组件，如果以三个串联、两串并联的形式，则大概需要6个SM3320芯片组，但目前中国太阳能应用市场还处于起步阶段。而相对而言，充电控制器市场发展得比较成熟一些，需求量也更大一些。

太阳能光伏已成为半导体厂家的“兵家必争”之地，NS已经凭借SolarMagic打下了基石，SM3320芯片组有望助于NS“更上一层楼”。张耀强表示，NS的优势在于：一是进入市场早，也是业界首个推出光伏系统各环节解决方案的厂商；二是质量有保障，产品寿命可长达25年；三是投入很大的资金开发了参考平台，可加快客户应用。未来NS还将“双管齐下”，一是加强与大厂商合作，进一步拓展市场。目前NS已与包括尚德电力、江苏舜天以及快可光伏电子等知名的中国太阳能企业展开了合作。二是加快与接线盒厂商、逆变器厂商推广SolarMagic芯片组。“同时，未来光伏市场在安全性方面也有非常大的需求，NS也将在光伏系统的安全性领域加强研发和布局。”张耀强指出。