太阳能光伏发电系统为半导体行业带来新机会 3

图4  当电压和电流之积为峰值时，对电池的输出功率为最大

　　最大功率点输出跟踪(MPPT)被设计为确定这个峰值并调节DC/DC电压转换，以最大化充电输出。在冬季里，MPPT能够把太阳能发电系统的效率提高1/3。确定MPP的一种方式就是在每一个MPPT周期中，由控制器调节PV板的工作电压，并观察其输出电压。

　　为了确定真正的MPP点，MPPT算法在足够宽的范围内振荡，以避免因云层覆盖或平静的微风导致错误地选择功率曲线上的局部峰值作为MPP点。但是，这种方法的不足之处在于：在每一个周期中，它都偏离MPP点振荡，跟踪的效率低下。

　　作为一种替代解决方案，人们提出了一种增量自感算法，通过定义一个峰值，然后，求解功率曲线的微分，从而得出MPP点。虽然这种方法没有因宽范围振荡引起的低效率问题，但是，它存在把本地峰值误设为MPP点的可能。

　　把上述两种方法结合起来，既能够在较宽的范围内扫描，避免把局部峰值作为MPP点，同时，又能够提高最大功率点输出跟踪的效率，但是，这就需要采用性能最强的控制器。

　　用于逆变器的数字信号控制器必须满足若干实时处理的需要，以有效地执行精密的算法，从而提高DC/AC转换的效率并实现电路保护的功能。例如，德州仪器(TI)不久前宣布推出业界首款浮点数字信号控制器(DSC)—TMS320F2833x，在世界环境日之际以创新技术推动工业应用的环保发展。新型 TMS320F2833x 能够以150MHz频率提供每秒3亿次浮点运算(MFLOPS)，同时还能降低定点处理器的相关成本。该浮点处理器可帮助工业控制设计人员简化软件开发，增强系统性能，提高节能效率，因此，能够使太阳能逆变器提高太阳能板的能量转换效率，改善变速交流(AC)驱动的功率与性能。

　　目前，全球领先的太阳能逆变器制造商大都采用TI的DSC，以最大功率点跟踪(MPPT)算法以及不同负载情况下(如阴天、光照不强等)的动态算法调节来实现最大化系统峰值效率。

　　此外， 近来科学家研究发现，SiC器件具有优于GaAs和Si器件数倍的热传导率和电场击穿电压，因其效率高，性能好，制成的肖特基二极管成为了太阳能系统的理想解决方案，同样值得关注。

　　结语

　　中国政府在《可再生能源长期规划》提出，太阳能光伏发电装机容量到2010年将发展到450MWp，而2005年全国太阳能发电装机容量仅为6.5MWp，这就意味着中国太阳能装机容量的复合增长率将会高达38%以上。了解目前太阳能光伏市场发展动态，把握太阳能光伏行业发展趋势，对于半导体行业的发展是至关重要的。