太阳能 - 能量优化器

德州仪器 (TI) 的太阳能微型转换器/DC-DC 电源优化器解决方案。

设计注意事项

连接至电网的光电 (PV) 安装通常采用串联至串逆变器的模块阵列。利用专用于每个模块的 DC-DC 转换器补充传统串逆变器。使单个模块可收集更多能量的新兴系统架构。这些系统(称为微转换器或 DC-DC 电源优化器)通过在单个模块级实施最大功率点跟踪 (MPPT) 可解决部分阴影和其他老化问题,使表现不佳的模块不至于抑制整个串的性能。

逆变器的核心是 MPPT 算法,其可通过微处理器或 MPPT 控制器来实施。控制器执行非常精确的算法以将面板保持在最大功率提取点,同时调整 DC-DC 转换,产生串所需的 DC 输出电压。此控制器经过编程可执行所有电源管理功能必需的控制环路。PV 最大输出功率取决于操作条件并随着温度、阴影、污秽、云层覆盖以及一天的各个时段的改变而改变,所以要跟踪和调整以实现此持续不断的最大功率点。控制器包括高精度 PWM 输出和实施控制环路的 ADC 等先进外设。ADC 可测量 PV 输出电压和电流等变量,然后根据负载更改 PWM 占空比来调整 DC/DC 转换器。复杂方案可用于跟踪真实的最大输出功率,即使是在有部分阴影的 PV 组件中。

实时处理器可读取 ADC 并在所需的单个时钟周期内调整 PWM。简单系统上的通信可由单个处理器处理,具有复杂监控报告的更精密的系统可能还需要一个控制器。通过磁通门传感器或并联电阻实现电流感应。为安全起见,可能需要隔离处理器和电流与电压,以及连接外界的通信总线。包括所需集成式隔离的 Δ-Σ 调制器。偏置电源利用 DC-DC 转换器为逆变器中的电子设备供电。可处理较高电压并同时包括所需集成传感的 MOSFET/IGBT 驱动器。有时,其还随附通信功能,使用户可以监测转换器、电源和操作条件报告并提供固件更新。为减少有线或无线(蓝牙、ZigBee/IEEE802.15.4、6loWPAN)网络选项的使用,通常采用电力线通信 (PLC)。

技术文章

应用手册和用户指南

应用手册 (3)

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HTM 9 KB 2013年 6月 6日 0 查看英文版本
HTM 8 KB 2013年 5月 6日 619
HTM 8 KB 2013年 5月 6日 377

产品公告和白皮书

白皮书 (3)

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PDF 423 KB 2016年 6月 12日 0 下载英文版本
PDF 1.07 MB 2014年 5月 28日 226
PDF 1.9 MB 2012年 8月 28日 0 下载英文版本

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