ZHCAF99 April   2025 LM74610-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 什么是 MLPE
    2. 1.2 为何、何时、何地需要 MLPE
    3. 1.3 什么是太阳能电源优化器
    4. 1.4 太阳能电源优化器工作原理
    5. 1.5 太阳能电源优化器的输出旁路功能
  5. 2旁路电路的传统设计
    1. 2.1 设计 1 - P-N 结二极管或肖特基二极管
    2. 2.2 设计 2 - 使用 MOSFET
  6. 3旁路电路的新设计
    1. 3.1 旁路电路的要求
    2. 3.2 使用理想二极管控制器 LM746x0-Q1
    3. 3.3 使用理想二极管控制器的挑战
    4. 3.4 LM746x0-Q1 反向电压范围扩展的工作原理
  7. 4基准测试和结果
  8. 5总结
  9. 6参考资料

太阳能电源优化器工作原理

图 1-11图 1-14 介绍了太阳能电源优化器的工作原理。假设 PV 电池板在没有遮光时(蓝色 I-V 曲线上的 MPP)可以输出最大 420 瓦(35V,12A)的功率。

 未装有太阳能电源优化器的 PV 系统图 1-11 未装有太阳能电源优化器的 PV 系统
 装有太阳能电源优化器的 PV 系统图 1-13 装有太阳能电源优化器的 PV 系统
 未装有太阳能电源优化器的 PV 曲线表征图 1-12 未装有太阳能电源优化器的 PV 曲线表征
 装有太阳能电源优化器的 PV 曲线表征图 1-14 装有太阳能电源优化器的 PV 曲线表征
功率平衡:两个共享区域相等。

上半部分是未装有优化器的 PV 系统。示例显示,当 PV 1 被叶片部分遮挡时,I-V 曲线为绿色。PV 2 到 PV 10 上没有遮光,I-V 曲线呈浅蓝色。现在,串式逆变器发现,在 10A 电池板串电流的条件下可实现最大输出功率。我们可以看到,尽管 PV 2 到 PV 10 上没有遮光,但 PV 2 到 PV 10 的 MPP 从浅蓝色点变为紫色点。串式逆变器的总功率为 3624 瓦。

下半部分是装有带有优化器的 PV 系统。示例显示,当 PV 1 被叶片部分遮挡时,I-V 曲线为绿色。PV 2 到 PV 10 上没有遮光,I-V 曲线呈浅蓝色。使用太阳能电源优化器,现在串式逆变器发现最大输出功率处于 12A 电池板串电流的条件下,该电流与 PV 2 至 PV 10 的 MPP 电流一致。因此,PV 2 到 PV 10 在 MPP 上运行。对于 PV 1,MPP 为 24V 9A(深蓝色点)。根据电源优化器的简单功率平衡原理(理想情况下忽略损耗),输出在这之后更改为 18V 12A(紫色点)。串式逆变器的总功率为 3996 瓦。如图所示,使用电源优化器时,串式逆变器的总功耗增加 10.2%。

简而言之,电源优化器实时跟踪每个电池板的最大功率,并在将输出发送到逆变器之前调节输出电压,逆变器可以处理更多的电力。从而使每个电池板的发电性能得以优化,不论电池板面向太阳的角度和遮光情况如何,亦或是一个或多个电池板损坏,也不受影响。