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整合功率优化和功率转换功能的太阳能发电系统芯片

发布时间:2020-10-12 发布时间:
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      意法半导体(纽约证券交易所代码:STM),推出业内首款整合功率优化和功率转换两项重要功能的太阳能发电系统芯片。无论是屋顶型家用太阳能电池板组,还是规模更大的工业光电板阵列,意法半导体的创新产品让太阳能发电设备以更低的每瓦成本创造更大的功率输出。

      意法半导体全新SPV1020芯片可使每块光伏板独立应用最大功率点跟踪技术(MPPT)。MPPT自动调整太阳能发电系统的输出电路,补偿太阳能由于强度、阴影、温度变化、电池板失匹或老化等可变因素引起的功率损耗。在没有应用 MPPT技术以前,光伏板上很小的阴影就会导致输出功率降低10%到20%,这种不成比例的降低可能限制电厂选址,为避免阴影产生的不利影响迫使选用更小的光电板阵列,在某些情况下,甚至还会改变项目的可行性。


      SPV1020可实现分布式MPPT(DMPPT)功能,单独补偿每块光伏板的输出;而集中式MPPT方案则是对整个光电板阵列应用一个“最佳配合”的补偿功能。由于不受相邻模块性能的影响,即便有一个模块失效,每块太阳能电池板的输出功率仍可最大化,因此DMPPT是提高太阳能发电系统能源生产率最有前景的技术。

      实现DMPPT功能通常需要在每块光伏板上建立一个分立器件网络。SPV1020用一颗单片即可取代这个网络,并集成直流-直流转换器,将光伏板的低压直流输出提高到电线级交流电源产生的更高直流电压水平。通过整合MPPT和直流-直流转换器,SPV1020可大幅简化设计,减少元器件数量,DMPPT可为各种额定功率和价格点区间的太阳能发电系统带来经济效益。

      意法半导体利用先进的0.18μm BCD8多功率制程,在一颗单片电路芯片上整合全部必要的功能。BCD8制程拥有在同一颗芯片上整合直流-直流转换器所需的功率和模拟功能(作为执行MPPT算法的数字逻辑电路)的关键技术。与采用分立器件的解决方案相比,这项技术可降低尺寸,提高可靠性和耐用性。SPV1020还有一个先进的直流-直流转换器架构,可最大限度减少所需的外部无元器件的尺寸和数量。

      意法半导体工业和功率转换产品部总经理Pietro Menniti表示:“最大限度提高效率和可靠性是可再生能源产生具有成本竞争力的功率输出的关键因素。开发创新产品,如单片整合MPPT和功率转换电路的 SPV1020,将让意法半导体在再生能源产业化过程中保持前沿地位。”

SPV1020主要特性:

• 集成直流-直流转换器旁通和截止二极管
• 完全兼容广泛应用的直流-交流逆变器
• 支持独立调整每块光伏板的输出电压
• 窄输出电压范围,提升逆变器性能
• 在直流总线断开期间降低过压

      SPV1020采用36引脚的PowerSSO(PSSO-36)封装。工程样片和评估工具现已上市。预计2010年11月开始量产。

关键字:功率优化  功率转换  太阳能 


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