將太陽能從新興能源轉變為主流能源面臨著多方面的機遇和挑戰。盡管來自太陽光照的能量巨大無比,但限于設備轉換費用昂貴以及轉換效率仍有待提高等原因,使太陽能光伏成為免費商品的路還很漫長,而利用半導體來管理轉換系統則能夠很容易地解決這個問題。
光伏電池的轉換效率取決于一系列變量,其中包括光照強度、電池的溫度、工作點以及電池的理論峰值效率。只要了解這些變量,就可以確定整個太陽能面板的最大功率點。我們可用傳感器、微控制器和其他集成電路來監測和調節工作電壓(這是最容易受系統設計師控制的變量),并在一定的條件下獲得大于10-15%的能量增益。
恩智浦MPT612是針對使用太陽能光伏(PV)電池或燃料電池的應用提供最大功率點跟蹤(MPPT)的低功耗集成電路。它采用正在申請專利的MPPT算法,可廣泛用于太陽能電池充電控制器、分布式MPPT和微型逆變器等應用中,實現98%的高效能量提取。

恩智浦的MPT612解決方案基于低功耗的32位ARM7TDMI-S處理器,最高頻率可達到70MHz,支持包括I2C、UART、SPI和SSP在內的多個串行接口。MPT612具有光伏應用中所需的硬件功能,包括電壓和電流測量,面板參數配置,并能夠發送輸出信號來控制外部開關。為了進一步簡化開發和提高系統效率,MPT612隨目標文件(object files)一起提供,這些目標文件包括恩智浦正在申請專利的MPPT算法、針對特定應用的軟件庫和易于使用的應用程序接口函數(API函數)。用于系統配置的API可以設置降壓(buck)或降壓-升壓(buck-boost)的拓撲算法,甚至在熱帶地區當夏季光伏MPP電壓低于電池電壓時也可以啟動電池充電。MPT612提供最大15KB的閃存空間用于應用軟件,以及三 級閃存代碼讀保護(CRP)來保證用戶所開發代碼的安全。Flashmagic、IAR、Keil及其他開發工具都支持MPT612,恩智浦也將提供易于使用的綜合開發工具包。
“與傳統的PWM控制器相比,MPPT控制器能夠最多從太陽能光伏板多吸收30%的能量,”恩智浦半導體技術市場經理王維表示:“我們基于高性能混合信號技術上的專長開發了獨特的MPPT芯片和算法,使光伏集成商能進一步提高太陽能電池和燃料電池效率,這已經通過長期的廣泛測試得以驗證。”
恩智浦的MPT612能夠輕松配置用于各種使用MPPT的太陽能直流充電控制器,例如便攜設備和家庭應用的電池充電器、鐵路和交通信號、街道花園和車道燈。MPT612也非常適合水泵和電扇等非存儲式電動馬達。 |