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1、微型逆變器相關(guān)資料目錄第16頁共17頁一、微型逆變器（一）微型逆變器簡介什么是微型逆變器？其發(fā)展歷程如何？為何會出現(xiàn)此種產(chǎn)品？應(yīng)該如何使用（是否要與其他產(chǎn)品配套使用）？最先是由誰研發(fā)出來的？是否是某些企業(yè)的研發(fā)成果？還是國家的研究機構(gòu)研發(fā)出來的？目前的研究情況如何？是否已可達到批量生產(chǎn)？目前有哪些廠家（簡要列舉，在后面再詳細(xì)介紹）？概述：普通太陽能光伏系統(tǒng)都是由許多緊密相連的太陽能電池板組成。這些電池板先分組串聯(lián)，再將不同的串聯(lián)電池組并聯(lián)起來形成電池陣列。（這樣，當(dāng)有局部陰影或碎礫等遮蔽光伏系統(tǒng)時，
2、存在著如果有因日照不均以及特性不均等導(dǎo)致輸出功率下降的模塊，整體的輸出功率就會大幅降低的問題。假如串聯(lián)中的任何某個電池發(fā)生故障，也會導(dǎo)致整個電池組失效。）太陽能電池板陣列產(chǎn)生的直流電流到位于電池板側(cè)旁的逆變器。逆變器有兩個基本功能：一方面是為完成DC/AC轉(zhuǎn)換的電流連接到電網(wǎng)，另一方面是找出最佳的操作點以優(yōu)化太陽能光伏系統(tǒng)的效率。對于特定的太陽光輻射、溫度及電池類型，太陽能光伏系統(tǒng)都相應(yīng)有唯一的最佳電壓及電流，從而使光伏系統(tǒng)產(chǎn)生最大的能量。如果光伏系統(tǒng)在非最佳電壓及電流水平下運行，系統(tǒng)的效率就非常低
3、，白白浪費采集太陽能的良機。太陽能光伏微型逆變器是一種轉(zhuǎn)換直流從單一太陽能電池組件至交流電的裝置。微型逆變器的直流電源轉(zhuǎn)換是從一個單一的太陽能模塊交流，各個太陽能電池模塊配備逆變器及轉(zhuǎn)換器功能，每塊組件可單獨進行電流的轉(zhuǎn)化，所以這被稱之為“微型逆變器”及“微型轉(zhuǎn)換器”。微型逆變器能夠在面板級實現(xiàn)最大功率點跟蹤（MPPT），擁有超越中央逆變器的優(yōu)勢。這樣可以通過對各模塊的輸出功率進行優(yōu)化，使得整體的輸出功率最大化。此外，與通信功能組合，還可用于監(jiān)視各個模塊的狀態(tài)，檢測出出現(xiàn)故障的模塊。歷程：在大規(guī)模部
4、署的太陽能并網(wǎng)發(fā)電廠中，光伏電池板的數(shù)量很大，為此，TI公司提出了“微型逆變器”的概念，它既能夠在較寬的范圍內(nèi)掃描各個獨立的太陽能電池板的峰值功率點，避免把局部峰值作為MPP點，同時，又能夠提高最大功率點輸出跟蹤的效率。TI提出的這種系統(tǒng)的架構(gòu)對于DC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/AC轉(zhuǎn)換器以及控制器、通信接口的需求也非常大。第16頁共17頁在過去的幾年里，美國國家半導(dǎo)體實驗室的研究人員一直在積極研究太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率問題。一個解決方案就是所謂的“微型逆變器”?？墒?，影響光伏系統(tǒng)的關(guān)鍵因素是可靠性、成本和效
5、率。微型逆變器并不能全面地平衡這幾個關(guān)鍵因素。過去，太陽能電池板被定為無源電子組件，主要原因是太陽能電池板沒有包含任何具備智能及可靠的有源電子組件。但這種情況現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生變化。此外，當(dāng)考慮到成本和效率因素時，更沒必要為每塊電池板都加裝電網(wǎng)接口。實際上，現(xiàn)行光伏系統(tǒng)迫切需要優(yōu)化功能。而這個功能可通過若干個可靠及精密的集成電路來實現(xiàn)。憑借50年的集成電路開發(fā)和銷售經(jīng)驗，美國國家半導(dǎo)體將微型優(yōu)化器的專業(yè)知識帶到太陽能領(lǐng)域。2009年，美國國家半導(dǎo)體公司宣布推出太陽能產(chǎn)業(yè)有史以來首款光電板專用的SolarM
6、agic芯片組。這宣告了“智能型太陽能發(fā)電系統(tǒng)”全新時代的來臨。普通的太陽能光伏系統(tǒng)架構(gòu)都極易受到實際操作環(huán)境的影響。例如只要幾塊電池板有陰影或樹葉遮蔽，整個系統(tǒng)的發(fā)電量便會大幅地下跌。具體來說，只要有10%的電池板面積被遮蓋，系統(tǒng)的總發(fā)電量便會下跌50%。而且隨著時間的推移，被遮蔽的電池板面積會越來越大，太陽能系統(tǒng)的效率會受到嚴(yán)重的影響。采用SolarMagic技術(shù)則可將挽回57%的發(fā)電損失。從發(fā)電系統(tǒng)的角度來看，光伏并網(wǎng)在技術(shù)上的重點在于以下兩個方面。一是從光伏系統(tǒng)的角度來看，光伏行業(yè)面臨的最大
7、挑戰(zhàn)之一是太陽能面板的陰影問題。二是從功率器件的角度來看，由于主要的光伏系統(tǒng)廠商擁有各自的光伏逆變應(yīng)用專利拓?fù)洌雽?dǎo)體供應(yīng)商必須開發(fā)專用的產(chǎn)品。例如，由于需要提高輸入電壓以獲得更高的效率，所以必須使用650V或以上MOSFET/IGBT。此外也需要使用SiCSBD作為成套解決方案。另外，要擴大10kW以上市場份額，就必須使用IGBT/SPM模塊。對于10kW以下并網(wǎng)光伏逆變器解決方案，飛兆半導(dǎo)體提供場截止（FS）IGBT和SupreMOSMOSFET器件，具備進入這一高性能市場所需的低EOFF優(yōu)勢和
8、高可靠性。對于微型逆變器，飛兆半導(dǎo)體擁有中等電壓MOSFET和SupreMOS技術(shù)，可為這類應(yīng)用提供卓越性能。除了功率半導(dǎo)體之外，對各模塊的輸出功率進行優(yōu)化的控制IC，以及傳遞各模塊狀況的通信IC的重要性也將日益提高。微控制器要運行MPPT算法，以調(diào)節(jié)太陽能電池板的方向、輸出的直流電壓和電流，使之獲得峰值功率輸出，就需要采用微控制器以及傳感器來跟蹤太陽方位角以及高度角。第16頁共17頁（二）微型逆變器的關(guān)鍵技術(shù)最大功率點跟蹤（MPPT）以及MPPT算法智能調(diào)節(jié)太陽能發(fā)
