可实现智能管理太阳能光伏电池板电量的微型逆变器

来源:发布时间:2009-05-07 11:08:59

目前,大多数太阳能逆变器只能从太阳能电池板的某个最佳位置对电池板的整体效率进行优化。这种优化方法严重制约了太阳能发电系统的效率。美国国家半导体SolarMagic技术将为太阳能光伏系统带来革新。该技术能够智能管理太阳能光伏(PV)电池板电量,从而使太阳能管理更智能,更高效。

传统能源消耗导致的环境污染正在使全球气候急剧变化。反过来,气候的变化又间接导致人类对能源需求的大幅上升。为了解决能源短缺问题,全球的目光都投向对世界经济越来越重要的再生能源上,希望能藉此解除能源危机。通过太阳能光伏技术将太阳辐射转换成电能是现在市面上最有效也是最具发展潜力的可再生能源技术。德国、西班牙等国家均推出了鼓励政策引导投资者积极开发太阳能发电技术。

目前,太阳能发电量在全球能源总产量中的比例还不足1%。太阳能光伏技术的进步不仅可以大幅提升太阳能发电效率,而且还能显著降低发电成本,为今后太阳能的发展开辟了光明大道。随着新型太阳能发电设备和技术不断上市,2009年将会是太阳能发展史上重要的一年。其中,比较引人瞩目的新技术是微型电源优化器(micro-optmizer)。例如美国国家半导体新推出的SolarMagic产品能够使太阳能电源管理更加智能化。

现在,普通太阳能光伏系统都是由许多紧密相连的太阳能电池板组成。这些电池板先分组串联,再将不同的串联电池组并联起来形成电池阵列。由太阳能电池板阵列产生的直流电会流到位于电池板侧旁的逆变器。逆变器有两个基本功能:一方面是为完成DC/AC转换的电流连接到电网,另一方面是找出最佳的操作点以优化太阳能光伏系统的效率。对于特定的太阳光辐射、温度及电池类型,太阳能光伏系统都相应有唯一的最佳电压及电流,从而使光伏系统产生最大的能量。如果光伏系统在非最佳电压及电流水平下运行,系统的效率就非常低,白白浪费采集太阳能的良机。

如上所述,在光伏系统中,太阳能电池板是由多个串联组并联后形成的。就像节日灯饰一样,假如串联中的任何某个电池发生故障,就会导致整个电池组失效。此外,当有局部阴影或碎砾等遮蔽光伏系统时,这种情况也会发生。

为了解决上述问题,目前太阳能电池板都集成了旁路二极管,从而使电流可以绕过被遮蔽的失效电池板部份。启动二极管后,它们可将电流重新路由,即改道绕过失效电池串上。这样一来,不仅浪费了受遮蔽电池板的供电潜能,而且会降低整个电池组的总电压。基于选取电池板最佳操作点的原则,逆变器必须决定是应该优化受影响电池串的电压,还是应该优化其他没受影响电池组所产生的能量。在大多数的情况下,逆变器都会选择优化没有影响的电池组,并相应地降低受影响电池组所产生的能量,甚至是完全关闭受影响电池组。

所导致的结果是,太阳能光伏系统只要出现10%的遮蔽,便会使太阳能发电量下降一半。产生这一现象的原因主要是现行的光伏系统并不能与极度敏感的太阳能电池架构相匹配。毫无疑问,30年后太阳能将成为主要能源之一。因此,我们需要采用更高智能的技术和产品来开发太阳能。

在过去的几年里,美国国家半导体实验室的研究人员一直在积极研究太阳能发电系统的效率问题。一个解决方案就是所谓的“微型逆变器”,即在每块电池板上都加装逆变器。可是,影响光伏系统的关键因素是可靠性、成本和效率。微型逆变器并不能全面地平衡这几个关键因素。实际上,逆变器在现行的光伏系统中是可靠性最低的组件,它们一般只能使用5到10年,而电池板则可保证使用25年。过去,太阳能电池板被定为无源电子组件,主要原因是太阳能电池板没有包含任何具备智能及可靠的有源电子组件。但这种情况现在已经发生变化。

此外,当考虑到成本和效率因素时,更没必要为每块电池板都加装电网接口。实际上,现行光伏系统迫切需要优化功能。而这个功能可通过若干个可靠及精密的集成电路来实现。凭借50年的集成电路开发和销售经验,美国国家半导体将微型优化器的专业知识带到太阳能领域。

先进的微型优化器技术可大幅改善太阳能发电工业的成本效益和产能。由于具备在太阳能发电的深厚知识、经验以及可靠的核心技术,美国国家半导体的 SolarMagic技术可监察并优化每块电池板的发电量,并改善电池板中的电流流向。SolarMagic体现了美国国家半导体在混合信号和电源管理的先进算法领域的领先。通过采用SolarMagic技术,太阳能发电系统可挽回50%以上因输电失配或阴影遮蔽而损失的发电量。微型优化器将智能地管理每块电池板,让它们可以最佳的功率点去运行,即使串联电池组内有个别电池板发生故障也不会影响系统的整体效率。

SolarMagic技术将不仅会对市面上的太阳能发电系统以及正在研发中的太阳能发电系统产生影响,而且还将影响到整个太阳能发电市场。解决太阳能发电系统局部遮蔽的问题将促使更多人在屋顶上安装太阳能发电设备。如此一来,不仅更多地房屋能够安装太阳能发电系统,而且化解了不少安装方面的难题。美国国家半导体定于2009年推出的全新微型优化器将推动太阳能光伏技术的发展,在再生能源方面扮演举足轻重的角色。

(编辑:xiaoyao)


索比光伏网 https://news.solarbe.com/200905/07/276654.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
美国发电格局生变:太阳能发电量首次超越煤炭,政策调整呼声渐高来源:智通财经 发布时间:2026-06-12 14:56:46

5月美国太阳能发电量首超煤炭,占比达12.8%,创历史新高;煤炭占比降至12.2%,为历史第四低。太阳能单月发电45.5太瓦时,同比增长17%。尽管Q1新增装机下滑27%,太阳能+储能仍占新增容量91%。审批僵局与“232条款”关税成焦点,美股光伏板块强势上涨。

美国法官废除特朗普限制风能和太阳能税收优惠的政策来源:光伏 发布时间:2026-06-10 16:49:59

美国哥伦比亚特区地区法院法官科琳·科拉-科特利裁定,撤销特朗普政府于2023年8月出台的国税局新规。该规则取消了清洁能源项目申请联邦税收抵免长期适用的“5%成本支出”标准,仅允许极小规模项目适用简化程序,大幅提高了风能和太阳能项目获得30%税收抵免及额外奖金的门槛。法官认为,国税局未就废除这一沿用十年的“正在建设”认定标准提供充分法律依据,故将该规则发回重新审议。此案由环保组织、消费者团体、旧金山市政府及清洁能源企业联合提起,主张新规将抬高电力成本、阻碍项目落地。裁决被视为对特朗普政府限制清洁能源政策的又一次司法否定,旨在维护税收优惠制度的稳定性与可预期性。

高景太阳能申请光伏组件及其制备方法专利,显著提升了光伏组件在严苛环境下的长期可靠性来源:金融界 发布时间:2026-05-29 17:57:44

青海高景太阳能科技有限公司、广州高景太阳能科技有限公司及高景太阳能股份有限公司联合申请了一项名为“一种光伏组件及其制备方法”的发明专利(公开号CN122121274A,申请日为2026年3月)。该专利聚焦提升光伏组件在高温、高湿等严苛环境下的长期可靠性,核心在于创新性地采用双层级功能涂层结构:前板玻璃侧设含离子捕捉剂的第一涂层,背板玻璃及边框侧设含片状纳米屏障填料的第二涂层,分别从化学捕获和物理阻隔两个维度协同抑制电势诱导衰减(PID)效应。该方案提供了一种高效、低成本的外部防护新路径。文中还简要介绍了三家申请企业的成立时间、所在地、主营业务及知识产权布局概况。

美国ITC发布对TOPCon太阳能电池、组件等产品的337部分终裁来源:中国贸易救济信息网 发布时间:2026-05-28 22:20:05

2026年5月27日,美国国际贸易委员会(ITC)就针对TOPCon太阳能电池及相关产品的337调查(案号337-TA-1494)作出部分终裁,决定不对行政法官于4月27日发布的初裁(No.7)进行复审,正式批准比亚迪美国公司(BYD America LLC)以第三人身份介入该案。该调查始于2026年3月26日,源于美国First Solar公司2月24日的申请,指控涉案产品侵犯其美国专利号9130074,并请求发布排除令与禁止令。调查涵盖全球多家光伏企业,包括阿特斯、晶澳、晶科、天合光能、韩华Q CELLS、润阳、越南Sunergy、日本Toyo等数十家国内外制造商及在美关联实体。

报告显示,全球风能和太阳能发电量首次突破天然气水平来源:路透社 发布时间:2026-05-22 09:46:01

英国智库Ember周四分析的数据显示,今年4月,全球风能和太阳能发电总量为首个月,超过天然气发电量。埃姆伯表示,此举是一个更广泛的趋势,而非对伊朗冲突后化石燃料价格飙升的反应,但他补充说,此举正值逆风和太阳能发电正帮助许多受危机影响的国家减少对天然气进口的依赖之际。4月份,风能和太阳能共同发电占全球电力的22%,而燃气发电为20%。

Enel以1.4亿美元收购美国270兆瓦的太阳能产品组合,并扩展至三个新州来源:路透社 发布时间:2026-05-21 12:20:29

意大利电力公司Enel周一表示,已同意以约1.4亿美元收购美国七座太阳能电站,总装机容量约为270兆瓦。该交易通过EnelGreenPower北美部门进行,负责弗吉尼亚州、北卡罗来纳州和南卡罗来纳州的Enel工厂,年均产量约为0.4太瓦时,Enel表示。交易预计将于2026年底完成,但需获得监管批准,Enel表示,该交易符合其在可再生能源发电能力方面加速增长的战略,包括通过收购所谓一级国家的运营资产。

硬核亮点齐聚!第18届世界太阳能光伏暨储能产业博览会解锁行业新机遇来源:投稿 发布时间:2026-05-20 09:14:15

立足产业风口,第18届世界太阳能光伏暨储能产业博览会将于9月16-18日,在广州·广交会展馆B区重磅来袭。本届博览会汇聚全球光储全产业链资源,以多重硬核亮点打造行业标杆级盛会,诚邀全球企业参展、专业观众共襄盛举。第18届世界太阳能光伏暨储能产业博览会以多元亮点赋能产业发展,既是技术交流高地,也是商贸合作枢纽。

突破稳定性瓶颈!上海交通大学赵一新团队开发钙钛矿多智能体AI平台实现高效稳定钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-20 08:56:33

赵一新团队开发了一种面向高效稳定钙钛矿太阳能电池设计的多智能体协同AI平台。图2钙钛矿组分、传输层及高稳定器件构型设计在多智能体AI平台的辅助下,团队设计的高效率钙钛矿太阳能电池在100C持续运行1000小时后仍能保持97%的初始效率,突破了其长期面临的稳定性瓶颈。

27.41%!陕西师范大学赵奎&刘生忠&林雪平大学高峰最新Nature:配体的立体电子调控用于钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-15 09:06:21

2026年5月13日,陕西师范大学赵奎、刘生忠、瑞典林雪平大学高峰共同通讯在Nature在线发表题为“Stereoelectronicmanipulationofligandsforperovskitesolarcells”的研究论文。该研究通过配体吸附拓扑结构的立体电子调控,协同解决了界面缺陷钝化与电荷传输的矛盾,实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池。这项研究为钙钛矿太阳能电池的界面设计提供了新范式,有望推动钙钛矿太阳能电池迈向商业化。配体立体电子调控策略钙钛矿太阳电池的光电性能和稳定性

苏州大学申请单晶钙钛矿薄膜表面处理专利,提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性来源:金融界 发布时间:2026-05-07 09:34:29

国家知识产权局信息显示,苏州大学;苏州益恒能源科技有限公司申请一项名为“一种单晶钙钛矿薄膜的表面处理方法、钙钛矿电池及其制备方法”的专利,公开号CN121985709A,申请日期为2026年4月。本发明优化了单晶钙钛矿薄膜表面,同时提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。

法国限制中国制造的太阳能组件来源:bankinfosecurity 发布时间:2026-04-10 17:06:41

政府表示,目前超过80%的关键光伏组件来自中国。立陶宛因担心远程接入,于2024年实际上禁止中国逆变器进入其太阳能和风能装置。路透社2025年5月报道,美国能源专家在一些中国制造逆变器中发现了未公开的通信设备,这些设备可能以绕过公用事业公司防火墙的方式与国内通信。盖尔克指出,鉴于北京对非中国设备的限制,限制中国进入欧洲太阳能市场的理由基于互惠性存在强烈理由。