MCU/SoC提高太陽(yáng)能板效率

　　圖6電池充電

　　可以使用一顆片上系統(SoC)實(shí)現我們談到的整個(gè)系統，比如賽普拉斯的混合信號芯片PSoC，其具備可編程模擬和可編程數字邏輯。所需的外部組件僅僅是一個(gè)二極管和DC-DC轉換器的電感，以及用來(lái)平衡電池和PV模塊電壓的電阻。

　　圖7:PSoC實(shí)現示意圖

　　PSoC包含的跨阻放大器(TIA)組件可以提供基于放大器的和對數電流-電壓轉換增益，并具有阻抗增益，用戶(hù)可以選擇帶寬。放大器的增益可以使用反饋電阻器設置，可以通過(guò)固件選擇20ΩK、30ΩK、40ΩK、80ΩK、150ΩK、250ΩK、500ΩK和1MΩ。光電二極體通常輸出體現為電容，并聯(lián)一個(gè)反饋電容可以保證其穩定性。TIA有滿(mǎn)足這個(gè)要求的可編程反饋電容。二極管的特性可能會(huì )隨環(huán)境條件而變化?？梢酝ㄟ^(guò)PSoC編程來(lái)適應這些變化的條件。

　　輸出電壓是使用20-bit Delta Sigma ADC數字化的。通過(guò)為ADC選擇合適的片上參考，就有可能測量到2uV的電壓。ADC參考采用是精度很高的源，只有不到1%的錯誤。在這個(gè)系統中，可以使用一個(gè)ADC測量多個(gè)電壓。這些電壓可以通過(guò)PSoC內部的模擬多路復用器來(lái)順序采樣和數字化。多路復用器可以通過(guò)固件在輸入通道之間切換。PWM模塊是驅動(dòng)直流電機和MOSFET(其為電池充電)脈沖必需的。還可以使用PWM硬件通過(guò)一點(diǎn)編程產(chǎn)生這些PWM波形。內部實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)跟蹤時(shí)間，因此一旦太陽(yáng)下山，光強度顯著(zhù)下降時(shí)，面板會(huì )回到初始位置面向對東方。第二天面板繼續追蹤太陽(yáng)。RTC還用來(lái)防止過(guò)充電。

　　通過(guò)本文提到的實(shí)施三個(gè)子系統可以提高光電系統效率。過(guò)高的安裝費用和PV模塊的低轉換效率是阻止人們采用太陽(yáng)能發(fā)電的原因。使用智能方法，就可以提高效率，就有可能鼓勵人們使用PV模塊。