優化光伏系統

傳統結構的屋頂太陽能系統安裝過程也在減少BOS成本，并提高性能。在這種結構中，太陽能板以串聯/并聯陣列形式連接在一起，對陰影和錯配非常敏感。舉例來說，如果一個串行陣列中的面板，其性能受陰影或塵土的影響，整串的輸出就會受到嚴重的影響。對這個問題的一個解決方案就是在面板或串聯級增加一個DC/DC變換器和一個極大的功率點追蹤器。

優化
面板級的能量優化是一個非常重要的能量轉換和控制任務。這些功能要優化太陽能面板采集的能量，然后轉換為連續的電壓或電流，同時將工作狀態發送至中央控制器。這需要一個微控制器或狀態機、模擬感應電路、DC/DC電流轉換，以及有線或無線通信。

這些具體功能都是易于理解的，并適合集成在一個模塊中。這樣做能提供成本、可靠性和性能優勢。優化的MPPT輸出可增加系統的性能，并導致效率增加，有助于降低系統成本。

一個典型的MPPT集成方案就是ST公司的SPV1020。它包含了一個集成式升壓變換器，一個MPPT有線狀態機，模擬感應電路和一個PLM。變換器使用了一個高頻率交錯結構，可接納更小的電感和電容。這個高集成度的方案將在2010年晚些時候推出。

太陽能適合大部分的工業應用，如離網的太陽能供電路燈、標識、碰撞指示燈、安全系統、數據獲取和遠程通信。通常情況，在電網不能接入的地方會使用太陽能。然而，在這些地方，太陽能的使用會因為成本因素而受限。不過，同屋頂的太陽能一樣，離網的工業太陽能供電系統會隨著成本和效率方面的改進而增加應用。

離網發電系統需要很大的能量采集器，尤其是電池。這些電路需要安全和高效的充電，以不斷完善完備性和集成性。例如，Cypress半導體推出了使用PowerPSoC處理器的集成太陽充電器參考設計。它用12V太陽能板供電，來慢充12V鉛酸電池，這個參考設計包括了MPPT優化和一個鉛酸電池充電器。

該產品的架構使用了一個電流控制的降壓整流器來進行MPPT和電池充電（見圖4）。嵌入在PowerPSoC中的MPPT和電池充電器使用了電壓和電流回饋，使面板工作在峰值功率，通過控制降壓控制器的開關來使面板工作在峰值功率中。

圖4 MPPT/充電器控制器結構框圖

在另一個實例中，ST微電子開發了一個高度集成的HBLED太陽能MPPT充電器/驅動器。這個全集成的方案帶有MPPT優化的電池充電器和集成的HBLED驅動器。這個產品將在2010年晚期發布，非常適合于HBLED街燈照明應用。