文/野泽 哲生 三菱电机开发出了太阳能发电用功率调节器的{zd0}功率点追踪（MPPT：maximum power point tracking）技术的新方式。以上内容是该公司于2010年2月16日在“研究开发成果发布会”上公开的。据介绍，利用该技术，电力输出功率可较原来的MPPT方式提高2倍以上。 太阳能电池在日射强度及输出电压V确定后即能确定可输出{zd0}电流值I。在“I-V特性”中，电力IV值{zd0}的点称为{zd0}功率点（MPP）。日射强度会随着太阳高度及天气的变化而改变，因此MPP也会相应移动。对其移动轨迹进行追踪，在MPP点输出电流的技术就是MPPT技术，MPPT为功率调节器的重要功能之一。 三菱电机此次开发出了通过直接检测I-V特性来实现MPPT的技术。具体内容为，对功率调节器的电力输入电路部分采用的电容器进行一次性放电，然后再充电。通过检测充电时的电压及电流的变化，可得知其I-V特性。“充放电大约需要50ms。如果间隔为10～数十分钟一次，对太阳能电池的输出功率就几乎没有影响”（该公司）。 三菱电机的新MPPT方式利用将数枚太阳能电池模块横向或纵向连接的系统，使部分模块在遮蔽等情况下也可发挥作用。 此前的MPPT通常采用的是通过将输出电压V略微增减，获知此时电流I（或电力IV）的增减幅度，从而追踪不断移动的MPP。三菱电机表示，这“就如同蒙着眼睛登山，通过迈脚获得地形情况，来确定登山的方向”。太阳能电池在没有阴影遮蔽时，IV-V特性会显示为只有一个峰值的单一曲线，因此采用这种方法（旧MPPT）是可行的。 但是部分太阳能电池模块被遮蔽后，整个系统的I-V特性就显示为一条复杂的曲线。IV-V特性所显示的曲线就如同有多个山峰的“八岳山”一样。并且，随着太阳及遮蔽阴影的移动，以及积雪等模块上障碍物的增减，曲线的形状也会发生变化，有时MPP所在的峰值会快速向其他峰值转移。采用原来的MPPT技术，每次选择一个峰值后，继续追踪其峰值，原来的MPP向其他峰值转移时就很难调整。这种情况下，功率可能还不足原来的1/2。 新MPPT通过短时间内检测IV-V特性来确定MPP，因此每次均可选择准确的MPP。针对这一优点，三菱电机表示，“除了可确保{zd0}的输出功率之外，还可检测太阳能电池面板是否发生故障以及面板表面的污渍程度等”。 三菱电机预定在2010年10月于北美市场供货的产业用100kW级功率调节器产品上安装该技术。据介绍，随后还将面向日本国内的产业用及家庭用功率调节器推广该技术。 |
