三菱電機開發出新方式 太陽能電池功率最大化技術

核心提示：三菱電機開發出了太陽能發電用功率調節器的最大功率點追蹤（MPPT：maximum power point tracking）技術的新方式。

　　三菱電機開發出了太陽能發電用功率調節器的最大功率點追蹤（MPPT：maximum power point tracking）技術的新方式。以上內容是該公司于2010年2月16日在“研究開發成果發布會”上公開的。據介紹，利用該技術，電力輸出功率可較原來的MPPT方式提高2倍以上。

　　太陽能電池在日射強度及輸出電壓V確定后即能確定可輸出最大電流值I。在“I-V特性”中，電力IV值最大的點稱為最大功率點（MPP）。日射強度會隨著太陽高度及天氣的變化而改變，因此MPP也會相應移動。對其移動軌跡進行追蹤，在MPP點輸出電流的技術就是MPPT技術，MPPT為功率調節器的重要功能之一。

　　三菱電機此次開發出了通過直接檢測I-V特性來實現MPPT的技術。具體內容為，對功率調節器的電力輸入電路部分采用的電容器進行一次性放電，然后再充電。通過檢測充電時的電壓及電流的變化，可得知其I-V特性。“充放電大約需要50ms。如果間隔為10～數十分鐘一次，對太陽能電池的輸出功率就幾乎沒有影響”（該公司）。

　　太陽能電池部分被遮蔽時也可發揮作用

　　三菱電機的新MPPT方式利用將數枚太陽能電池模塊橫向或縱向連接的系統，使部分模塊在遮蔽等情況下也可發揮作用。

　　此前的MPPT通常采用的是通過將輸出電壓V略微增減，獲知此時電流I（或電力IV）的增減幅度，從而追蹤不斷移動的MPP。三菱電機表示，這“就如同蒙著眼睛登山，通過邁腳獲得地形情況，來確定登山的方向”。太陽能電池在沒有陰影遮蔽時，IV-V特性會顯示為只有一個峰值的單一曲線，因此采用這種方法是可行的。

　　但是部分太陽能電池模塊被遮蔽后，整個系統的I-V特性就顯示為一條復雜的曲線。IV-V特性所顯示的曲線就如同有多個山峰的“八岳山”一樣。并且，隨著太陽及遮蔽陰影的移動，以及積雪等模塊上障礙物的增減，曲線的形狀也會發生變化，有時MPP所在的峰值會快速向其他峰值轉移。采用原來的MPPT技術，每次選擇一個峰值后，繼續追蹤其峰值，原來的MPP向其他峰值轉移時就很難調整。這種情況下，功率可能還不足原來的1/2。

　　新MPPT通過短時間內檢測IV-V特性來確定MPP，因此每次均可選擇準確的MPP。針對這一優點，三菱電機表示，“除了可確保最大的輸出功率之外，還可檢測太陽能電池面板是否發生故障以及面板表面的污漬程度等”。

　　三菱電機預定在2010年10月于北美市場供貨的產業用100kW級功率調節器產品上安裝該技術。據介紹，隨后還將面向日本國內的產業用及家庭用功率調節器推廣該技術。