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(tǒng)(SoC)實(shí)現(xiàn)我們談到的整個(gè)系統(tǒng)，比如賽普拉斯的混合信號(hào)芯片PSoC，其具備可編程模擬和可編程數(shù)字邏輯。所需的外部組件僅僅是一個(gè)二極管和DC-DC轉(zhuǎn)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(xiàn)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(duì)數(shù)電流-電壓轉(zhuǎn)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(shè)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(xiàn)為電容，并聯(lián)一個(gè)反饋電容可以保證其穩(wěn)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。可以通過(guò)PSoC編程來(lái)適應(yīng)這些變化的條件。

　　輸出電壓是使用20-bit Delta Sigma ADC數(shù)字化的。通過(guò)為ADC選擇合適的片上參考，就有可能測(cè)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(cuò)誤。在這個(gè)系統(tǒng)中，可以使用一個(gè)ADC測(cè)量多個(gè)電壓。這些電壓可以通過(guò)PSoC內(nèi)部的模擬多路復(fù)用器來(lái)順序采樣和數(shù)字化。多路復(fù)用器可以通過(guò)固件在輸入通道之間切換。PWM模塊是驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)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(nèi)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(qiáng)度顯著下降時(shí)，面板會(huì)回到初始位置面向?qū)|方。第二天面板繼續(xù)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(tǒng)可以提高光電系統(tǒng)效率。過(guò)高的安裝費(fèi)用和PV模塊的低轉(zhuǎn)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(lì)人們使用PV模塊。