6/24/2020，光纖在線訊      上海數(shù)明半導體有限公司近期自主開發(fā)研制了兩款新產(chǎn)品：數(shù)明智能光伏優(yōu)化芯片和數(shù)明半橋驅(qū)動，分別解決了光伏電站運行大電流帶來的“熱斑問題”和驅(qū)動芯片開關點的負壓對驅(qū)動電路影響的問題。

數(shù)明耐負壓半橋驅(qū)動產(chǎn)品前面已經(jīng)介紹過，這里重點介紹智能光伏優(yōu)化芯片。
 
SLM6120智能光伏解決方案
數(shù)明依托高壓、大電流、高轉(zhuǎn)換效率及超低功耗等技術專長，自主開發(fā)了應用于光伏組件的智能優(yōu)化芯片。此方案集成了優(yōu)化、限壓長串、無熱斑三項功能。

 產(chǎn)品開發(fā)背景
光伏技術“超預期”發(fā)展，Bigger than Big是2020的主旋律，伴隨著180 |210產(chǎn)品的發(fā)力，大電流帶來的“熱斑問題”更加凸顯。樹葉、枯草、甚至是鳥糞的遮擋都會對發(fā)電量造成影響，同時還會造成嚴重的熱斑，輕則影響發(fā)電量，重則引起組件損壞，甚至引燃易燃物引起火災。
 
“熱斑效應”是什么？
在光伏電站運行的全生命周期內(nèi)，無法避免鳥糞、樹葉，枯草等遮擋，被遮擋的電池片將被當作負載消耗其他未被遮擋的電池片所產(chǎn)生的能量，此時被遮擋的電池片會升溫，形成熱斑，這就是熱斑效應。

熱斑效應的危害——熱斑影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，降低發(fā)電量。高阻反偏狀態(tài)的電池片持續(xù)溫升發(fā)熱，還會對光伏組件造成不可恢復的永久性損傷，甚至燒毀光伏組件。更為嚴重時，當溫度達到100℃以上，還有可能引起火災。
 

圖1 熱斑效應圖
 
 無熱斑的功能優(yōu)勢

SLM6120智能光伏解決方案，集成了優(yōu)化、限壓長串、無熱斑三項功能。
 

圖2 遮擋下無溫升“無熱斑”功能

如圖2所示，在本實驗中，單片電池片被遮擋時，作為對比的常規(guī)組件，被遮擋處的溫度會從45℃飆升到102℃，此時遮蓋物如果是樹葉或枯草等易燃物，輕則影響發(fā)電量，重則引起組件損壞，甚至引燃易燃物引起火災。
 

圖3 被熱斑燒壞的組件圖
 
而使用數(shù)明智能光伏方案的組件在相同情況下，被遮擋電池片的溫度僅從45℃微升到48℃。此功能可將光伏組件升級為具有主動預防功能的安全組件，更安全、更可靠。
 

圖4 數(shù)明智能 |無熱斑且更高發(fā)電量
  
 SLM6120如何實現(xiàn)無熱斑功能？
 
智能組件每個發(fā)電子串，均以“最舒適”的狀態(tài)將能量輸入智能PCB板；通過PCB板升流降壓后輸出能量傳遞至總線后串接傳輸給逆變器。所以，僅被遮擋子串的另外23片電池片給被遮擋電池片供能量；而不是全部組件的約1200片電池片能量流經(jīng)被遮擋處，使其發(fā)熱。
 

圖5 智能組件無熱斑功能示意圖
 
常規(guī)組件中電池片被遮擋時，全部組件的約1200片電池片能量流經(jīng)被遮擋處，使其發(fā)熱；最終引起B(yǎng)ypass Diode導通后的雙通路平衡。所以常規(guī)組件局部被遮擋時，會有高溫熱斑情況發(fā)生。
 

圖6 常規(guī)組件熱斑時表現(xiàn)
 
綜上，隨著光伏電池片尺寸越來越大、電流值越來越高、熱斑問題日益凸顯。數(shù)明智能光伏方案，集成了優(yōu)化、限壓長串、無熱斑等功能；其中“無熱斑”功能，使得被遮擋電池片溫度僅微升，與常規(guī)組件相比，數(shù)明智能光伏提供了集高發(fā)電量、長串安裝、主動安全預防功能為一體的整體解決方案，為更大、更優(yōu)、更安全的光伏組件提供了技術保障。
 
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