太陽誘電開發成功了DC-DC轉換器模塊,該模塊具有用于按模塊安裝太陽能電池模塊時的最大電力點跟蹤(MPPT:Maximum Power Point Tracker)功能。此前,用于普通住宅等的太陽能發電系統將構成系統的所有太陽能電池模塊的輸出電力匯總在一起輸送至功率調節器,在調節器上實施MPPT。不過,采用這種構成的話,“太陽光不一定均勻地照射在所有太陽能電池模塊上,因此輸出電力的峰值會有兩個,有可能會選擇較低的峰值。這樣一來,便不能獲得期望的電力”(該公司解說員)。為解決該問題而開發的就是這種“分散型MPPT電源”。通過在各個太陽能電池模塊上實施MPPT,可以使太陽能發電系統整體的輸出電力一直保持最大值。
分散型MPPT電源還配備了升壓型DC-DC轉換器電路。輸入電壓為+20V,輸出電壓為+40V。輸出電流最大為5.7A。輸出電力最大為200W。開關頻率為100kHz,轉換效率高達96.5%。關于MPPT功能的效率,由于并不能一直跟蹤峰值點,因此比100%略低,為99.5%。所以,此次開發的分散型MPPT電源整體的綜合效率為96.0%。
開發過程中比較困難之處是“降低成本”(該公司解說員)。原因是,即使使用該產品能夠提高提取的電力量,如果各太陽能電池模塊配備的MPPT功能的價格較高也不能實現普及。因此,此次簡化了信號處理。一般的MPPT功能利用太陽能電池模塊的輸出電壓和輸出電流數據進行處理,但此次只使用了升壓型DC-DC轉換器IC的輸出電壓數據。輸出電流方面,利用了太陽能電池模塊的性能參數中記載的數據。電路構成也比較簡單。完全沒有使用微控制器等數字電路,只利用運算放大器等模擬IC組成了電路。
另外,還設法延長了壽命。通常,太陽能電池模塊的壽命為20年左右,而功率調節器只有10年左右。導入10年后,更換屋頂上安裝的各太陽能電池模塊上的MPPT電源就是一項繁重的作業,而且需要花費巨額成本。“功率調節器的壽命之所以短,是因為配備了電解電容器。因此,此次全部采用了陶瓷電容器。由此,預計可確保20年左右的壽命”(該公司的解說員)。
目前尚無投產計劃。首先將全力解決目前存在的兩個課題。一是不能應對太陽能電池模塊的劣化。原因是,為削減成本,采用了不檢測輸出電流實際數據的構成。另一個是,太陽能電池模塊的一部分被遮掩在陰影下時,輸出電力達不到最大值。該公司表示,將在解決了這兩個課題之后,再考慮實用化。(特邀撰稿人:山下 勝己)