太陽能是環(huán)保的新型能源,在國家政策的推動下,太陽能電池板已經(jīng)被人們所廣泛接受。然而,太陽能電池板的造價是很昂貴的。這種高昂的成本有很大部分來自于電池板本身,這里,電池板的尺寸 (因而也包括其成本) 將隨著所需輸出功率的增加而增加。因此,為了造就外形尺寸最小、成本效益性最佳的解決方案,最大限度地提升電池板性能是很重要的。
太陽能充電板 圖
一般而言,電池的儲能反過來將在沒有陽光照射的情況下為終端應(yīng)用電路的操作提供支持。如欲實現(xiàn)太陽能電池充電器的最佳設(shè)計,那么就必須要對太陽能電池板的特性有所了解。這些特性主要包括兩點:
- 由于太陽能電池板具有很大的結(jié)合區(qū),因此太陽能電池板會發(fā)生泄漏,在黑暗條件下電池將通過電池板放電。
- 每塊太陽能電池板都擁有一個具最大功率點的特征IV曲線,所以,當負載特性與電池板特性不相匹配時,能量提取將有所減少。
所以說,我們最最理想的情況是這樣的:電池板將在最大功率點上被持續(xù)加載,這樣就可以充分地利用可用的太陽能,并由此最大限度地縮減電池板成本。
一般情況下,可以采用一個與電池板相串聯(lián)的肖特基二極管來解決電池板的泄漏問題。反向泄漏被減小至一個很低的數(shù)值;然而,肖特基二極管的正向電壓降 (它在高電流條件下會消耗大量的功率) 仍然會造成能量損失。因此,需要采用昂貴的散熱器和精細的布局來把肖特基二極管保持于低溫狀態(tài)。解決該功率耗散問題的一種更加有效方法是用一個基于MOSFET的理想二極管來替代肖特基二極管。這將把正向電壓降減小到低至20mV,從而顯著地減少功耗,同時降低散熱布局的復(fù)雜性、外形尺寸和成本。幸運的是,現(xiàn)在一些IC廠商已經(jīng)能夠生產(chǎn)這種產(chǎn)品,而且被眾多電路板廠商采用,所以我們有理由相信,太陽能電池板的前景是一片光明的。