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　　太阳能电池板基础知识

　　就一定量的光能和工作条件而言，太阳能电池板在某一特定输出电压上产生峰值输出功率。图 1 所示为由 72 节电池组成的太阳能电池板在电池板温度为 60ºC 时的特性。虚线代表电池板的 I-V 曲线，X 轴表示电池板电压。实线表示当电池板电压从 0V 变化到电池板开路电压时电池板产生的输出功率，电池电压变化是用简单的负载箱实现的。就此处所述这一特定情况而言，最大功率点在 32V，该电池板可提供 140W 功率。如果允许电池板温度变化，在真实情况中这当然是允许的，那么最大功率点可能在大热天的 28V 到寒冷冬天的 44V 之间变化。

　　很多较简单的太阳能充电系统将电池板电压工作点设定为固定值。在上述特定电池板情况下，这类较简单的系统会将电池板工作点设定到 32V，以在给定温度时抽取最大功率，而这例子的温度为 60ºC。不过，当电池板温度变化时，会浪费大量功率，因为电池板不再在真正的最大功率点上工作了。在这类情况下，可能浪费 20% 至 30% 以上的可用功率。

　　使情况变得更糟的是，按照已实行的安全标准，大多数电池板必须在太阳能电池阵列中装上旁路二极管。这么做的原因是，当部分电池板被遮住而得不到太阳光照射，而其他部分得到充足阳光照射时，太阳能电池板有一些特定表现。这时，被遮住的太阳能电池是反向偏置的，但其中仍然有很大的电流流过，因为其他得到充足光照的电池正在提供电流。被遮住的电池温度可能上升，这有可能造成火灾。为了帮助降低火灾风险，制造商在电池板各处都放置了旁路二极管。图 2 显示，在上述 72 节电池的太阳能电池板上，旁路二极管是怎样放置的。

　　由于电池板中存在旁路二极管，当部分电池板被遮挡时，就可能出现复杂的功率电压特性。图 3 显示了这种情况，其中出现了两个局部最大功率点，一个在 21V 电压处，另一个在 37V 电压处。如果采用前述简单的 32V 功率点设定方法，那么可获得 79.4W 功率，而不是在真正最大功率点 21V 上可获得的 90.1W。这表明，在这种情况下损失了 13.5% 的功率。显然，可跟踪真正最大功率点并在其上工作的系统会有卓越功率表现。

关键词： 凌力尔特 太阳能 电池板 MPPT 锂电池