硬體共用之分散式智慧型再生能源最大功率追蹤晶片研製

於本計劃中，我們希望透過太陽能最大功率追蹤晶片搭配類比數位轉換介面晶片之實現來提升太陽能板的發電效能。太陽能板之發點效率非常容易受到環境因素影響，即便最大功率追蹤晶片在理想情形下可以達到95%以上的發電效率，但只要受到環境因素影響，太陽能系統的發電效率仍會大幅下降。其中又以陰影遮蔽太陽能板對發電效率的影響最大，只要10%左右的陰影就會產生大約40%的能源損失；所以我們計劃中主要針對陰影所造成的太陽能電池面板不匹配，使用分散式最大功率追蹤晶片將每個太陽能面板上裝置功率優化器模組，使得不論太陽能面板有無遮蔽都能得到相對之最大功率，解決系統電壓/電流不匹配的問題，大幅提升整體發電效率；並且透過晶片架構設計調整運算時序搭配晶片電路共用之技術，將類比數位轉換電路、最大功率追蹤電路以及功率優化模組共用，以一對多的方式各別提供直流/直流轉換器的分散式輸入訊號，改善硬體成本與電路面積太大的缺點。其中，最大功率追蹤晶片是以步距調式型增量電導法[5]為基礎，搭配可根據陰影遮蔽與太陽能板失配情況調整之直流/直流轉換器控制最佳化演算法，以達功率優化之目的；類比數位轉換電路將採用時域型類比數位轉換電路系統進行設計，因其適合低頻段操作，且架構簡單，不需要OP 電路，對於製程變異容忍度較高，具有適應先進製程的前瞻性；而且，為了提高轉換精準度，我們除了提出將電壓訊號轉為時域(頻域)訊號的電路搭配自我校正功能來取代傳統類比數位轉換電路，並整合時間數位碼轉換器來擴增解析度。

系統編號:PB10007-7274
原計畫編號:NSC100-2221-E182-066