Імпульсныя крыніцы сілкавання (ІППС) маюць фундаментальнае значэнне для раскрыцця патэнцыялу сонечных фотаэлектрычных (ФЭ) сістэм, у першую чаргу дзякуючы сваёй выключнай эфектыўнасці і магчымасцям гнуткага пераўтварэння напружання. У адрозненне ад менш эфектыўных лінейных рэгулятараў, ІППС хутка ўключаюць і выключаюць сілавыя электронныя транзістары (напрыклад, МАП-транзістары або IGBT) на высокіх частотах (ад кГц да МГц).

Асноўны прынцып і актуальнасць сонечнай энергіі:

Гэта высокачашчыннае пераключэнне стварае імпульснае пастаяннае напружанне. Кіруючы пераключэннем працоўны цыкл (суадносіны часу ўключэння да часу выключэння), сярэдняе выходнае напружанне або ток можна дакладна рэгуляваць. Гэта імпульснае напружанне затым згладжваецца ў стабільны пастаянны выхад з дапамогай індуктыўных шпулек, кандэнсатараў і трансфарматараў. Важна адзначыць, што падчас пераключэння ў выглядзе цяпла рассейваецца мінімальная колькасць энергіі, што дазваляе дасягнуць эфектыўнасці, якая часта перавышае 90-95%. Гэта вельмі важна ў сонечных батарэях, дзе максімальнае атрыманне энергіі з дарагіх панэляў мае вырашальнае значэнне.

Асноўныя сферы прымянення сонечнай энергіі:

1. Кантролеры зарада з адсочваннем максімальнай магутнасці (MPPT): Гэта найбольш крытычнае прымяненне. Выхадная магутнасць сонечных панэляў (напружанне х ток) значна змяняецца ў залежнасці ад інтэнсіўнасці сонечнага святла і тэмпературы. Алгарытм MPPT пастаянна знаходзіць аптымальную рабочую кропку панэлі (кропку максімальнай магутнасці - MPP). Пераўтваральнік пастаяннага току на аснове SMPS выступае ў якасці рабочай косці. Ён дынамічна рэгулюе сваё эфектыўнае ўваходнае супраціўленне, змяняючы свой каэфіцыент запаўнення, прымушаючы панэлі працаваць пры напружанні MPP. Адначасова ён эфектыўна пераўтварае гэта ўваходнае напружанне ў дакладнае напружанне, неабходнае для зарадкі акумулятарнай батарэі (напрыклад, паніжаючы напружанне панэлі 30-40 В да напружання акумулятара 12 В або 24 В). Высокая эфектыўнасць SMPS забяспечвае мінімальныя страты энергіі падчас гэтага важнага этапу пераўтварэння і аптымізацыі.

2. Аптымізатары пастаяннага току (сілавая электроніка модульнага ўзроўню - MLPE): Падлучаныя да асобных сонечных панэляў, гэтыя прылады ўтрымліваюць індывідуальны крыніца харчавання (SMPS). Яны выконваюць MPPT для кожнай панэлі асобна, змякчаючы негатыўны ўплыў зацянення або неадпаведнасці паміж панэлямі ў ланцугу. Яны таксама пераўтвараюць зменны пастаянны выхад панэлі ў стандартызаванае, аптымізаванае пастаяннае напружанне для ўваходу ў цэнтральны інвертар, павялічваючы агульную прадукцыйнасць сістэмы.

3. Інвертары, звязаныя з сеткай (ступень пастаяннага току ў пераменны): Хоць канчатковым выхадным сігналам з'яўляецца пераменны ток, пачатковы этап у сеткавым інвертары ўключае высокаэфектыўнае пераўтварэнне пастаяннага току ў пастаянны ток з выкарыстаннем тэхналогіі SMPS. Гэты этап часта павышае адносна нізкае пастаяннае напружанне ад ланцуга або аптымізатара (напрыклад, 200-600 В) да значна больш высокага пастаяннага напружання (напрыклад, 600-800 В). Гэта больш высокае пастаяннае напружанне неабходна для таго, каб наступны этап інвертара эфектыўна сінтэзаваў сумяшчальнае з сеткай пераменнае напружанне. Эфектыўнасць SMPS непасрэдна ўплывае на агульную эфектыўнасць пераўтварэння інвертара.

Па сутнасці, высокая эфектыўнасць, дакладная кіравальнасць і магчымасць двухбаковага пераўтварэння напружання (павышэнне/павышэнне або паніжэнне/паніжэнне) імпульсных крыніц сілкавання робяць іх незаменнымі для максімізацыі збору энергіі, забеспячэння інтэлектуальнага кіравання MPPT, інтэграцыі з акумулятарамі і эфектыўнага падключэння да сеткі ў сучасных сістэмах сонечнай энергіі.