Шилжүүлэгч горимын цахилгаан хангамж (SMPS) нь нарны фотоволтайк (PV) системийн боломжийг нээхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь голчлон тэдний онцгой үр ашиг, уян хатан хүчдэл хувиргах чадвараас шалтгаалдаг. Үр ашиг багатай шугаман зохицуулагчдаас ялгаатай нь SMPS нь өндөр давтамжтай (кГц-ээс MHz хүртэл) цахилгаан электрон транзисторуудыг (MOSFET эсвэл IGBT гэх мэт) хурдан асааж, унтраадаг.

Үндсэн зарчим ба нарны хамаарал:

Энэхүү өндөр давтамжийн шилжүүлэлт нь импульсийн тогтмол гүйдлийн хүчдэлийг үүсгэдэг. Шилжүүлэлтийг хянах замаар ажлын мөчлөг (асаалттай ба унтраалттай цагийн харьцаа) дундаж гаралтын хүчдэл эсвэл гүйдлийг нарийн тохируулж болно. Энэхүү импульсийн хүчдэлийг дараа нь индуктор, конденсатор, трансформатор ашиглан тогтвортой DC гаралт болгон жигд болгодог. Хамгийн чухал нь шилжих шилжилтийн үед хамгийн бага энерги дулаан хэлбэрээр тархдаг бөгөөд үр ашгийг ихэвчлэн 90-95%-иас хэтрүүлдэг. Энэ нь үнэтэй хавтангаас эрчим хүч хураах хамгийн их боломжийг олгодог нарны эрчим хүчний хэрэглээнд маш чухал юм.

Нарны эрчим хүчний гол хэрэглээ:

1. Хамгийн их цахилгаан цэгийн хяналт (MPPT) цэнэглэгч хянагч: Энэ бол хамгийн чухал хэрэглээ юм. Нарны хавтангийн гаралт (Хүчдэл x Гүйдэл) нь нарны гэрлийн эрчим болон температураас хамааран мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг. MPPT алгоритм нь хавтангийн оновчтой ажиллах цэгийг (Хамгийн их чадлын цэг - MPP) тасралтгүй олдог. SMPS дээр суурилсан DC-DC хөрвүүлэгч нь ажлын морины үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь ажлын мөчлөгийг өөрчлөх замаар үр дүнтэй оролтын эсэргүүцлээ динамикаар тохируулж, хавтангуудыг MPP хүчдэл дээр ажиллуулахад хүргэдэг. Үүний зэрэгцээ энэ оролтын хүчдэлийг батерейны банкийг цэнэглэхэд шаардлагатай нарийн хүчдэл болгон үр дүнтэй хөрвүүлдэг (жишээлбэл, 30-40V самбарын хүчдэлийг 12V эсвэл 24V батерейны хүчдэл болгон бууруулах). SMPS-ийн өндөр үр ашиг нь энэхүү чухал хувиргалт болон оновчлолын үе шатанд эрчим хүчний алдагдлыг хамгийн бага байлгах боломжийг олгодог.

2. DC-DC оновчлогчид (Модулийн түвшний цахилгаан электроник - MLPE): Эдгээр төхөөрөмжүүд нь тус тусад нь нарны хавтангуудад бэхлэгдсэн бөгөөд SMPS агуулдаг. Тэд самбар бүрийн MPPT-г бие даан гүйцэтгэж, утсан дээрх самбаруудын хоорондох сүүдэрлэлт эсвэл үл нийцлийн сөрөг нөлөөллийг бууруулдаг. Тэд мөн самбарын хувьсах тогтмол гүйдлийн гаралтыг төвийн инвертерт оруулах стандартчилагдсан, оновчтой тогтмол гүйдлийн хүчдэл болгон хувиргаж, системийн нийт гаралтыг нэмэгдүүлдэг.

3. Тортой холбогч инвертерүүд (DC-AC шат): Эцсийн гаралт нь хувьсах гүйдэл боловч сүлжээнд холбогдсон инвертерийн эхний үе шат нь SMPS технологийг ашиглан өндөр үр ашигтай DC-DC хувиргалтыг хамардаг. Энэ үе шат нь ихэвчлэн утас эсвэл оновчлогчоос (жишээ нь, 200-600V) харьцангуй бага тогтмол гүйдлийн хүчдэлийг илүү өндөр тогтмол гүйдлийн хүчдэл (жишээ нь, 600-800V) болгон нэмэгдүүлдэг. Энэхүү өндөр тогтмол гүйдлийн хүчдэл нь дараагийн инвертерийн үе шатанд сүлжээнд нийцтэй хувьсах гүйдлийн хүчдэлийг үр ашигтайгаар нэгтгэхэд зайлшгүй шаардлагатай. SMPS-ийн үр ашиг нь инвертерийн нийт хувиргалтын үр ашигт шууд нөлөөлдөг.

Үндсэндээ шилжүүлэгч горимын цахилгаан хангамжийн өндөр үр ашигтай, нарийн хяналттай, хоёр чиглэлт хүчдэл хувиргах чадвар (алхам алхмаар нэмэгдүүлэх/өсгөх эсвэл бууруулах/бууруулах) нь тэдгээрийг эрчим хүчний хураалтыг хамгийн их байлгах, ухаалаг MPPT хяналтыг идэвхжүүлэх, батерейтай нэгтгэх, орчин үеийн нарны эрчим хүчний системд үр ашигтай сүлжээний холболтыг хөнгөвчлөхөд зайлшгүй шаардлагатай болгодог.