拉近太陽能發電和電池間的隔閡

陽光動力 2 號 (Solar Impulse 2) 在 2016 年締造歷史，成為全球第一架環遊世界的太陽能飛機。這架飛機以 30 mph 至 60 mph 的速度飛行，並花了 16 個月完成旅程，但實際在天空上飛行的時間相當少。此單人飛機會在白天爬升至 29,000 英尺來為電池充電，並在夜間緩慢滑行至大約 5,000 英尺以保留電池電力。陽光動力 2 號擁有 17,000 顆太陽能電池，以及比波音 747 還要長的翼展。電池大約占飛機重量的四分之一。¹

雖然商用太陽能供電飛機目前仍遙不可及，但太陽能在工業、商業和居家應用上已經是逐漸獲得青睞的能源之一。市場對電源管理積體電路 (PMIC) 的需求日益增加，此 IC 可用來將太陽能板連接到電池。傳統上，簡單的方法是「透過二極體將電池連接到太陽能板。」² 這個方法具有許多限制，主要是必須因應非常窄的電壓範圍。若使用太陽能，從晴天到陰天，或是從白天到黑夜之間，電量會有很大的差異。這之中有相當多變數，是二極體無法應對的。如果功率位準提高，或是負載增加到超出二極體能力範圍，系統將有發生災難性故障的風險。

現在有更好的解決方案。Power by Linear™ / Analog Devices 擁有豐富的產品讓太陽能發電更加完善，特別是在電池充電和維護方面。「LTC4015 是多用途的同步降壓充電器，能支援多種電池化學機制，包括鉛酸、鋰離子和 LiFePO₄。」³

LTC4015 控制器可以調節輸入電壓、輸入電流、電池充電電壓，以及電池充電電流，因此非常適合在太陽能應用中提供電池儲能解決方案。方法就是使用最大功率點追蹤 (MPPT) 演算法。透過 MPPT 演算法，系統可以區分多個峰值功率位準，非常適合用在太陽能產生的多種功率位準。LTC4015 可以處理高達 35 V 的電壓輸入。大部分的太陽能板擁有 17 V 的峰值輸出電壓。充電輸入電壓的範圍為 4.5 V 至 35 V。

LTC4015 是多重化學機制的降壓控制器和充電器，對於需要大輸入範圍、充電電池和支援太陽能等電源負載的電池電源解決方案來說，是理想的選擇。

陽光動力 2 號成就非凡。我想知道之後是否會有陽光動力 3 號？

參考資料：

1 – 太陽能飛機環遊世界的壯舉締造歷史。https://www.theguardian.com/environment/2016/jul/26/solar-impulse-plane-makes-history-completing-round-the-world-trip

2 – 讓太陽能板達到最大功率輸出的技術。http://www.analog.com/en/technical-articles/techniques-to-maximize-solar-panel-power-output.html

3 – 多重化學機制的電池充電器支援太陽能板的最大功率點追蹤法 http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/lt-journal-article/LTJournal-V27N1-04-di-LTC4015-TrevorBarcelo.pdf