基于雅特力AT32 MCU的光伏逆變器應(yīng)用，助力新能源發(fā)展

為應(yīng)對(duì)氣候變化、緩解能源緊張，世界各國(guó)正推動(dòng)化石能源體系向低碳能源體系轉(zhuǎn)變，光伏電站是目前極具發(fā)展?jié)摿Φ木G色電力開發(fā)項(xiàng)目。光伏逆變器作為光伏電站的轉(zhuǎn)換設(shè)備，其功能在整個(gè)電站中起著重要作用，近年來得到快速發(fā)展。根據(jù)WoodMackenzie數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2025年全球光伏逆變器市場(chǎng)空間將達(dá)到300GW，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)180億美元。光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)主要部件之一，它連接光伏方陣和電網(wǎng)，控制電池的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換，是確保光伏電站長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。光伏逆變器在整個(gè)光伏系統(tǒng)中成本占比雖不高，約8~10%，但卻承擔(dān)著整個(gè)系統(tǒng)的交直流轉(zhuǎn)換、功率控制、并離網(wǎng)切換等重要功能，并負(fù)責(zé)整個(gè)光伏系統(tǒng)的智能化控制，起著至關(guān)重要的作用。

光伏逆變器的目的是用最大功率點(diǎn)追蹤（MPPT）技術(shù)來從太陽能板抽取最大可能的功率，將清潔能源反饋到電網(wǎng)，這就需要功率級(jí)電壓和電流必須被準(zhǔn)確采樣，并且需要為DC/DC和DC/AC中的電源開關(guān)準(zhǔn)確生成脈寬調(diào)制(PWM)，這些功能的實(shí)現(xiàn)都需要主控MCU來協(xié)助。同時(shí)，MCU也為逆變電路提供過載、短路保護(hù)，以及更多智能化功能，包括外界通訊、數(shù)據(jù)傳輸、人機(jī)交互等，MCU無疑是光伏發(fā)電控制逆變系統(tǒng)中不可或缺的核心部件。目前雅特力AT32F435、AT32F403A、AT32F421等產(chǎn)品系列已成功應(yīng)用在光伏逆變器應(yīng)用中。

AT32 MCU在光伏逆變器中的應(yīng)用

逆變驅(qū)動(dòng)

AT32F435憑借288MHz超高主頻及豐富高性能外設(shè)優(yōu)勢(shì)，可以高效地處理逆變器的復(fù)雜控制演算法，替代DSP，實(shí)現(xiàn)降本增效

3個(gè)高級(jí)計(jì)時(shí)器可輸出三相互補(bǔ)PWM波形，滿足正弦波逆變需要的高頻波形

• 3個(gè)高達(dá)5.33Msps采樣率的12位高速ADC，更有助于精準(zhǔn)測(cè)量面板的電壓和電流，滿足逆變器驅(qū)動(dòng)電路所需的高精度控制要求

通訊和HMI

AT32F403A主頻高達(dá)240MHz，SRAM最大可配置224KB，可以高效地處理各類通訊和HMI交互，滿足逆變器與外界通訊、人機(jī)交互等更多智慧化控制的需求

• SPIM可接QSPI flash，傳輸速率最高可達(dá)90MHz，可快速存儲(chǔ)日志等資料

監(jiān)控模組

AT32F421主頻高達(dá)120MHz，1個(gè)取樣速率高達(dá)2Msps的12位15通道高速ADC，充分滿足高速獲取資料的需求，最大限度縮短光伏系統(tǒng)的關(guān)斷時(shí)間，確保系統(tǒng)安全。

雅特力AT32 MCU光伏逆變器具有智能、安全、高效、高可靠性等特點(diǎn)，能夠提升電能質(zhì)量，為電網(wǎng)提供更加穩(wěn)定、諧波含量較少的純凈電流，同時(shí)保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定，提升系統(tǒng)發(fā)電效率。AT32 MCU以其高效能、高穩(wěn)定性、高性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)，打造了更安全、高效、智能的光伏應(yīng)用方案，助力社會(huì)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推動(dòng)全球市場(chǎng)32位微控制器(MCU)創(chuàng)新趨勢(shì)的芯片設(shè)計(jì)公司，專注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研發(fā)與創(chuàng)新，全系列采用55nm先進(jìn)工藝及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗內(nèi)核，締造M4業(yè)界最高主頻288MHz運(yùn)算效能，并支持工業(yè)級(jí)別芯片工作溫度范圍（-40°~105°）。雅特力目前已累積相當(dāng)多元的終端產(chǎn)品成功案例：如微型打印機(jī)、掃地機(jī)、光流無人機(jī)、熱成像儀、激光雷達(dá)、工業(yè)縫紉機(jī)、伺服驅(qū)控、電競(jìng)周邊市場(chǎng)、斷路器、ADAS、T-BOX、數(shù)字電源、電動(dòng)工具等終端設(shè)備應(yīng)用，廣泛地覆蓋5G、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)、商務(wù)及工控等領(lǐng)域。