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  近年來，分布式光伏市場非常活躍。如何在面積有限的情況下提高發(fā)電效率和安全性，是打開分布式光伏發(fā)電實現(xiàn)差異化競爭的關鍵。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，當光照不均勻、遮擋或光伏組件特性不一致時，發(fā)電效率將嚴重降低。為了減少這種短板效應，分布式光伏功率優(yōu)化器被廣泛應用于行業(yè)，以提高轉換效率。

  什么是功率優(yōu)化器?

  功率優(yōu)化器是一種光伏直流輸入/輸出的組件級別DC/DC轉換器。一至兩塊光伏組件連接一個具有最大功率點跟蹤功能(MPPT，Maximum Power Point Tracking)的功率優(yōu)化器，一般安裝在組件背板位置，可根據(jù)組件串聯(lián)的需要，將光伏電流串聯(lián)并接入?yún)R流箱或光伏逆變器中，實現(xiàn)組件級別的控制。功率優(yōu)化器的推廣使用可以充分利用屋頂資源，挽回發(fā)電量損失，一般可提升5%～25%的電能產(chǎn)出，實現(xiàn)組件級快速關斷，保障運行安全，同時還可監(jiān)控與運維光伏組件，及時發(fā)現(xiàn)和預防異常問題。

  極海推出的功率優(yōu)化器應用方案，主控采用APM32F407系列MCU實現(xiàn)，通過ADC模塊獲取光伏輸入/輸出的電壓、電流。光伏輸入電壓、電流主要用于實現(xiàn)MPPT算法、控制系統(tǒng)環(huán)路、以及輔助軟件保護。MPPT算法獲取最大功率點的電壓后，通過輸出占空比由環(huán)路控制來實現(xiàn)最大功率點電壓的實時追蹤。MCU的高級定時器模塊可按照要求輸出特定占空比的PWM波形來控制電路，實現(xiàn)功率優(yōu)化器的功能，同時通過其通訊接口還可與外界進行數(shù)據(jù)交互和接收調度。

  APM32F407功率優(yōu)化器方案實現(xiàn)框圖

  APM32F407功率優(yōu)化器方案優(yōu)勢：

  ■32位Arm® Cortex®-M4 內核，最高主頻168MHz，支持MPPT算法及DC/DC環(huán)路控制;

  ■內置 3 個12位高精度ADC，每個ADC 多達21個外部通道，支持 DMA，滿足功率優(yōu)化器2通道電壓跟2通道電流采集需求;

  ■2 個可以提供 7 通道 PWM 輸出的 16位高級定時器 TMR1、TMR8，支持死區(qū)生成和剎車輸入等功能，滿足功率優(yōu)化器4個開關器件的控制需求;剎車輸入可在緊急情況下快速停機保護器件免受損壞;

  ■4 個 USART通訊接口，滿足電池以及上層系統(tǒng)的交互需求;

  ■Flash容量最高為1MB，SRAM容量最高為192KB，滿足程序存儲和運算要求，有冗余便于程序擴展;

  ■4KB 備份寄存器可以靈活保存控制參數(shù)，無需外部EEPROM。

  在新能源賽道，極海APM32系列工業(yè)級MCU在性能、功耗、外設及封裝等方面表現(xiàn)出極大的靈活性與應用創(chuàng)新。APM32F407工業(yè)級高性能MCU，不僅具有新能源復雜應用所需的高運算與高安全，而且可提供簡化復雜設計的各種方法。

  為向市場提供全方位的產(chǎn)品服務，極海針對不同的客戶與需求，提供多種新能源產(chǎn)品細分應用方案，幫助客戶實現(xiàn)更多不同功能需求。同時，極海APM32系列MCU也將持續(xù)迭代升級產(chǎn)品性能與應用拓展。