高效轉(zhuǎn)換 實(shí)時(shí)調(diào)控 | 基于G32R501的800W雙路MPPT微型逆變器參考方案

近年來，全球可再生能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，尤其是分布式發(fā)電和戶儲(chǔ)光伏系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了微型逆變器市場(chǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)張，目前已達(dá)百億級(jí)別。微型逆變器作為連接太陽能與電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，不僅是能源轉(zhuǎn)換的核心樞紐，更是推動(dòng)綠色能源普及的重要技術(shù)載體。

極海推出G32R501 800W雙路MPPT微型逆變器參考方案，旨在以更高效、更智能的量產(chǎn)級(jí)技術(shù)方案，助力全球能源轉(zhuǎn)型。該方案通過G32R501實(shí)時(shí)控制MCU實(shí)現(xiàn)光伏微逆變器的數(shù)字控制，并可同時(shí)接入兩路光伏輸入，具有獨(dú)立MPPT功能，額定功率800W，可使用鎖相環(huán)追蹤電網(wǎng)角度，支持并網(wǎng)運(yùn)行模式。

微型逆變器應(yīng)用領(lǐng)域

極海800W雙路MPPT

微型逆變器參考方案介紹

極海微型逆變器參考方案采用G32R501實(shí)時(shí)控制MCU，應(yīng)用中需要的所有關(guān)鍵功能均由該芯片主控實(shí)現(xiàn)，如MPPT、電網(wǎng)SPLL同步、反激原邊電流逐波追蹤電網(wǎng)電壓正弦變化以及對(duì)外USART通訊等，并驅(qū)動(dòng)兩個(gè)功率單元實(shí)現(xiàn)反激隔離變換與輸出換向功能。

方案特點(diǎn)

· 基于G325R01實(shí)時(shí)控制MCU單芯片方案，對(duì)反激和換向功率單元進(jìn)行全面數(shù)字控制；

· 最大光伏輸入電壓60V，MPPT電壓范圍16V~60V，啟動(dòng)電壓22V，2路MPPT，最大輸入電流14A；

· 支持電網(wǎng)電壓范圍AC 180V~275V，頻率45Hz~55Hz;

· 額定輸出功率800W，額定輸出電流3.5A；

· 滿載功率因數(shù)＞0.99，峰值效率94.0%；

· 標(biāo)稱MPPT效率99.80%；

· 工作溫度-40℃~60℃，自然散熱。

方案功能

本方案集成反激功率單元和換向功率單元，并由單芯片G32R501實(shí)時(shí)控制MCU實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)輸出功能。

• 反激功率單元作為微型逆變器的核心功率單元，由兩組完全相同的反激電路組成，為提升系統(tǒng)傳輸功率，每組反激電路又進(jìn)行了兩相交錯(cuò)并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)光伏的最大功率追蹤(MPPT)功能，并調(diào)節(jié)反激變壓器的原邊電流的變化趨勢(shì)、追蹤電網(wǎng)電壓正弦變化，實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)輸出功能；
• 換向功率單元由兩個(gè)橋臂組成H橋，每個(gè)橋臂由一只MOS管和一只可控硅串連組成，通過鎖相環(huán)為反激功率單元工作提供角度，并控制四只管子實(shí)現(xiàn)電流的正弦輸出。
• 基于極海G32R501微型逆變器方案，其兩路MPPT獨(dú)立尋優(yōu)，避免光伏系統(tǒng)中因組件的不匹配(比如陰影遮擋，光照角度等)導(dǎo)致整體發(fā)電量的損失，提升發(fā)電量至少5%；
• 另外單塊組件損壞或逆變器故障，不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生影響，確保整體系統(tǒng)發(fā)電高效穩(wěn)定；
• 支持組件多朝向、多傾角安裝（如屋頂不同斜面），最大化利用不規(guī)則空間，且兼容不同功率、型號(hào)的光伏組件，新舊設(shè)備可混合使用。

G32R501芯片特性

· 高算力：主頻高達(dá)250MHz，SRAM可靈活配置為零等待訪問周期ITCM和DTCM，通過Cortex-M52內(nèi)核的ACI功能，可以將自定義指令直接納入內(nèi)核處理，大幅提高運(yùn)算能力?？蔀殡娫磻?yīng)用中常用濾波器、補(bǔ)償器、鎖相環(huán)等算法提供運(yùn)算加速；

· 控制外設(shè)：內(nèi)置16個(gè)PWM通道，每個(gè)通道均支持典型值151ps的高分辨率PWM輸出，另外還帶有谷底開通模塊，滿足微型逆變器谷底開通、峰值電流關(guān)斷的配置要求；

· 模擬外設(shè)：7個(gè)比較器單元，每個(gè)比較器內(nèi)置2個(gè)12-bit DAC，支持消隱和濾波功能，可實(shí)現(xiàn)微型逆變器的峰值電流關(guān)斷和谷底開通配置；

· 3個(gè)3.45 MSPS 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，支持31個(gè)外部通道，可為微型逆變器提供同步采集和短延時(shí)采集需求，更優(yōu)的MPPT追蹤性能；

· 工作溫度覆蓋-40℃~125℃，對(duì)電磁環(huán)境有更高容忍度，適應(yīng)復(fù)雜的工業(yè)工作環(huán)境。

微型逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中重要的組成部分，是推動(dòng)可再生能源普及、實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要技術(shù)點(diǎn)。極海G32R501 800W雙路MPPT微型逆變器參考方案，可提供完善的軟硬件設(shè)計(jì)文件，涵蓋示例程序固件、極海自研上位機(jī)以及用戶指南等，方便工程師快速進(jìn)行上手使用、性能評(píng)估以及二次開發(fā)，助力客戶項(xiàng)目快速量產(chǎn)落地。