本帖最后由 eltonchang2001 于 2022-10-19 11:55 编辑
HOLTEK关注ESG环境永续发展 推出MPPT太阳能充电控制器应用方案
因应全球暖化温室效应，能源转型成为全球环境永续的重要课题，推动再生能源发展已成为各国经贸与环境政策主轴。在众多再生能源中以「太阳能」技术发展相对成熟。根据Marketsandresearch.biz 调查显示，2021年全球 MPPT太阳能光伏充电控制器 (MPPT PV Solar Energy Charge Controller) 市场规模估计为 1.73亿美元，预计到2028年规模为 2.46亿美元，年均复合成长率(CAGR)达 5.2%。
合泰半导体（HOLTEK）为专业MCU IC设计上市公司，关注ESG环境永续发展近期推出 ARM® Cortex®-M 32-bit MCU 为主控的「MPPT太阳能充电控制器」应用方案，能充分地将阳光高效转换成电能，达到较佳的储能效果。
常见太阳能光伏发电系统包括：太阳能面板、控制器、蓄电池和相关负载；「控制器」是极为关键角色，负责管理整个系统。太阳能充电控制器主要区别为PWM（Pulse-Width Modulation）及MPPT（Maximum Power Point Tracking）最大功率点跟踪两种类型，而MPPT充电转换效率则高于PWM。通过MPPT技术可最大化地把太阳能转换后收集至蓄电池中，它同时还负责控制负载的开关启停、保护等。 选择MPPT太阳能充电控制器可从三个方向评估： 一、 算法：
- 由于太阳能面板受光照强度、温度等环境因素的影响，最大输出功率点会随环境发生变化，使用MPPT算法跟踪，可使其工作在最大功率点而提升能源利用率。
- 主流的MPPT算法主要有开路电压法、短路电流法、扰动观察法和电导增量法；HOLTEK综合评估后，采用ARM Cortex-M0+ HT32 MCU设计MPPT扰动观察法的太阳能控制器方案；此法通过改变电压大小以实时观测当前功率，再比较前后两次功率的变化情况以实时调节下一周期的电压大小，如此重复过程，可使能源转换当下、工作在最大功率点时对电池进行充电；
- 本解决方案的MPPT追踪效率高达99%以上，达到市场MPPT产品水平以上；
二、 MCU选型：
- HT32 MCU系列阵容非常完整，客户依产品档次、功能及HMI需求，挑选性价比最高的MCU型号用于MPPT太阳能充电控制器；
- MCU整合外围关键IP：具备互补式PWM输出功能，用于PMOS／NMOS驱动时，使能死区发生器及插入可编程的死区时间设定，可提升充电/放电电路的安全性；具备OPA电路用于设计噪声滤除，电流/电压采样放大提高精准度；具备CMP及DAC电路用于过流、过压等保护；
- HT32 MCU通过UL/IEC 60730-1 Class B软件认证，可提供相关完整自检程序；
三、 转换效率及管理功能：
- 采用HT32设计的MPPT太阳能充电控制器，兼具CC、CV充电和追踪瞬时最大功率充电；
- DC-DC充电/放电电路高频操作，有效减少能量损耗，大幅度提升充电效率，转换效率高达92%；
- 主控MCU对充电/放电的流程进行智能管理，进而减少电池损伤而延长电池寿命；
总体评估，此方案具有自动识别电池电压、智能充电、MPPT追踪效率高、充电转换效率高以及全面的电子防护等优点，适用于多种类电池，符合多数产品的需求。
HOLTEK除了提供完善且可快速导入量产的32-bit MCU设计的MPPT太阳能充电控制器方案，同时优质的工程团队可配合客户储能电池的特性，调整优化MPPT充电技术应用；客户若另外搭配HOLTEK 逆变器专用MCU（HT45F5V），则可扩展应用产品至多功能的太阳能逆变储能箱。
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