跃昉科技推出 BF2-MPPT 太阳能控制器：采用 RISC-V 开源处理器架构

2022/12/22 15:46:01 来源：IT之家作者：潇公子 责编：潇公子

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IT之家 12 月 22 日消息，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成。由于太阳光照强度的不断变化，导致实际利用率有限。为使光伏逆变器输出达到最大功率，并满足最大输出电量的需求，以提高充电效率，所以需要控制器对功率进行精准控制。

目前，市面上使用较多的为传统的 PWM 控制器，其结构较为简单，且无法实现实时追踪，对充电效率提升较小，而 MPPT 控制器可实时跟踪太阳能板的最大功率点，并发挥其最大功效，可直接提高光伏系统的发电量，因此将成为太阳能控制器的发展方向。

广东跃昉科技融合 RISC-V 开源处理器架构、ABC 数据安全体系、AIoT 算力技术，开发了新一代 BF2-MPPT 太阳能控制器。本方案在增量电导法的优势基础上通过改进硬件设计，优化算法效率，依靠 BF2 芯片算力优势改变传统增量电导法实现中对硬件的要求特别是对传感器的精度要求比较高，整个系统造价较高的缺点，在低成本的基础上实现了更为精确的增量电导算法。

MPPT，即 Maximum Power Point Tracking 的简称，中文译为“最大功率点跟踪”。光伏组件是一种非线性较强的直流电源，其输出最大功率点随着光照、温度的变化而变化，在一定的日照强度和温度环境下，光伏可以工作在不同的输出电压，在某一个电压值时光伏输出功率才能达到最大值，这时光伏的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称为最大功率点（MPP），在光伏发电系统中，要提高整体效率，就需要实时调整光伏的工作点，让始终工作在最大功率点附件，这个过程就是最大功率点跟踪（MPPT）。
举个例子，假设 MPPT 还没开始跟踪，这时组件输出电压是 500V，然后 MPPT 开始跟踪之后，就开始通过内部的电路结构调节回路上的电阻，以改变组件输出电压，同时改变输出电流，一直到输出功率最大 (假设 550V 最大)，此后就不断得跟踪，这样一来也就是说在太阳辐射不变的情况下，组件在 550V 的输出电压情况，输出功率会比 500V 时要高，这就是 MPPT 的作用。

1 应用方向 >>

BF2-MPPT 太阳能控制器主要可用于太阳能发电系统，太阳能路灯，太阳能充电桩，太阳能广告牌，太阳能智能家居，太阳能交通警示灯等光伏发电工作场景。

跃昉科技方案中应用的核心处器件 BF2，是一款 32 位 RISC-V 架构的 SoC（系统级芯片），集成双模 Wi-Fi / BLE，自带安全加密功能，可应用到智慧能源、智慧物流、智慧城市、智慧工厂等多个领域。

2 产品特点 >>

● MCU 控制 + WiFi 一体化芯片；

● 可通过 App 或小程序远程控制；

● IoT 实时监控，历史数据监控，根据云端智能算法根据实时情况指导用户进行合理操作；

● 高芯片算力，能够支持复杂增量电导算法，更为精准稳定；

● 芯片可支持区块链技术，通过端侧数据上链，保障光伏工作数据的可靠性。

3 功能概述 >>

基于 BF2 的 MPPT 充电控制方案能够实现更高的峰值功率追踪，保持光伏稳定长久得工作在最大功率点附近。IT之家了解到，通过更为精准高效的增量电导控制算法，在光照和温度变化时，太阳能电池阵列的输出电压能平稳地追随环境变化，使太阳能光伏阵列最后稳定在最大功率点附近的某个点，而不是来回的跳动，电压波动较扰动观察法小，控制精确，响应速度较快。

跃昉科技表示，此方案可同时实现 IoT 功能，能通过 Wi-Fi 连接云端，通过 App 进行远程检视及控制。同时可以根据云端智能算法根据实时情况指导用户进行合理操作。通过区块链技术保障光伏工作数据的可靠性和安全性，为光伏供电场景提供了数据保障。

4 产品优势 >>

● 低成本

目前市面产品弊端：成本较高，显示屏和 App 控制操作重复，徒增成本 MCU 需外挂 BLE / Wi-Fi，使成本增加；

BF2-MPPT 低成本优势：直接通过 App 或小程序在线远程控制，可节省 LCD 屏幕以及按键等成本。BF2 可承载 MCU 功能，且自带 Wi-Fi / BLE，能够在成本上降低 30%-40% 左右。