近年来,全球可再生能源需求持续增长,尤其是分布式发电和户储光伏系统的广泛应用,推动了微型逆变器市场规模的迅速扩张,目前已达百亿级别。微型逆变器作为连接太阳能与电网的关键设备,不仅是能源转换的核心枢纽,更是推动绿色能源普及的重要技术载体。
极海推出G32R501 800W双路MPPT微型逆变器参考方案,旨在以更高效、更智能的量产级技术方案,助力全球能源转型。该方案通过G32R501实时控制MCU实现光伏微逆变器的数字控制,并可同时接入两路光伏输入,具有独立MPPT功能,额定功率800W,可使用锁相环追踪电网角度,支持并网运行模式。
微型逆变器应用领域
极海800W双路MPPT
微型逆变器参考方案介绍
极海微型逆变器参考方案采用G32R501实时控制MCU,应用中需要的所有关键功能均由该芯片主控实现,如MPPT、电网SPLL同步、反激原边电流逐波追踪电网电压正弦变化以及对外USART通讯等,并驱动两个功率单元实现反激隔离变换与输出换向功能。
方案特点
· 基于G325R01实时控制MCU单芯片方案,对反激和换向功率单元进行全面数字控制;
· 最大光伏输入电压60V,MPPT电压范围16V~60V,启动电压22V,2路MPPT,最大输入电流14A;
· 支持电网电压范围AC 180V~275V,频率45Hz~55Hz;
· 额定输出功率800W,额定输出电流3.5A;
· 满载功率因数>0.99,峰值效率94.0%;
· 标称MPPT效率99.80%;
· 工作温度-40℃~60℃,自然散热。
微型逆变器方案框图
方案功能
本方案集成反激功率单元和换向功率单元,并由单芯片G32R501实时控制MCU实现光伏并网输出功能。
· 反激功率单元作为微型逆变器的核心功率单元,由两组完全相同的反激电路组成,为提升系统传输功率,每组反激电路又进行了两相交错并联,实现光伏的最大功率追踪(MPPT)功能,并调节反激变压器的原边电流的变化趋势、追踪电网电压正弦变化,实现单位功率因数输出功能;
· 换向功率单元由两个桥臂组成H桥,每个桥臂由一只MOS管和一只可控硅串连组成,通过锁相环为反激功率单元工作提供角度,并控制四只管子实现电流的正弦输出。
· 基于极海G32R501微型逆变器方案,其两路MPPT独立寻优,避免光伏系统中因组件的不匹配(比如阴影遮挡,光照角度等)导致整体发电量的损失,提升发电量至少5%;
· 另外单块组件损坏或逆变器故障,不会对整个系统运行产生影响,确保整体系统发电高效稳定;
· 支持组件多朝向、多倾角安装(如屋顶不同斜面),最大化利用不规则空间,且兼容不同功率、型号的光伏组件,新旧设备可混合使用。
G32R501芯片特性
· 高算力:主频高达250MHz,SRAM可灵活配置为零等待访问周期ITCM和DTCM,通过Cortex-M52内核的ACI功能,可以将自定义指令直接纳入内核处理,大幅提高运算能力,为电源应用中常用滤波器、补偿器、锁相环等算法提供运算加速;
· 控制外设:内置16个PWM通道,每个通道均支持典型值151ps的高分辨率PWM输出,另外还带有谷底开通模块,满足微型逆变器谷底开通、峰值电流关断的配置要求;
· 模拟外设:7个比较器单元,每个比较器内置2个12-bit DAC,支持消隐和滤波功能,可实现微型逆变器的峰值电流关断和谷底开通配置;
· 3个3.45 MSPS 12 位模数转换器,支持31个外部通道,可为微型逆变器提供同步采集和短延时采集需求,更优的MPPT追踪性能;
· 工作温度覆盖-40℃~125℃,对电磁环境有更高容忍度,适应复杂的工业工作环境。
微型逆变器作为光伏发电系统中重要的组成部分,是推动可再生能源普及、实现能源结构转型和可持续发展目标的重要技术点。极海G32R501 800W双路MPPT微型逆变器参考方案,可提供完善的软硬件设计文件,涵盖示例程序固件、极海自研上位机以及用户指南等,方便工程师快速进行上手使用、性能评估以及二次开发,助力客户项目快速量产落地。