光伏發(fā)電實現(xiàn)市電平價 逆變器要有強大安全的芯

在2015年底的時候，印度的一個項目開發(fā)商以顛覆性的每千瓦時4.79印度盧比(0.073美元)競標(biāo)印度安得拉邦太陽能裝機容量，這讓太陽能在印度市場實現(xiàn)了名義上的市電平價。同年，根據(jù)德意志銀行在智利進行的調(diào)研，顯示太陽能已經(jīng)成為了智利最便宜的能源。在智利的一個項目招標(biāo)中，三個太陽能光伏園區(qū)出售的太陽能價格在65美元每兆瓦時至68美元每兆瓦時之間。而煤電價格為85美元每兆瓦時。兩則消息都說明了一個事實，太陽能的市電平價指日可待了。

能用上便宜的太陽能發(fā)電，得益于面板、逆變器等核心部件的成本下降上。面板的價格由于產(chǎn)能超充沛而屢創(chuàng)新低，而逆變器的價格下降則是因為技術(shù)的革新。

來自以色列的SolarEdge Technologies公司是逆變器技術(shù)革新的先鋒，這家公司的產(chǎn)品很早就被Musk的SolarCity所采用，最新一代的逆變器又應(yīng)用在特斯拉公司的家用系統(tǒng)中。

這家公司獨創(chuàng)的HD-Wave技術(shù)，可以將原來傻大黑粗的逆變器變的小巧精致，同時不損耗輸出。

從圖中可以看出，新一代的逆變器尺寸、重量消減了一半，輸出功率卻沒有縮水，效率也進一步提升了。

除了SolarEdge自己開發(fā)的幾項技術(shù)，化繁為簡的秘密就在于使用了ADI公司的混合信號控制處理器ADSP-CM41x。這種控制器的硬件集成達到了前所未有的水平，通過降低對復(fù)雜外部電路的需求，縮減了設(shè)計時間和成本，改進了安全性和精度，對現(xiàn)代逆變器設(shè)計產(chǎn)生了巨大的影響。

ADI工業(yè)、醫(yī)療及消費事業(yè)部能源與隔離產(chǎn)品部總經(jīng)理Ian Lawee歸納了現(xiàn)代光伏逆變器革新的三個方向：一是要有更快的轉(zhuǎn)換速率，二是要有很好的安全性，三是便于客戶進行高效地開發(fā)。

ADSP-CM41x完全能滿足這三個挑戰(zhàn)。其采用雙核處理器架構(gòu)，集成了多個硬件加速單元和31通道模擬前段，相比于業(yè)界其他產(chǎn)品，性能達4倍以上；雙核中的Cortex M0處理器，用來替代外部的備份安規(guī)處理器，并通過了TüV安規(guī)認(rèn)證；采用ARM雙核，符合業(yè)界潮流，能讓工程師非常方便的入手開發(fā)。

具體來介紹一下這個處理器的規(guī)格：
高達240 MHz ARM Cortex-M4，搭載浮點單元、高達160KB零等待狀態(tài)ECC SRAM；基于安全的獨立雙核概念；高達1 MB高性能ECC FLASH，可以近SRAM速度執(zhí)行指令；極高的精度、低延遲31通道模擬前端；100 MHz ARM Cortex-M0監(jiān)控器內(nèi)核，帶32KB零等待狀態(tài)ECC SRAM；增強的24通道精密PWM單元；4個3階或4階SINC濾波器，可無縫連接Σ-∆型調(diào)制器；基于硬件的諧波分析引擎；邏輯模塊陣列(LBA)；FFT信號頻譜監(jiān)控器；MATH功能模塊：模擬前端部分：16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，帶24個多路復(fù)用輸入，支持6路同步采樣和6通道轉(zhuǎn)換(1.4 μs)，獨立、14位、7通道輔助模數(shù)轉(zhuǎn)換器，帶7個輸入。

Ian Lawee表示，ADSP-CM41x有兩大創(chuàng)新優(yōu)勢：第一個就是要提供更高的切換頻率，也就是最終是更高的效率和降低成本，這是通過高性能的Cortex M4處理器和一系列的硬件加速單元來實現(xiàn)，另一個就是獨特的符合安規(guī)認(rèn)證的雙核架構(gòu)。

除此之外，ADSP-CM41x產(chǎn)品系列可與其它重要信號鏈路元件無縫集成，包括AD740x Sigma Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器，能夠替代尺寸更大、更昂貴的傳感器模塊，從而降低系統(tǒng)成本，改進隔離電流測量水平。

SolarEdge這幾年在光伏逆變市場快速崛起，市場占有率已到第三位，這與同ADI的合作密切相關(guān)。在ADSP-CM41x之前，ADI憑借上代產(chǎn)品ADSP-CM40X，已經(jīng)在逆變器領(lǐng)域獲得了不少的收獲。Ian Lawee非常看好光伏市場，特別是在中國的前景，他帶領(lǐng)著ADI的中國研發(fā)中心，已經(jīng)開發(fā)了不少優(yōu)秀的產(chǎn)品。在未來，依托中國本地的研發(fā)團隊，本地支持團隊，ADI在模擬混合信號領(lǐng)域的優(yōu)勢產(chǎn)品會幫助中國的光伏產(chǎn)業(yè)早日實現(xiàn)“市電平價”。