本次上海嵌入式展中，EETOP應(yīng)邀參加德州儀器可再生能源話題的群訪討論。在與德州儀器（TI）中國(guó)深圳區(qū)經(jīng)理王凡總經(jīng)理的深入溝通中，進(jìn)一步了解到德州儀器（TI）在儲(chǔ)能方向的計(jì)劃與挑戰(zhàn)。

新能源發(fā)電目前所面臨的挑戰(zhàn)

(資料圖)

光伏是可持續(xù)性能源其最大的問題就是不穩(wěn)定，并會(huì)隨著季節(jié)、地理位置和光照強(qiáng)度而變化。這種不穩(wěn)定性對(duì)電網(wǎng)有極大的影響，給電能變換帶來了很大挑戰(zhàn)，是整個(gè)電力電子行業(yè)需要解決的問題。

不穩(wěn)定性很多情況下都是自然界帶來的。以光伏為例，下雨天、陰天、晚上就沒有能量了，不同的高度和角度在不同季節(jié)的發(fā)電量也是不一樣的。對(duì)于風(fēng)能來說就是風(fēng)力大小，對(duì)于水力發(fā)電來說就是水流大小。我們?nèi)ヌ幚聿环€(wěn)定性時(shí)有不同的方法，光伏發(fā)電面板的效率是非常重要的指標(biāo)，這個(gè)效率的提升除了從光伏面板的材料解決之外，還可以通過算法來解決。我們的C2000中可以運(yùn)行叫MPPT的最大功率跟蹤算法，可以最大化光伏面板的發(fā)電效率。風(fēng)能也有相應(yīng)的算法和系統(tǒng)級(jí)的考慮。然而器件其實(shí)都是類似的，TI的C2000實(shí)時(shí)控制器可以控制電能變化，TI的M0可以實(shí)現(xiàn)控制和邏輯通訊，無線產(chǎn)品可以用來配置藍(lán)牙、接入網(wǎng)絡(luò)，還有其它各種各樣的模擬器件可以發(fā)揮作用。TI不只提供芯片，也提供完整的方案以及參考設(shè)計(jì)，供客戶快速驗(yàn)證。

圖片來源：EETOP運(yùn)營(yíng)總監(jiān) 王婷婷

TI通過儲(chǔ)能系統(tǒng)讓電能變得更加穩(wěn)定。如果產(chǎn)生的電用不完，就可以儲(chǔ)存起來，在需要使用卻沒有光的場(chǎng)景下，再把電能釋放，這是儲(chǔ)能的解決方案。其次是做好雙向的功率變換器，因?yàn)閮?chǔ)能系統(tǒng)需要充也需要放，功率變換器的效率就決定了整個(gè)系統(tǒng)的效率。我們是芯片供應(yīng)商和解決方案供應(yīng)商，在新能源領(lǐng)域有非常豐富的芯片解決方案。

聚焦到微型逆變器，它需要高功率密度。TI的C2000?是電力電子行業(yè)非常成熟的實(shí)時(shí)控制器，再加上推出的第三代氮化鎵功率器件，能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)高頻率、高效率、高功率密度、小體積。

德州儀器在智能電網(wǎng)方面整套的解決方案

隨著可再生能源越來越多，太陽能、風(fēng)能等不穩(wěn)定的能源對(duì)電網(wǎng)的壓力非常巨大。比如夏天傍晚，城市幾乎所有家庭都開著空調(diào)，電動(dòng)車也會(huì)在晚上充電，這些都需要很大的電網(wǎng)能源，但這時(shí)是沒有太陽能的。所以，電網(wǎng)的發(fā)電和用電其實(shí)是不平衡的，這就是智能電網(wǎng)現(xiàn)在非常關(guān)注的地方。

解決這個(gè)問題分幾個(gè)方面。首先是基礎(chǔ)設(shè)施，智能電網(wǎng)通過智能電表去做測(cè)量，先要測(cè)得準(zhǔn)，測(cè)完了還需要把測(cè)到的用電量和實(shí)時(shí)信息傳輸?shù)诫娋W(wǎng)。第二是儲(chǔ)能和逆變器，這是可再生能源在智能電網(wǎng)中最基礎(chǔ)的應(yīng)用，光伏到儲(chǔ)能、儲(chǔ)能再回到電網(wǎng)的過程中，能源的變換是基礎(chǔ)；第三是電網(wǎng)的通信，我們需要讓整個(gè)電網(wǎng)所有的數(shù)據(jù)通過通訊集中起來，供上層設(shè)備管理和調(diào)配。

把這些考量綜合起來之后，我們可以發(fā)現(xiàn)TI在所有基礎(chǔ)領(lǐng)域里都有合作。MSP430?電表芯片擁有電流檢測(cè)、溫度檢測(cè)、傳感器和通訊等功能，可以用于智能電表。bq59616可以實(shí)現(xiàn)高精度的電池計(jì)量，檢測(cè)每一節(jié)儲(chǔ)能電池的電壓和溫度，來實(shí)現(xiàn)保護(hù)與均衡。變換器中的氮化鎵、C2000控制器、門級(jí)驅(qū)動(dòng)都有方案。這就是德州儀器支持智能電網(wǎng)發(fā)展的方式。

德州儀器未來如何面對(duì)中國(guó)廣闊的新能源市場(chǎng)

新能源車和可再生能源的互動(dòng)是業(yè)界非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在新能源車的發(fā)展迅速，中國(guó)在這一領(lǐng)域又是全球領(lǐng)先。新能源車和可再生能源之間其實(shí)是協(xié)同的關(guān)系，如果新能源車充的電來自煤炭、石化，其實(shí)并不是真正的新能源，過程中還是包括碳排放。新能源車將來的趨勢(shì)就是光儲(chǔ)充一體，光伏發(fā)電，儲(chǔ)能存儲(chǔ)，最后充電給新能源車，這才叫綠色能源、綠色出行。隨著車越來越多，充電對(duì)電網(wǎng)的消耗也非常大，電網(wǎng)高峰期的負(fù)荷也會(huì)非常大。這就是為什么儲(chǔ)能在電網(wǎng)里的影響很重要。

車載的OBC和驅(qū)動(dòng)德州儀器都有方案，C2000也被應(yīng)用于充電樁。這些系統(tǒng)的本質(zhì)其實(shí)都是能量轉(zhuǎn)換，光變成電能是能量變換，存儲(chǔ)到電池也是能量變換，反向輸出到車又是能量變換。我們可以把它看成可再生能源的能量流動(dòng)，每一次變換都會(huì)有效率損失，所以流動(dòng)過程中如果提高效率就至關(guān)重要。

德州有非常多的客戶，他們的基礎(chǔ)芯片架構(gòu)就是C2000支持的雙向逆變。現(xiàn)在充電樁的發(fā)展包括兩部分，一是越建越多，二是越充越快。

中國(guó)在光伏和風(fēng)能領(lǐng)域都是全球領(lǐng)先的，這也是德州儀器非?？春玫氖袌?chǎng)。TI特別希望和中國(guó)客戶合作，把高可靠性、高性價(jià)比，高效率的方案提供給廣大的中國(guó)客戶。

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