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啊----四核,你比三核多一核!
2018-10-23

  逆变器、变频器、UPS、充电桩等电源的技术进步,离不开元器件厂家的努力,特别是功率器件和控制芯片,一直在推动着电源向前发展。从2008年到2018年,光伏逆变器的价格下降了80%以上,效率还提升了10%以上,这些也依赖于功率器件的损耗不断降低,控制芯片的功能不断提升。


  逆变器的控制芯片,美国德州仪器TI公司,是当仁不让的老大。为了保证芯片在电源行业的先进性,TI公司在芯片设计上做足了功夫, DSP控制器TMS320C2000系列,硬件方面集成了flash存储器、高速A/D转换器、高速I/O接口、可靠的CAN模块、PWM控制模块等功能模块,几乎集成了一个电源所必须的硬件资源;软件方面,TI公司也投入大量精力,如光伏逆变器的空间矢量脉冲调制(SVPWM)、PID控制、锁相环、MPPT最大功率跟踪、孤岛检测等,TI公司设计了大量的样版程序,甚至逆变器主回路拓扑结构设计,芯片外围电路设计,TI公司都提供了设计原理和具体的范例电路。目前TI公司官网上,还给出10kW完整的解决方案。有了这些软硬件资源,逆变器厂家可以节省很多时间,推出新品。在一段时间内,光伏逆变器里面只有DSP一个核心控制芯片。

古瑞瓦特MAX80K系列

  组串式逆变器的发展没有按照TI公司的道路一直往前走,这给其它控制芯片的厂家提供了机会。首先是逆变器功率越来越大,低压400V并网,最大功率已做到80kW;另外就是逆变器“揽事”越来越多,不仅逆变器自己的事要管,光伏组件、直流电缆的事也要管,甚至连交流配电柜、电网的事也要揽到身上。还有就是逆变器的通讯功能越来越强大,作为光伏系统对外唯一的交流接口,逆变器需要多个USB、485、232接口,用于和电脑、U盘、数据采集器、电表、电流传感器通信。要承担这么多事,原来的一个DSP芯片就有一些力不从心了。这就给专注于复杂事件处理的CPLD芯片和通信专家ARM提供了机会


古瑞瓦特MAX80K系列

功率增加:由10kW到80kW,功率增加8倍,体积由43dm3变成146 dm3,仅增加了3.4倍,相当于功率密度增加了1.86倍,功率的增加,不仅仅是电流的增加,控制算法的复杂性也会增加很多倍,如古瑞瓦特80kW前级有6个MPPT,需要同时控制6个不同的电路,控制难度要放大6倍。

古瑞瓦特MAX80K系列

功能增加:组串检测,IV曲线扫描,直流电弧AFCI检测,组件PID修复,电网故障录播,电网功率因素校正,电网谐波治理。光伏发展这么多年,电网环境好的屋顶很少了,剩下很多屋面要么有功率因素低,要么谐波含量高,逆变器的安装环境也越来越恶劣。逆变器作为光伏系统唯一的智能设备,由于市场平价上网压力很大,逆变器要多一些增值功能。电费收入不再是光伏系统唯一的收入,光伏行业才有竞争力。


DSP、CPLD、ARM都是嵌入式处理器,都具有计算、存储、处理事件等基本功能。由于各自的应用领域不同,又有各自擅长的地方。


DSP数字信号处理专家,软件指令最丰富,侧重于计算。古瑞瓦特80kW逆变器,采用双DSP方案,一个负责控制PV侧MPPT跟踪和升压,一个负责AC侧逆变转换,双核各司其责,又协同作战,使系统更稳定可靠。


CPLD高速可编程逻辑器件,速度最快,用硬件实现算法,可以同时处理多个任务。如在一个有大型吊车的厂房屋顶安装光伏,吊车启停会产生短时间高次谐波,常规的逆变器都来不及启动保护,IGBT便炸了,用DSP+CPLD组合,加上逆变器的逐波限流功能,能使反应速度提高10几倍,逆变器响应速度远大于电流变化速度,在电流浪涌来临之前,有足够的时间关闭IGBT,从而保护IGBT.


ARM,通信处理专家,侧重于事务管理,现代手机主芯片90%都用采用ARM结构, 在通信方面具有很强的实力,和TI公司一样,ARM在给出了通信一系列解决方案,包括SPI总线、232总线、485总线、USB总线、以太网总线、数据总线和地址总线分开,可以快速实现与控制芯片间信息交互、运行监控、数据存储及外部通信,远程更新数据频率更快,软件更新时间更短。

古瑞瓦特MAX80K系列

古瑞瓦特MAX80K系列

古瑞瓦特MAX80K系列组串式逆变器,采用双DSP、CPLD、ARM等4“核芯”结构,逆变器功能更齐全,安全性能更可靠,目前广泛应用在各种场所,如成都双流机场(EMC要求很高),江苏常州某机械厂(高谐波),吉林长春某汽车配件厂(高寒地区),广东珠海某水处理厂(高湿度地区),浙江宁波某体育馆(多角度)。从目前应用上看,逆变器性能非常稳定,发电量高,能很好的适应各种场合。

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