跃昉产品｜助力光伏发电系统，跃昉科技推出BF2-MPPT太阳能控制器

我国光伏行业于2005年左右受欧洲市场需求拉动起步，十几年来实现了从无到有、从有到强的跨越式大发展，建立了完整的市场环境和配套环境，已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业，也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。“十四五”期间，随着应用市场多样化以及电力市场化交易、“隔墙售电”的开展，新增光伏装机将稳步上升，中国光伏发电新增装机容量为4820万千瓦。2021年，中国光伏新增装机再创新高，达到54.88GW，同比增长14%。

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。

2021年，全球MPPT控制器市场规模约为10.7亿元，预计2021-2026年，全球MPPT控制器市场将继续以5.5%左右的年均复合增速增长，到2026年市场规模将达到14.0亿元左右。在全球较多国家中，光伏发电是传统火力发电的重要替代，多国发布政策推动其装机量不断上升，全球光伏产业仍在快速发展过程中，为提高光伏系统发电量，MPPT控制器市场前景广阔。

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。

PART ONE

什么是MPPT？

– What is MPPT? –

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。

PART TWO

跃昉产品 – BF2

MPPT太阳能控制器

– Leapfive BF2 –

广东跃昉科技有限公司聚焦电力及绿色能源，助力双碳，充分融合RISC-V开源处理器架构、ABC的数据安全体系、AIoT的算力的技术，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芯片算力优势改变了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。

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。

跃昉科技产品经理透露，该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。

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。

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。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。

跃昉科技产品经理表示，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。

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。

● IoT功能

通过WiFi/BLE实现IoT功能

可通过App或小程序远程监测设备运行状态，远程操控;

可精确记录收集光伏电池功率情况，存储历史数据，便于问题溯源;

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;

支持其他物联网接入，开放API接口。

● 区块链绿能计量

在光伏发电过程中，对光伏发电储能数据进行收集统计，辅助EMS进行绿色能源计量。

在工作过程中，能够依靠BF2芯片高算力对收集到的光伏设备数据进行多种方式加密，同时实现端侧对数据进行区块链上链。

保证数据在查验时可溯源并保证数据真实性，便于在计量过程中产生问题时及时找到原因，保障稳定发电。