光伏发电实现市电平价 逆变器要有强大安全的芯

在2015年底的时候，印度的一个项目开发商以颠覆性的每千瓦时4.79印度卢比(0.073美元)竞标印度安得拉邦太阳能装机容量，这让太阳能在印度市场实现了名义上的市电平价。同年，根据德意志银行在智利进行的调研，显示太阳能已经成为了智利最便宜的能源。在智利的一个项目招标中，三个太阳能光伏园区出售的太阳能价格在65美元每兆瓦时至68美元每兆瓦时之间。而煤电价格为85美元每兆瓦时。两则消息都说明了一个事实，太阳能的市电平价指日可待了。

能用上便宜的太阳能发电，得益于面板、逆变器等核心部件的成本下降上。面板的价格由于产能超充沛而屡创新低，而逆变器的价格下降则是因为技术的革新。

来自以色列的SolarEdge Technologies公司是逆变器技术革新的先锋，这家公司的产品很早就被Musk的SolarCity所采用，最新一代的逆变器又应用在特斯拉公司的家用系统中。

这家公司独创的HD-Wave技术，可以将原来傻大黑粗的逆变器变的小巧精致，同时不损耗输出。

从图中可以看出，新一代的逆变器尺寸、重量消减了一半，输出功率却没有缩水，效率也进一步提升了。

除了SolarEdge自己开发的几项技术，化繁为简的秘密就在于使用了ADI公司的混合信号控制处理器ADSP-CM41x。这种控制器的硬件集成达到了前所未有的水平，通过降低对复杂外部电路的需求，缩减了设计时间和成本，改进了安全性和精度，对现代逆变器设计产生了巨大的影响。

ADI工业、医疗及消费事业部能源与隔离产品部总经理Ian Lawee归纳了现代光伏逆变器革新的三个方向：一是要有更快的转换速率，二是要有很好的安全性，三是便于客户进行高效地开发。

ADSP-CM41x完全能满足这三个挑战。其采用双核处理器架构，集成了多个硬件加速单元和31通道模拟前段，相比于业界其他产品，性能达4倍以上；双核中的Cortex M0处理器，用来替代外部的备份安规处理器，并通过了TüV安规认证；采用ARM双核，符合业界潮流，能让工程师非常方便的入手开发。

具体来介绍一下这个处理器的规格：
高达240 MHz ARM Cortex-M4，搭载浮点单元、高达160KB零等待状态ECC SRAM；基于安全的独立双核概念；高达1 MB高性能ECC FLASH，可以近SRAM速度执行指令；极高的精度、低延迟31通道模拟前端；100 MHz ARM Cortex-M0监控器内核，带32KB零等待状态ECC SRAM；增强的24通道精密PWM单元；4个3阶或4阶SINC滤波器，可无缝连接Σ-∆型调制器；基于硬件的谐波分析引擎；逻辑模块阵列(LBA)；FFT信号频谱监控器；MATH功能模块：模拟前端部分：16位模数转换器，带24个多路复用输入，支持6路同步采样和6通道转换(1.4 μs)，独立、14位、7通道辅助模数转换器，带7个输入。

Ian Lawee表示，ADSP-CM41x有两大创新优势：第一个就是要提供更高的切换频率，也就是最终是更高的效率和降低成本，这是通过高性能的Cortex M4处理器和一系列的硬件加速单元来实现，另一个就是独特的符合安规认证的双核架构。

除此之外，ADSP-CM41x产品系列可与其它重要信号链路元件无缝集成，包括AD740x Sigma Delta模数转换器，能够替代尺寸更大、更昂贵的传感器模块，从而降低系统成本，改进隔离电流测量水平。

SolarEdge这几年在光伏逆变市场快速崛起，市场占有率已到第三位，这与同ADI的合作密切相关。在ADSP-CM41x之前，ADI凭借上代产品ADSP-CM40X，已经在逆变器领域获得了不少的收获。Ian Lawee非常看好光伏市场，特别是在中国的前景，他带领着ADI的中国研发中心，已经开发了不少优秀的产品。在未来，依托中国本地的研发团队，本地支持团队，ADI在模拟混合信号领域的优势产品会帮助中国的光伏产业早日实现“市电平价”。