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  近年来，分布式光伏市场非常活跃。如何在面积有限的情况下提高发电效率和安全性，是打开分布式光伏发电实现差异化竞争的关键。在光伏发电系统中，当光照不均匀、遮挡或光伏组件特性不一致时，发电效率将严重降低。为了减少这种短板效应，分布式光伏功率优化器被广泛应用于行业，以提高转换效率。

  什么是功率优化器?

  功率优化器是一种光伏直流输入/输出的组件级别DC/DC转换器。一至两块光伏组件连接一个具有最大功率点跟踪功能(MPPT，Maximum Power Point Tracking)的功率优化器，一般安装在组件背板位置，可根据组件串联的需要，将光伏电流串联并接入汇流箱或光伏逆变器中，实现组件级别的控制。功率优化器的推广使用可以充分利用屋顶资源，挽回发电量损失，一般可提升5%～25%的电能产出，实现组件级快速关断，保障运行安全，同时还可监控与运维光伏组件，及时发现和预防异常问题。

  极海推出的功率优化器应用方案，主控采用APM32F407系列MCU实现，通过ADC模块获取光伏输入/输出的电压、电流。光伏输入电压、电流主要用于实现MPPT算法、控制系统环路、以及辅助软件保护。MPPT算法获取最大功率点的电压后，通过输出占空比由环路控制来实现最大功率点电压的实时追踪。MCU的高级定时器模块可按照要求输出特定占空比的PWM波形来控制电路，实现功率优化器的功能，同时通过其通讯接口还可与外界进行数据交互和接收调度。

  APM32F407功率优化器方案实现框图

  APM32F407功率优化器方案优势：

  ■32位Arm® Cortex®-M4 内核，最高主频168MHz，支持MPPT算法及DC/DC环路控制;

  ■内置 3 个12位高精度ADC，每个ADC 多达21个外部通道，支持 DMA，满足功率优化器2通道电压跟2通道电流采集需求;

  ■2 个可以提供 7 通道 PWM 输出的 16位高级定时器 TMR1、TMR8，支持死区生成和刹车输入等功能，满足功率优化器4个开关器件的控制需求;刹车输入可在紧急情况下快速停机保护器件免受损坏;

  ■4 个 USART通讯接口，满足电池以及上层系统的交互需求;

  ■Flash容量最高为1MB，SRAM容量最高为192KB，满足程序存储和运算要求，有冗余便于程序扩展;

  ■4KB 备份寄存器可以灵活保存控制参数，无需外部EEPROM。

  在新能源赛道，极海APM32系列工业级MCU在性能、功耗、外设及封装等方面表现出极大的灵活性与应用创新。APM32F407工业级高性能MCU，不仅具有新能源复杂应用所需的高运算与高安全，而且可提供简化复杂设计的各种方法。

  为向市场提供全方位的产品服务，极海针对不同的客户与需求，提供多种新能源产品细分应用方案，帮助客户实现更多不同功能需求。同时，极海APM32系列MCU也将持续迭代升级产品性能与应用拓展。