隨著全球對于環境問題和能源安全的日益關注，可再生能源成為了近年來備受矚目的發展方向之一。作為全球領先的模擬IC和嵌入式處理器制造商，德州儀器（TI）一直在為可再生能源的發展提供關鍵性資源和技術支持。

“德州儀器通過高效的電源轉換、精確的電流和電壓檢測、智能通信和可靠的電池管理技術，助力解決重大能源挑戰并滿足對電源資源的需求?！?德州儀器中國深圳區總經理王凡表示。

德州儀器中國深圳區總經理王凡（圖源：TI公司）

不穩定性是新能源發電最大的挑戰

光伏是一種典型的可再生能源，利用太陽能將光能轉化為電能。它是一種無污染、低碳、可持續的能源，因此受到了越來越多的關注和利用。它最大的問題是不穩定，會隨著季節、地理位置和光照強度而變化。這種不穩定性對電網有極大的影響，給電能變換帶來了很大挑戰。

TI主要從兩個角度解決這一挑戰。第一，通過儲能系統讓電能變得更加穩定。如果產生的電用不完，就可以儲存起來，在需要使用卻沒有光的場景下，再把電能釋放。第二，提高雙向功率變換器的效率，由于儲能系統需要充也需要放，功率變換器的效率就決定了整個系統的效率。

對于微型逆變器，由于它需要高功率密度，TI的C2000?是電力電子行業非常成熟的實時控制器，再加上推出的第三代氮化鎵功率器件，能夠幫助客戶實現高頻率、高效率、高功率密度、小體積。

不同種類的可再生能源，其不穩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的發電量也是不一樣的。對于風能來說就是風力大小，對于水力發電來說就是水流大小。

TI在處理不穩定性時有不同的方法，光伏發電面板的效率是非常重要的指標，這個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。C2000中可以運行MPPT最大功率跟蹤算法，可以最大化光伏面板的發電效率。對于風能，TI也有相應的算法和系統級的考慮。TI通過發揮不同的器件功能，如通過C2000實時控制器控制電能變化，通過M0實現控制和邏輯通訊，通過CC3301等無線產品來配置藍牙、接入網絡等，提供處理芯片外，TI還提供完整的方案以及參考設計，供客戶快速驗證。

不斷優化系統功耗   

一個電子電力設備的功耗是需要綜合成本全方位考慮的，如果用更貴的產品，效率自然就會高很多。對于TI，主要從三方面支持客戶不斷降低系統功耗：

·TI提供氮化鎵這類高效率高功率級產品；

·C2000包含了很多算法，如軟開關，以及不同負載情況下對環路的優化控制設置，它的靈活性有助于進一步優化系統的效率。

·TI其他產品的功耗也很低，如M0、LDO、DC/DC等，進一步讓整個系統的功耗做到更好。   

支持智能電網發展   

隨著可再生能源越來越多，太陽能、風能等不穩定的能源對電網造成了很大的壓力，如夏天晚上的空調使用集中，電動車也會在晚上充電，這些都需要很大的電網能源，但這時是沒有太陽能的。因此，電網的發電和用電其實是不平衡的。

對此，TI從三方面來解決：第一是基礎設施，智能電網通過智能電表去測量，先要測得準，測完了還需要把測到的用電量和實時信息傳輸到電網；第二是儲能和逆變器，這是可再生能源在智能電網中最基礎的應用，光伏到儲能、儲能再回到電網的過程中，能源的變換是基礎；第三是電網的通信，需要讓電網所有的數據通過通訊集中起來，供上層設備管理和調配。

TI在所有基礎領域里都有合作，例如MSP430電表芯片擁有電流檢測、溫度檢測、傳感器和通訊等功能，可以用于智能電表；BQ59616可以實現高精度的電池計量，檢測每一節儲能電池的電壓和溫度，進而實現保護與均衡；變換器中的氮化鎵、C2000控制器、門級驅動等，都是TI支持智能電網發展的整套解決方案的重要組成部分。   

新能源車和可再生能源之間的協同

目前新能源車的發展速度很快，中國在這一領域又是全球領先。新能源車和可再生能源的互動，是業界非常重要的一個環節。

王凡指出，新能源車和可再生能源之間其實是協同的關系，如果新能源車充的電來自煤炭、石化，其實并不是真正的新能源，過程中還是有碳排放的。新能源車將來的趨勢就是光儲充一體，光伏發電，儲能存儲，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，充電對電網的消耗也非常大，電網高峰期的負荷也會非常大，因而儲能在電網里的影響非常重要。

然而從光到電能，存儲到電池，再到反向輸出到車，在能量流動中，每一次變換都會有效率損失，因此流動過程中提高效率至關重要。TI在車載的OBC和驅動方面都有解決方案，C2000也被應用于充電樁，都具有很高的效率。

現在充電樁發展越建越多、越充越快。在流充電樁的主控部分，C2000擁有相當的市場占有率，現場已經發展到第三代，TI很多客戶的基礎芯片架構就是C2000支持的雙向逆變。

憑借在芯片技術和可再生能源領域的豐富經驗、先進技術和不斷增長的合作網絡，TI為全球推廣可持續發展和實現能源轉型提供了堅實的支撐。王凡表示，TI在中國的投入也是全方位的，擁有三地的研發中心、成都工廠，以及20多個銷售辦公室。未來，TI還將繼續深耕于可再生能源領域，提供高可靠性、高性價比、高效率的解決方案，助力中國客戶。

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