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有没有人，一起讨论一下组件级功率优化器这个产品，到底有没有市场呢？
www.spo.cn 需要优化器的可以了解一下哦
我们的优化器支持MPPT+快速关断+监控功能
提高太阳能发电量的同时保证光伏发电的安全
随着全球对可再生能源的需求不断增加，光伏组件已成为实现可持续能源供应的关键组成部分。然而，光伏组件的性能和输出功率受到多种因素的影响，如光照强度、温度、阴影和污垢等。为了解决这些问题，光伏组件功率优化器应运而生。
虽然微型逆变器可以解决阴影、遮盖、污垢等导致的发电效率问题，但是因为微型逆变器价格昂贵且维护难度大，因此首选解决方案是功率优化器。
一、提高能源效率和可持续性
光伏组件功率优化器是一种智能设备，旨在提高光伏组件的能源效率和稳定性。它通过实时监测和控制光伏组件的电压、电流和温度等参数，以实现最大功率输出和最高能源利用率。
二、特点及优势
1，提高发电效率：光伏组件功率优化器可以实时监测光伏组件的输出功率，并根据环境条件和负载需求，自动调整光伏组件的工作状态，从而实现更高的发电效率。
2，提升能源利用率：通过最大功率追踪和智能阴影识别等技术，光伏组件功率优化器可以优化光伏组件的输出功率，从而减少因环境因素(如阴影、污垢等)造成的能量损失，提升能源利用率。
3，降低运营成本：通过提高发电效率和能源利用率，光伏组件功率优化器可以帮助太阳能电站降低运营成本，实现更经济的能源生产模式。
4，可靠性验证：光伏组件功率优化器经过长期可靠性验证，可以保证在各种环境条件下稳定运行，提高光伏系统的可靠性和稳定性。
5，智能控制与数据分析：光伏组件功率优化器可以实时收集和分析光伏组件的发电数据，提供智能控制和数据分析功能，有助于太阳能电站实现精细管理和优化运行。
三、功率优化器测试项目
1，输入参数要求
功率优化器能承受的最大输入电流应不低于制造商宣称的最大输入电流。
功率优化器能承受的最大输入电压应不低于制造商宣称的最大输入电压或电压范围的上限值。
2，输出参数要求
功率优化器的最大输出电流值、电压值的偏差应在其宣称的最大输出值的+10%以内。
3，额定功率电压范围
当输入电压在制造商宣称的额定功率电压范围内时，功率优化器的输出功率应在制造商宣称的额定输出功率的士10%以内。
4，效率
功率优化器的静态 MPPT 效率最大值应不小于99%，动态MPPT效率最大值应不小于99%，最大转换效率应不小于99%，加权效率应不小于制造商宣称值。
5，直流输入过压保护
直流输入过压保护试验程序如下:
a,调节直流输入电压使其超出功率优化器的正常启动电压范围，按照正常的操作要求启动功率优化器，监测功率优化器的输入输出电压、电流等参数，此时功率优化器应不能正常启动。
b,恢复艾诺光伏模拟器AN53S的输出电压到功率优化器的正常启动电压范围内，按照正常的操作要求启动功率优化器，此时功率优化器应能正常启动。
6，直流输入过载保护
直流输入过载保护试验程序如下:
a，屏蔽功率优化器的软、硬件过温保护(保证在功率优化器的关键器件温度达到稳定之前不会因为温度超限而保护)。
b，控制功率优化器工作在额定输入电压，直流源的允许输出电流至少设置为功率优化器最大输入电流的2倍，功率优化器电压设置为正常工作电压范围的下限值。
c，功率优化器应自动限流工作在允许的最大输出功率处，试验持续直到器件温度达到稳定或连续工作7h以先达到的条件为准，而不出现着火、熔化金属喷溅、电击等危险。
综上所述，未来光伏组件功率优化器必将大规模应用于光伏电站，特别是中型或超大规模以上的光伏电站。随着技术的不断提升，光伏组件功率优化器的性能将更加可靠和稳定。
MLPE，即组件级电力电子，是太阳能光伏系统中的一种精细化控制设备，能够对单个或几个光伏组件进行逆变、监控、功率优化和关断等功能的实现，从而达到对光伏组件的精细化管理。逆变器属于核心设备，我们编撰过《新能源之光伏逆变器器件选型浅析》。
图1、MLPE产品技术路径优劣势对比
“组串式逆变器+优化器”的方案作为MLPE(组件级功率管理)技术路线的主流方案之一，占据MLPE市场大半数份额，今天我们分析一下优化器的芯片及方案。
图2、“组串式逆变器+优化器”方案
优化器即功率优化器，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。
图3、功率优化器
功率优化器在成本、效率、应用场景和改造能力等方面均优于微型逆变器方案：
首先，优化器在成本上更具优势。在传统应用中，优化器通常与组串逆变器配合使用。随着光伏装机规模的增大，优化器与组串逆变器的成本效益更加显著。此外，优化器的成本还有进一步降低的空间。
其次，微型逆变器的启动电压较高，功耗也较大，而优化器与组串逆变器的理论挽回电量效率高于微型逆变器。
第三，随着光伏与储能技术的结合，特别是直流耦合方案的普及，储能逆变器已经取代了光伏逆变器的部分功能。在此背景下，“优化器+储能逆变器”的组合能够满足发电端的功率优化、直流充电以及负载端使用等多种需求，使得优化器的应用场景更加丰富和灵活。
最后，优化器还适用于对因组件失配导致发电量严重损失的老电站进行改造，这一应用场景并不适合微型逆变器。
图4、三种技术路径结构对比
功率优化器由电流采样单元、主控单元、电源管理单元、功率转换单元和通讯单元组成，用到的元器件有MCU芯片、运放、升压MOS管、隔离驱动器、滤波电容、LDO芯片、存储芯片、变压器、ZigBee/Sub-G/PLC通信芯片、阻容感和连接器等。
图5、功率优化器硬件组成结构简图
以下是四款功率优化器拆解后的硬件组成分析：1、一款SolarEdge的700W功率优化器，型号是P700-5NC4MRX，支持125V输入，最高输出电压为80V，最大输出电流为15A，搭配SolarEdge逆变器使用。
| 品牌 | 型号 | 描述 |
| SolarEdge | LV640305AP0 | 1颗定制主控芯片 |
| 兆易创新(GIGADEVICE) | GD25D10CT | 1颗128KB的存储器，用于存储固件和配置信息 |
| 亚德诺/美信(ADI/MAXIM) | MAX15013A | 1颗耐压175V，2A输出电流的高速半桥驱动器，用于组成同步升降压H桥 |
| 英飞凌(INFINEON) | BSB165N15NZ3 | 2颗输入端开关管，耐压150V，导阻13.1mΩ的NMOS，支持双面散热，为高频DC-DC转换器优化，具有较低的寄生电感 |
| 德州仪器(TI) | UCC27211D | 1颗120V耐压，4A峰值电流的输出端半桥驱动器 |
| 英飞凌(INFINEON) | IRF6644 | 1颗输出端开关管，耐压100V的NMOS，导阻为10.3mΩ |
| 英飞凌(INFINEON) | BSB056N10NN3 | 1颗输出端开关管，耐压100V的NMOS，导阻5mΩ |
| 英飞凌(INFINEON) | BSB165N15NZ3 | 1颗输出端开关管，耐压150V，导阻13.1mΩ的NMOS，支持双面散热，为高频DC-DC转换器优化，具有较低的寄生电感 |
| 德州仪器(TI) | TPS40210 | 1颗52V输入的升压转换器 |
| - | 丝印ECI-IN-10UHC | 1颗升降压电感 |
| - | 丝印ECI-IN-OP002-B | 1颗电感，用于提取通信信号 |
| - | 丝印148C | 1颗TVS二极管，用于浪涌保护 |
| - | 丝印101 | 1颗100μH工字电感 |
| - | - | 数十颗MLCC滤波电容 |
| - | - | 1颗平面变压器，用于各个器件的供电 |
| - | - | 1颗16MHz晶振，为主控芯片提供稳定的时钟信号 |
| - | - | 阻容感、连接器、接口、灌封胶、散热金属块和金属板、结构件和紧固件等等 |
表1、P700-5NC4MRX部分元器件
2、一款SolarEdge的330W功率优化器，型号是OPJ300-LV，支持5-55V/12.5A输入和5-60V/15A输出。
| 品牌 | 型号 | 描述 |
| SolarEdge | LV640304AP0 | 1颗定制主控芯片 |
| 普冉(PUYA) | P25Q40H | 1颗4Mbit Flash，用于存储固件和配置信息 |
| 英飞凌(INFINEON) | IRF6646 | 3颗同步升降压开关管，NMOS，耐压80V，导阻7.6mΩ |
| 英飞凌(INFINEON) | IRF6668 | 1颗同步升降压开关管，NMOS，耐压80V，导阻12mΩ |
| 意法半导体(ST) | STPS20H100CG | 3颗输入端肖特基二极管，耐压100V，电流20A，用于防反接保护 |
| 德州仪器(TI) | LM5101AM | 2颗半桥驱动器，耐压100V，支持3A驱动电流，用于同步升降压MOS管驱动 |
| 沛波(TMP) | SSC-27014-100 HF | 2颗10μH电感，用于提取通信信号 |
| - | 丝印TMS62478CS | 1颗降压模块，用于为主控芯片供电 |
| - | 丝印101A | 1颗10μH电感 |
| - | - | 数十颗MLCC滤波电容 |
| - | - | 1颗16MHz晶振，为主控芯片提供稳定的时钟信号 |
| - | - | 阻容感、连接器、接口、灌封胶、散热金属块和金属板、结构件和紧固件等等 |
表2、OPJ300-LV部分元器件
3、一款SolarEdge的320W功率优化器，型号是P320-5NC4ARS，支持8-48V/11A DC输入，以及320W 5-60/15A DC输出，开路电压1V。
| 品牌 | 型号 | 描述 |
| SolarEdge | LV640304AP0 | 1颗定制主控芯片 |
| 联笙电子(AMIC) | A25L040A0 | 1颗16Mbit的低电压串行闪存，用于存储固件和配置信息 |
| 英飞凌(INFINEON) | BSB104N08NP3 | 2颗输入端开关管，耐压80V的NMOS，导阻为9.3mΩ |
| 英飞凌(INFINEON) | BSB104N08NP3 | 2颗开关管组成H桥用于同步升降压转换，耐压80V的NMOS，导阻为9.3mΩ |
| 英飞凌(INFINEON) | BSB056N10NN3 | 2颗用于输出控制的开关管，耐压100V的NMOS，导阻5mΩ |
| 德州仪器(TI) | TPS40210 | 1颗升压芯片，52V输入的升压控制器 |
| 德州仪器(TI) | LM5101AM | 2颗半桥驱动器，耐压100V，支持3A驱动电流，用于同步升降压MOS管驱动 |
| - | 丝印ECI-IN-10ULC | 2颗电感，用于提取通信信号 |
| - | 丝印101 | 1颗100μH电感 |
| - | - | 数十颗MLCC滤波电容 |
| - | - | 1颗PCB印刷平面变压器，磁芯通过钢片固定 |
| - | - | 1颗16MHz晶振，为主控芯片提供稳定的时钟信号 |
| - | - | 阻容感、连接器、接口、灌封胶、散热金属块和金属板、结构件和紧固件等等 |
表3、P320-5NC4ARS部分元器件
4、一款华为的450W智能光伏优化器，型号是SUN2000-450W-P，支持450W输出功率，支持80V输入电压，最大输出电流为15A。
| 品牌 | 型号 | 描述 |
| 海思(HISILICON) | Hi3921ERNIV100 | 1颗PLC-IoT通信芯片，用于与逆变器通信 |
| 恩智浦(NXP) | SC667548MLF | 1颗主控芯片 |
| 微芯(MICROCHIP) | 24LC64E | 1颗64 Kbit I2C 串行EEPROM |
| MACRONIX | MX25V8035FM1Q | 1颗8Mb NOR FLASH |
| 德州仪器(TI) | UCC27201A | 1颗耐压120V，驱动电流3A的半桥驱动器，内部两个驱动器为独立输入，芯片内部集成自举二极管，支持欠压闭锁 |
| 铭普(MNC) | T850CE | 1颗电力线通信变压器 |
| 京泉华(JQH) | DQG-ER25-6572A | 1颗电感 |
| 京泉华(JQH) | DQG-EPC20-6571A | 1颗电感 |
| 英飞凌(INFINEON) | BSC070N10NS | 2颗降压开关管，耐压100V的NMOS，导阻7mΩ |
| MPS | 丝印I7HMP | 2颗降压转换器 |
| - | 丝印R001 | 1颗用于输入端电流采样的1mΩ电阻 |
| - | 丝印R001 | 1颗用于输出端电流采样的1mΩ电阻 |
| - | 丝印SBR1515C | 2颗并联二极管，用于输出端防反接 |
| - | 丝印CHGCLB | 1颗芯片 |
| - | - | 7颗输入端MLCC滤波电容 |
| - | - | 9颗输入端MLCC滤波电容 |
| - | - | 1颗变压器，用于降压为优化器主板器件供电 |
| - | - | 1颗25.000MHz晶振，为通信芯片提供稳定的时钟信号 |
| - | - | 阻容感、连接器、接口、灌封胶、散热金属块和金属板、结构件和紧固件等等 |
表4、SUN2000-450W-P部分元器件
总结一下，功率优化器上用到的元器件品牌有恩智浦、SolarEdge、海速芯、极海、海思、力合微、英飞凌、意法半导体、德州仪器、微芯、MPS、纳芯微、亚德诺、兆易创新、普冉、联笙电子、MACRONIX、宜普、沛波、铭普、科达嘉、京泉华等。光伏功率优化器在电气和硬件设计方面，对稳定性、可靠性和安全性方面要求会比商业级高，相应的芯片选型和项目设计工作会更难。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平台，过去数年已积累了丰富的优势货源。我们聚焦服务元器件长尾客户群，让每一家芯片原厂或分销商的每一款芯片，在Design In、Design Win和流通中更高效，帮助工程师的方案选型、试样及采购，为电子产业供需略尽绵薄之力。
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