帮助实现净零排放目标，解读恩智浦端到端能源优化方案

电子爱好者网报道(文章 / 在更新版的《净零路线图》中，吴子鹏国际能源署实现： 1.5 《摄氏度目标的全球途径》报告指出， 2021 截至目前，太阳能发电能力和电动汽车销量大幅增长，符合本世纪中叶全球实现净零排放的行动路线，意义重大。

的确，新能源与“碳中和”的关系密切相关，需要采用更干净、更可再生的能源来实现“碳中和”的目标。那么，如何构建以新能源为核心的全新能源结构体系呢？恩智浦作为世界领先的安全边缘解决方案提供商，给出了自己的答案。

8 月 14 日本，恩智浦技术日巡回研讨会工业和物联网专场在合肥成功举办。会上，恩智浦大中华区工业和物联网市场高级总监孙航系统介绍了恩智浦在能源和电力行业的解决方案，并重点介绍了电动汽车充电桩、储能、光伏能源转换、断路器等典型应用解决方案。

孙航，恩智浦大中华区工业与物联网市场高级总监。

提供可持续、自动、可靠的能源解决方案

近年来，随着全球能源结构的升级，全球可再生资源市场发展迅速。2023年国际能源署发布的《2023》 年度可再生能源市场报告，2023 全球可再生资源新增装机容量比 2022 年增加 50%，达到 510 吉瓦，装机容量增长速度比过去快。 30 一年中的任何时候都要快； 5 每年的风能和太阳能发电将占新的可再生能源发电量的增加 95%。

“光储充”有机融合在可再生资源市场上被称为行业发展的大趋势，这与其背后的芯片和方案作为系统支撑是分不开的。孙航表示，人工智能、工业物联网、城际交通、5G 在互联网、数据中心、新能源汽车等普遍市场，恩智浦将提供丰富的产品组合、系统解决方案、强大而持续的生态合作系统和高效完善的技术支持。如图所示，恩智浦的能源战略是构建一个全新的能源结构体系，包括“光储充”的各个环节，实现从电动车、电网到家庭的端到端能源优化。

恩智浦能源系统解决方案

为实现这一目标，恩智浦的能源战略主要集中在三个方面：

首先是：可持续性

精确的数据采集

能源转换与高效分配

电池管理与回收利用

二是：可靠

任务环境变量功能安全及扩展

分布式发电和储能

能源管理

三是：自动化

始终连接

资料分析与机器学习

能源共享

换句话说，恩智浦致力于提供可持续、自动化和可靠的能源解决方案。这三个概念将在恩智浦典型的电动汽车充电桩、储能、光伏能源转换、断路器等应用解决方案中具体体现。

电动车充电桩（EVSE）解决方案

目前，在“光储充”系统下，电动汽车充电桩（EVSE）就是“充”的代表。据国家能源局统计，在中国市场，截至今年， 6 全国充电桩总量在月底达到。 1024.4 万台，同比增长 54%；其中公共桩 312.2 万台，个人桩 712.2 万台，公共桩总额定功率超过万台。 1.1 亿千瓦，保证了 2400 万台新能源汽车充电需求。

孙航指出，EVSE 从最初阶段开始，市场正进入快速发展阶段，解决方案必须非常灵活和可扩展，

同时，还需要提高可靠性、效率、弹性、信息安全、功能安全和精确的电量测量。未来，双向充电将成为一种趋势，但系统复杂，存在互操作性和可靠性问题，产品研发挑战将成倍增加。

为能够让工程师应对 EVSE 在新的发展阶段，恩智浦提供了一系列系统的解决方案，包括 EasyEVSE 参考设计和开发平台。如图所示，这是建立在跨界Cpu基础上的。 EVSE 云连接。采用云连接 EasyEVSE 电动汽车充电桩开发平台提供硬件配置说明和示例软件，可以模拟电动汽车电源设备（EVSE）快速建立基于云的应用之间的安全连接。基于模块化、可扩展的平台，开始构建差异化平台 EVSE 系统化，实现设备与云的双向通信，提供精确的能源收费，并保证一键。 NFC 便利的认证。

基于跨界Cpu的构建 EVSE 云连接

另外，孙航今年还介绍了恩智浦。 6 月 19 每天发布，支持 Linux OS、Wi-Fi 6 的全新的 EasyEVSE 参考设计和开发平台。该平台遵循 ISO15118-2(以及即将发布的新版本。 ISO15118-20 双向)标准，支持电动汽车和 EVSE 间充电通讯；通过以太网将 EVSE 连接到云端，或者使用恩智浦 IW612 Wi-Fi 6 低功耗蓝牙 SoC 的 Murata 模块通过 Wi-Fi 连接。

光储和断路器解决方案

孙航在储能方面主要介绍了电池管理系统，以满足功能安全的要求。（BMS），可以提供高效、安全的储能、精确的电池监控、可编程的自动电池平衡等功能。如图所示，恩智浦为电池管理提供了完整的系统解决方案，其产品类别包括Cpu、模拟器件和连接产品是信息安全、功能安全、热失控检查、电池监控、无线和有线连接以及各种性能和功能集的微处理器的领先技术。与此同时，工程师可以使用恩智浦提供的免费 MCU 通过免软件存储芯片， SPI、CAN FD 或 UART 通信，也可以通过通信， Wi-Fi 或 UWB 等构建无线 BMS 应用。

电池管理系统满足功能安全的要求（BMS）

孙航主要介绍光伏领域的能源转换参考设计。如图所示，这个方案正在进行。 PFC 模式中，效率为 97%，PF 大于 0.99，THDi 低于 5%；逆变模式中，效率为 输出电压95.5% RMS 调整低于 线性负荷下1% THDu 低于 1%，非线性负载低于1% 额定值响应恢复时间低于3% 1 一个交流周期。

恩智浦能源转换参考设计设计

此外，孙航还介绍了一个断路器方案。他指出，拉弧检测功能已经逐渐成为光储系统的必备功能，尤其是在南美和北美市场，因此是光储计划出海时必须考虑的功能。恩智浦推出了自己的断路器方案，用于电孤检测，主要包括三个部分:基于 MCX 硬件系统，软件系统，以及 EIQ 工具链。

恩智浦方案如下图所示。 MCX A 工业 MCU 有浮点运算模块 FPU，有助于提高系统计算的效率和精度，提供2个。 12 位 ADC(4Msps)、比较器、DAC 等待丰富的外设，帮助实现系统差异化创新。可选的 MCX W71 无线 MCU，集成闪存，软件可以升级射频器件和灵活接口，并且符合未来的无线标准。

恩智浦断路器解决方案

结语

恩智浦的身份正在从芯片供应商转变为系统级解决方案提供商，这在能源领域得到了充分体现。在恩智浦技术日巡回研讨会工业和物联网专场比赛中，恩智浦为光储存和充电领域带来了解决方案。这些解决方案不仅性能优异，而且迎合了无线等能源领域未来发展的大趋势。 BMS、EVSE 云连接等。

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