隨著全球能源結(jié)構(gòu)向清潔化、智能化轉(zhuǎn)型，光伏+儲能+充電（光儲充）一體化解決方案成為行業(yè)熱點。在這一領(lǐng)域中，微控制器（MCU）和電池管理系統(tǒng)（BMS）芯片作為核心控制單元，分別承擔(dān)系統(tǒng)智能化管理和電池安全高效運行的關(guān)鍵任務(wù)。國民技術(shù)MCU與BMS芯片產(chǎn)品憑借其高性能、低功耗和高檢測精度等優(yōu)勢，正推動光儲充系統(tǒng)向更高效、更可靠的方向發(fā)展。

6月12日，在全球光儲融合前沿技術(shù)大會上，國民技術(shù)市場總監(jiān)劉亞明與行業(yè)專家、用戶代表展開深入交流，重點探討N32系列MCU及 NB系列 BMS AFE產(chǎn)品在光儲充領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢。會議聚焦如何通過高運算性能和高檢測精度的芯片技術(shù)提升能源管理效率、優(yōu)化系統(tǒng)運行性能，并打造更安全可靠的用戶體驗。

N32 MCU：光儲充系統(tǒng)的“智慧大腦”

國民技術(shù)N32 MCU產(chǎn)品家族已形成完整的32位微控制器產(chǎn)品矩陣，包含38個產(chǎn)品系列、近300款型號，全面覆蓋Cortex-M0/M4/M7內(nèi)核架構(gòu)，主頻范圍48 MHz至600 MHz，在業(yè)內(nèi)具有先進的工藝制程、創(chuàng)新性的雙核異構(gòu)構(gòu)架以及廣泛的全棧產(chǎn)品覆蓋等優(yōu)勢。

劉亞明在本次演講中詳細(xì)解析了國民技術(shù)MCU產(chǎn)品在光儲充領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢：

01高效能源管理，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性

在光儲充系統(tǒng)中，能源的高效轉(zhuǎn)換與管理至關(guān)重要。MCU通過精準(zhǔn)的算法控制，實現(xiàn)光伏MPPT（最大功率點跟蹤）優(yōu)化、電池儲能智能管理（BMS）和充電樁動態(tài)功率分配。N32 MCU高算力（最高主頻600 MHz，性能達1284 DMIPS）、高精度（100 ps超高分辨率PWM輸出）和實時響應(yīng)能力（支持Flash加速單元實現(xiàn)零等待執(zhí)行程序），確保能源流動更高效，系統(tǒng)運行更穩(wěn)定。

02低功耗設(shè)計，延長設(shè)備續(xù)航

光儲充系統(tǒng)通常需要7×24小時運行，MCU的低功耗特性可大幅降低待機功耗，可以幫助光儲充系統(tǒng)減少能源浪費，提升整體能效。 N32 MCU在低功耗設(shè)計方面支持：

— 休眠模式喚醒：N32 MCU支持RUN、SLEEP、Stop0、Stop2、Standby、VBAT等工作模式，根據(jù)工作場景切換工作模式，減少無效能耗。

— 動態(tài)電壓調(diào)節(jié)：可根據(jù)負(fù)載情況調(diào)整MCU運行頻率和電壓，優(yōu)化能耗比。

03高集成度，系統(tǒng)設(shè)計更靈活

N32 MCU最大集成了高達4MB Flash存儲空間，1.5MB的SRAM空間，便于運行各種高效的能源計量與管理算法，除此之外集成了豐富的外設(shè)資源，如ADC、DAC、CMP等模擬外設(shè)，內(nèi)部集成多個UART、USB、CAN/CAN FD和Ethernet等通信接口，讓系統(tǒng)設(shè)計更靈活。

04實時響應(yīng)與安全保護

光儲充系統(tǒng)對安全性和實時性要求極高，MCU的實時性與安全性保障了光儲充系統(tǒng)的可靠性與智能化。

N32 MCU提供：

— 硬件級保護機制：多種芯片內(nèi)硬件級保護機制、時鐘失效監(jiān)測等故障的快速檢測與關(guān)斷機制。

— 數(shù)據(jù)加密與安全啟動：防止黑客攻擊，保障用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備安全。

NB BMS+N32 MCU芯片協(xié)同助力安全高效

國民技術(shù)為光儲充市場提供完整的芯片級解決方案，通過MCU+BMS芯片協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建安全高效的能源管理系統(tǒng)。

產(chǎn)品矩陣與技術(shù)優(yōu)勢：

BMS AFE芯片NB1802：高精度電池監(jiān)測前端。

— 支持6-18串電芯監(jiān)控。

— ±1.5 mV電壓檢測精度（-20 ℃~60 ℃）。

— 350 mA大電流被動均衡，最長90小時離線均衡。

— 1.5 Mbps菊花鏈通信，支持62顆級聯(lián)。

— 10路GPIO或模擬輸入,支持靈活配置Busbar測量通道。

NBT02：專用橋接芯片，支持環(huán)形拓?fù)渫ㄐ拧?/span>

NB1802與NBT02芯片將于年底發(fā)布。

廣泛的光儲充應(yīng)用案例

大會同期的2025 SNEC國際光伏儲能展，國民技術(shù)帶來了包括關(guān)斷器、逆變器、集中式架構(gòu)儲能方案、數(shù)字電源、交流充電樁以及60KW直流充電樁等光儲充用戶案例與方案。

光伏關(guān)斷器應(yīng)用

主控芯片：N32H474

優(yōu)勢：

— 高性能：ARM Cortex-M4F@200 MHz，性能達250 DMIPS ,支持 DSP 指令和 MPU, 支持Flash加速單元實現(xiàn)零等待程序執(zhí)行。

— 高精度定時器資源：1xSHRTIM (125 ps)、3xATIM(5 ns)、10xGTIM（5 ns/5.56 ns）。

— 高性能模擬：4x12-bit 4.7Msps ADC、8x12-bit DAC、4xPGA、7xCOMP。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應(yīng)用特點：

主控芯片實時采集電壓、電流及溫度數(shù)據(jù)，通過磁耦合器模塊（RSM）依據(jù)SunSpec協(xié)議傳輸至快速關(guān)斷器（RSD），觸發(fā)光伏組件電氣解耦，確保30秒內(nèi)電壓降至安全范圍。

逆變器應(yīng)用

主控芯片：1xN32H765+ 2xN32H473

優(yōu)勢：

N32H765

—高性能：ARM Cortex-M7@600 MHz，性能達1284DMIPS，雙精度浮點運算單元，支持DSP指令和MPU，支持Flash加速單元實現(xiàn)零等待程序執(zhí)行。

— 高精度定時器資源：2x16-bit SHRTIM (100 ps)、4x16-bit ATIM(3.3 ns)、10x16-bit GTIM、4x32-bit BTIM、5x16-bit LPTIM。

— 高性能模擬外設(shè)：3x12-bit 5 Msps ADC（支持16-bit硬件過采樣，支持單端和差分模式）、6x12-bit DAC、 4xCOMP。

— 豐富的數(shù)字接口：15xU(S)ART、8xCAN FD。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

N32H473

— 高性能：ARM Cortex-M4F@200 MHz，性能達250 DMIPS,支持 DSP 指令和 MPU, 支持Flash加速單元實現(xiàn)零等待程序執(zhí)行。

— 豐富的定時器資源： 3x16-bit ATIM(5 ns)、10x16-bit GTIM、2x32-bit BTIM、2x16-bit LPTIM。

— 高性能模擬外設(shè)：4x12-bit 4.7 Msps ADC、8x12-bit DAC、4xPGA、7xCOMP。

— 豐富的數(shù)字接口：8xU(S)ART(其中三個UART支持任意I/O映射), 2xCAN FD（任意I/O映射）。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應(yīng)用特點：

主控MCU實現(xiàn)核心控制功能，包括：

— MPPT（最大功率點跟蹤）

● 支持4路MPPT，獨立優(yōu)化，適配不同朝向/傾角/陰影遮擋的光伏組串，提升發(fā)電效率。

● 21A大電流輸入，兼容182/210大尺寸高效組件，支持1.1倍直流超配，最大化利用組件功率。

— DC/AC轉(zhuǎn)換控制

● 采用高效IGBT/SiC MOS拓?fù)?，轉(zhuǎn)換效率高達98.6%，降低能量損耗；支持寬電壓輸入范圍（200 V~1000V DC），適應(yīng)不同光照條件下的組件輸出。

集中式架構(gòu)儲能方案

芯片型號：

MCU：N32H47x/N32G45x

BMS AFE：NB1802

菊花隔離鏈通信芯片：NBT02

方案特點：

— 穩(wěn)定檢測電池包電壓和溫度。

— 電壓精度±1.5 mV(常溫)，±3 mV(-40 ℃~125 ℃)；溫度精度0.5 ℃~1 ℃。

— 高可靠性菊花鏈（環(huán)狀）通信，支持正向/反向喚醒。

— 支持BusBar電壓采集（-1 V ~5 V），通道靈活可配。

— 低功耗

Active: 10 mA，

Shutdown: 15 uA。

數(shù)字電源方案

主控芯片：N32H474

優(yōu)勢：

— 高性能：ARM Cortex-M4F@200 MHz，性能達250 DMIPS ,支持 DSP 指令和 MPU, 支持Flash加速單元實現(xiàn)零等待程序執(zhí)行。

— 高精度定時器：支持12通道125ps超高分辨率相位可調(diào)的PWM輸出。

— 高集成度外設(shè)：4x12-bit 4.7 Msps ADC、8x12-bit DAC、4xPGA、7xCOMP、3xCAN FD。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應(yīng)用特點：

單芯片實現(xiàn)500-5000W的多相FPC+LLC數(shù)字電源控制。

交流充電樁應(yīng)用

主控芯片：N32G457

優(yōu)勢：

— 最優(yōu)效能成本比：ARM Cortex-M4F@144MHz，性能達180DMIPS，支持Flash加速單元實現(xiàn)零等待程序執(zhí)行。

— 高集成度：7xU(S)ART、3xSPI（2個支持I2S）、4xI2C,1xUSB2.0、2xCAN2.0。

— 高安全：支持外部高速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應(yīng)用特點：

N32G457作為整機控制器，實現(xiàn)充電槍狀態(tài)檢測、功率控制、充電模塊溫度監(jiān)測、電量計量、語音播報，并通過4G或以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。

直流充電樁應(yīng)用

主控芯片: N32H474

優(yōu)勢：

— 高性能：ARM Cortex-M4F@200 MHz，性能達250 DMIPS ,支持 DSP 指令和 MPU, 支持Flash加速單元實現(xiàn)零等待程序執(zhí)行。

— 高精度定時器資源：支持12通道125 ps超高分辨率相位可調(diào)的PWM輸出。

— 高集成度外設(shè)：4x12-bit 4.7 Msps ADC、8x12-bit DAC、4xPGA、7xCOMP、3xCAN FD

等通信接口。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應(yīng)用特點：
— 控制充電啟停、預(yù)充電（避免電流沖擊）、恒流（CC）/恒壓（CV）模式切換，確保符合國標(biāo)。

— 實時高精度調(diào)整PWM占空比，精確控制輸出電壓（200V-1000V）和電流（0-400A）。

— 通過 CAN總線與車輛BMS交互，獲取電池SOC、溫度、最大允許充電電流等參數(shù)，動態(tài)調(diào)整充電策略。

— 具備過欠壓保護、過流保護、絕緣監(jiān)測、溫度保護和急停等功能。

附錄：光儲充應(yīng)用MCU推薦型號主要參數(shù)對比