電子發燒友網報道（文/吳子鵬）國際能源署在更新版的《凈零路線圖：實現1.5攝氏度目標的全球途徑》報告中指出，自2021年以來，太陽能發電能力和電動汽車銷量大幅增長，這符合到本世紀中葉全球實現凈零排放的行動路線，具有重大意義。

確實，新能源和“碳中和”之間的關系緊密相連，實現“碳中和”目標需要采用更加清潔、可再生的能源。那么，該如何構建以新能源為基礎的全新能源結構體系呢？作為全球領先的安全邊緣解決方案提供商，恩智浦給出了自己的答案。

8月14日，恩智浦技術日巡回研討會工業和物聯網專場于合肥順利舉辦。會上，恩智浦大中華區工業和物聯網市場高級總監孫航系統性地介紹了恩智浦在能源與電力行業領域的解決方案，并著重提到了電動汽車充電樁、儲能、光伏能源轉換、斷路器等典型應用解決方案。

恩智浦大中華區工業和物聯網市場高級總監孫航

提供可持續、自動化、可靠的能源解決方案

在全球能源結構升級的大背景下，近幾年全球可再生能源市場發展迅猛。根據國際能源署發布的《2023年可再生能源》年度市場報告，2023年全球可再生能源新增裝機容量比2022年增長50%，達到510吉瓦，裝機容量增長速度比過去30年的任何時候都要快；未來5年風能和太陽能發電將占新增可再生能源發電量的95%。

在可再生能源市場，“光儲充”有機融合被認為是行業發展的大趨勢，這離不開背后作為系統支撐的芯片和方案。孫航表示，在人工智能、工業互聯網、城際交通、5G網絡、數據中心、新能源車等廣泛市場，恩智浦都會提供豐富的產品組合、系統級解決方案、強大且持續強化的生態合作體系和高效完備的技術支持。如下圖所示，恩智浦的能源策略正是打造一個涵蓋“光儲充”各個環節的全新的能源結構體系，實現從電動汽車、電網到家庭的端到端能源優化。

恩智浦能源系統解決方案

為了實現這個目標，恩智浦的能源策略主要聚焦在三個方面：
第一是：可持續
? 精準數據采集
? 高效的能源轉換和分配
? 電池管理和回收利用

第二是：可靠
? 功能安全和擴展任務配置文件
? 分布式發電和儲能
? 能源管理

第三是：自動化
? 始終連接
? 數據分析和機器學習
? 能源共享

也就是說，恩智浦致力于提供可持續、自動化、可靠的能源解決方案。在恩智浦的電動汽車充電樁、儲能、光伏能源轉換、斷路器等典型應用解決方案中，都會對這三大理念有具體體現。

電動汽車充電樁（EVSE）解決方案

在“光儲充”體系下，目前電動汽車充電樁（EVSE）就是“充”的代表。在中國市場，根據國家能源局的統計數據，截至今年6月底，全國充電樁總量達到1024.4萬臺，同比增長54%；其中公共樁312.2萬臺，私人樁712.2萬臺，公共樁額定總功率超過1.1億千瓦，保障了2400萬輛新能源汽車的充電需求。

孫航指出，EVSE市場正在從起步階段進入迅速發展階段，解決方案必須非常靈活且可擴展，同時還要提高可靠性、效率、彈性、信息安全、功能安全以及準確的電量測量。未來，雙向充電成為趨勢，但系統復雜，存在互操作性和可靠性的問題，產品開發挑戰在成倍增加。

為了幫助工程師應對EVSE發展新階段的挑戰，恩智浦提供一系列系統解決方案，包括EasyEVSE參考設計與開發平臺。如下圖所示，這是基于跨界處理器構建的EVSE云連接。使用云連接的EasyEVSE電動汽車充電樁開發平臺提供硬件配置說明和示例軟件，可在模擬電動汽車電源設備（EVSE）和基于云的應用之間快速建立安全連接。以模塊化、可擴展的平臺為基礎，開始構建差異化的EVSE系統，實現設備與云端的雙向通信，提供準確的能源計費，并保證一鍵NFC認證的便捷性。

基于跨界處理器構建的EVSE云連接

另外，孫航還介紹了恩智浦于今年6月19日發布的，支持Linux OS、Wi-Fi 6的全新的EasyEVSE參考設計與開發平臺。該平臺遵從ISO15118-2（以及即將發布的新版本ISO15118-20雙向）標準，支持電動汽車與EVSE之間的充電通信；通過以太網將EVSE連接到云端，或使用搭載了恩智浦IW612 Wi-Fi 6+低功耗藍牙SoC的Murata模塊通過Wi-Fi連接。

光儲和斷路器解決方案

在儲能方面，孫航主要介紹了滿足功能安全的電池管理系統（BMS），可提供高效安全的儲能、精確的電池監測、可編程自動電芯均衡等功能。如下圖所示，恩智浦為電池管理提供完整的系統解決方案，產品類型包括處理器、模擬器件和連接類產品，其領先技術用于信息安全、功能安全、熱失控檢測、電池監控、無線和有線連接以及各種性能和功能集的微控制器。同時，工程師可以借助恩智浦提供的免MCU和免軟件存儲模塊，通過SPI、CAN FD或UART進行通信，也可以通過Wi-Fi或UWB等構建無線BMS應用。

滿足功能安全的電池管理系統（BMS）

在光伏領域，孫航主要介紹了能源轉換參考設計。如下圖所示，這款方案在PFC模式下，效率為97%，PF大于0.99，THDi 小于5%；在逆變模式下，效率為95.5%，輸出電壓RMS調節小于1%，線性負載下THDu小于1%，非線性負載下小于3%，額定負載響應恢復時間小于1個交流周期。

恩智浦能源轉換參考設計

另外，孫航還介紹了一款斷路器方案。他表示，拉弧檢測功能已經逐漸成為光儲系統的必要功能，尤其是在南美和北美市場，因此是光儲方案出海必然要考慮到的功能。恩智浦針對電弧檢測的應用推出了自己的斷路器方案，主要包含三部分：基于MCX的硬件系統，軟件系統，以及EIQ工具鏈。

在下圖所示的方案里，恩智浦MCX A工業MCU具有浮點運算單元FPU，幫助提升系統運算的效率和精度，提供兩個12位ADC（4Msps）、比較器、DAC等豐富的外設，幫助實現系統的差異化創新。可選的MCX W71無線MCU，集成閃存、軟件可升級射頻器件和靈活的接口，并兼容未來的無線標準。

恩智浦斷路器解決方案

結語

從芯片供應商，到系統級解決方案提供商，恩智浦的身份在轉變，這在能源領域充分體現。在恩智浦技術日巡回研討會工業和物聯網專場，恩智浦帶來了面向光儲充領域的解決方案，這些方案不僅有出色的性能，且順應了能源領域未來發展的大趨勢，如無線BMS、EVSE云連接等。