当前光伏供电的场景正逐渐普及,也可以看到很多人的家顶上都安装了若干太阳能板,在为自家供电自给自足的同时,也能将多余的电传输给电网公司,额外赚取收益的同时也能进一步保护环境。
但这类场景对于电池充电控制器的能效、响应速度等方面要求还是比较高的,这是由于光照条件的变化会导致光伏组件最大功率的工作点频繁漂移,因此在有限原始能量下如何最大化能量采集成为关键设计痛点。而且最好是输入电压兼容性强,输出具备恒流恒压特性并能在高电流工况下保持稳定。
英集芯近期推出了面向光伏供电电池充电的高度集成解决方案 IP6163 ,该芯片内置 MCU 与专用 MPPT 硬件和算法,能够实现极高的最大功率点跟踪效率并在光照变化时快速收敛,从而提升光伏能量利用率,接下来充电头网将详细介绍一下。
IP6163 是一款为光伏供电电池充电场景专门设计的集成 MCU 光伏降压 MPPT DC-DC 控制器,内置高精度的 MPPT 硬件和算法,能够在光照变化时快速且稳定地跟踪太阳能电池板的最大功率点,峰值 MPPT 效率可达 99.9%,并在 20A 输出工况下实现典型转换效率 98.05%,在提升光伏能量利用率与降低系统热损耗方面优势明显。
与常见的离散式方案相比,IP6163 集成 MCU 核心并提供 8 路 GPIO接口,可复用为 I²C 或者 UART 通信接口,支持通过硬件阻抗检测自动识别电池串数,内置同步开关降压控制器支持 6-40V 最大输入电压,支持最大 72 个 cell 串联的太阳能电池板,输出电压可配置 5~30V,在不同规模的光伏充电应用中都能快速部署。
IP6163输出15V效率曲线
IP6163的典型MPPT效率曲线
IP6163 输出的驱动开关频率为 300 KHz,软启动时间是 2ms,可以用更小、更低 DCR 的电感及磁性元件来降低体积与提高功率密度。内置的双路电流检测通道、NTC 温度检测与输入欠压、输出过流/过压/短路、整机过温、2kV ESD等保护机制保证了系统的安全性,采用QFN32封装,适用于采用太阳能电池板供电的2-6节的锂电池/磷酸铁锂电池充电方案。
IP6163 的推出恰逢便携式与离网光伏供电市场加速发展的关键期。该芯片通过将高效能量管理、简单配置与丰富保护功能集成到单芯片解决方案中,既能帮助终端厂商压缩 BOM、缩短开发周期,又能在体积、成本与能效之间取得更优平衡,推动更多小型光伏供电产品实现工程化量产与规模化部署。
对于偏远供电、户外能源补给、移动电源及物联网自供电节点等应用场景,IP6163 不仅能提升能量利用率和电池寿命,还能为产品差异化提供技术支撑,从而对扩大离网光伏应用的市场接受度与生态建设具有积极意义。