随着全球对于环境问题和能源安全的日益关注，可再生能源成为了近年来备受瞩目的发展方向之一。作为全球领先的模拟IC和嵌入式处理器制造商，德州仪器（TI）一直在为可再生能源的发展提供关键性资源和技术支持。

“德州仪器通过高效的电源转换、精确的电流和电压检测、智能通信和可靠的电池管理技术，助力解决重大能源挑战并满足对电源资源的需求。” 德州仪器中国深圳区总经理王凡表示。

德州仪器中国深圳区总经理王凡（图源：TI公司）

不稳定性是新能源发电最大的挑战

光伏是一种典型的可再生能源，利用太阳能将光能转化为电能。它是一种无污染、低碳、可持续的能源，因此受到了越来越多的关注和利用。它最大的问题是不稳定，会随着季节、地理位置和光照强度而变化。这种不稳定性对电网有极大的影响，给电能变换带来了很大挑战。

TI主要从两个角度解决这一挑战。第一，通过储能系统让电能变得更加稳定。如果产生的电用不完，就可以储存起来，在需要使用却没有光的场景下，再把电能释放。第二，提高双向功率变换器的效率，由于储能系统需要充也需要放，功率变换器的效率就决定了整个系统的效率。

对于微型逆变器，由于它需要高功率密度，TI的C2000™是电力电子行业非常成熟的实时控制器，再加上推出的第三代氮化镓功率器件，能够帮助客户实现高频率、高效率、高功率密度、小体积。

不同种类的可再生能源，其不稳定性很多情况下都是自然界带来的。以光伏为例，下雨天、阴天、晚上就没有能量了，不同的高度和角度在不同季节的发电量也是不一样的。对于风能来说就是风力大小，对于水力发电来说就是水流大小。

TI在处理不稳定性时有不同的方法，光伏发电面板的效率是非常重要的指标，这个效率的提升除了从光伏面板的材料解决之外，还可以通过算法来解决。C2000中可以运行MPPT最大功率跟踪算法，可以最大化光伏面板的发电效率。对于风能，TI也有相应的算法和系统级的考虑。TI通过发挥不同的器件功能，如通过C2000实时控制器控制电能变化，通过M0实现控制和逻辑通讯，通过CC3301等无线产品来配置蓝牙、接入网络等，提供处理芯片外，TI还提供完整的方案以及参考设计，供客户快速验证。

不断优化系统功耗   

一个电子电力设备的功耗是需要综合成本全方位考虑的，如果用更贵的产品，效率自然就会高很多。对于TI，主要从三方面支持客户不断降低系统功耗：

·TI提供氮化镓这类高效率高功率级产品；

·C2000包含了很多算法，如软开关，以及不同负载情况下对环路的优化控制设置，它的灵活性有助于进一步优化系统的效率。

·TI其他产品的功耗也很低，如M0、LDO、DC/DC等，进一步让整个系统的功耗做到更好。   

支持智能电网发展   

随着可再生能源越来越多，太阳能、风能等不稳定的能源对电网造成了很大的压力，如夏天晚上的空调使用集中，电动车也会在晚上充电，这些都需要很大的电网能源，但这时是没有太阳能的。因此，电网的发电和用电其实是不平衡的。

对此，TI从三方面来解决：第一是基础设施，智能电网通过智能电表去测量，先要测得准，测完了还需要把测到的用电量和实时信息传输到电网；第二是储能和逆变器，这是可再生能源在智能电网中最基础的应用，光伏到储能、储能再回到电网的过程中，能源的变换是基础；第三是电网的通信，需要让电网所有的数据通过通讯集中起来，供上层设备管理和调配。

TI在所有基础领域里都有合作，例如MSP430电表芯片拥有电流检测、温度检测、传感器和通讯等功能，可以用于智能电表；BQ59616可以实现高精度的电池计量，检测每一节储能电池的电压和温度，进而实现保护与均衡；变换器中的氮化镓、C2000控制器、门级驱动等，都是TI支持智能电网发展的整套解决方案的重要组成部分。   

新能源车和可再生能源之间的协同

目前新能源车的发展速度很快，中国在这一领域又是全球领先。新能源车和可再生能源的互动，是业界非常重要的一个环节。

王凡指出，新能源车和可再生能源之间其实是协同的关系，如果新能源车充的电来自煤炭、石化，其实并不是真正的新能源，过程中还是有碳排放的。新能源车将来的趋势就是光储充一体，光伏发电，储能存储，最后充电给新能源车，这才叫绿色能源、绿色出行。

随着车越来越多，充电对电网的消耗也非常大，电网高峰期的负荷也会非常大，因而储能在电网里的影响非常重要。

然而从光到电能，存储到电池，再到反向输出到车，在能量流动中，每一次变换都会有效率损失，因此流动过程中提高效率至关重要。TI在车载的OBC和驱动方面都有解决方案，C2000也被应用于充电桩，都具有很高的效率。

现在充电桩发展越建越多、越充越快。在流充电桩的主控部分，C2000拥有相当的市场占有率，现场已经发展到第三代，TI很多客户的基础芯片架构就是C2000支持的双向逆变。

凭借在芯片技术和可再生能源领域的丰富经验、先进技术和不断增长的合作网络，TI为全球推广可持续发展和实现能源转型提供了坚实的支撑。王凡表示，TI在中国的投入也是全方位的，拥有三地的研发中心、成都工厂，以及20多个销售办公室。未来，TI还将继续深耕于可再生能源领域，提供高可靠性、高性价比、高效率的解决方案，助力中国客户。

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