效率最高达99%，光储一体系统中不可或缺的MPPT芯片
2024-07-05 23
MPPT芯片是一种用于太阳能光伏系统中的核心技术组件，中文名为最大功率点跟踪芯片，顾名思义，主要是用于光伏储能系统，能自动追踪并调整光伏板的工作点，以实现最大功率输出，提高能源转换效率的芯片产品。
通常MPPT芯片负责实时检测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。它是光伏系统的大脑，能够协调太阳能电池板、蓄电池和负载的工作，这对于带有储能系统的太阳能装置尤为重要。
由于外界环境的变化会影响光伏电池的输出功率，MPPT芯片能快速响应这些变化，自动调整电气模块状态以保持最大功率输出。无论是日照强度还是温度变化，MPPT芯片都能通过算法优化，确保光伏系统在不同环境下的适应性和输出性能。
同时，MPPT芯片不仅可以提高充电效率，还能有效管理储能电池的充电和放电过程，延长电池寿命。在电池即将充满或电量较低时，MPPT芯片能够调节功率，保护电池免受损害，确保能量存储系统的长期稳定工作。
值得一提的是，MPPT技术不仅限于太阳能应用，还能应用于风力发电、热电偶及其他任何输入功率随条件变化的能量收集系统。并且现代MPPT芯片往往高度集成，包含必要的控制逻辑、功率电子器件和通信接口，便于系统设计和安装，同时也降低了系统成本和复杂度。
据市场调研机构GII报告，2030年，全球MPPT充电控制器市场将达到35.1亿美元，2024年至2030年年复合增长率达到10%。GII认为该市场的主要驱动力是对太阳能光伏发电和风能等可再生能源的高需求，以及政府的配合措施和激励措施。
而MPPT芯片作为MPPT控制器的核心部件，也将随着MPPT控制器的快速发展而获益，预计芯片市场也将有较大的成长空间。
MPPT芯片市场格局
从地理分布看，亚太地区尤其是中国在全球MPPT市场中扮演着核心角色。中国不仅是全球光伏产业的重要基地，而且其市场规模在全球占有重要比例。北美和欧洲市场也占据着相当的市场份额，美国和欧洲的年复合增长率将分别稳步增长。此外，日本、韩国、印度和东南亚地区同样是不容忽视的重要市场，它们的增长前景被看好。
从主要生产商的角度看，MPPT芯片市场主要由多个知名品牌和企业占领，如ADI、英飞凌、Microchip等。从产品类型和应用看，MPPT太阳能控制器细分为不同的电压等级，如12V、24V、48V和96V等，满足不同应用场景的需求。
市场中比较代表的几个产品如ADI的LT8490，该芯片针对太阳能供电型应用设计，具有自动最大功率点跟踪(MPPT)功能，可通过外部热敏电阻进行自动温度补偿。适用于高电压、大电流应用，支持电池的高效管理和保护。
英飞凌的MPPT控制器TLI4970，是一款适用于大功率光伏系统的MPPT控制器。它具有高达98%的效率，支持多种工作模式，包括升压、降压和升降压。以及Microchip的dsPIC33CH，效率更是可以达到99%。
国内也有一些厂商在MPPT芯片市场进行布局，如广芯微电子的UM3241F-VCT6，该芯片基于Cortex-M4内核的微处理器芯片，最高主频240MHz，支持512KB Flash和160KB SRAM。具有硬件加速运算协处理器和硬件加解密引擎，适合设计高性能的MPPT功率优化器方案。
元芯半导体的YX2265系列，可以适用于MPPT储能电池产品，支持宽电压范围（输入输出均支持高达65V），适合太阳能电池板的高压应用，具备丰富的功能和高集成度，适用于多种储能系统。这些产品各有特色，旨在满足不同应用场景下的高效能、高可靠性需求。
小结
MPPT芯片的核心目标是确保在任何给定环境下，都能够自动、高效地从可再生能源中提取电能，是提高可再生能源系统整体效能的关键技术之一。当前，全球MPPT市场呈现出积极的发展前景，市场预计在未来几年内将实现稳定的增长。随着全球对可再生能源需求的增加以及光伏技术的进步，MPPT芯片的市场需求将持续扩大。电子发烧友网报道（文/黄山明）
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