前言

當前光伏供電的場景正逐漸普及,也可以看到很多人的家頂上都安裝了若干太陽能板,在為自家供電自給自足的同時,也能將多余的電傳輸給電網公司,額外賺取收益的同時也能進一步保護環境。

但這類場景對于電池充電控制器的能效、響應速度等方面要求還是比較高的,這是由于光照條件的變化會導致光伏組件最大功率的工作點頻繁漂移,因此在有限原始能量下如何最大化能量采集成為關鍵設計痛點。而且最好是輸入電壓兼容性強,輸出具備恒流恒壓特性并能在高電流工況下保持穩定。

英集芯近期推出了面向光伏供電電池充電的高度集成解決方案 IP6163 ,該芯片內置 MCU 與專用 MPPT 硬件和算法,能夠實現極高的最大功率點跟蹤效率并在光照變化時快速收斂,從而提升光伏能量利用率,接下來充電頭網將詳細介紹一下。

英集芯IP6163

IP6163 是一款為光伏供電電池充電場景專門設計的集成 MCU 光伏降壓 MPPT DC-DC 控制器,內置高精度的 MPPT 硬件和算法,能夠在光照變化時快速且穩定地跟蹤太陽能電池板的最大功率點,峰值 MPPT 效率可達 99.9%,并在 20A 輸出工況下實現典型轉換效率 98.05%,在提升光伏能量利用率與降低系統熱損耗方面優勢明顯。

與常見的離散式方案相比,IP6163 集成 MCU 核心并提供 8 路 GPIO接口,可復用為 I²C 或者 UART 通信接口,支持通過硬件阻抗檢測自動識別電池串數,內置同步開關降壓控制器支持 6-40V 最大輸入電壓,支持最大 72 個 cell 串聯的太陽能電池板,輸出電壓可配置 5~30V,在不同規模的光伏充電應用中都能快速部署。

IP6163輸出15V效率曲線

IP6163的典型MPPT效率曲線

IP6163 輸出的驅動開關頻率為 300 KHz,軟啟動時間是 2ms,可以用更小、更低 DCR 的電感及磁性元件來降低體積與提高功率密度。內置的雙路電流檢測通道、NTC 溫度檢測與輸入欠壓、輸出過流/過壓/短路、整機過溫、2kV ESD等保護機制保證了系統的安全性,采用QFN32封裝,適用于采用太陽能電池板供電的2-6節的鋰電池/磷酸鐵鋰電池充電方案。

充電頭網總結

IP6163 的推出恰逢便攜式與離網光伏供電市場加速發展的關鍵期。該芯片通過將高效能量管理、簡單配置與豐富保護功能集成到單芯片解決方案中,既能幫助終端廠商壓縮 BOM、縮短開發周期,又能在體積、成本與能效之間取得更優平衡,推動更多小型光伏供電產品實現工程化量產與規模化部署。

對于偏遠供電、戶外能源補給、移動電源及物聯網自供電節點等應用場景,IP6163 不僅能提升能量利用率和電池壽命,還能為產品差異化提供技術支撐,從而對擴大離網光伏應用的市場接受度與生態建設具有積極意義。