微型逆變器會(huì)不會(huì)迎來(lái)CC2340時(shí)代

光伏領(lǐng)域的朋友對(duì)微型逆變器并不陌生。而CC2340，對(duì)大家而言則都是陌生的主。它是何方神仙？和微型逆變器能有什么關(guān)系？你還說(shuō)它可能引領(lǐng)微型逆變器的下一個(gè)時(shí)代？不急，我們一起來(lái)看看。 

在全球?yàn)殡p碳愿景努力以及俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的歐洲化石能源危機(jī)的當(dāng)下，分布式光伏發(fā)電以其供應(yīng)綠色能源和增強(qiáng)電網(wǎng)韌性的特點(diǎn)越來(lái)越為新能源界所看重，也越來(lái)越受到各國(guó)管理當(dāng)局的歡迎和鼓勵(lì)。自本世紀(jì)初微型逆變器出現(xiàn)以來(lái)，幾經(jīng)發(fā)展，它已成為發(fā)達(dá)地區(qū)分布式光伏發(fā)電領(lǐng)域不可或缺的組成部分，它不但能提高光伏模組在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作中的轉(zhuǎn)換效率，還能很大程度上提高整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。預(yù)計(jì)2023年全球微型逆變器出貨量將達(dá)13.39GW，且未來(lái)五年將保持年化70%的增長(zhǎng)率。當(dāng)前光伏微型逆變器的通信方式有兩種，一種是采用電纜連接通信，另一種是無(wú)線(xiàn)通信方法（主要是ZigBee技術(shù)）。無(wú)線(xiàn)方式由于安裝便捷，且具有天然的電隔離效果，安全性也更高，因而已經(jīng)成為市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。新技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，除了它能解決我們的問(wèn)題外，還需要能帶來(lái)足夠的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，降低應(yīng)用推廣的入門(mén)成本。而CC2340這款德州儀器（Texas Instrument）推出的支持Zigbee的無(wú)線(xiàn)通信芯片，恰恰是為這一新趨勢(shì)應(yīng)運(yùn)而生。而這點(diǎn)，可能是其開(kāi)發(fā)者TI也未意識(shí)到的。為什么呢？客官您繼續(xù)往下看。

ZigBee是一種低速率的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，其最大的特點(diǎn)就是天然支持MESH組網(wǎng)，使得其穩(wěn)定性和組網(wǎng)能力十分出色。此外，ZigBee的本地化部署給應(yīng)對(duì)各種特殊情況帶來(lái)了良好的穩(wěn)定性。以ZigBee為基礎(chǔ)的產(chǎn)品能夠在微型逆變器系統(tǒng)中完成工作，并且具有較高的穩(wěn)定性和組網(wǎng)能力。微型逆變器適用于戶(hù)用或小型工商業(yè)系統(tǒng)，非常適合使用ZigBee組網(wǎng)。

圖 1 微型逆變器

TI在ZigBee領(lǐng)域早有布局。它的CC2530、CC265x都有得到廣泛應(yīng)用。而TI新推出的CC2340則在性?xún)r(jià)比方面做到了碾軋優(yōu)勢(shì)。該SoC以4x4 RGE QFN24 和5x5 RKP QFN40 兩種封裝出品，帶48MHz MCU，待機(jī)功耗710 nA，休眠功耗150nA，接收電流5.3mA， 最高功率+8dbm 情況下，輸出電流小于11mA。這些性能，相比之前世代的芯片都有大幅提高。在此情況下，TI發(fā)布的起始價(jià)格僅為0.79美元。采用TI CC2340勢(shì)必提高微型逆變器的無(wú)線(xiàn)通信性能并有效降低方案的終端成本，為廠(chǎng)商打造足夠的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。下表是TI CC2340、CC2530和CC265x Soc的參數(shù)對(duì)比。

表 TI 2340、CC2530和CC265x SoC對(duì)比

微型逆變器系統(tǒng)中，每塊組件都有獨(dú)立的MPPT，組件之間的發(fā)電互不影響，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每塊組件的控制，即組件級(jí)控制，通過(guò)智能運(yùn)維系統(tǒng)，可以查看每一塊組件的位置及發(fā)電情況等信息，可以更快、更精準(zhǔn)地定位故障問(wèn)題。

微型逆變器系統(tǒng)采用ZigBee無(wú)線(xiàn)通訊方式，能量通信器ECU和微型逆變器內(nèi)置ZigBee模塊，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈、多級(jí)跳轉(zhuǎn)、優(yōu)化路徑通訊。通過(guò)ZigBee MESH網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，能量通信器ECU負(fù)責(zé)收集和傳輸微逆變器發(fā)電數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以通過(guò)有線(xiàn)/Wi-Fi/4G網(wǎng)關(guān)接入因特網(wǎng)上傳到云平臺(tái)，用戶(hù)可以通過(guò)電腦或者手機(jī)等終端設(shè)備隨時(shí)隨地查看系統(tǒng)的發(fā)電情況，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能告警、統(tǒng)計(jì)分析、遠(yuǎn)程升級(jí)控制等。MESH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂徐`活的通訊模式，當(dāng)其中一個(gè)逆變器出現(xiàn)問(wèn)題，數(shù)據(jù)也可以沿著其他的逆變器或者直接與能量通信器ECU自動(dòng)進(jìn)行傳輸，不會(huì)因一臺(tái)逆變器的通訊問(wèn)題而影響整個(gè)系統(tǒng)的通訊。每臺(tái)ECU可監(jiān)控上百臺(tái)逆變器，微型逆變器之間具有無(wú)線(xiàn)信號(hào)中繼功能，可以接力傳輸通訊信息，整個(gè)系統(tǒng)組網(wǎng)搭建成一個(gè)MESH 自組網(wǎng)，傳輸速度更快更穩(wěn)定。

圖 2 微型逆變器系統(tǒng)ZigBee組網(wǎng)

???ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)特點(diǎn)

01.低功耗

ZigBee的低耗電待機(jī)模式使得2節(jié)5號(hào)干電池可以支持一個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6-24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)時(shí)間。相比之下，藍(lán)牙只能工作數(shù)周，Wi-Fi只能工作數(shù)小時(shí)，這是ZigBee的突出優(yōu)勢(shì)。

02.低成本

通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議，ZigBee的成本非常低，不到藍(lán)牙的1/10，降低了對(duì)通信控制器的要求。根據(jù)預(yù)測(cè)分析，使用8051的8位微控制器，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32 KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)只需要4 KB代碼。另外，ZigBee的協(xié)議專(zhuān)利免費(fèi)。

03.低速率

ZigBee的通訊速率為250 kbps，適合低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。

04.近距離

ZigBee的傳輸范圍通常在10~100米之間，通過(guò)提高RF****功率，傳輸范圍可擴(kuò)展到1-3千米。這些傳輸距離是相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離。通過(guò)路由和節(jié)點(diǎn)間的中繼，傳輸距離可以進(jìn)一步擴(kuò)展。

05.短時(shí)延

ZigBee的響應(yīng)速度較快，只需15 ms即可從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)，節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)只需30 ms。既提高了響應(yīng)速度，又節(jié)省電力。相比之下，藍(lán)牙需要3~10 s才能建立連接，Wi-Fi需要3 s才能完成連接。

06.高容量

ZigBee可以采用星形、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理多個(gè)子節(jié)點(diǎn)。一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可以管理最多254個(gè)子節(jié)點(diǎn)，同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可以由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大型網(wǎng)絡(luò)。這種高容量的架構(gòu)可以適應(yīng)不同規(guī)模和復(fù)雜度的應(yīng)用。

07.高安全

ZigBee提供三級(jí)安全模式，包括無(wú)安全設(shè)置、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)，以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對(duì)稱(chēng)密碼，以確定其安全屬性。這種靈活的安全設(shè)置可滿(mǎn)足不同應(yīng)用的安全需求，保護(hù)數(shù)據(jù)不受到未經(jīng)授權(quán)的訪(fǎng)問(wèn)。

08.免許可頻段
ZigBee使用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，其中包括915MHz(美國(guó))，868MHz(歐洲)和2.4GHz(全球)，不需申請(qǐng)就可以免費(fèi)使用。

深圳信馳達(dá)科技結(jié)合微型逆變器系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)復(fù)合賽道的需求，繼推出CC2530系列ZigBee模塊、CC265x系列多協(xié)議無(wú)線(xiàn)模塊（支持ZigBee協(xié)議）之后，推出了基于TI CC2340無(wú)線(xiàn)SoC的RF-BM-2340Bx系列ZigBee模塊，可以?xún)?nèi)嵌入微型逆變器，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)在遠(yuǎn)端讀取微型逆變器數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程控制。

RF-BM-2340Bx系列無(wú)線(xiàn)模塊支持ZigBee自組網(wǎng)技術(shù)，+8 dBm****功率，具有多個(gè)封裝尺寸、支持PCB天線(xiàn)和IPEX座的無(wú)線(xiàn)輸出方式、具有高性能、低功耗、高可靠性、高性?xún)r(jià)比、組網(wǎng)靈活便捷、支持大規(guī)模節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)等特性。隨著TI CC2340系列SoC的推出，我們可以期待它在微型逆變器市場(chǎng)上有大規(guī)模應(yīng)用，尤其是基于CC2340的ZigBee模塊。因此，讓我們拭目以待CC2340 SoC市場(chǎng)化的表現(xiàn)。

關(guān)于信馳達(dá)

信馳達(dá)科技的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在無(wú)線(xiàn)通信模塊行業(yè)擁有多年的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，致力于為客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的無(wú)線(xiàn)射頻解決方案和產(chǎn)品服務(wù)。作為美國(guó)TI第三方IDH，信馳達(dá)科技將持續(xù)推動(dòng)著藍(lán)牙及多協(xié)議產(chǎn)品的市場(chǎng)普及和技術(shù)進(jìn)步，對(duì)TI的第四代無(wú)線(xiàn)SoC----CC2340進(jìn)行全方位的支持，加速其在市場(chǎng)上的推廣和應(yīng)用。欲了解更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)公司網(wǎng)站www.szrfstar.com或關(guān)注微信公眾號(hào)“信馳達(dá)科技”，購(gòu)買(mǎi)樣品請(qǐng)?jiān)谔詫欰PP上搜索“信馳達(dá)”進(jìn)入官方店鋪購(gòu)買(mǎi)。