智能電網(wǎng)（Smart Grid）指電網(wǎng)的智能化（智能電力）,，也被稱為“電網(wǎng)2.0”,，它是基于集成的高效雙向通信網(wǎng)絡(luò)，采用先進(jìn)的傳感技術(shù)和測量技術(shù),，先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)與控制方法，以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)而構(gòu)建的智能化應(yīng)用,，以實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠,、安全、經(jīng)濟,、高效運行,，環(huán)境友好和使用安全目標(biāo)。為了實現(xiàn)更高效率的電能轉(zhuǎn)換,，發(fā)電,、輸電,、變電、配電,、用電等智能化設(shè)備設(shè)施使用的控制芯片需要具有更高的性能,、更強的實時性，更好的運行穩(wěn)定可靠性,。

　　國民技術(shù)擁有高性能SoC架構(gòu)技術(shù),、低功耗技術(shù)、數(shù)?；旌显O(shè)計架構(gòu)技術(shù),、高可靠性技術(shù)、安全性技術(shù)等核心技術(shù)并持續(xù)創(chuàng)新,，基于成熟的ARM內(nèi)核,，在業(yè)內(nèi)率先推出了40nm工藝制程的32位N32系列通用MCU產(chǎn)品，憑借高可靠性,、高穩(wěn)定性,、高集成特性等優(yōu)勢特點，N32系列MCU可用于采集器,、專變采集終端,、能源控制器、斷路器,、電表,、數(shù)顯表等低壓配電場景。芯片內(nèi)置有國際/國密雙標(biāo)準(zhǔn)密碼算法硬件加速引擎,，支持HPLC升級應(yīng)用,。今年將推出的更高性能N32H系列MCU產(chǎn)品可滿足電網(wǎng)配變電終端新標(biāo)準(zhǔn)要求，可用于高壓配電FTU/TTU/DTU三合一統(tǒng)一平臺應(yīng)用,，進(jìn)一步拓展電力能源領(lǐng)域市場,。

　　目前，N32系列通用MCU的多款型號已批量應(yīng)用于光伏關(guān)斷器,、智能斷路器,、繼電器、采集器,、營配終端,、變頻器、逆變器,、電能計量,、BMS與儲能電源,、充電樁等多個電力能源產(chǎn)品,，并獲得行業(yè)客戶廣泛認(rèn)可,。

　　電力應(yīng)用案例

　　1. 低壓配電端案例--光伏關(guān)斷器

　　當(dāng)電網(wǎng)側(cè)停電時，光伏關(guān)斷器既能通過失壓保護,、防孤島保護功能輔助防止光伏系統(tǒng)反送電,，又能實時監(jiān)測開關(guān)狀態(tài)，驗證涉網(wǎng)保護是否正確和可靠地動作,，可實現(xiàn)電力載波信號的調(diào)制解調(diào),，市電異常檢測，異常時發(fā)送關(guān)機命令,，溫度采樣及過溫保護,，以及相關(guān)信息監(jiān)控等。通過電力載波方式進(jìn)行通信無需另外增加通信線,，可以降低系統(tǒng)成本及減少系統(tǒng)故障點,。

　　N32G430、N32G435等系列產(chǎn)品的功能與性能滿足光伏關(guān)斷器主控MCU要求,，并且已經(jīng)得到量產(chǎn)使用,。

　　N32G430實現(xiàn)光伏關(guān)斷器具有如下應(yīng)用優(yōu)勢：

　　1） 采用高性能M4F內(nèi)核，具有128MHz主頻,，64KB Flash配備16KB SRAM,，執(zhí)行保護算法效率更高，響應(yīng)更及時,。

　　2） 高達(dá)5Msps采樣率的12bit ADC,，采樣及異常響應(yīng)速度更快。

　　3） 自帶硬件加密存儲及分區(qū)隔離保護功能,，可防止對軟件算法的破解,。

　　2. 低壓配電端案例--智能斷路器

　　相比傳統(tǒng)斷路器，智能斷路器集監(jiān)控,、保護,、通信為一體，增加了計量,、故障指示,、遠(yuǎn)程控制、APP控制等功能,，對于電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,、可靠性、安全性非常重要,，不僅可防止過載而引發(fā)火災(zāi),，還可實現(xiàn)高用電量設(shè)備的節(jié)電管理和能耗分析等智能化管理，可用于建筑智能化系統(tǒng),、移動基站,、智慧充電樁等各種用電場所的供電系統(tǒng)的安全用電管理,。

　　根據(jù)智能斷路器產(chǎn)品性能要求不同，國民技術(shù)有多款產(chǎn)品可以很好匹配,，并已得到廣泛量產(chǎn)使用,，包括N32G031、N32G430,、N32L40x,、N32G455、N32G457,、以及N32WB452（藍(lán)牙MCU）,。

　　基于N32G455芯片實現(xiàn)的智能斷路器具有人機交互、電壓和電流監(jiān)控測量,、繼電器開關(guān)控制,、ADC模擬量采集、E2PROM讀寫,、液晶顯示等功能,。

　　N32G455應(yīng)用優(yōu)勢：

　　1） 具有144MHz高主頻，高達(dá)180DMIPS,，提升算法運行效率和產(chǎn)品實時響應(yīng)能力,。

　　2） 5Msps高速12bit ADC，保證溫度等模擬量的精確實時采樣,。

　　3） 支持SPI,、UART等多種接口，接口資源豐富,，可拓展性好,。

　　4） 內(nèi)置硬件加密，保護敏感數(shù)據(jù)和算法代碼安全,。

　　5） -40℃~105℃工業(yè)級溫度范圍和±4kV ESD抗靜電,，提升抗干擾能力。

　　3. 用電端案例--智能變頻器

　　隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,，變頻器應(yīng)用十分廣泛,。變頻器根據(jù)電機的實際需要來調(diào)整輸出電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能,、調(diào)速的目的,。除了產(chǎn)品性能和品質(zhì)保障要求，過流,、過壓,、過載保護等故障保護，以及知識產(chǎn)權(quán)保護等因素，也是變頻器需要考慮的問題,。

　　該類應(yīng)用中已獲得量產(chǎn)的型號包括N32G031,、N32G435、N32G455,、N32G457等，其中國民技術(shù)N32G435等系列具有接口豐富,、系統(tǒng)穩(wěn)定,、開發(fā)簡易、加密安全等特點,，可為變頻器實現(xiàn)人機UI交互,、電機PWM驅(qū)動、ADC多路模擬量采集,、SPI Flash讀寫,、片內(nèi)Flash加密存儲以及讀寫保護等多種功能提供支持。

　　N32G435應(yīng)用優(yōu)勢：

　　1） 采用Cortex-M4F內(nèi)核,，108MHz主頻,，支持浮點運算和DSP指令，達(dá)135DMIPS,，內(nèi)置2KB 指令緩存,，支持Flash加速單元執(zhí)行程序0等待。

　　2） PWM觸發(fā)ADC采樣,，死區(qū)時間可編程的互補輸出,，外部信號與定時器互聯(lián)的同步電路，具有對電機的精確控制能力,。

　　3） 高達(dá)52個GPIO,，2路SPI，6路UART,，16路ADC等豐富資源,。

　　4） 硬件密碼引擎，F(xiàn)lash加密存儲,，不可逆的讀寫保護設(shè)置,。

　　4. 用電端案例--逆變器

　　逆變器是基于電壓逆變工作原理將DC轉(zhuǎn)化為AC的一種特殊變壓器，在汽車,、戶外用電,、應(yīng)急電源等場所用于將電池或電瓶供給的低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20V交流電供設(shè)備使用。

　　該類應(yīng)用中已獲得量產(chǎn)的型號包括N32G430,、N32G031,、N32G435、N32G455等，其中基于N32G455實現(xiàn)的逆變器具有三大特點：一是啟動速度快,，轉(zhuǎn)換效率高,；二是安全性能好，產(chǎn)品具備短路,、過載,、過/欠電壓、超溫等保護功能,；三是帶負(fù)載適應(yīng)性與穩(wěn)定性強,。

　　N32G455應(yīng)用優(yōu)勢：

　　1） 32位高性能ARM Cortex-M4F，運行速率最高144MHz,。

　　2） 高穩(wěn)定性,，滿足-40℃~105℃工作溫度范圍，無懼戶外各種惡劣天氣條件影響,。

　　3） 內(nèi)置高性能模擬接口,，具有4個12bit 5Msps高速ADC，支持差分模式,；帶4個軌到軌運算放大器等模擬資源,。

　　4） 通訊接口豐富，配置了7個串口,，3個SPI接口,，4個I2C接口，以及2個CAN總線接口等,。

　　5） 豐富的定時器資源：集成2個高級定時器,，每個定時器有4個獨立的通道，其中3個通道支持6路互補PWM輸出,，最高控制精度6.9nS,。

　　6） 內(nèi)置密碼算法硬件加速引擎，具有高安全性,。

　　5.計量端案例——電表協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊（采集器）

　　對用戶用電進(jìn)行智能化管理不僅可以降低運營成本,，而且可以提高能源使用效率。采集器位于電表和集中器之間,，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集不同時段（峰,、谷、平）電表數(shù)據(jù),，保存,、通過響應(yīng)集中器的命令上傳數(shù)據(jù)或者向電表下傳執(zhí)行命令（如切斷用戶用電）。

　　基于N32G455的電表協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊通過RS232等通訊方式管理多個電表和收集電表數(shù)據(jù),，然后通過電力載波把這些電表的數(shù)據(jù)上傳給集中器,，適用于集中裝表的情況,，可使用它來采集每個電表的數(shù)據(jù)。

　　N32G455應(yīng)用優(yōu)勢：

　　1） 豐富通信接口,，3路USART實現(xiàn)RS485,、無線模塊數(shù)據(jù)、RS232數(shù)據(jù)交換,。

　　2） 144MHz高主頻,，180DMIPS，支持高速運算處理能力：

　　● 支持多種規(guī)約解析,，包括：DL/T645,、DL/T376.1、DL/698.45,。

　　● 實時傳輸多參數(shù),，如：有功電度,、無功電度,、功率因素、A相電壓,、B相電壓,、C相電壓傳輸和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

　　● 可同時處理多達(dá)8塊電表數(shù)據(jù)上傳及電表狀態(tài)控制,。

　　6. 計量端案例--三相導(dǎo)軌式電能表

　　三相電能表是基于三相電的智能電能表,，由測量單元、數(shù)據(jù)處理單元,、通信單元等組成,。三相導(dǎo)軌式電能表采用模塊化結(jié)構(gòu)，體積小巧,，安裝方便,，運行可靠，為低壓照明終端的電能計量提供了有效的解決方案,，可廣泛應(yīng)用于樓宇,、商場、會展中心,、學(xué)校,、機場、港口及工廠等用電計量,。

　　電力計量場景推薦型號包括N32G430,、N32G452、N32L406,、N32G435,、N32G455,。其中N32L406采用增強工業(yè)級可靠性技術(shù)，適應(yīng)復(fù)雜電氣環(huán)境,，增強電表可靠性,。基于N32L406實現(xiàn)的三相導(dǎo)軌式電能表的主要功能特點包括：強弱電分離設(shè)計,、雙向電能計量,、預(yù)付費、參數(shù)可編程等,。

　　N32L406應(yīng)用優(yōu)勢：

　　1） 基于Cortex-M4F內(nèi)核,，支持FPU浮點運算，提供1.25DMIPS/MHz的優(yōu)異性能,。

　　2） 在STOP2模式下工作電流約為2uA,，4MHz低功耗運行模式工作電流在1mA以內(nèi)，可以有效降低產(chǎn)品功耗,。

　　3） 片內(nèi)集成2個SPI,，速率可達(dá)16Mbps；5個串口波特率可配置,，支持DMA,，最高波特率可達(dá)2Mbit/s，可以滿足電表產(chǎn)品各種應(yīng)用功能高速接口需求,。

　　4） 芯片具備硬件級高安全性,，為代碼安全以及用戶數(shù)據(jù)安全提供保護。

　　7. 能量儲存案例--短交通電池BMS控制板

　　BMS是專門用來進(jìn)行電池運行管理的模塊,，N32G031,、N32G43x、N32L40x,、N32G452,、N32WB452（藍(lán)牙MCU）等系列MCU已經(jīng)應(yīng)用消費，工業(yè),、汽車領(lǐng)域的BMS電池管理系統(tǒng)中,，其中基于N32G45x實現(xiàn)的短交通電池BMS控制板具有高效節(jié)能、安全保護,、實時監(jiān)控,、可擴展性好等功能特點。

　　N32G452應(yīng)用優(yōu)勢：

　　1） 144M主頻,，F(xiàn)LASH支持ICACE和預(yù)取,，支持FPU和MMU指令，可高效率運行SOC,、SOP,、SOH等BMS核心控制算法,，精準(zhǔn)修正單節(jié)電池充/放電狀態(tài)，實現(xiàn)總輸入/輸出功率和電池組健康狀態(tài)的檢測,。

　　2） 內(nèi)置2個5Msps采樣率的12bit獨立ADC,，可同時工作，多達(dá)16個采樣通道,，輕松實現(xiàn)過壓檢測,、欠壓保護、短路關(guān)斷,、溫度檢測,、電池均衡控制等各種安全保護功能。

　　3） 豐富的外設(shè)接口,，支持UART,、IIC、SPI等接口,，同時支持CAN,，實現(xiàn)故障診斷和警告上報，支持BMS系統(tǒng)的無線連接管理與監(jiān)控,。

　　4） 接口靈活,，單芯片滿足未來新國標(biāo)應(yīng)用,，可通過手機APP對BMS控制板固件進(jìn)行升級

　　5） 選擇內(nèi)置BLE的N32WB452系列MCU,，可實現(xiàn)手機APP升級BMS控制板固件，并且FLASH自帶加密存儲功能,，保護用戶算法代碼,。

　　8. 能量儲存案例--戶外電源

　　戶外電源主要由內(nèi)置電池組、MPPT模塊,、雙向逆變模塊以及直流輸出模塊等模塊單元組成,，各個模塊都需要內(nèi)置MCU來實現(xiàn)狀態(tài)采集、功能控制,、通信和保護等功能,，國民技術(shù)多款MCU產(chǎn)品獲得國內(nèi)移動儲能行業(yè)標(biāo)桿用戶應(yīng)用。N32G031,、N32G430,、N32L403、N322G455等MCU已被用于電源主控,、顯示,、AFE前端或逆變模塊，具有高性能,、低功耗,、高集成度,、高可靠性、安全等特點,。

　　N32G031,、N32G430、N32L403,、N322G455應(yīng)用優(yōu)勢：

　　1） 系列化的產(chǎn)品可滿足主控板,、顯示板、逆變,、MPPT,、BMS等多種功能模塊的應(yīng)用需求。

　　2）內(nèi)置先進(jìn)模擬外設(shè),，包括5Msps 12bit ADC,，比較器和運放等，可節(jié)省外部芯片,。

　　3） 內(nèi)置Segment LCD驅(qū)動,，可直接驅(qū)動無源液晶進(jìn)行電源狀態(tài)顯示。

　　4） 提供信息安全解決方案,。

　　5） 高可靠性,，全系列支持105℃耐溫。

　　電力行業(yè)應(yīng)用N32系列MCU主要資源

　　發(fā)力電力能源,！N32系列MCU全面助力“綠色化”發(fā)展

　　關(guān)于國民技術(shù)

　　國民技術(shù)股份有限公司（簡稱：國民技術(shù)）2000年源于國家“909”集成電路專項工程成立,，2010年創(chuàng)業(yè)板上市（股票代碼：300077），是通用MCU,、安全芯片領(lǐng)先企業(yè)和國家高新技術(shù)企業(yè),，擁有博士后科研工作站?？偛课挥谏钲?，在北京、上海,、武漢,、西安、重慶,、香港,、新加坡、洛杉磯,、日本等地設(shè)有分支機構(gòu),。主營產(chǎn)品包括：通用MCU、安全芯片,、可信計算芯片,、智能卡芯片,、藍(lán)牙芯片、RCC創(chuàng)新產(chǎn)品等,，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證,、電子銀行、電子證照,、移動支付與移動安全,、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)控制,、智能家電及智能家庭物聯(lián)網(wǎng)終端,、消費電子、電機驅(qū)動,、電池及能源管理,、智能表計、醫(yī)療電子,、汽車電子,、安防、生物識別,、通訊,、傳感器、機器自動化等應(yīng)用方向,。

更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<