如期而至--新能源一直是我国乃至全世界这几年最为关注的话题，不可再生资源逐年递减，地球出现温室效应，都成为了新能源发展的推动力。这一期，我们就来说说新能源和电子有着怎样密不可分的关系。

先看百度百科，新能源( NE）：又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

以上我们可以看到，太阳能，应该是目前我们身边应用最多的能源。从一个小小计算器就可以看到太阳能的身影，往大了看，卫星早年间也是使用太阳能进行运行的。

那么将太阳能直接转换成电能的技术，我们称之为光伏发电技术。是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地；光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。

现在我们已经看到新能源和电子的关系了，如果没有半导体的应用，一切新能源都无法被转化成我们能利用的动能。

讲解一下太阳能光伏发电系统应用领域。

一、用户太阳能电源：（1）小型电源10－100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；（2）3－5KW家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

二、交通领域：如航标灯、交通／铁路信号灯、交通警示／标志灯、高空障碍灯、高速公路／铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

三、通讯／通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播／通讯／寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

四、石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象／水文观测设备等。

五、家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

六、光伏电站：10KW－50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。

七、太阳能建筑：将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。

八、其他领域包括：（1）与汽车配套：太阳能汽车／电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等；（2）太阳能制氢加燃料电池的再发电系统；（3）海水淡化设备供电；（4）卫星、航天器、空间太阳能电站等。

在这么多的应用里，MCU又起到了至关重要的作用。MCU通过MOSFET控制模块实现对蓄电池的优化充电，按照铅酸蓄电池的特性，充电过程采用双标三阶段浮充法，把充电的过程分为三个阶段。

第一阶段： 大电流灌充阶段 (high current bulk charge state)由电压采样电路获取蓄电池的电压状况，当电压小于过标准开路电压(Voc)时，太阳能电源以其所获的最大电流对蓄电池充电(最大电流对不同功率的系统取值不同，可按C/5充电率取值，其中C为蓄电池容量)，由于太阳能电池的电流与天气状况有关，所以大电流的取值将在一定范围之内。保持大电流充电至Voc，进入下一阶段。第一阶段的充电程度可达70%-90%。

第二阶段： 过电压恒充阶段 (over charge state) 以恒定的过标准电压(Voc)充电，直到充电率降至Ioct进入下一阶段充电过程。第二阶段的充电程度近100%。

第三阶段：浮充阶段 (float charge state) 以恒定精确的浮充电压Vf进行浮充。蓄电池充满后，以浮充方式维持电压。浮充电压的选择对蓄电池的寿命尤为重要，即使5%的误差也将使得蓄电池的寿命缩短一半。对太阳能电池和负载的保护，逻辑控制系统防止负载对蓄电池造成过放电，放电过深会严重损坏蓄电池。同时也要提供短路、负载过压保护。 逻辑控制系统还提供了用户操作界面，显示充电或放电状态、显示蓄电池电压、容量多少及充放电电流的大孝显示数据、记录数据、发出告警信号和灯光显示和进行远程通讯等功能，使得光伏系统的维护和检修更加方便。

通过这几个阶段，我们发现NXP中LPC5400系列非常适合光伏发电这个行业的应用。凭借220MHz超高主频及丰富高性能外设优势，可以高效地处理逆变器的复杂控制演算法，替代DSP，实现降本增效。高级计时器可输出三相互补PWM波形，满足正弦波逆变需要的高频波形。支持数据密集型应用的复杂算法。

这一期我们将新能源中太阳能的部分聊了一下，下一期我们再说说其他类型的新能源。