芯象半导体客户基于SIG996开发SolarBox光伏监控器

在“碳达标”和“碳中和”大背景下，光伏发电迎来巨大的发展机遇，正在成为能源行业向清洁低碳转型的主力军，前景广阔。而安全则是光伏电站的命脉，也是取得投资回报的根基所在。

在所有安全隐患中，电站火灾是最严重的，而80%以上的电站失火与直流侧故障有关。组件级关断功能可有效降低以直流拉弧为代表的直流侧故障引起的危害，如电站起火、高压直流电对运维和消防人员人身形成的安全威胁等。

目前在国外已经对光伏电站组件级关断功能提出强制性要求，国内也有相关部委和地方提出了相应的要求。同时，组件级的数据也是光伏运维和优化的关键。组件级实时数据可以为组件方阵的精细管理和优化提供必须的支持。

由于技术和成本方面的限制，当前市场主流的光伏关断器存在“不具备远程监测预警功能”、“没有组件旁路功能”以及“可扩展和升级能力不足”等缺点。

芯象半导体主控-计算-通信一体化PLC-IoT芯片SIG996，配置业内超高规格主控+计算双内核，芯片底层支持高速电力线载波通信技术，自适应组网，兼容国内电力行业标准以及国际IEEE1901.1标准，提供高精度FFT运算库。基于SIG996开发的光伏监控模组，可广泛应用于光伏组件关断器、监控器和光伏优化器。

日前，芯象半导体客户基于SIG996开发的SolarBox光伏监控器应用于分布式光伏电站，已成功完成试点。基于SIG996强大的处理能力，客户创新性地开发出“一拖三”光伏监控器，一个监控器可以同时监控三个光伏组件，大幅降低光伏电站应用成本。

小小的身材，却可以给光伏新能源注入无限的科技创新活力，带动大大的经济效益提升。

正文

在“碳达标”和“碳中和”大背景下，光伏发电迎来巨大的发展机遇，正在成为能源行业向清洁低碳转型的主力军，前景广阔。

无论是集中式还是分布式，安全都是光伏电站的命脉，也是取得投资回报的根基所在。

不管在地面、山地、屋顶等光伏电站场景，安全都是一票否决性的原则问题。火灾，是光伏电站的最大安全隐患。据统计，2013年以来国内光伏行业已发生近百起火灾事故。光伏电站的快速建设与消防安全隐患问题形成突出矛盾。

由于安装环境复杂，光伏电站发生火灾的风险高。80%以上的电站失火与直流侧故障有关。过去在发生事故时，尽管能够关闭电网电源和逆变器，但光伏组件及其到逆变器或控制器的导线仍然带直流高压电，对运维和消防相关人员的人身安全构成巨大威胁。在分布式光伏电站场景下，电站失火很可能引发业主生命财产的巨大损失，因此电站失火所可能造成的继生灾害往往是无法承受的。

组件级关断功能可将光伏面板组件电压降至安全电压，有效防止电击等安全隐患，保障维修/消防人员生命安全。2019年1月，美国国家电工规范（NEC） 正式实施NEC690.12-2017法规，要求在紧急情况下光伏系统能快速关断每一块光伏组件之间的连接，英文名为Rapid Shutdown（简称RSD）。

快速关断功能的要点是：启动关断设备之后，在30秒内，界限范围外电压降低到30V以下，界限范围内电压降低到80V以下，也就是要求“组件级关断”。当光伏组件所在的建筑需要维修或消防施救时，组件级关断功能将组件电压降至安全电压，可有效防止电击等安全隐患，保障运维/消防人员生命安全。

2021年11月26日，国家能源局发布《关于加强分布式光伏发电安全工作的通知（征求意见稿）》。征求意见稿从分布式光伏的“主体责任”、“规划选址”、“项目设计”、“施工安全”、“并网安全”等多个角度提出了更为严格的要求。在其中“并网安全”这部分，提出光伏组件应具有安全关断保护功能，保证逆变器关机，交流断电后，系统子阵外直流电压低于安全电压。

组件级快速关断是安全运营的基础，而组件级的数据则是光伏运维和优化的关键。组件级实时数据可以为组件方阵的精细管理和优化提供必须的支持。

由于技术和成本方面的限制，当前市场主流的光伏关断器存在如下缺点：

1、只具备本地或者远程一键关断功能，不具备远程监测和预警功能；

2、光伏组件是串联安装的，当前主流关断器只能关断无法旁路，关断其中任意一块光伏面板，就会导致整个组串甚至整个分布式发电站无法输出发电电流，造成能源浪费和经济效益下降；

3、产品大多不具备可扩展可升级能力，仅具备已有的关断器功能；

芯象半导体PLC-IoT芯片SIG996

芯象半导体主控-计算-通信一体化PLC-IoT芯片SIG996，配置业内超高规格主控+计算双内核，芯片底层支持高速电力线载波通信技术，自适应组网，兼容国内电力行业标准以及国际IEEE1901.1标准，提供高精度FFT运算库。基于SIG996开发的光伏监控模组，可广泛应用于光伏组件关断器、监控器和光伏优化器。

基于芯象半导体SIG996芯片的光伏监控模组

每个光伏组件配备一只光伏监控器，可以实时监控每个组件的电流、电压、温度，在发生故障时（包括高温失火在内），可以远程或者现场本地一键关断，切断每个组件电能输出，500毫秒内一键消除直流高压，保障运维人员或者消防人员工作人身安全，完美实现全自动“组件级快速关断”的功能。

同时，行业客户基于SIG996开发的SolarBox光伏监控器方案能够实现单个组件旁路关断，而保持整个组串依然连通，有效快速淘汰故障组件的同时，光伏组串整体仍保持正常工作，继续输出发电电流，避免能源浪费和经济效益损失。

行业客户基于SIG996开发的SolarBox光伏监控器

目前，芯象半导体客户基于SIG996开发的SolarBox光伏监控器应用于分布式光伏电站，已成功完成试点。基于SIG996强大的处理能力，客户创新性地开发出“一拖三”光伏监控器，一个监控器可以同时监控三个光伏组件，大幅降低光伏电站应用成本。

更重要的是，未来通过软件升级，基于SIG996开发的SolarBox光伏监控器能够支持“光伏电站直流拉弧检测”功能，从初始的“关断器”真正进化成“监控器”，进一步大幅提升远程实时在线运维能力。

小小的身材，却可以给光伏新能源注入无限的科技创新活力，带动大大的经济效益提升。

在“万物互联”的大趋势下，物联网作为通信业新兴领域，产业市场规模不断扩大，物联网技术拥有不可估量的商业价值。在“双碳”及构建以新能源为主体的新型电力系统的目标下，电力物联网发展有望提速。

芯合四象，物联八方。芯象半导体将全力以赴，以创新迎接挑战，以实力面向市场，以全新的PLC物联通信系列和蜂窝物联通信系列芯片、模组和行业方案助力中国经济发展和数字化转型，为中国现代化建设贡献自己的绵薄之力。

我们期待着与业内新老客户和产业链各界伙伴开展形式多样的合作：

战略合作伙伴——基于我司在数模混合信号处理SoC芯片设计领域的积累，寻求在数字能源领域，新能源综合服务领域战略合作伙伴，共同开展面向数字能源方向的产业合作，积极打造从底层技术到行业综合应用的生态示范案例。

试点项目征集——希望合作方提供分布式电站应用试点，开展小批测试、规模测试、可靠性测试等合作，我司产品可以率先布置于项目方应用场景，并提供最高优先级的技术支持和定制特性支持。

需求特性征集——希望合作方从产业实际应用角度，提出特性需求和行业痛点，帮助我们完善产品定义，加速新产品、新特性和新功能的产业化。

底层技术联合研发——基于芯象半导体主控-计算-通信一体化SoC芯片，联合开展面向数字能源领域的控制类，边缘计算类，通信类底层技术研发和产业实施。　

      审核编辑：彭静