國民技術MCU+BMS雙芯驅動光儲充，以智能控制與安全高效賦能能源未來

     隨著全球能源結構向清潔化、智能化轉型，光伏+儲能+充電（光儲充）一體化解決方案成為行業熱點。在這一領域中，微控制器（MCU）和電池管理系統（BMS）芯片作為核心控制單元，分別承擔系統智能化管理和電池安全高效運行的關鍵任務。國民技術MCU與BMS芯片產品憑借其高性能、低功耗和高檢測精度等優勢，正推動光儲充系統向更高效、更可靠的方向發展。 

     6月12日，在全球光儲融合前沿技術大會上，國民技術市場總監劉亞明與行業專家、用戶代表展開深入交流，重點探討N32系列MCU及 NB系列 BMS AFE產品在光儲充領域的應用優勢。會議聚焦如何通過高運算性能和高檢測精度的芯片技術提升能源管理效率、優化系統運行性能，并打造更安全可靠的用戶體驗。  

N32 MCU：光儲充系統的“智慧大腦”

     國民技術N32 MCU產品家族已形成完整的32位微控制器產品矩陣，包含38個產品系列、近300款型號，全面覆蓋Cortex-M0/M4/M7內核架構，主頻范圍48 MHz至600 MHz，在業內具有先進的工藝制程、創新性的雙核異構構架以及廣泛的全棧產品覆蓋等優勢。

     劉亞明在本次演講中詳細解析了國民技術MCU產品在光儲充領域的技術優勢：

01 高效能源管理，提升系統穩定性

     在光儲充系統中，能源的高效轉換與管理至關重要。MCU通過精準的算法控制，實現光伏MPPT（最大功率點跟蹤）優化、電池儲能智能管理（BMS）和充電樁動態功率分配。N32 MCU高算力（最高主頻600 MHz，性能達1284 DMIPS）、高精度（100 ps超高分辨率PWM輸出）和實時響應能力（支持Flash加速單元實現零等待執行程序），確保能源流動更高效，系統運行更穩定。

02 低功耗設計，延長設備續航

     光儲充系統通常需要7×24小時運行，MCU的低功耗特性可大幅降低待機功耗，可以幫助光儲充系統減少能源浪費，提升整體能效。 N32 MCU在低功耗設計方面支持：

— 休眠模式喚醒：N32 MCU支持RUN、SLEEP、Stop0、Stop2、Standby、VBAT等工作模式，根據工作場景切換工作模式，減少無效能耗。

— 動態電壓調節：可根據負載情況調整MCU運行頻率和電壓，優化能耗比。

03 高集成度，系統設計更靈活

     N32 MCU最大集成了高達4MB Flash存儲空間，1.5MB的SRAM空間，便于運行各種高效的能源計量與管理算法，除此之外集成了豐富的外設資源，如ADC、DAC、CMP等模擬外設，內部集成多個UART、USB、CAN/CAN FD和Ethernet等通信接口，讓系統設計更靈活。

04 實時響應與安全保護

     光儲充系統對安全性和實時性要求極高，MCU的實時性與安全性保障了光儲充系統的可靠性與智能化。

N32 MCU提供：  

     — 硬件級保護機制：多種芯片內硬件級保護機制、時鐘失效監測等故障的快速檢測與關斷機制。  

— 數據加密與安全啟動：防止黑客攻擊，保障用戶數據和設備安全。  

NB BMS+N32 MCU芯片協同助力安全高效

圖片

國民技術為光儲充市場提供完整的芯片級解決方案，通過MCU+BMS芯片協同創新，構建安全高效的能源管理系統。

產品矩陣與技術優勢：

BMS AFE芯片NB1802：高精度電池監測前端。

— 支持6-18串電芯監控。

— ±1.5 mV電壓檢測精度（-20 ℃~60 ℃）。

— 350 mA大電流被動均衡，最長90小時離線均衡。

— 1.5 Mbps菊花鏈通信，支持62顆級聯。

— 10路GPIO或模擬輸入,支持靈活配置Busbar測量通道。

NBT02：專用橋接芯片，支持環形拓撲通信。

NB1802與NBT02芯片將于年底發布。

廣泛的光儲充應用案例

     大會同期的2025 SNEC國際光伏儲能展，國民技術帶來了包括關斷器、逆變器、集中式架構儲能方案、數字電源、交流充電樁以及60KW直流充電樁等光儲充用戶案例與方案。

光伏關斷器應用

主控芯片：N32H474

優勢：

— 高性能：ARM Cortex-M4F@200 MHz，性能達250 DMIPS ,支持 DSP 指令和 MPU, 支持Flash加速單元實現零等待程序執行。

— 高精度定時器資源：1xSHRTIM (125 ps)、3xATIM(5 ns)、10xGTIM（5 ns/5.56 ns）。

— 高性能模擬：4x12-bit 4.7Msps ADC、8x12-bit DAC、4xPGA、7xCOMP。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應用特點：

主控芯片實時采集電壓、電流及溫度數據，通過磁耦合器模塊（RSM）依據SunSpec協議傳輸至快速關斷器（RSD），觸發光伏組件電氣解耦，確保30秒內電壓降至安全范圍。

逆變器應用

主控芯片：1xN32H765+ 2xN32H473

優勢：

N32H765

—高性能：ARM Cortex-M7@600 MHz，性能達1284DMIPS，雙精度浮點運算單元，支持DSP指令和MPU，支持Flash加速單元實現零等待程序執行。

— 高精度定時器資源：2x16-bit SHRTIM (100 ps)、4x16-bit ATIM(3.3 ns)、10x16-bit GTIM、4x32-bit BTIM、5x16-bit LPTIM。

— 高性能模擬外設：3x12-bit 5 Msps ADC（支持16-bit硬件過采樣，支持單端和差分模式）、6x12-bit DAC、 4xCOMP。

— 豐富的數字接口：15xU(S)ART、8xCAN FD。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

N32H473

— 高性能：ARM Cortex-M4F@200 MHz，性能達250 DMIPS,支持 DSP 指令和 MPU, 支持Flash加速單元實現零等待程序執行。

— 豐富的定時器資源： 3x16-bit ATIM(5 ns)、10x16-bit GTIM、2x32-bit BTIM、2x16-bit LPTIM。

— 高性能模擬外設：4x12-bit 4.7 Msps ADC、8x12-bit DAC、4xPGA、7xCOMP。

— 豐富的數字接口：8xU(S)ART(其中三個UART支持任意I/O映射), 2xCAN FD（任意I/O映射）。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應用特點：

主控MCU實現核心控制功能，包括： 

— MPPT（最大功率點跟蹤）

● 支持4路MPPT，獨立優化，適配不同朝向/傾角/陰影遮擋的光伏組串，提升發電效率。

● 21A大電流輸入，兼容182/210大尺寸高效組件，支持1.1倍直流超配，最大化利用組件功率。

— DC/AC轉換控制

● 采用高效IGBT/SiC MOS拓撲，轉換效率高達98.6%，降低能量損耗；支持寬電壓輸入范圍（200 V~1000V DC），適應不同光照條件下的組件輸出。

集中式架構儲能方案

芯片型號：

MCU：N32H47x/N32G45x

BMS AFE：NB1802

菊花隔離鏈通信芯片：NBT02

方案特點：

— 穩定檢測電池包電壓和溫度。

— 電壓精度±1.5 mV(常溫)，±3 mV(-40 ℃~125 ℃)；溫度精度0.5 ℃~1 ℃。

— 高可靠性菊花鏈（環狀）通信，支持正向/反向喚醒。

— 支持BusBar電壓采集（-1 V ~5 V），通道靈活可配。

— 低功耗

Active: 10 mA，

Shutdown: 15 uA。

數字電源方案

主控芯片：N32H474

優勢：

— 高性能：ARM Cortex-M4F@200 MHz，性能達250 DMIPS ,支持 DSP 指令和 MPU, 支持Flash加速單元實現零等待程序執行。

— 高精度定時器：支持12通道125ps超高分辨率相位可調的PWM輸出。

— 高集成度外設：4x12-bit 4.7 Msps ADC、8x12-bit DAC、4xPGA、7xCOMP、3xCAN FD。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應用特點：

單芯片實現500-5000W的多相FPC+LLC數字電源控制。

交流充電樁應用

主控芯片：N32G457

優勢：

— 最優效能成本比：ARM Cortex-M4F@144MHz，性能達180DMIPS，支持Flash加速單元實現零等待程序執行。

— 高集成度：7xU(S)ART、3xSPI（2個支持I2S）、4xI2C,1xUSB2.0、2xCAN2.0。

— 高安全：支持外部高速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應用特點：

N32G457作為整機控制器，實現充電槍狀態檢測、功率控制、充電模塊溫度監測、電量計量、語音播報，并通過4G或以太網將數據上傳至服務器。

直流充電樁應用

主控芯片: N32H474

優勢：

— 高性能：ARM Cortex-M4F@200 MHz，性能達250 DMIPS ,支持 DSP 指令和 MPU, 支持Flash加速單元實現零等待程序執行。

— 高精度定時器資源：支持12通道125 ps超高分辨率相位可調的PWM輸出。

— 高集成度外設：4x12-bit 4.7 Msps ADC、8x12-bit DAC、4xPGA、7xCOMP、3xCAN FD

等通信接口。

— 高安全：支持外部高速、低速時鐘失效檢測和防拆檢測等硬件防護機制，支持安全啟動，支持多種硬件加密算法。

應用特點：

— 控制充電啟停、預充電（避免電流沖擊）、恒流（CC）/恒壓（CV）模式切換，確保符合國標。

— 實時高精度調整PWM占空比，精確控制輸出電壓（200V-1000V）和電流（0-400A）。

— 通過 CAN總線與車輛BMS交互，獲取電池SOC、溫度、最大允許充電電流等參數，動態調整充電策略。

— 具備過欠壓保護、過流保護、絕緣監測、溫度保護和急停等功能。              

附錄：光儲充應用MCU推薦型號主要參數對比