全球 "双碳" 目标与新能源高比例渗透驱动下,储能应用正从大型集中式电站,快速下沉到户用、便携、应急备电等分布式场景。根据“弗若斯特沙利文”数据报告分析,2021~2025年全球户用储能系统市场规模复合年增长率达58.3%,从108亿元增长至676亿元,预计2031年将扩大到2900亿元。
其中1kW电源功率段处于便携储能与轻户用储能交汇区间,满足"可搬动、可并机、可并网" 需求,未来将保持高速增长。
面向户外储能、家庭备电、应急供电等场景,极海推出G32R502 1kW全数字控制双向储能逆变电源参考方案,采用全数字控制和图腾柱PFC+LLC两级架构,能为小功率双向储能逆变电源提供低成本、高可靠、高集成的数字控制参考设计。

G32R502 1kW储能逆变电源方案应用领域
G32R502 1kW储能逆变电源参考方案介绍
本方案采用图腾柱PFC+LLC两级功率单元:
前级图腾柱PFC单元,兼具整流与离网逆变功能;依托G32R502内置高速比较器实现电感电流逐周期(CBC)控制,可从容应对输出短路、容性负载突然切入;
后级谐振LLC半桥隔离式DC/DC变换器单元,由另一颗 G32R502独立控制,利用硬件谐振通道实现全范围软开关,搭配定谐振频率控制策略,保障LLC全工作区间高效运行。

G32R502 1kW储能逆变电源方案框图
方案关键参数
支持220V AC交流输入输出,输出频率可随AC充电输入频率自动切换;直流母线支持320V~450V 宽范围调节,兼容22V~28.8V 电池电压平台,适配25.6V 8串磷酸铁锂电池组。额定输出功率1000W,输出交流电压THD低于1%,AC充电功率最高1000W。

方案核心优势
全数字双向控制技术:集成逆变与充电功能于一体,输出频率可随AC充电输入频率50/60Hz自动切换,智能化程度高;
双芯独立控制:两颗G32R502分别控制PFC与和LLC,无需隔离芯片采样模拟信号,简化外围模拟采样电路,降低物料成本;
采用图腾柱PFC+半桥LLC拓扑,LLC定频工作,全工作范围实现软开关;
整机转换效率高:峰值放电转换效率高达94.930%,额定满载放电效率94.02%;充电最高转换效率94.51%,额定充电效率93.90%;
高效能&低失真:功率因数≥0.98,总谐波失真≤3%,额定转换效率≥90%。纯正弦波输出,保障精密用电设备安全稳定运行;
UPS不间断供电:支持UPS功能,市电掉电20ms内自动切换至逆变模式,切换过程平滑,关键负载不受影响。

G32R502 1kW储能逆变电源方案Demo板
方案测试数据及运行波形
放电效率曲线:放电最高转换效率94.930%,满载放电效率94.02%;阻性条件下输出电压谐波均<1%。
高效运算处理性能:内置HeliumTM矢量扩展与自研紫电数学指令扩展单元;依托Cortex-M52内核的ACI功能,可将自定义指令直接纳入内核处理,加速滤波器、补偿器、锁相环等电源算法运算;
精准实时控制:内置14个150ps高分辨率的PWM通道,满足电源对占空比、开关频率、移相、死区的高精度控制需求;
灵敏信号感测:集成4组内置2个12-bit DAC的比较器,支持消隐和滤波功能,可实现数字电源峰值电流控制、过零检测与跳闸监控保护;2个12-bit ADC(采样率3.73 MSPS ),满足电源同步和低延时采集需求
结语
极海依托G32R5系列实时控制MCU/DSP产品线、完善的软硬件工具、以及经验丰富的方案设计团队,可满足工业控制、智慧能源等领域的数字电源应用需求。

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