太阳能热发电无刷电机控制器方案

背景：

太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，简称CSP），通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。

杭州是拥有太阳能热发电完整产业链的城市，拥有制造太阳能热发电关键装备如太阳能镜场及控制系统、太阳能锅炉、汽轮机等国内领先的骨干企业。与我们相关的是做控制系统的公司。

产品介绍：

在太阳能热发电系统中，我们的机会主要在定日镜控制器上，目前客户计划研发用两个无刷电机驱动定日镜，我们有MCU、MOS管等芯片机会。

在太阳能热发电系统中，需要很多定日镜将太阳光反射到集热器上，一座发电站定日镜的数量，根据发电站规模及定日镜尺寸有关。如杭州一客户做过的一座10MW电站，有3万面定日镜。

一个定日镜需要通过两个无刷电机驱动，相应的，一个定日镜控制器需要驱动两个无刷电机，根据这个需求，我们选用了Spansion FM3系列MCU做主控，因为FM3系列有很多型号具备两组甚至三组电机控制外设。

框图选型要点：

对于其它客户需要采用CAN或以太网接口的需求，FM3系列都有相应内置CAN控制器或以太网控制器的型号，同时具备两组或三组电机控制外设。

不同的热发电系统，定日镜尺寸可能也不同，用来驱动定日镜的无刷电机功率有大有小，相应的控制器输出功率也有差别，这个差别主要影响到MOS管的选型，可根据实际需求选择不同内阻、电流、耐压的MOS管。

项目机会：MCU、MOS管、LEO、运放、DC-DC、485隔离模块

功能介绍：

本方案采用Spansion的Cortex-M3内核单片机，具有速度快、适合多个无刷电机控制的特点。功率部分采用NXP的LFPAK贴片封装MOS管，电路板易于生产。接口部分采用隔离RS485模块，易于设计，安全可靠。

各模块说明：

1、本方案采用的主控制器MB9AF112M有如下特点：

2、32-bit ARM Cortex-M3内核，40MHz主频，128KB Flash，16KB RAM；

3、单电源2.7V - 5.5V供电；

4、80PIN LQFP封装；

5、PWM具有死区控制、硬件触发、错误保护等功能，适用于BLDC控制；

6、具备两组电机控制外设，可控制两个BLDC电机；

本方案采用的MOS管PSMN017-60YL有如下特点：

1、VDS 60V，ID 44A；

2、RDSon 12.3 mΩ（VGS = 10 V、ID = 15 A、Tj = 25 °C时典型值）；

3、峰值电流174A；

4、LFPAK(5mm*6.2mm)贴片封装。

其他：

该项目中的其他器件型号信息，我司暂未涉及，未作推进

市场描述：

太阳能热发电是比光伏发电更加适合大规模发电的新技术，与太阳能光伏发电相比，太阳能热发电的发展虽然光环很少，但却发展平稳。数据显示，经过近十年高速发展，中国光热年产值已达上千亿元，太阳能集热器年产量超4200万平方米，占全世界的70%以上。来自国家工信部的报告指出，中高温热能、高温热电领域以万亿元为单位的产业规模有待开发。

竞争分析：

目前存在很多采用DSP或其它MCU的BLDC驱动器方案，与这些方案相比，本方案的显著优势是能驱动两个BLDC，有CAN或以太网接口可选。

推广策略：

太阳能热发电是周期很长的项目，可根据客户的潜力和进度投入适当的精力。发电项目的可靠性要求很高，生命周期长，不会轻易换平台及供应商，方案选定之后将来有长期稳定的订单。

太阳能热发电还处于发展初期，现在推进的方案具有示范效应，可带动行业其它客户选用。

本方案的核心是直流无刷电机控制，直流无刷电机应用处于长期增长趋势，在目前这个项目上的积累，可应用到其它直流无刷电机控制项目。