方案 | 飞凌嵌入式AM62x核心板驱动微电网智能化创新

原创 2025-06-06 11:20:00 AM62x 微电网
在“双碳”目标的驱动下,以分布式能源为核心的微电网系统正在成为能源转型的重要抓手。作为本地发电、储能与用电负荷的控制中枢,微电网协调控制器担着协调内部资源、保障稳定运行、实现经济优化的核心任务,它的可靠性与性能直接影响系统的表现,进而决定其长期运行的经济性。飞凌嵌入式基于TI AM62x处理器打造的FET6254-C核心板,以多核协同处理能力、实时响应与工业级可靠性,能够为微电网协调控制器提供强有力的支撑,助力分布式能源高效协同。

AM62x核心板

微电网协调控制器的关键作用与技术挑战

微电网协调控制器是微电网中的核心控制设备,它需要实时监控光伏、风电、储能、充电桩等设备的运行状态,并基于安全与经济优化的目标制定控制策略。总体而言,微网协调控制器作为系统“大脑”需具备高速数据采集、并离网无缝切换、功率协调控制、调频调压控制以及策略执行等核心功能。

面对复杂的控制任务,传统单核处理器往往力不从心。一方面需要运行Linux系统实现网络通信、数据处理和人机交互;另一方面又要求实时控制,在毫秒级完成并离网切换和功率调节。同时,微电网设备数量多、通信协议复杂,对接口资源提出了严苛要求。

AM62x微电网应用拓扑图

应用拓扑图

FET6254-C核心板多核异构,强力赋能

针对微电网协调控制器的技术需求,飞凌嵌入式推荐使用基于TI Sitara™ AM62x系列工业级处理器设计开发的FET6254-C核心板作为主控解决方案,它能够以多核异构架构和丰富接口资源,为微电网控制提供强大技术支撑。

1. 多核异构,兼顾高效运算和实时控制

飞凌嵌入式FET6254-C核心板采用4核Cortex-A53+Cortex-M4F的多核异构设计,能够将高性能计算与实时控制进行有效地融合——4核Cortex-A53主频高达1.4GHz,运行Linux系统,用来处理复杂算法、通信协议栈和能源管理策略;Cortex-M4F控制核,可独立运行实时任务,处理并离网切换、调频调压等毫秒级控制。

值得注意的是,AM62x的M4F核可独立运行,内核启动和运行不依赖A53内核,保障了关键控制的可靠性。这种架构设计使得协调控制器能够同时处理管理任务和实时控制,确保在电网故障时可毫秒级切换至离网模式,保障关键负荷供电。

AM62x多核异构

2. 丰富的接口资源,全面连接微网设备

微电网协调控制器需要接入光伏逆变器、储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)、充电桩等多种设备,因此对接口数量和类型要求极高。

FET6254-C核心板提供了全面的接口支持——2路支持TSN(时间敏感网络)的千兆以太网,确保控制指令的实时传输;3路原生CAN-FD总线,满足BMS、PCS等设备的可靠通信;多达9路的UART,可连接电表、环境监测仪等辅助设备;此外,GPMC接口可接入FPGA,可直接接入高精度ADC芯片,完成多路模拟信号同步采集,满足电能质量监测需求。

AM62x 接口

3. 业级品质,无惧严苛环境

微电网协调控制器通常部署在变电站、充电站等工业环境,因此对设备可靠性要求极高。

飞凌嵌入式FET6254-C核心板拥有-40℃~+85℃的工业级温宽,可以适应无空调柜体的严苛工作环境;电磁兼容性也很强,通过了GB/T 17626系列测试,在复杂电磁环境下可稳定运行;此外,长生命周期可确保10年以上稳定供应,意味着微电网协调控制器的长期运营无忧。

总结

飞凌嵌入式FET6254-C核心板凭借其多核异构架构、丰富的接口资源和工业级可靠性,为微电网协调控制器提供了理想的技术平台。该方案不仅满足了高速数据采集、并离网控制、功率协调、调频调压等核心需求,还支持边缘计算和云边协同,能够助力客户打造新一代智能微电网控制系统。

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