半導體幫助 Harald Parzhuber 實現(xiàn)了可持續(xù)生活。
無論是房頂上的 36 塊太陽能電池板、將太陽能轉(zhuǎn)化為電能為家庭供電的光伏逆變器、儲存電能的電池，還是安裝在車庫墻壁上的電動汽車充電器和混合動力電動汽車，都離不開創(chuàng)新的半導體技術。
Harald 帶領公司團隊設計了用于太陽能發(fā)電和儲能的高壓電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，他表示：“為了實現(xiàn)一個減少非再生能源使用的未來，我們必須提高電氣化水平。半導體正在革新能量產(chǎn)生、儲存和消耗的方式?！?/FONT>
無論是 Harald 慕尼黑附近家中的可再生能源系統(tǒng)，還是上百萬個其他相似的電網(wǎng)級系統(tǒng)，它們都采用了德州儀器的技術，幫助設計人員開發(fā)更經(jīng)濟實惠、更小巧和更高效的系統(tǒng)，不斷推動社區(qū)、工廠等場所開始以可持續(xù)的方式產(chǎn)生和消耗電能：
電源轉(zhuǎn)換：我們的 C2000? 實時微控制器可為寬帶隙器件(如氮化鎵或碳化硅 FET)等高壓系統(tǒng)中典型的復雜電源拓撲提供高效的電源轉(zhuǎn)換。
德州儀器 C2000 業(yè)務部經(jīng)理 Matt Watson 表示：“我們的技術能夠非常迅速地傳輸數(shù)據(jù)，并具有超低延遲，為了在電力傳輸過程中盡可能多地留存能量，減少熱損耗并縮小尺寸，低延遲信號鏈至關重要。它能幫助設計工程師突破電源效率、功率密度和成本的邊界，從而讓更多人能夠使用高能源效率的產(chǎn)品。對于那些以電源效率和尺寸作為關鍵指標的儲能系統(tǒng)，低延遲信號鏈尤其重要。”
電流和電壓檢測：實時能量管理至關重要，能充分發(fā)揮應用潛力，有助于提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和性能。我們精密的電流和電壓檢測技術可實現(xiàn)精確測量，并通過過壓管理、過流管理和接地故障檢測來提高安全性。
德州儀器電網(wǎng)基礎設施系統(tǒng)總經(jīng)理 Henrik Mannesson 介紹：“能源越來越稀缺，也越來越昂貴。許多人都想測量并了解自己的用電量和需要支付的費用。電流和電壓檢測技術可幫助居民計算功率，以便確定如何使用其太陽能系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。每個使用太陽能電池板或具有儲能系統(tǒng)的家庭都可以在某個時段利用太陽能發(fā)電并儲存電能，滿足家庭使用需求;或者反過來將剩余電能銷售給電網(wǎng)。這些方案都需要能夠測量電壓和電流的智能功能，半導體技術恰好是測量的關鍵。”
邊緣處理和通信：許多應用需要通過易于使用的接口連接電網(wǎng)和用戶，從而實現(xiàn)車輛到電網(wǎng)或即插即充等技術。我們的高性能處理器可在實際應用中實現(xiàn)本地計算，讓處理過程更快、更安全。通過將這些處理器與我們易于安裝的連接產(chǎn)品和軟件配合使用，設計人員可在微型逆變器等系統(tǒng)以及家庭能源系統(tǒng)和用戶之間實現(xiàn)更加可靠的無縫通信。
Henrik 表示：“基于當前的電價，用戶可以決定是將電能銷售給電網(wǎng)，還是儲存在電池中。我能在電價較高時銷售電能，在電價較低時儲存電能。更智能的電表或家庭能源系統(tǒng)可跟蹤電價，并做出有關如何運營系統(tǒng)的智能決策?！?/FONT>
電池管理：通過收集和存儲電能，并在用電高峰時向電網(wǎng)返回電能，可以優(yōu)化電網(wǎng)性能。我們出色的電池監(jiān)測和儲能解決方案能滿足能源需求，讓最需要用電的一方有電可用。
Henrik 提到：“可持續(xù)的未來在部分程度上依賴于家庭和電網(wǎng)基礎設施層面上的電氣化，現(xiàn)代可再生能源應用中的模擬和嵌入式處理產(chǎn)品不斷發(fā)展，能實現(xiàn)更智能、更可靠和更易用的太陽能、儲能和電動汽車充電系統(tǒng)?！?/FONT>
用可再生能源實現(xiàn)發(fā)電
當今世界的大部分地區(qū)仍采用將機械能轉(zhuǎn)化為電能的方式進行發(fā)電。利用煤炭、天然氣或核能等燃料釋放能量，再通過水、蒸汽、空氣或壓縮氣體等流體推動汽輪機。汽輪機軸連接著發(fā)電機，發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化成交流電輸送至電網(wǎng)，進入家庭和企業(yè)。這時，當你撥起墻上的開關，燈就會發(fā)光。
太陽能等形式的可再生能源不使用發(fā)電機產(chǎn)生電能。以太陽能為例，當光伏面板吸收陽光后，數(shù)十億電子受到激發(fā)。這些電子形成直流電并在光伏逆變器中進行轉(zhuǎn)化，半導體元件通過測量電壓和電流來控制能量，管理能量，并將直流電轉(zhuǎn)化為交流電。你可以打開照明開關，直接使用這些電能;也可以把電能儲存在電池中或返回至電網(wǎng)，從而幫助管理用電需求。
推動電氣化發(fā)展
對于 Harald 而言，使用可再生能源關乎個人責任。
他認為：“星星之火可以燎原。我們要先從個人做起，不能等到頒布節(jié)能法規(guī)后才行動?！?/FONT>
因此，當 Harald 和他的妻子 Alexandra 在 2018 年建好房子后，便著手為安裝太陽能電池板進行設計。三年后，他們在房頂上安裝了 36 塊太陽能電池板、一個光伏逆變器、一個用于儲存太陽能發(fā)電的電池和一個安裝在車庫墻壁上的充電器，來為混合動力電動汽車供電。通過這些設備，他們的用電量驟減了三分之二，而且他們使用的電都源自于風能和太陽能等可再生能源。
隨著用電成本不斷上升，不久，Harald 的鄰居開始詢問如何安裝太陽能裝置，以及如何減少用電。
他表示：“人們想要進一步了解他們的用電量和電能的產(chǎn)生方式。如果每個人都這樣想，那會產(chǎn)生更深遠的影響。事不宜遲，我們需要盡快實現(xiàn)電氣化。我很熱衷于實現(xiàn)這件事。”
（德州儀器）
