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

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

放电测试电压转换效率曲线

放电测试电压输出交流电压谐波曲线

• UPS切换整体工作波形

• 高效运算处理性能：内置Helium^TM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。

目前极海已与多家终端厂家开展深度合作，并将持续推进产品布局、功能与性能的迭代创新，助力数字电源产业向着更高效率、更高功率密度、更低成本方向发展，推动能源行业绿色可持续化转型。