思瑞浦光伏逆变器及储能方案说明

国家提出在2030年和2060年分别实现“碳达峰”和“碳中和”的“双碳”目标，“双碳”路径由“能源双控”转向“碳排放双控”，优化能源结构，通过构建以新能源为主体的新型电力系统，提高用能效率。新能源发电主要包括太阳能发电、风力发电、水力发电和核电，其中太阳能发电随着技术不断进步，发电成本有效降低，受益于此，太阳能的装机量和发电量得到快速增长。

太阳能发电系统，即光伏逆变系统。太阳能相比传统能源在电网的支撑能力上仍存在显著差距，储能技术作为灵活性资源，可以为电力系统提供调频、调峰等服务，储能已成为提升清洁能源利用效率、保障电网安全运行、实现源网协调发展的重要支撑，助力新能源适应电网。

下图1为当前光伏逆变系统 + 储能系统的典型应用框图。直流拉弧检测模块（ACFI）提供直流电弧检测功能，避免整个系统因拉弧引发电气火灾、电击及雷击事故；最大功率跟踪模块（MPPT）实现太阳能面板发电最大效率；双向逆变模块提供DC/AC转换，将MPPT转换后的直流电再次转化为交流电，或者将AC交流电转换为储能电池所需的直流电，实现错峰平谷；双向DC/DC实现电池DC电压与高压DC互为转换，从而实现光储平谷、错峰发电双向功能。

图1：典型的光伏逆变器及储能系统框图

MPPT&Inverter&CommunicaTIon模块 

如下图2为MPPT & Inverter & CommunicaTIon模块典型框图。思瑞浦高性能、高可靠性的模拟器件，如运算放大器、比较器、模拟开关等可用于V/I等模拟信号采样及模块的快速保护；数字隔离器、CAN、RS485等可提供隔离、非隔离的工业现场总线通信；电源基准、看门狗和复位芯片等可为系统提供稳定的参考源及针对异常时可用于系统保护。

图2：MPPT & Inverter & CommunicaTIon模块典型框图

如下图3为典型的电源树框图。思瑞浦可提供丰富的DCDC、LDO等电源解决方案，满足系统不同模块的供电需求。

图3：电源树框图

直流拉弧检测模块ACFI 

下图4为典型的直流拉弧检测ACFI模块框图。通过电压、电流、温度等信息的采样，与电弧特征值进行对比得到电弧状态，并通过与外部模块的通信实现电弧检测功能。思瑞浦高性能的ADC、运算放大器，可实现精确电弧电气特性检测，隔离CAN、隔离485、数字隔离器等帮助实现隔离通讯需求。 

图4：直流拉弧检测ACFI框图

电池双向充放电（双向DCDC）模块 

图5为典型的双向DCDC模块框图，思瑞浦高性能运算放大器、比较器可实现精准的V/I等模拟信号采样及快速保护，实现功率变换要求；隔离CAN、隔离485、数字隔离器及CAN、RS485、RS232可针对实际应用不同搭配实现系统内外的通讯需求。

图5：双向DCDC框图

BMS模块 

BMS模块可实现储能电池的电压、电流、温度、电量、漏电信号采集及对电池包提供相应的保护功能，同时提供与外界通讯的功能，典型框图如图6所示。

图6：BMS框图

思瑞浦适用于各个方案模块的产品推荐  

聚焦高性能模拟芯片与嵌入式处理器的半导体公司——思瑞浦（3PEAK）通过不断技术创新与沉淀，为市场提供品类丰富的高性能、高可靠性产品，满足整套光伏逆变器及储能方案的应用需求，为方案实现最佳性能提供关键技术支持，助力“双碳”目标实现，推动高质量、可持续发展。

审核编辑：汤梓红