國家提出在2030年和2060年分別實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”的“雙碳”目標，“雙碳”路徑由“能源雙控”轉(zhuǎn)向“碳排放雙控”，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，通過構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，提高用能效率。新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風力發(fā)電、水力發(fā)電和核電，其中太陽能發(fā)電隨著技術(shù)不斷進步，發(fā)電成本有效降低，受益于此，太陽能的裝機量和發(fā)電量得到快速增長。

太陽能發(fā)電系統(tǒng)，即光伏逆變系統(tǒng)。太陽能相比傳統(tǒng)能源在電網(wǎng)的支撐能力上仍存在顯著差距，儲能技術(shù)作為靈活性資源，可以為電力系統(tǒng)提供調(diào)頻、調(diào)峰等服務，儲能已成為提升清潔能源利用效率、保障電網(wǎng)安全運行、實現(xiàn)源網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要支撐，助力新能源適應電網(wǎng)。

下圖1為當前光伏逆變系統(tǒng) + 儲能系統(tǒng)的典型應用框圖。直流拉弧檢測模塊（ACFI）提供直流電弧檢測功能，避免整個系統(tǒng)因拉弧引發(fā)電氣火災、電擊及雷擊事故；最大功率跟蹤模塊（MPPT）實現(xiàn)太陽能面板發(fā)電最大效率；雙向逆變模塊提供DC/AC轉(zhuǎn)換，將MPPT轉(zhuǎn)換后的直流電再次轉(zhuǎn)化為交流電，或者將AC交流電轉(zhuǎn)換為儲能電池所需的直流電，實現(xiàn)錯峰平谷；雙向DC/DC實現(xiàn)電池DC電壓與高壓DC互為轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)光儲平谷、錯峰發(fā)電雙向功能。

圖1：典型的光伏逆變器及儲能系統(tǒng)框圖

MPPT&Inverter&Communication模塊?

如下圖2為MPPT & Inverter & Communication模塊典型框圖。思瑞浦高性能、高可靠性的模擬器件，如運算放大器、比較器、模擬開關(guān)等可用于V/I等模擬信號采樣及模塊的快速保護；數(shù)字隔離器、CAN、RS485等可提供隔離、非隔離的工業(yè)現(xiàn)場總線通信；電源基準、看門狗和復位芯片等可為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的參考源及針對異常時可用于系統(tǒng)保護。

圖2：MPPT & Inverter & Communication模塊典型框圖

如下圖3為典型的電源樹框圖。思瑞浦可提供豐富的DCDC、LDO等電源解決方案，滿足系統(tǒng)不同模塊的供電需求。

圖3：電源樹框圖

直流拉弧檢測模塊ACFI?

下圖4為典型的直流拉弧檢測ACFI模塊框圖。通過電壓、電流、溫度等信息的采樣，與電弧特征值進行對比得到電弧狀態(tài)，并通過與外部模塊的通信實現(xiàn)電弧檢測功能。思瑞浦高性能的ADC、運算放大器，可實現(xiàn)精確電弧電氣特性檢測，隔離CAN、隔離485、數(shù)字隔離器等幫助實現(xiàn)隔離通訊需求。?

圖4：直流拉弧檢測ACFI框圖

電池雙向充放電（雙向DCDC）模塊?

圖5為典型的雙向DCDC模塊框圖，思瑞浦高性能運算放大器、比較器可實現(xiàn)精準的V/I等模擬信號采樣及快速保護，實現(xiàn)功率變換要求；隔離CAN、隔離485、數(shù)字隔離器及CAN、RS485、RS232可針對實際應用不同搭配實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)外的通訊需求。

圖5：雙向DCDC框圖

BMS模塊?

BMS模塊可實現(xiàn)儲能電池的電壓、電流、溫度、電量、漏電信號采集及對電池包提供相應的保護功能，同時提供與外界通訊的功能，典型框圖如圖6所示。

圖6：BMS框圖

思瑞浦適用于各個方案模塊的產(chǎn)品推薦??

聚焦高性能模擬芯片與嵌入式處理器的半導體公司——思瑞浦（3PEAK）通過不斷技術(shù)創(chuàng)新與沉淀，為市場提供品類豐富的高性能、高可靠性產(chǎn)品，滿足整套光伏逆變器及儲能方案的應用需求，為方案實現(xiàn)最佳性能提供關(guān)鍵技術(shù)支持，助力“雙碳”目標實現(xiàn)，推動高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。

審核編輯：湯梓紅