光耦器件在家用储能系统中的应用

dsvgdfsbv · 发表于 2022-8-31 14:27:00

在新能源和储能、当前热点领域、实现“碳中和”的发展浪潮中，新能源和储能成为当今最重要的几个发展方向之一。新能源需要使用能量转换设备，将太阳能、风能、热能或水的能量转换为电能，然后将电能传输到各终端。储能系统存储不规则、间歇发电的风力发电、光伏发电系统产生的电能，用充电放电稳定新能源和可再生能源的输出。

　　常见光伏逆变器的光耦应用

　　是大功率集中发电现场典型的并网光伏逆变器系统，由光伏串联组合装置、DC/DC、DC/AC逆变器和现场总线通信组成。

　　

　　光伏逆变器系统，Broadcom

　　在这样复杂的应用方案中，光耦在很多地方都有应用。例如，光伏串行组合单元的光伏阵列、测量DC/AC逆变器总线电压的电压传感器、监测绝缘电阻的电压感应光电MOS、光伏串行组合单元和逆变器的电流感应、DC/DC和DC/AC转换器的栅极驱动器

　　使用集成太阳能供电家用ESS 光耦有什么要求？

　　储能系统是在需求小的时候储存电力，需求高的时候输出储存的电力的装置，提高了电厂的能源效率，稳定了电网的运行。将可再生能源整合到电网中，促进了ESS的市长/市场发展。能量存储系统有多种使用电池组存储能量的方案。该系统的主要组件包括电池板阵列、充电控制器、双向逆变器、智能电表、电网、电池组。

　　光伏发电与电池ESS系统的结合是目前家用ESS中常见的配置，主要电源从电网，可再生能源从光伏板到电池和逆变器，再到交流负载，PV功率不足时在电网补充电力。电网电力不足时，从光伏电池板获得电力，用电池组补充电力。有点像一般并网光伏逆变器的光耦应用。这个ESS系统有很多光耦应用，光耦的选择主要与数字隔离的容量和磁耦合进行比较，光耦最大的优点是能够提供增强的绝缘。

　　ESS DC/DC等级和逆变器是对栅极驱动、电流检测、数字通信的光耦需求不同的光耦需求较大的应用。

　　ESS系统电池充电器的光耦，Broadcom

　　在栅极驱动应用中，首先要求从光耦轨道输出到导轨，为了实现更高的输出峰值电流要求，以实现快速可靠的栅极驱动，低传播延迟和更高的频率对快速切换至关重要。为了避免在嘈杂的环境中误动，CMTI必须尽可能高(至少100kV/s以上)，活动的米勒夹具也是光耦设备非常加分的地方。特别地，在高功率应用(例如光伏逆变器)中，当开关不能承受负栅极电压时，可以通过活动的米勒钳位功能保持截止状态。

　　电流/电压检测光耦的核心功能是增益准确性、带宽和线性度。根据业界领先的光耦供应商博通目前所做的参数，增益准确度已经可以检测到0.5%，带宽为200KHz，1.6us的快速响应。CMTI当然越高越好，防止在嘈杂的环境中检测错误。

　　在数字通信中，首先看到的是速度，从技术的角度来看，数字光耦能做到的高速上限一定比不上磁耦合技术。如前所述，光耦的最大优点是提供了改进的绝缘，在改进的隔离下，数字光耦的速度也在尽可能快地提高。1MBd到5MBd、8MBd、10MBd、20MBd到50MBd、数字数字数字光耦的另一个优点或技术是，通过直接驱动，可以在LED前端放置电阻，并配置电阻电阻电阻分配，从而优化CMTI。

　　摘要

　　光耦提供精确的信号隔离和安全可靠的增强电绝缘性能，为电力设备的栅极驱动器、电流和电压检测、IPM接口、数字信号隔离等能量转换和能量存储设备提供重要应用。光耦整个家用ESS储能系统的保护、漏电保护和过滤，大大提高了储能系统的安全性。