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  2030年和2060年提出各自實現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”的“雙碳”目標(biāo)，“雙碳”路徑由“能源雙控”轉(zhuǎn)向“碳排放雙控”通過構(gòu)建以新能源為主體的新能源電力系統(tǒng)，提高能源利用效率。新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、水力發(fā)電和核電，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，有效降低了太陽能發(fā)電的發(fā)電成本。因此，太陽能的裝機容量和發(fā)電量迅速增長。

  太陽能發(fā)電系統(tǒng)，即光伏逆變器系統(tǒng)。與傳統(tǒng)能源相比，太陽能在電網(wǎng)支撐能力上仍存在顯著差距。儲能技術(shù)作為一種靈活的資源，可以為供電系統(tǒng)提供調(diào)頻、調(diào)峰等服務(wù)。儲能已成為提高清潔能源利用效率、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，幫助新能源適應(yīng)電網(wǎng)。

  下圖1為當(dāng)前光伏逆變系統(tǒng) + 儲能系統(tǒng)的典型應(yīng)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(zāi)、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(zhǔn)、看門狗和復(fù)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(jìn)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(zhǔn)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)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(yīng)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(biāo)實現(xiàn)，推動高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。