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作者：Excelpoint世健 “雙碳”倡導綠色環(huán)保，通過(guò)制定長(cháng)期的目標有計劃地降低碳排放，既有利于引導綠色技術(shù)創(chuàng )新，也有助于推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構和能源結構優(yōu)化調整。2020年中國提出分別在2030年、2060年前實(shí)現“碳達峰”和“碳中和”。在這個(gè)過(guò)程中，除了大力發(fā)展可再生能源之外，也需要在現有產(chǎn)業(yè)結構的基礎上，通過(guò)使用低碳甚至零碳的技術(shù)或方案，達成節能減排的目標。 雙碳下的能源電力行業(yè) “雙碳”背景下的能源形勢正在逐漸發(fā)生變化，2020年中國結合科技產(chǎn)業(yè)變革特征推出了“新基建”戰略，除了交通網(wǎng)（城際高鐵、城市軌道交通）和信息網(wǎng)（5G基建、大數據中心、AI、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）之外，在能源網(wǎng)上包括了特高壓和新能源汽車(chē)充電樁。此外，“十四五”對能源的布局也讓清潔能源、儲能、遠距離能源輸送和充電樁成為熱點(diǎn)。 未來(lái)的電網(wǎng)將會(huì )變得更加智能高效和節能環(huán)保，不僅會(huì )加入電力物聯(lián)網(wǎng)，而且在每個(gè)環(huán)節都加入了儲能系統。發(fā)電整合了更多的可再生能源，儲能系統的加持不僅可以動(dòng)態(tài)適應間歇電源和負載，也可以充當備用電源，降低再生能源縮減。輸配電則采用特高壓+智能變電站+配電網(wǎng)自動(dòng)化的模式高效輸送和動(dòng)態(tài)調峰，增強電網(wǎng)穩定性，最終在用電上提升體驗。 
智能電網(wǎng)和ADI解決方案 儲能系統設計及ADI解決方案 儲能系統大體可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是堆疊+集中式儲能，應用于電網(wǎng)側儲能系統、充電站以及風(fēng)力光伏與儲能結合等場(chǎng)景；另一類(lèi)則是單體+分布式儲能，常用語(yǔ)應用于家庭儲能、戶(hù)外移動(dòng)電源等這類(lèi)的更分散的場(chǎng)景。 作為快速增長(cháng)的領(lǐng)域，儲能系統能使可再生能源更好地與電網(wǎng)實(shí)現整合，ADI公司為能量存儲和電源轉換市場(chǎng)提供了完整的產(chǎn)品和解決方案組合，包括電池管理系統（BMS）、SPI通信通道以及未來(lái)無(wú)線(xiàn)實(shí)施方案等。 與ADI合作了三十多年的技術(shù)型授權代理商Excelpoint世健多年來(lái)基于A(yíng)DI的產(chǎn)品和解決方案組合，打造了多個(gè)貼近客戶(hù)應用需求的解決方案并獲得了市場(chǎng)的認可。針對ADI的儲能系統產(chǎn)品，世健結合當前市場(chǎng)，重點(diǎn)推薦一個(gè)堆疊式解決方案（ADBMS1818+LTC6820）。
ADBMS1818是一款多單元電池堆監控器，可測量多達18個(gè)串聯(lián)連接的電池單元，總測量誤差小于3.0 mV，0~5 V的電池測量范圍適合大多數電池化學(xué)應用，既可選擇低數據采集速率以便降噪，也可多個(gè)串聯(lián)來(lái)監測高壓電池串。 ADBMS1818有可堆疊架構內置可逆isoSPI接口，既可不受RF干擾保證遠距離高速通信，也支持雙向斷線(xiàn)保護、同步電壓和電流測量，200mA的被動(dòng)電池均衡能力和9個(gè)通用數字I/O或模擬輸入都是其優(yōu)勢，備用電池系統、電網(wǎng)/家庭儲能以及高功率便攜設備等都可應用。
LTC6820是雙向SPI隔離器，既支持1Mbps高速率數據通信，也支持所有ADI isoSPI器件，電氣隔離使用標準變壓器實(shí)現。此外，其優(yōu)勢還包括低成本單條雙絞線(xiàn)雙向接口、支持長(cháng)達100米的電纜，極低EMI敏感性和輻射、超低2µA空閑電流以及自動(dòng)喚醒檢測等。 光伏逆變和充電樁中的功率變換及ADI解決方案 光伏逆變器可將太陽(yáng)能板產(chǎn)生的電力轉換為供家庭使用的電能，隨著(zhù)能源產(chǎn)業(yè)不斷優(yōu)化，光伏因為受環(huán)境影響更小會(huì )更多地參與到能源結構中來(lái)，比如電動(dòng)汽車(chē)的直流充電站將會(huì )更廣泛地優(yōu)化成光伏、儲能與直流快充高效結合的形式。 未來(lái)的功率變換需要新型電力電子技術(shù)，比如高頻率+高效率、磁性元件和散熱器的小型化、高功率密度+強魯棒性以及更低的每瓦成本等，這些都和SiC密切相關(guān)。ADI公司既擁有各種產(chǎn)品、信號鏈解決方案以及專(zhuān)業(yè)技術(shù)儲備來(lái)應對光伏設計挑戰，也在不斷拓展SiC合作。針對ADI的光伏逆變產(chǎn)品，世健結合當前市場(chǎng)推薦ADuM4135。
ADuM4135是一款常用于光伏逆變器的單通道柵極驅動(dòng)器，專(zhuān)門(mén)針對驅動(dòng)絕緣柵雙極晶體管（IGBT）進(jìn)行了優(yōu)化，擁有13A的短路源電流（0Ω柵極電阻），14A的短路吸電流（0Ω柵極電阻）以及4.61A的峰值電流（2 Ω柵極電阻），輸出功率器件電阻<1Ω，還支持去飽和保護。 ADuM4135不僅提供帶柵極檢測輸入的米勒箝位，還支持輸出隔離故障和就緒功能，其低傳輸延遲為55ns（典型值），最小脈沖寬度為50ns，工作溫度范圍是−40°C~+125°C。此外還有兩個(gè)驅動(dòng)輸出管腳，可配置不同的柵極極電阻，不僅支持對開(kāi)關(guān)的速率分開(kāi)控制，而且電阻還可以限制驅動(dòng)電流，從而降低驅動(dòng)器本身的功耗。 配電物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的新應用及ADI解決方案 能源結構的優(yōu)化為配電帶來(lái)了自動(dòng)化和物聯(lián)網(wǎng)，配電物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的新型電氣系統主要分為臺區側、分支箱側以及用戶(hù)側三部分，無(wú)論是終端、分布式電源還是智能斷路器（量測開(kāi)關(guān)）都需要電能質(zhì)量/電氣檢測。ADI公司的尖端檢測、測量、通信和電源管理解決方案滿(mǎn)足了對沿輸配電線(xiàn)路以及微電網(wǎng)進(jìn)行電源監測和基礎設施監測，并且滿(mǎn)足快速準確地檢測和定位故障的需求。 世健推薦的ADE9430是一款完全集成的高精度、多相電能和電源質(zhì)量監控器件。該器件具有出色的模擬性能和數字信號處理（DSP）內核，可在寬動(dòng)態(tài)范圍內實(shí)現精確電能監控。好的電能質(zhì)量意味著(zhù)維持額定的供電電壓，包括頻率和幅值變化，ADE9430是一個(gè)完整的Class S 解決方案。
ADE9430集成了IEC61000-4-30 (GB/T17626.30)兼容的電能質(zhì)量特性，擁有IC+固件庫，并由固件庫來(lái)完成電能質(zhì)量算法，既不依賴(lài)硬件在客戶(hù)的控制器上運行，也能輸出兼容標準要求的結果。 此外，ADE9430簡(jiǎn)化了電能和電源質(zhì)量監控系統的實(shí)現和認證，能夠對rms、頻率、相位角度、功率因數有功、無(wú)功、視在功率和電能進(jìn)行瞬時(shí)總值和基波測量，提供了完整的電源質(zhì)量監控功能，應用于電能和電源監控、標準電源質(zhì)量監控、智能配電單元以及三相電表等。 綜上所述，Excelpoint世健認為，雙碳背景下的智能電網(wǎng)新變化對未來(lái)的能源結構至關(guān)重要，而來(lái)自ADI的智能電網(wǎng)產(chǎn)品和解決方案既精確又高效，能幫助市場(chǎng)更好地迎接各類(lèi)挑戰。 |
