儲(chǔ)能作為一種靈活性調(diào)節(jié)資源，能夠保證新能源的消納，提升電力系統(tǒng)的靈活性，支持新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

儲(chǔ)能技術(shù)是通過(guò)特定的裝置或物理介質(zhì)將電能儲(chǔ)存起來(lái)，以便以后在需要時(shí)再次利用的技術(shù)，而儲(chǔ)能電源則是儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的重要組成部分。

本期小編就跟跟大家談?wù)剳?yīng)用廣泛的中小功能儲(chǔ)能電源：

升壓部分

≡ DC-DC升壓，工作頻率ｆ= 50kHz-100kHz

如圖：D1-D4 反向恢復(fù)時(shí)間越短越好的高頻橋堆。一般采用 600V FRD。

如圖：D1-D4 為次級(jí)整流二極管，隨著其工作頻率升高，相對(duì)應(yīng)的，TRR時(shí)間則要求越短。VH為380V時(shí)，則 D1-D4 一般采用 600V 的快恢復(fù)二極管。

損耗：

P1=VF*IF 占30%

P2=VH*Qrr*f 占60%

Qrr=1/2（Irr*trr）所以Trr就要盡量小

≡ 關(guān)于次級(jí)二極管的損耗公式為:

P（總損耗）=P1+P2

P1=VF*IF 占 30%（即導(dǎo)通損耗，其中VF為二極管的VF值，IF為輸出電路的均方根電流）

P2=VH*Qrr*f 占 60% （即開關(guān)機(jī)損耗）

Qrr=(1/2)*（Irr*trr）(此處為Irr*trr值的再乘以0.5）

因?yàn)镕和VH不變，相對(duì)應(yīng)的Qrr可以作調(diào)整，所以Trr小時(shí)，Qrr小，P2也相對(duì)會(huì)變小。

◇ 超快恢復(fù)二極管的 trr＞50ns，

◇ 快恢復(fù)二級(jí)鋼管的 trr＞100ns，

◇ 快速二極管的 trr＞300ns，

◇ 普通二極管的 trr＞500ns，

◇ 肖特基二極管的 trr＜10ns。

◇ 有些超快恢復(fù)二極管的 trr為20~50ns。

半橋電路基礎(chǔ)

≡ 傳統(tǒng)電壓型逆變電路分為：

◇ 單相半橋電壓型逆變電路。

◇ 單相全橋電壓型逆變電路，由兩個(gè)半橋電路的組合，是單相逆變電路中應(yīng)用最多的。

◇ 帶中心抽頭變壓器的逆變電路。

≡ 這里重點(diǎn)介紹半橋電壓型電路

≡ 半橋電路特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用器件少，成本低廉，穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。兩個(gè)開關(guān)管S1/S2，僅為全橋電路四個(gè)橋臂的一半，功率開關(guān)器件數(shù)目最少。

缺點(diǎn)：交流電壓幅值Ud/2，直流側(cè)需兩電容器串聯(lián)，要控制兩者電壓均衡。

半橋電路的應(yīng)用場(chǎng)景也比較多，根據(jù)其優(yōu)點(diǎn)，在中小功率UPS，中小功率光伏，中小功率儲(chǔ)能等等應(yīng)用中，半橋架構(gòu)越來(lái)越多被重視。

半橋電路用于逆變

半橋逆變電路有兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂有一個(gè)開關(guān)器件和一個(gè)反并聯(lián)二極管組成。負(fù)載連接在直流電源中點(diǎn)和兩個(gè)橋臂連接點(diǎn)之間。開關(guān)器件S1和S2柵極信號(hào)在一周期內(nèi)各半周正偏、半周反偏，兩者互補(bǔ)。

電壓=1/2Udc=Uc1=Uc2，S1/S2電壓減半電流2倍。

開關(guān)管承受的電壓=1/2Udc=Uc1=Uc2，即S1/S2為其總電壓的一半，電流測(cè)相應(yīng)總電流的2倍。

美規(guī)逆變輸出120VAC，S1/S2電壓200V，選耐壓300V開關(guān)管。母線電壓VH==400V，輸入直流整流D1-D4耐壓需要400V，F(xiàn)RD選600V。

歐規(guī)逆變輸出240VAC，S1/S2電壓400V，選耐壓600V開關(guān)管。母線電壓VH=800V，輸入直流整流D1-D4耐壓需要800V， FRD選1200V。

半橋逆變 SNUBBER 電路抑制電壓尖峰

半橋逆變正負(fù)橋臂開關(guān)管關(guān)斷時(shí)是硬關(guān)斷，當(dāng)負(fù)載很大時(shí)，線路會(huì)有很大的電壓尖峰，如果不加緩沖電路抑制電壓尖峰的產(chǎn)生，則開關(guān)管的電壓規(guī)格必須比正常值高出許多，開關(guān)損耗也較大。

開關(guān)管選擇變得異常困難，同時(shí)也將產(chǎn)生嚴(yán)重的EMI，給半橋逆變的開關(guān)管增加關(guān)斷緩沖電路從而降低尖峰電壓，減少關(guān)斷損耗，則同時(shí)也降低相應(yīng)頻段的EMI。

中國(guó)是全球相對(duì)較大的便攜式儲(chǔ)能電源生產(chǎn)國(guó)，主要儲(chǔ)能電源產(chǎn)品集中在3KW以下，其中1KW以下為中小功率機(jī)型，需要成本低性價(jià)比高。

全橋整流與半橋逆變都非常符合中小功率機(jī)型設(shè)計(jì)要求。所以認(rèn)識(shí)全橋整流與半橋逆變中各節(jié)點(diǎn)電壓有助于設(shè)計(jì)者進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，做產(chǎn)品事半功倍。

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