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在新能源和儲(chǔ)能、當(dāng)前熱點(diǎn)領(lǐng)域、實(shí)現(xiàn)“碳中和”的發(fā)展浪潮中，新能源和儲(chǔ)能成為當(dāng)今最重要的幾個(gè)發(fā)展方向之一。新能源需要使用能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，將太陽(yáng)能、風(fēng)能、熱能或水的能量轉(zhuǎn)換為電能，然后將電能傳輸?shù)礁鹘K端。儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)不規(guī)則、間歇發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能，用充電放電穩(wěn)定新能源和可再生能源的輸出。& F; [8 @7 c6 Y$ o, K: d8 G7 Q, ~
8 b/ u& t- w( K9 W 常見(jiàn)光伏逆變器的光耦應(yīng)用2 @$ s2 T) ^' x- j5 C
8 l! Z. N0 D2 _: z8 Z3 a 是大功率集中發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)典型的并網(wǎng)光伏逆變器系統(tǒng)，由光伏串聯(lián)組合裝置、DC/DC、DC/AC逆變器和現(xiàn)場(chǎng)總線通信組成。
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光伏逆變器系統(tǒng)，Broadcom- m; G$ S9 |" q
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在這樣復(fù)雜的應(yīng)用方案中，光耦在很多地方都有應(yīng)用。例如，光伏串行組合單元的光伏陣列、測(cè)量DC/AC逆變器總線電壓的電壓傳感器、監(jiān)測(cè)絕緣電阻的電壓感應(yīng)光電MOS、光伏串行組合單元和逆變器的電流感應(yīng)、DC/DC和DC/AC轉(zhuǎn)換器的柵極驅(qū)動(dòng)器
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; o0 J: F+ I2 J+ V/ a2 h 使用集成太陽(yáng)能供電家用ESS 光耦有什么要求？
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7 u$ q4 C( ?# z$ k5 S 儲(chǔ)能系統(tǒng)是在需求小的時(shí)候儲(chǔ)存電力，需求高的時(shí)候輸出儲(chǔ)存的電力的裝置，提高了電廠的能源效率，穩(wěn)定了電網(wǎng)的運(yùn)行。將可再生能源整合到電網(wǎng)中，促進(jìn)了ESS的市長(zhǎng)/市場(chǎng)發(fā)展。能量存儲(chǔ)系統(tǒng)有多種使用電池組存儲(chǔ)能量的方案。該系統(tǒng)的主要組件包括電池板陣列、充電控制器、雙向逆變器、智能電表、電網(wǎng)、電池組。1 i& d5 L: |! D. A
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光伏發(fā)電與電池ESS系統(tǒng)的結(jié)合是目前家用ESS中常見(jiàn)的配置，主要電源從電網(wǎng)，可再生能源從光伏板到電池和逆變器，再到交流負(fù)載，PV功率不足時(shí)在電網(wǎng)補(bǔ)充電力。電網(wǎng)電力不足時(shí)，從光伏電池板獲得電力，用電池組補(bǔ)充電力。有點(diǎn)像一般并網(wǎng)光伏逆變器的光耦應(yīng)用。這個(gè)ESS系統(tǒng)有很多光耦應(yīng)用，光耦的選擇主要與數(shù)字隔離的容量和磁耦合進(jìn)行比較，光耦最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠提供增強(qiáng)的絕緣。
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. g+ m5 }, Y1 G ESS DC/DC等級(jí)和逆變器是對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)、電流檢測(cè)、數(shù)字通信的光耦需求不同的光耦需求較大的應(yīng)用。0 K' v% k9 ?/ I; w! _
* q, q) \5 d9 Y; ]7 A2 i! i1 _ ESS系統(tǒng)電池充電器的光耦，Broadcom7 _; {' F0 M j" }( i& b& w
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在柵極驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，首先要求從光耦軌道輸出到導(dǎo)軌，為了實(shí)現(xiàn)更高的輸出峰值電流要求，以實(shí)現(xiàn)快速可靠的柵極驅(qū)動(dòng)，低傳播延遲和更高的頻率對(duì)快速切換至關(guān)重要。為了避免在嘈雜的環(huán)境中誤動(dòng)，CMTI必須盡可能高(至少100kV/s以上)，活動(dòng)的米勒夾具也是光耦設(shè)備非常加分的地方。特別地，在高功率應(yīng)用(例如光伏逆變器)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)不能承受負(fù)柵極電壓時(shí)，可以通過(guò)活動(dòng)的米勒鉗位功能保持截止?fàn)顟B(tài)。
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# x; f |# Z' ~( h& Y1 b; N/ Q$ \ 電流/電壓檢測(cè)光耦的核心功能是增益準(zhǔn)確性、帶寬和線性度。根據(jù)業(yè)界領(lǐng)先的光耦供應(yīng)商博通目前所做的參數(shù)，增益準(zhǔn)確度已經(jīng)可以檢測(cè)到0.5%，帶寬為200KHz，1.6us的快速響應(yīng)。CMTI當(dāng)然越高越好，防止在嘈雜的環(huán)境中檢測(cè)錯(cuò)誤。5 X2 v& [3 `9 S& Y; A5 Y
4 s8 l& Z- |- ?6 c2 r7 i; C2 E 在數(shù)字通信中，首先看到的是速度，從技術(shù)的角度來(lái)看，數(shù)字光耦能做到的高速上限一定比不上磁耦合技術(shù)。如前所述，光耦的最大優(yōu)點(diǎn)是提供了改進(jìn)的絕緣，在改進(jìn)的隔離下，數(shù)字光耦的速度也在盡可能快地提高。1MBd到5MBd、8MBd、10MBd、20MBd到50MBd、數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字光耦的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或技術(shù)是，通過(guò)直接驅(qū)動(dòng)，可以在LED前端放置電阻，并配置電阻電阻電阻分配，從而優(yōu)化CMTI。
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1 b1 f( e# x% ]2 L% L4 F% i8 | 摘要! e. R' d/ e* |1 U+ @+ S6 g
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光耦提供精確的信號(hào)隔離和安全可靠的增強(qiáng)電絕緣性能，為電力設(shè)備的柵極驅(qū)動(dòng)器、電流和電壓檢測(cè)、IPM接口、數(shù)字信號(hào)隔離等能量轉(zhuǎn)換和能量存儲(chǔ)設(shè)備提供重要應(yīng)用。光耦整個(gè)家用ESS儲(chǔ)能系統(tǒng)的保護(hù)、漏電保護(hù)和過(guò)濾，大大提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性。
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