儲能變流器實現蓄電池與電網之間的能量交換

儲能技術是緊緊牽動著新能源行業發展的，儲能具有消除晝夜峰谷差，實現平滑輸出、調峰調頻和備用容量的作用，滿足了新能源發電平穩、安全接入電網的要求，可以有效減少棄風、棄光現象。這是一個典型的分布式儲能系統架構：

在整個儲能系統中，功率轉換系統（Power ConversionSystem, PCS）是其中的核心部件。PCS 是一種由電力電子變換器件構成的裝置，它連接著電池系統和交流電網，是 電池儲能系統與外界進行能量交換的關鍵組成部分。

儲能變流器主要功能是實現蓄電池與電網之間的能量交換，對蓄電池進行充放電的控制和管理。在并網系統中，變流器主要運行在電流源（P/Q）模式，實現對電網的削峰填谷、調頻調峰、有功儲備以及無功支撐。同時，變流器也具備恒壓、恒流和恒功率的多種充放電模式。

儲能變流系統的主要功能是實現電網和蓄電池之間的電能轉換，并對交換過程進行監控和管理。這一系統包括蓄電池、電池管理設備和能量管理設備，通常電站還配有隔離變壓器和輔助供電設備。示意圖如下

系統中電池（Bat）側 1 路輸入，輸出為三相三線制輸出，主功率原理框圖如圖所示：

儲能變流器支持并網和離網兩種運行模式。 在并網運行中，儲能變流器交流側連接電網，直流側連接蓄電池。與電網調度系統配合，參與電網調壓調頻，實現對電網負荷的削峰填谷。

根據選擇的運行模式，可對蓄電池進行恒壓、恒流和恒功率充放電。 在離網運行中，儲能變流器直流側連接蓄電池，系統運行可輸出固定頻率和有效值的三相交流電壓，實現對交流側負荷的持續供電。

我們先看一下1000/630kW儲能變流器

該變流器中，直流側和交流側的電流都超過1000A，在這種大電流的系統中，一般會使用電流互感器來檢測電流。

另外，在實際使用的儲能變流器和光伏逆變器中，大量使用250kW的產品，小容量的光伏逆變器到1kW以下。

這樣，在設備中需要檢測的電流就會有從5A到1000A不等的測量范圍，那么，如何選擇一款合適的器件來檢測電流就是一個比較關鍵的問題。

我們可以把電流檢測分為幾個范圍。

1，檢測5A到70A的直流或交流電流。

檢測5A到50A的直流或交流電一般選用芯片式的霍爾電流傳感器，比如

CH701電流傳感器IC，是工業、汽車、商業和通信系統中交流或直流電流傳感的經濟而精確的解決方案。小封裝是空間受限應用的理想選擇，同時由于減少了電路板面積而節省了成本。

典型應用包括電機控制、負載檢測和管理、開關電源和過電流故障保護。

CH701可以檢測到50A峰值的電流。

如果需要檢測更大電流，需要更高的隔離電壓，可以選擇更大電流范圍的產品，比如16腳的CH701W系列，電流范圍可以到70A，絕緣耐壓可以到4800Vrms：

2，檢測50A到200A的直流或交流電流。

可以選用直插型的電流傳感器

CH704 是專為大電流檢測應用開發的隔離集成式電流傳感芯片。CH704 內置 0.1 mΩ 的初級導體電阻，有效降低芯片發熱支持大電流檢測：±50A, ±100A, ±150A, ±200A。

其內部集成獨特的溫度補償電路以實現芯片在 -40 到150度全溫范圍內良好的一致性。出廠前芯片已做好靈敏度和靜態（零電流）輸出電壓的校準，在全溫度范圍內提供 ±2% 的典型準確性。

3，檢測200A到1000A以上的直流或交流電流。

可以選用線性霍爾加磁環的方式，使用可編程的霍爾傳感器，能夠實現高達1500A的電流檢測。

例如：CHI612 可編程線性霍爾芯片，支持 5V 單電源供電。120 kHz帶寬，< 3us 響應時間，0.8 – 24 mV/G 可編程，全溫-40到150度范圍內可實現 2% 精度。芯片出廠前完成靜態（零電流）輸出電壓的校準。

總之，使用，對于雙向變流器和光伏逆變器，總會有合適的方式來檢測電流。如果有這方面的經驗或需求，可以相互交流。

審核編輯：劉清