使用高隔離度DC/DC電源轉換器克服BMS電池儲能系統的挑戰

使用鋰離子電池的現代儲能係統可提供卓越的性能，但必須密切監控每個電池，以確保正確充電並避免電池不平衡、過度充電、深度放電或臨界溫度。這需要為每個單元或單元陣列提供單獨、隔離電源電壓的控制電路。對於標稱電壓高達 48V 的電池陣列，可以使用提供 500V 或 1600V 隔離屏障的標準工業 DC/DC 電源轉換器模組產生此電源電壓。

但對於連接到交流電源並提供數百千瓦時甚至數兆瓦時儲能容量的更高功率系統，電池陣列上的電壓可以達到600-800V，並且需要具有更高隔離屏障的解決方案。

該客戶正在尋找符合過壓類別 III 要求和 4kV 隔離屏障的解決方案。每個電池監控電路需要一個 30W 轉換器，並且數百個轉換器並聯連接，轉換器上的總漏電流是另一個挑戰。

低隔離電容增強抗噪能力

P-DUKE 擁有 5kV 隔離屏障的醫療電源轉換器系列，甚至高於所需的 4kV。對於該項目，選擇了 MPD30-24S12，它可以從公共 24Vdc 總線產生必要的 12V/30W 電源電壓。

典型的工業 30W DC/DC 電源轉換器的輸入輸出電容高達 1500pF。當並聯多達 200 個轉換器時，電池單元（透過充電器連接到交流電網）和 24V 匯流排之間的總電容可達 300nF，導致交流漏電流超過 20mA。超過 10mA 的電流可能導致嚴重的觸電和事故。

MPD30-24S12 的輸入輸出電容僅20pF，200個轉換器並聯後總電容僅4nF，漏電流小於1mA。
這種非常低的電容也避免了瞬態或任何雜訊從交流/電池側跨轉換器耦合到中央電池管理系統的敏感通訊訊號。

透過此解決方案，4kV 隔離和低漏電流要求得到了解決。

對於整個安裝中的通信，中央 BMS 控制器使用 Wifi 路由器，透過乙太網路由 25W 的 53V 電源供電。根據最終安裝，電源電壓可以由 230Vac 主電源或內部 24Vdc 匯流排產生。對於 230Vac，可以使用 TSD30 系列轉換器。它還提供 Din 導軌式版本，以便於安裝在控制器機架中。

成功案例

可透過 RCD30 系列轉換器從 24Vdc 匯流排產生 53V 電壓，並將輸出從 54V 調整至 53V。它還配有整合式散熱器，易於冷卻。

範例1:

BMS電路

Solution-

範例2:

54Vdc/25W 用於PoE WiFi路由器

Solution-

大型電池儲存系統受益於 P-DUKE 產品的應用:

MPD30/MPD30W 系列是一系列30W DC/DC 電源轉換器，具有增強型5000Vac隔離電壓，可滿足醫療應用的要求。它們具有不同的輸入電壓範圍，並提供單路或雙路輸出。該系列符合 2MOPP 標準，電氣間隙和爬電距離為 8 毫米。這使得它們不僅適用於醫療設備，而且也適用於其他需要高隔離度和極低輸入輸出電容的應用。

TDD30系列是一款適用於 Din 導軌式應用的即用型交流/直流解決方案。與 RCD30W系列一樣，它為各種應用提供不同的輸出電壓和安裝選項。