安森美：如何将电池储能系统的性能提升到更高水平

发布时间：2023-07-26 09:48
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：2187

　　可再生能源(如太阳能和风能)的一大问题在于，它们并不完全可控。因此，在可再生能源充足时使用电池储存多余的能量是有必要的。本文AMEAY360电子元器件采购网介绍了住宅和商用电池储能系统 (BESS) 之间的区别及其各自的常见电路拓扑。本文还建议使用安森美 (onsemi) 的碳化硅 (SiC) 方案，将 BESS 性能提升到全新水平。

　　采用 BESS 的优势

　　使用带有储能电池的并网/离网太阳能逆变器系统，为住宅和商业用户带来诸多好处，包括：

　　价格：储存能量，可作为公用事业供应商的替代方案来降低电费。

　　自给自足：储存能量，可以减少(或消除)对电网供电的依赖。

　　备用电源：储存电力，可在主电力故障时用作替代电源。

　　BESS 主要构建模块

　　BESS 通常包括四大构建模块：

　　可充电电池模块：包括机架式电池单元，容量范围从 50 V 到 1000 V 以上不等。

　　电池管理系统 (BMS)：BMS 系统可以保护和管理可充电电池，确保它们安全工作。

　　变流器 (PCS)：PCS 系统将电池组连接到电网和负载

　　能源管理系统 (EMS)：该软件可以监测、控制和优化BESS。

　　住宅BESS

　　与 BESS 搭配使用的变流器按照耦合能量的方式(交流或直流)和功率等级(住宅或商业)分类。直流耦合系统或混合逆变器只需要一个电源转换步骤，而交流耦合的能量存储是现有直流耦合系统的升级版本。

　　双向 DC-DC 转换器连接电池组和直流链路。单相系统的母线电压通常小于 600 V，而充放电功率不会超过 10 kW。降压-升压转换器是最常见的双向 DC-DC 拓扑，因为它需要的组件少且易于控制。两个 650 V IGBT 或 MOSFET 搭配并联二极管，例如安森美 FGH4L75T65MQDC50 650 V FS4 IGBT(带集成 SiC 二极管)，非常适合此类双向系统。

安森美：如何将电池储能系统的性能提升到更高水平

　　隔离可以确保 BESS 用户的安全，双有源桥转换器 (DAB) 或 CLLC 拓扑结构为 BESS 提供了隔离型双向 DC-DC 转换器方案。在这方面，安森美 NTP5D0N15MC 150 V N 沟道屏蔽栅极 PowerTrench MOSFET 是不错的选择。

　　商业和企业场所以及具有更大功率需求的家庭采用标准的三相电源。在三相应用中，电源开关必须能够承受所需的工作电压和电流，以提供高达 15 kW 的输出功率，而且还要能够承受高于住宅装置所用的直流链路电压(高达 1000 V)。为此，可以使用 1200 V 器件，例如采用三级对称降压-升压拓扑结构。

　　商用BESS

　　商用储能系统的输入和输出功率范围通常在 100 kW 至 2 MW 之间。这些大型装置可能由若干个三相子系统组成，功率范围从几十千瓦到超过 100 kW 不等。标准商用太阳能逆变器的直流母线电压通常为 1100 V，但在公用事业规模系统中可能高达 1500 V。

　　商用 BESS 中更常用的是交流耦合系统，因为它们可以轻松添加到现有设计中。此外，集中式储能单元更易于安装和维护。相比之下，直流耦合系统采用的分布式电池组则需要更大的空间和更高的维护成本。

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：引领新国标 | 矽力杰储能BMS方案

下一篇：深圳供电局、南网科研院携手广和通推出首款虚拟电厂定制5G模组

在线留言询价

相关阅读
安森美推出业界领先的模拟和混合信号平台
行业新闻

安森美推出业界领先的模拟和混合信号平台

　　Treo平台基于65纳米节点的BCD工艺技术，支持同行业领先的1-90V宽电压范围和高达175°C的工作温度　　Treo平台将帮助客户简化设计流程，降低系统成本，并加快在汽车、医疗、工业、AI数据中心等领域解决方案的上市速度　　安森美现可提供基于Treo平台构建的多个产品系列样品，包括电压转换器、超低功耗模拟前端(AFE)、LDO、超声波传感器、多相控制器和单对以太网控制器　　基于该平台构建的产品将在安森美(onsemi)位于纽约州East Fishkill的世界级300mm工厂制造　　近日，安森美(onsemi，纳斯达克股票代号:ON)宣布推出Treo平台，这是一个采用先进的65nm节点的BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺技术构建的模拟和混合信号平台。该平台为安森美广泛的电源和感知解决方案奠定了强大的基础，包括高性能和低功耗感知、高效电源管理和专用通信器件。利用该可扩展的单一解决方案，客户可以简化和加快现有应用的产品开发，并快速把握新兴市场机遇。　　当今汽车、工业和AI数据中心市场对电力的需求不断增加，同时环保法规也更加严格，促使这些行业需要提高能效，并在终端应用中也要求更高的性能和功能。此外，医疗可穿戴设备等低功耗设备正变得越来越复杂，需要更智能和更高能效来改善个人护理并降低设备成本。这就需要高度集成、先进的电源和感知解决方案，能够在提供更强智能化的同时，在整个功率范围实现更高的能效。　　Treo平台在满足这些日益增长的需求方面具有得天独厚的优势，它不仅具有卓越的性能和功能，还能在领先的节点上支持同行业领先的宽电压范围。基于Treo平台制造的产品可在精度、性能和能效方面实现显著提升，从而改善功能、安全性和整个生命周期的质量。例如：　　在汽车领域，高性能超声波传感器可将精度提高两倍，这意味着在泊车辅助应用中，它们可以探测到距离车辆更近的物体。由于具备探测更近距离物体的能力，泊车辅助系统可以帮助驾驶员在泊车时更有效地避开障碍物，从而提供更佳的防撞功能并提高整体安全性。　　在医疗健康领域，用于连续血糖监测仪(CGM)的超低功耗模拟前端(AFE)可以更精确地测量小至纳安(nA)级的电流。这种精度对于检测血糖传感器产生的微小信号、确保准确的血糖读数至关重要。通过将多种功能集成到单个紧凑型芯片中，该平台能够将所需空间减半，并将电池寿命延长至数周。这意味着整个CGM 设备的体积更小，佩戴更舒适，同时减少了更换次数以节省医疗费用。　　在数据中心应用中，Treo平台将使得安森美的智能功率级更紧凑，有助于提高向 GPU和CPU供电的能效。这可以减少冷却需求并大幅节能，从而降低运营成本，减少对环境的影响，实现可持续发展。　　Treo平台采用类似系统单芯片(SoC)的模块化架构，拥有一套用于构成计算、电源管理、感知和通信子系统的不断演进且稳健的IP构建模块。Treo平台采用65纳米工艺节点，具有先进的数字处理能力和更好的模拟IP性能。凭借这些能力，该平台可以提供本地智能化和计算功能，实现灵活配置，并显著提高终端应用的性能和精度。此外，该平台支持业界领先的1-90V宽电压范围和高达175°C的工作温度，使客户能够集成从低功耗到高功耗的一系列功能。这些功能增强了安森美交付优化解决方案和定制产品组合的能力，使客户能够以前所未有的速度将产品推向市场。　　安森美现可提供基于Treo平台的初始产品系列样品，包括电压转换器、超低功耗AFE、LDO、超声波传感器、多相控制器和单对以太网控制器。到2025年，安森美将提供更广泛的产品系列，增加更多系统级价值，包括：高性能传感器、DC-DC转换器、汽车LED驱动器、电气安全IC、连接产品等。
2024-11-12 11:06 阅读量：213
17.6亿！安森美最新业绩出炉
行业新闻

17.6亿！安森美最新业绩出炉

　　据最新数据，安森美半导体第三季度营收环比增长2%至17.6亿美元，符合预期;非公认会计准则每股收益为0.99美元，同比增长0.02美元;调整后营业利润为4.965亿美元，超出分析师预期的4.834亿美元。　　其中，汽车收入环比增长5%，主要由碳化硅和ADAS图像传感器驱动。工业收入环比下降6%，同比下降29%。毛利率保持强劲，为45.4%，自由现金流环比增长41%。　　安森美半导体总裁兼首席执行官Hassane El-Khoury表示，尽管业绩超出预期，公司仍将专注于在当前环境下通过执行和审慎的财务管理实现持续业绩。随着主要市场的电力需求持续扩增以及效率要求成为最优先考虑目标，安森美将透过投资以扩大在汽车、工业和人工智能(AI)数据中心市场的占有率。　　Hassane El-Khoury在 2020 年接任首席执行官后，安森美一直在增加对碳化硅的投资，碳化硅是电动汽车和数据中心的关键部件。El-Khoury 谈到数据中心时表示：“我们赢得了北美四大超大规模运营商中的三家的设计胜利，预计将在 2025 年为收入做出贡献。”　　展望未来，该公司预计第四季度营收为17.1至18.1亿美元，预期为17.8亿美元，每股收益为0.92至1.04美元，分析师预期为1.00美元。　　德州仪器也在稍早公布了第三季度财报，业绩也得到环比增长的走势。德州仪器第三季度营收为41.5 亿美元，环比增长 9%，超出分析师预期的41.2亿美元，净利润为13.6 亿美元，每股收益为1.47 美元。　　虽然德州仪器认为工业市场疲软，但其它终端市场已经呈现回暖，如智能手机和PC供应商的订单有所改善，推动了德州仪器半导体(用于电力电子设备)的销售表现，该领域业绩呈现环比增长。德州仪器的其他终端市场包括汽车、个人电子及通讯设备领域。　　值得注意的是，德州仪器指出，第3季中国车用业绩创新高，电动车是主要成长动能，个人消电、通讯设备与企业系统三个市场呈现周期性复苏，第3季通常是个人电子最旺季，未来整体业绩关键仍在于工业与车用(中国以外市场)的状况，工业目前仍在持续调整库存、但处于谷底附近。
2024-10-29 13:00 阅读量：389
从几大典型场景，看安森美赋能边缘智能应用的高性能“产品力”
行业新闻

从几大典型场景，看安森美赋能边缘智能应用的高性能“产品力”

　　在数字化时代，海量数据的产生已经成为常态，从智能手机到物联网设备，数据源已经无处不在。传统的云计算模式虽然强大，但也存在着延迟、带宽和数据隐私等问题。边缘智能利用分布式计算，将AI算法和数据处理推向数据源附近的边缘设备，以实现低延迟、高效率和实时决策，这便是其兴起之由来。　　边缘智能现阶段在多个领域都具有潜在的应用价值，例如工业自动化领域实现智能制造提工厂设备的效率和可维护性、在智能交通领域实现高级驾驶辅助与道路环境监控、医疗保健领域实现远程健康监护等。作为全球半导体行业的佼佼者，安森美(onsemi)也凭借其在图像传感器、低功耗蓝牙MCU以及助听器SoC产品设计的深厚技术积累，助力终端系统实现更智能的决策，为边缘智能的广泛应用铺设基石。　　引领视觉系统革命，图像传感器开启智能视觉时代　　边缘智能终端系统应能够实时地处理和分析数据，以便对环境和用户需求做出迅速响应，以图像传感器为例，随着技术的飞速发展，现代图像传感器被要求赋予更多智能化特性，不仅仅是视觉信息的捕捉者，更是智能分析与决策的前端执行者，便是边缘智能趋势的直观体现。　　尽管边缘智能具有巨大的潜力，但也面临着一系列技术挑战，在智能可穿戴、智能家居乃至不断衍生出的新兴AI等细分应用领域，视觉系统便需要以尽可能低的成本、尺寸、功耗提供更高的分辨、理解和判断能力。安森美的图像传感器技术在全球汽车和工业市场占据领先地位，其核心竞争力在于智能感知能力的深度优化，Hyperlux LP系列传感器功耗超低，支持内置的运动侦测功能，可以只需要在侦测到运动物体时快速唤醒系统工作，进一步优化了系统的功耗，内部采用了堆栈式架构设计，能最大限度地减少产品体积，最小型号小如一粒米。　　以AR0822传感器为典型，其内置了高动态范围融合算法和运动物体捕捉算法，能够在保证图像质量的同时，大大降低系统资源的消耗，支持多种多次曝光合成线性化拟合功能——DLO (Digital Lateral Overflow) 以及SCMAX (Smooth Combination Max) 智能拟合，这种模式降低了多次曝光合成时的亮度临界区域的噪声，实现了120dB的图像数据输出，有效减少了后端处理器的接收数据和处理时间，提升了图像细节的呈现效果。此外，AR0822还具备增强的近红外灵敏度和像素合并(binning)/开窗输出(windowing)等精密的摄像功能。　　更进一步，结合深度学习和神经网络技术的图像传感器设计正引领着智能感知的新浪潮，这些传感器通过集成或紧密配合专用的AI处理单元，能在边缘侧直接执行复杂的目标识别、分类甚至预测任务。为了在更复杂多样的环境中更精准、快速的输出场景信息，安森美的图像传感器未来将会集成更高分辨率，更快速率，嵌入更多的智能算法甚至深度算法、以及非可见光波段的检测等，为边缘智能带来更精美、更细致的图像。　　低功耗蓝牙构建边缘智能设备连接生态　　由于边缘智能硬件的实时性要求极高，蓝牙低功耗(BLE)技术已经成为当前最热门的电子产品连接技术之一，广泛应用于消费电子、工业、汽车、医疗保健、计算机、智能建筑等领域，市场发展空间极为惊人。安森美推出的蓝牙低功耗5.2无线微控制器RSL10和最新RSL15低功耗蓝牙芯片，通过采用先进的半导体工艺和双核架构，确保了实时性要求较高的应用能够在终端层面完成相关计算，避免了数据传输至云端处理产生的时延。这一设计思路不仅优化了系统的整体能效，还确保了数据处理的即时性和系统的自主性。　　低功耗蓝牙MCU方案充分利用了蓝牙标准的特性，如更高的数据传输速率、更远的传输距离和广播数据扩展功能，使得它们成为物联网设备，尤其是那些依赖电池供电智能设备的理想选择，极大地丰富边缘设备的通信能力和应用场景，包括设备资产监控，精准的定位服务在远程医疗场景等，在保持长时间运行的同时，快速响应用户指令或环境变化，执行数据采集、简单分析乃至决策任务，而无需频繁与云端交互，从而大幅降低了功耗，延长了设备的工作周期。　　另一个典型的应用案例便是安森美近期发布的先进的微型AFE CEM102，可高精度测量电化学信息和安培电流，其设计为与RSL15蓝牙5.2认证无线微控制器配合使用，与单独的方案相比，该组合方案精度更高、噪声更小且功耗更低，能简化物料单并提高配置灵活性，最终释放更多开发资源。更重要的是，该方案的灵活性使其不仅适用于基于电化学测量的传感器，还能用于需准确测量小电流的多种传感器，让设计人员能够为传感应用开发出精度更高、功耗更低、外形更紧凑的边缘智能设备，例如可穿戴医疗监护方案进一步改善用户体验，真正将智能决策推向了设备边缘。　　健康关怀升级，助听器SoC设计的智能芯意　　边缘智能的浪潮同样也席卷了医疗市场，尤其是随着人口老龄化，用户对智能化诊疗体验需求的不断提升，个性化医护设备如助听器的设计不再是简单的音频放大组件，而需要变得更为专业及智能，从而进化为集成了高级数字信号处理、人工智能算法与低功耗管理的微型计算平台。通过采用先进的AI算法，助听器最好能够实时分析周围环境声音，智能识别并增强语音信号，同时有效抑制背景噪音，使得佩戴者即便在嘈杂环境下也能享受到清晰、自然的对话体验。这种智能化的处理能力直接在助听器内部完成，无需依赖外部云服务，既保证了数据处理的即时性，又保护了用户的隐私安全，充分彰显了边缘智能在提升用户体验与保护个人隐私方面的双重价值。　　安森美拥有30多年的助听器芯片设计经验，是行业内领先的助听器芯片供应商，打造了一系列先进的专业数字助听器/OTC辅听方案，包括Ezairo 7160、Ezairo 8300/8310、J10/J20低功耗蓝牙无线OTC等平台。针对个性化与智能化的行业需求，安森美的助听器解决方案与时俱进，从早期的130nm到现在的22nm工艺，从双核到6核，确保方案在性能、功耗和延时方面都得到了较大的提升，比如在语音延迟方面，安森美的主流方案可以做到3ms以下。此外由于蓝牙低功耗技术的发展，带蓝牙功能的无线助听器方案日渐流行，比如J10/Ezairo7160就是典型的无线助听器解决方案。　　Ezairo 8300/8310则更适应未来助听器功能需求，Ezairo8300/8310的ADC位数更高，在常规处理基础上，扩展到了6核解决方案，处理能力提升了一倍以上。其中内置了一颗NNA神经网络加速器，可解决AI离线计算的需求，在低功耗状态下能够进行语音唤醒、调整音量、基本参数调整等本地处理，甚至可以根据用户听力曲线和使用情况，结合用户使用助听器的习惯，通过深度学习的算法来实现自动适配功能。另外，传统的环境场景分类功能靠特定算法来实现，如果有了神经网络加速器，环境分类算法就会更灵活，可以实现更加精准的环境场景识别和切换。AI功能的引入，可以提升对不同应用场景的自动切换，并增加了自动侦测语音阵列，可以更好地让使用者接收到有价值的语音而不受环境噪音的干扰。　　未来，随着端侧设备变得更加强大和智能，边缘智能也将在智能家居、自动驾驶和医疗保健等领域持续发挥关键作用扩大应用市场。安森美凭借深厚的技术积累和市场洞察，从硬件到软件，从产品到解决方案全面布局，无论是提升智能感知的精度与效率，还是优化数据处理的即时性与能耗，都在不断突破创新为用户提供更高效、更可靠的智能解决方案，与客户共同推动边缘智能技术的边界，开启一个更加智能互联的世界。
2024-09-14 17:53 阅读量：487
安森美发布升级版功率模块，助力太阳能发电和储能的发展
行业新闻

安森美发布升级版功率模块，助力太阳能发电和储能的发展

　　今日，安森美 (onsemi) 推出采用 F5BP 封装的最新一代硅和碳化硅混合功率集成模块 (PIM)，非常适合用于提高大型太阳能组串式逆变器或储能系统 (ESS) 的功率。与前几代产品相比，这些模块在相同尺寸下提供了更高的功率密度和效率，将太阳能逆变器的总系统功率从 300 kW提高到 350 kW。这意味着，使用最新一代模块的装机容量为一千兆瓦的大型太阳能发电场，每小时可实现近两兆瓦的节能效果，相当于每年为超过 700 户家庭供电。此外，要达到与上一代产品相同的功率，所需的模块数量更少，可将功率器件的元器件成本降低 25% 以上。　　由于太阳能发电的平准化能源成本 (LCOE) 最低，太阳能正日益成为全球可再生能源发电的首选。为了弥补太阳能发电的不稳定性，公用事业运营商也在增设大型电池储能系统 (BESS) ，以确保电网的稳定供能。为了支持这种系统组合，制造商和公用事业公司需要能够提供最高效率和可靠电力转换的解决方案。每提高 0.1% 的效率，对于每千兆瓦装机容量，每年可节省 25 万美元的运营成本。　　“作为一种依赖阳光的波动性能源，我们需要不断提高系统效率和可靠性，并采用先进储能解决方案，以确保全球电网在电力需求高峰期和非高峰期的稳定性和可靠性。”安森美电源方案事业群工业电源部副总裁 Sravan Vanaparthy 表示，“更高效的基础设施会促进采用，并确保随着更多太阳能发电设施的建成，减少能源浪费，推动我们在摆脱化石燃料的道路上不断前进。”　　F5BP-PIM集成了1050V FS7 IGBT和1200V D3 EliteSiC二极管，实现高电压和大电流转换的同时降低功耗并提高可靠性。FS7 IGBT 关断损耗低，可将开关损耗降低达 8%，而EliteSiC二极管则提供了卓越的开关性能，与前几代产品相比，导通压降 (VF) 降低了15%。　　这些PIM包含了一种创新的I型中点箝位 (INPC) 拓扑结构的逆变器模块和飞跨电容拓扑结构的升压模块。这些模块还使用了优化的电气布局和先进的直接铜键合 (DBC) 基板，以降低杂散电感和热阻。此外，铜基板进一步将结到散热片的热阻降低了9.3%，确保模块在重载下保持冷却。这种热管理对于保持模块的效率和使用寿命至关重要，使其在需要可靠和持续供电的苛刻应用中非常有效。
2024-08-28 14:54 阅读量：515
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
TL431ACLPR Texas Instruments
型号 品牌 抢购
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
BP3621 ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
TPS63050YFFR Texas Instruments
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。