使用高隔离度DC/DC电源转换器克服BMS电池储能系统的挑战

• 关键词：锂电池,DC/DC转换器
• 摘要：​使用锂离子电池的现代储能系统可提供卓越的性能，但必须密切监控每个电池，以确保正确充电并避免电池不平衡、过度充电、深度放电或临界温度。

使用锂离子电池的现代储能系统可提供卓越的性能，但必须密切监控每个电池，以确保正确充电并避免电池不平衡、过度充电、深度放电或临界温度。 这需要为每个单元或单元阵列提供单独、隔离电源电压的控制电路。 对于标称电压高达 48V 的电池阵列，可以使用提供 500V 或 1600V 隔离屏障的标准工业 DC/DC 电源转换器模块产生此电源电压。

但对于连接到交流电源并提供数百千瓦时甚至数兆瓦时储能容量的更高功率系统，电池阵列上的电压可以达到600-800V，并且需要具有更高隔离屏障的解决方案。

该客户正在寻找符合过压类别 III 要求和 4kV 隔离屏障的解决方案。 每个电池监控电路需要一个 30W 转换器，并且数百个转换器并联连接，转换器上的总漏电流是另一个挑战。

低隔离电容增强抗噪能力

P-DUKE 拥有 5kV 隔离屏障的医疗电源转换器系列，甚至高于所需的 4kV。 对于该项目，选择了 MPD30-24S12，它可以从公共 24Vdc 总线产生必要的 12V/30W 电源电压。

典型的工业 30W DC/DC 电源转换器的输入输出电容高达 1500pF。 当并联多达200个转换器时，电池单元（通过充电器连接到交流电网）和24V总线之间的总电容可达300nF，导致交流漏电流超过20mA。 超过 10mA 的电流可能导致严重的触电和事故。

MPD30-24S12 的输入输出电容仅20pF，200个转换器并联后总电容仅4nF，漏电流小于1mA。

这种非常低的电容也避免了瞬态或任何噪声从交流/电池侧跨转换器耦合到中央电池管理系统的敏感通讯讯号。

透过此解决方案，4kV 隔离和低漏电流要求得到了解决。

对于整个安装中的通信，中央 BMS 控制器使用Wifi路由器，通过以太网由25W的53V电源供电。 根据最终安装，电源电压可以由 230Vac 主电源或内部 24Vdc 总线产生。对于 230Vac，可以使用 TSD30 系列转换器。 它还提供Din导轨式版本，以便于安装在控制器机架中。

成功案例

可透过 RCD30 系列转换器从 24Vdc 总线产生 53V 电压，并将输出从 54V 调整至 53V。 它还配有整合式散热器，易于冷却

架构图

範例1:

BMS電路 Solution-

範例2:

54Vdc/25W 用於PoE WiFi路由器 Solution-

大型电池存储系统受益于 P-DUKE 产品的应用：

MPD30/MPD30W 系列是一系列30W DC/DC 电源转换器，具有增强型5000Vac隔离电压，可满足医疗应用的要求。 它们具有不同的输入电压范围，并提供单路或双路输出。 该系列符合 2MOPP 标准，电气间隙和爬电距离为 8 毫米。 这使得它们不仅适用于医疗设备，而且也适用于其他需要高隔离度和极低输入输出电容的应用。

TSD30系列是一款适用于 Din 导轨式应用的即用型交流/直流解决方案。与 RCD30W系列一样，它为各种应用提供不同的输出电压和安装选项。

原文链接：https://www.pduke.com.cn/sc/news_detail5_136.htm

MPD30/MPD30W：https://www.pduke.com/sc/product_list322.htm

TSD30: https://www.pduke.com/sc/product_list353.htm

RCD30W: https://www.pduke.com/sc/product_list257.htm

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