其實儲能變流器在日常生活中十分常見，手機充電器的功能是將家用插座中的220V交流電，轉換為手機內(nèi)電池所需的5V~10V的直流電。這與儲能系統(tǒng)在充電過程中將交流電轉換為電池堆所需直流電的模式是一致的。

儲能系統(tǒng)中的PCS可以理解為一個超大號的充電器，但與手機充電器的區(qū)別在于它是雙向的。雙向PCS充當了電池堆與電網(wǎng)端之間的橋梁，一方面將電網(wǎng)端的交流電轉化為直流電為電池堆充電，另一方面將電池堆的直流電轉換為交流電回饋給電網(wǎng)。

儲能變流器（PCS）的組成

PCS 由 DC/AC 雙向變流器、控制單元等構成。PCS 控制器通過通訊接收后臺控制指令，根據(jù)功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現(xiàn)對電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)。PCS 控制器通過 CAN 接口與 BMS 通訊，獲取電池組狀態(tài)信息，可實現(xiàn)對電池的保護性充放電，確保電池運行安全。

儲能變流器的內(nèi)部結構

儲能變流器（PCS）作為新能源領域的關鍵設備，主要用于實現(xiàn)電能的轉換和調(diào)控，確保能源儲存系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。其主要由直流側、交流側、控制系統(tǒng)和通信模塊四大部分組成，每個部分都承擔著特定的功能和任務。

直流側是儲能變流器的輸入端，負責接收來自電池組或儲能設備的直流電能。它主要包括直流母線、電容器和電感等組件。直流母線作為電能傳輸?shù)闹饕ǖ溃枰邆涞?a target="_blank">電阻和良好的導電性能。電容器則作為能量儲存元件，具有快速充放電的能力，有助于平衡直流側的電壓波動，提供穩(wěn)定的電源。電感則主要用于濾除直流側的高頻脈動電流，確保直流電壓的平穩(wěn)輸出，并調(diào)節(jié)電流的變化速度，提高系統(tǒng)的響應性能。

交流側則是儲能變流器的輸出端，負責將經(jīng)過逆變操作的直流電能轉化為交流電能輸出。它主要包括逆變器、濾波器和輸出變壓器等組件。逆變器是實現(xiàn)直流到交流轉換的關鍵設備，濾波器則用于消除轉換過程中產(chǎn)生的諧波，提高輸出電能的質(zhì)量。輸出變壓器則用于將逆變器輸出的電壓變換為適應不同負載需求的電壓。

控制系統(tǒng)是儲能變流器的智能核心，負責對整個系統(tǒng)的運行進行監(jiān)測和控制。它可以根據(jù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)和用戶需求，實時調(diào)整逆變器的控制策略，確保電能的高效轉換和穩(wěn)定輸出。同時，控制系統(tǒng)還可以對系統(tǒng)的各項參數(shù)進行實時監(jiān)測和記錄，為后續(xù)的維護和管理提供數(shù)據(jù)支持。

通信模塊則是儲能變流器與其他設備或系統(tǒng)進行信息交互的關鍵部分。它可以實現(xiàn)儲能變流器與上位機、監(jiān)控系統(tǒng)或其他儲能設備之間的數(shù)據(jù)傳輸和指令接收，確保整個能源儲存系統(tǒng)的協(xié)同運行和優(yōu)化管理。

儲能變流器的核心元器件

儲能變流器（PCS）的核心元器件主要包括逆變器、濾波器、輸出變壓器、控制系統(tǒng)以及IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）模塊等。

逆變器是儲能變流器中將直流電能轉化為交流電能或反之的核心部件，它通過控制開關器件的導通和關斷來實現(xiàn)電能的轉換。濾波器則用于消除轉換過程中產(chǎn)生的諧波，提高電能質(zhì)量。輸出變壓器則用于將逆變器輸出的電壓變換為適應不同負載的電壓。

控制系統(tǒng)是儲能變流器的智能核心，包括主控單元和測量單元。主控單元負責實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，根據(jù)用戶需求進行電能轉化和控制策略的調(diào)節(jié)。測量單元則用于對電壓、電流、頻率等參數(shù)進行實時測量和采樣。

而IGBT模塊是儲能變流器中的關鍵功率器件，用于電壓、電流和頻率等的調(diào)節(jié)，其效率直接影響儲能變流器的功率轉換效率。盡管儲能變流器的上游元器件行業(yè)市場競爭已經(jīng)較為充分，但IGBT仍以進口為主，國產(chǎn)滲透率較低。

審核編輯：黃飛