電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）光伏發(fā)電是近幾年來能源發(fā)展的方向，不過光伏發(fā)電還不能作為一種獨(dú)立的能源形式滿足各種能源需求，必須和儲(chǔ)能、傳統(tǒng)能源相互協(xié)調(diào)、融合發(fā)展?！肮夥珒?chǔ)能”就是現(xiàn)在非常火熱的一種能源發(fā)展形式。

“光伏＋儲(chǔ)能”模式里，光伏逆變器和儲(chǔ)能變流器是兩大核心基礎(chǔ)設(shè)施，這里面有很多核心元器件，包括變壓器、濾波線圈、PFC電感、功率電感、電流互感器等等，這些核心磁性元器件都處于高功率密度、寬溫、高頻、低損的發(fā)展趨勢(shì)中。

不同光儲(chǔ)場(chǎng)景中的核心元器件

以一個(gè)整體的戶用光伏架構(gòu)來看光儲(chǔ)一體化，光伏板發(fā)出的直流電通過MPPT升壓，部分存入儲(chǔ)能電池，部分通過逆變器發(fā)電上網(wǎng)或自用。升壓部分DC側(cè)會(huì)用到電流互感器，主變壓器。第二大塊DC逆變部分在AC側(cè)也會(huì)用到電流互感器以及一些共?；蛘卟?a href="http://www.qiaming.cn/v/tag/1180/" target="_blank">模電感，不過目前也有差共模一體結(jié)構(gòu)集成技術(shù)，在差模信號(hào)控制上更優(yōu)。主控部分主要涉及一些功能電感和EP變壓器。

如果分得更細(xì)一些，組串式逆變器和儲(chǔ)能逆變器在核心元器件上基本上沒有什么差別，不過微型逆變器則多了一個(gè)PQ變壓器，這種變壓器結(jié)構(gòu)緊密、功率大，有著高頻特性，PQ形狀設(shè)計(jì)優(yōu)化了磁芯體積、表面積和繞組繞制面積之間的比率，用最小的磁芯提供了最大的電感量和最大化的繞制面積。

在儲(chǔ)能BMS這類應(yīng)用里，則有著大量共模電感和功率電感的應(yīng)用。還有一類比較少提及的應(yīng)用，比如功率優(yōu)化器，這種應(yīng)用里有著大量的功率電感和射頻電感，同時(shí)對(duì)磁珠有著大量需求。

光伏逆變過程中儲(chǔ)能、升壓、濾波、消除 EMI等功能需要磁性元件，包括EMC濾波電感、Boost升壓電感、逆變電感、高低頻隔離變壓器、驅(qū)動(dòng)變壓器等等。根據(jù)固德威數(shù)據(jù)，電感在光伏逆變器原材料成本中占比約13%，磁性元件在光伏、儲(chǔ)能的發(fā)展帶動(dòng)下的確也在快速增長。

元器件升級(jí)提高微型逆變與組串式逆變效率

在微型逆變器經(jīng)典的500W反激式電路拓?fù)浼軜?gòu)中，主要涉及PQ主變壓器、互感器、差模電感和共模電感四大類磁性器件，如果有輔助電源部分則是有輔源變壓器。第一大類元器件主變壓器這邊主要實(shí)現(xiàn)隔離和升壓這樣的一個(gè)功能，第二大類元器件電流互感器基本上在直流側(cè)和交流側(cè)都會(huì)有用到，主要實(shí)現(xiàn)電流取樣、隔離這樣的功能。差模或共模電感主要是完成EMC濾波。

主變壓器元器件直接決定電路的整體轉(zhuǎn)換效率，目前行業(yè)內(nèi)廠商在這一方向上都是在往寬頻寬溫低損上去做，比如順絡(luò)自研的磁材在這些性能上取得了不少突破，能使得電路整體轉(zhuǎn)換效率達(dá)到97%以上。

在電流互感上，目前看重的是更小的自然間隙，更小的細(xì)線繞組和更高的耐壓，比較考驗(yàn)廠商的工藝積累。從目前國內(nèi)頭部廠商的用例來看，國內(nèi)目前做電流互感容易出現(xiàn)產(chǎn)品平整度不標(biāo)準(zhǔn)的問題，導(dǎo)致返工，在這一塊還需要時(shí)間去積累升級(jí)。

組串式逆變架構(gòu)一般功率都很高，因此電感部分以大功率的功率電感為主，在主變壓器部分會(huì)用到一些LLC平面變壓器。共模電感部分目前大部分終端設(shè)計(jì)以兩極式架構(gòu)為主。PCB平面變壓器是未來的一個(gè)發(fā)展方向，能夠很好滿足組串式逆變和儲(chǔ)能逆變中的大電流需求。

為了提升逆變器的效率，越來越多的設(shè)計(jì)開始使用功率優(yōu)化器，功率優(yōu)化器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)DCDC轉(zhuǎn)換電路，因此需要的磁性器件也是走大電流、高耐壓路線。

另外，在儲(chǔ)能BMS里也涉及非常多的變壓器或者磁性元件的利用，大型儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓等級(jí)高，需要多串AFE級(jí)聯(lián)，有很多需要使用變壓器或者磁性元件進(jìn)行隔離通信的地方。此外，一體成型功率電感在飽和電流、DCR上的優(yōu)勢(shì)，也讓其成了光儲(chǔ)大功率場(chǎng)合里備受歡迎的?？?。

隨著功率密度的提升，頻率的拔高，光儲(chǔ)應(yīng)用對(duì)核心元器件的散熱要求也越來越高。提升散熱是很多元器件廠商目前主推的一個(gè)新的產(chǎn)品方向。

小結(jié)

從國內(nèi)市場(chǎng)來看，目前有部分光儲(chǔ)逆變?cè)呀?jīng)擺脫了進(jìn)口依賴，在光儲(chǔ)市場(chǎng)井噴式增長的背景下，核心元器件的需求持續(xù)被拉高，這也促進(jìn)了國內(nèi)光儲(chǔ)核心元器件的產(chǎn)能擴(kuò)張，越來越多的磁性元件廠商紛紛切入光儲(chǔ)賽道。