基於Microchip dsPIC33CH512MP506 高性能DSP開發的11KW三相圖騰柱PFC電源方案

當前，在全球能源形勢日趨緊張、越來越多國家和地區作出碳中和承諾的背景下，儲能系統作為能夠有效緩解可再生能源的不穩定性以及間歇性，保障電網安全，提高能源利用效率，並降低用電成本的方案而持續受到關注。因此，儲能作為全球能源轉型的重要環節，其市場需求將伴隨能源轉型進程的不斷深入而擴大。便攜儲能採用內置高能量密度的鋰離子電池提供穩定的交直流電輸出，是一種安全、可靠、便攜、穩定、環保的小型儲能系統。根據中國化學與物理電源協會數據，全球便攜式儲能行業的市場規模從 2016 年的 0.6 億元，大幅上升至 2020 年的 42.6 億元，年複合增長率高達 190.28%，預計至 2026 年將進一步上升至 882.3 億元，市場前景廣闊。

戶用儲能可稱為家庭儲能系統，在用電低谷時，戶用儲能系統中的電池組能夠自行充電，以備在用電高峰或斷電時使用。根據 Wood Mackenzie, IEA, SolarpowerEU,USDOE 的數據，全球戶用儲能市場新增裝機規模預計從 2021 年的 9.5GWh 上升至2025 年的 93.4GWh，複合增長率達 77.07%。

在工商業領域，儲能系統主要用途是峰谷套利，即在用電低谷時利用低電價充電，在用電高峰時放電供給工商業用戶，用戶可以降低用電成本，同時保證用電穩定性。根據 Wood Mackenzie, IEA, SolarpowerEU, USDOE 的數據，全球工商業儲能市場新增裝機規模預計從 2021 年的 15.8GWh 上升至 2025年的 94.0GWh，複合增長率達56.18%。

如何實現儲能電源系統可靠穩定併網運行、降低轉換損耗、增加功率密度，降低開發難度及開發周期是廣大電源研發工程師的關注焦點。Microchip 的 Level 4 純數字電源方案， 將為新能源儲能逆變這個行業提供完美的解決方案。

此電路設計的優點如下：

1. 圖騰柱拓撲架構可實現電源的雙向變換運行。
2. 三相交錯操作可減小輸出電流紋波，從而降低輸出電流的THD。
3. 整套MCHP的車規級器件選型，確保方案通過AEC-Q100認證。
4. 測量電網電流，確保逆變工作時提供的正弦電流與電網同相。
5. 三相交流輸入可實現大功率變換應用。