恩智浦工商业储能技术方案解析:能源变革的强力推手!
由于工商业的飞速发展、城镇化率的快速提高以及居民生活水平的提升,电力负荷持续增长,同时随着能源升级及碳中和的发展需求,更多的绿色能源——如光伏、风电——不断加入到我们的能源供给体系当中,这些能源随外部环境变化,呈现不稳定性,同时用户用电负荷也同样呈现出极大的波动性,这就使得电力系统容易产生供需极度不均衡的现象。储能作为缓解电力供需紧张的有效措施,以及参与需求响应的重要部分,能起到削峰填谷的作用。
当前,工商业储能市场处于刚起步阶段,已受到热捧。恩智浦半导体目前推出针对工商业储能及大储的系统方案,有效提高用户的设计开发速度。恩智浦半导体具备整体解决方案的整合能力,有着极其丰富的产品线, 从模拟前端AFE到MCU,从传感器到通信接口器件,一应俱全。
传统意义上的工商业储能大都分为三层架构,如下图所示:针对底层电池包及电池簇一级CMU单元,LPC5506/16具备极高性价比,它既可以配合MC33665使用菊花链的方式支持多个MC33771 /4电池组管理单元,也可以支持使用传统SPI/I2C接口方式扩展多个MC33771/4电池组管理单元。为了提升系统的经济型,并且保证系统的稳定性,建议单个电池包内部或者单个簇,使用菊花链方式进行连接,簇与簇之间和MBMU的通信,建议可采样CAN总线进行连接。
针对MBMU单元(如下图所示),RT10xx系列MCU如(RT1021,RT1064)提供业界领先的500MHz以上的运算能力,同时最多可支持3路CAN通信,同时具备以太网等多种接口。其可满足传统储能系统的应用对性能的需求,并且通过CAN总线与不同整簇CMU控制器LPC5506/16进行通信,有效保证大型系统的高度扩展性和可靠性。
常规CMU具有两种形式(菊花链或者隔离SPI/I2C),恩智浦方案可以满足客户根据需求灵活选用,选择对应的CMU通信模式。
菊花链模式扩展多个AFE采集单元
如下图所示,CMU控制器LPC5506/16通过菊花链来扩展多个AFE模块,单个AFE芯片通常支持14-18串电池。
SPI(I2C)模式扩展多个AFE采集单元
LPC5506/16内部具有多组FlexComm接口,最多可以灵活配置6路以上SPI或者6路以上I2C,如下图所示:通过这些传统的通信接口来扩展管理多个AFE模块,可兼容市面上绝大多数AFE模拟前端。
最后针对部分高性能的应用需求,恩智浦i.MX系列MPU可提供高性能的系统互联及基于Linux的应用开发平台,极大地扩展了工商业储能系统EMS和MBMU的应用。
同时恩智浦在AFE产品的开发方面不断投入,相信很快会推出更多创新产品,应用到工商业储能系统当中来。
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