选用双向PFC和混合变频器解决方案，在储能和太阳能博弈中处于领先地位

住所储能商场尽管现在处于起步阶段，但正坐落爆破式增加的边际。自2018年第一季度以来，仅在美国，该商场就同比增加了232％，而动力存储在2019年第一季度的布置中占比为46％。现在，住所储能范畴的规划比公用事业布置的规划要小。估计全球住所储能商场将从2019年的60亿美元增加到2024年的175亿美元；复合年增加率为22.88％（依据最新的 Wood Mackenzie美国动力存储监控器 。

跟着具有各类布景和专业知识的新参与者进入商场，全球公司开端看到储能的未来增加潜力。

储能开发人员要战胜的要害规划应战在于体系集成，以终究完成更低的体系本钱、更小的外形尺寸以及更少的组件和子体系数量。关于能量存储来说，体系集成意味着经过从单向功率转化阶段转向双向功率转化阶段，将电池充放电的两条独立途径合二为一。

图1：具有单向PFC和逆变器级的电网级体系图

转向双向功率因数校对（PFC）和逆变器功率级

储能商场的鼓起可归因于办法和立异，这些办法和立异使规划人员可以战胜体系集成和本钱等严重应战。在呈现更新的技能和解决计划之前，单向AC/DC、单向DC/AC和DC/DC功率级是传统体系解决计划。图1阐明具有单向功率因数校对（PFC）和逆变器功率级的典型体系。

但是，但这种单向办法为完成体系集成设置了不可避免的妨碍。体系会需求更多的功率级、组件和操控器，这将导致更高的体系本钱。本质上讲，能量相关于电池双向活动，要么流入电池进行充电，要么流出电池进行放电。假如可压缩这些功率级，则可削减组件、模块和子体系的数量，终究下降体系物料清单（BOM）本钱。

这些应战的潜在解决计划是AC/DC、DC/AC和DC/DC功率转化级的双向功用。为进一步进步体系集成度、下降体系物料清单和减小外形尺寸，触及能量存储的电网体系正在朝着图2所示的双向电源转化模块开展。

C2000™MCU的最新参阅规划中完成了双向功率改换。 具有GaN的双向交织式CCM图腾柱无桥PFC 参阅规划根据 TMS320F280049C 实时操控器系列。

图2：具有双向PFC和变频器级的电网级体系图

混合逆变器

因为期望在储能商场中进一步进步体系集成度，因而呈现了另一个商场趋势：混合动力或储能逆变器的布置。逆变器简略来说是将直流电转化为交流电的功用。但当有多个直流电源时会产生什么？在电网基础设施环境中，惯例逆变器会将太阳能电池板的直流电转化为交流电。混合逆变器弥补了具有能量存储的太阳能逆变器体系，因而同一逆变器可逆变来自太阳能光伏（PV）面板或充电电池的直流电。实践这是太阳能光伏制造商运用储能来开展事务并坚持领先地位的一种方法。储能解决计划是必然趋势，而关于太阳能体系规划人员而言，混合逆变器是完成无风险且面向未来解决计划的要害。

需求与解决计划

双向储能解决计划，包含混合逆变器在内的双向储能解决计划要求高功率功率、功用和设备紧凑性。这些需求转而要求完成更高档的电源拓扑、更低的总谐波失真、更快的瞬态呼应、更高的操控环路频率和更高的脉宽调制（PWM）频率，而这些只要经过支撑以下功用的实时操控器才干完成更杂乱的PWM计划、高分辨率PWM、高模数转化器（ADC）速度和高处理才能。

C2000实时操控器产品组合不仅为储能体系还为许多数字电源运用供给了这些优势：

●   可完成高效的最大功率点盯梢、升压、AC/DC、DC/DC和DC/AC子体系的低本钱解决计划。

●   可以集成多个子体系的高端挑选，为混合逆变器供给了一条途径。

●   双浮点内核（中央处理单元和操控律加速器）完成杂乱的数字信号处理算法。

●   一种与实时处理外设严密耦合的设备架构，可供给确认的功用。

●   内置的可装备逻辑块，可以供给扩展的维护和监控功用，然后消除了现场可编程门阵列/杂乱的可编程逻辑器材。

●   高速（最高200 Mbps）快速串行接口（FSI）可在功率级之间进行快速互连，无需进行阻隔。

●   模仿前端、16/12位ADC、比较器、数模转化器和sigma-delta滤波器模块简化了阻隔和非阻隔的电流和电压检测。

●   增强的PWM和捕获模块使装备功率级更具灵活性。

表1列出具有C2000器材的参阅规划，结合了AC/DC和DC/DC功率级的双向完成以及先从而杂乱的PWM计划。

储能解决计划逐步鼓起，电网基础设施规划人员也正在出资以跟上竞争对手和商场脚步。双向功率转化模块和混合逆变器解决计划可削减组件、模块和子体系，并终究下降体系BOM本钱。用于实时操控的C2000™器材专门为满意规划人员的需求而规划，并有助于持续开展储能商场。

表1：TI储能体系参阅规划

其他资源

●   了解有关 数字电源运用 中C2000实时操控器的更多信息。

●   阅览白皮书“ 根据FSI的具有多个MCU的分布式电源操控体系结构 ”，了解有关运用FSI进行分布式电源操控的更多信息。

●   查看“ 德州仪器C2000 Piccolo™F28004x实时操控器系列 的功用。”

●   订货 F280049C controlCARD评价模块 。

●   观看 C2000实时操控MCU：数字操控库培训系列 。