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储能作为一种灵活的调节资源，可以保障新能源消纳，提高电力系统的灵活性，支撑新型电力系统安全稳定运行。

储能技术是一种通过特定的设备或物理介质将电能储存起来供以后需要时再利用的技术，而储能电源是储能技术发展的重要组成部分。

本期小编就和大家聊聊应用广泛的中小功能储能电源：

升压部分

≡ DC-DC升压，工作频率f=50kHz-100kHz

如图：D1-D4 反向恢复时间越短，高频桥堆越好。 一般使用600V FRD。

如图：D1-D4为次级整流二极管。 随着它们工作频率的增加，相应地，要求TRR时间更短。 当VH为380V时，D1-D4一般选用600V的快恢复二极管。

损失：

P1=VF*IF占30%

P2=VH*Qrr*f占60%

Qrr=1/2 (Irr*trr) 所以Trr应该越小越好

≡ 次级二极管的损耗公式为：

P（总损失）= P1 + P2

P1=VF*IF占30%（即导通损耗，其中VF为二极管的VF值，IF为输出电路的均方根电流）

P2=VH*Qrr*f占60%（即开关损耗）

Qrr=(1/2)*(Irr*trr)（这里是Irr*trr的值乘以0.5）

因为F和VH不变，可以调整对应的Qrr，所以Trr小，Qrr小，P2也会比较小。

◇ 超快恢复二极管的trr>50ns，

◇ 快恢复二次钢管的trr>100ns，

◇ 快速二极管的trr>300ns，

◇ 普通二极管的trr>500ns，

◇ 肖特基二极管的trr<10ns。

◇ 部分超快恢复二极管的trr为20~50ns。

半桥电路基础

≡ 传统的电压型逆变电路分为：

◇ 单相半桥电压型逆变电路。

◇ 单相全桥电压型逆变电路，它是两个半桥电路的组合，是应用最广泛的单相逆变电路。

◇ 带中心抽头变压器的逆变电路。

≡ 这里重点介绍半桥电压电路

≡ 半桥电路的特性

优点：结构简单、使用元器件少、成本低、稳定性高等。两个开关管S1/S2仅占全桥电路四个桥臂的一半，功率开关器件数量最少。

缺点：交流电压幅值为Ud/2，需要在直流侧串联两个电容，必须控制两者之间的电压平衡。

半桥电路的应用场景也很多。 根据其优势全桥逆变，半桥结构在中小功率UPS、中小功率光伏、中小功率储能等应用中越来越受到重视。

逆变器半桥电路

半桥逆变电路有两个桥臂，每个桥臂由一个开关器件和一个反并联二极管组成。 负载连接在直流电源的中点和两个桥臂的连接点之间。 开关器件S1和S2的栅极信号在一个周期内正向偏置和反向偏置半个周期，两者互补。

电压=1/2Udc=Uc1=Uc2，S1/S2电压减半，电流2倍。

开关管承受的电压=1/2Udc=Uc1=Uc2，即S1/S2为其总电压的一半，电流测量为相应总电流的两倍。

美标逆变输出为120VAC，S1/S2电压为200V，选用耐压300V的开关管。 母线电压VH==400V，输入直流整流管D1-D4耐压需要400V，FRD选择600V。

欧标逆变输出为240VAC，S1/S2电压为400V，选用耐压600V的开关管。 母线电压VH=800V全桥逆变，输入直流整流D1-D4耐压需800V，FRD选用1200V。

半桥逆变器 SNUBBER 电路抑制电压尖峰

半桥逆变器正负桥臂的开关管在关断时是硬关断的。 当负载较大时，线路会产生较大的电压尖峰。 如果不加缓冲电路来抑制电压尖峰，则开关管的电压规格必须比正常高很多，开关损耗也较高。

开关管的选用变得异常困难，同时会产生严重的EMI。 在半桥逆变器的开关管中加入关断缓冲电路，降低了峰值电压，降低了关断损耗，同时降低了相应频段的EMI。

中国是世界上便携式储能电源生产大国。 主要储能电源产品集中在3KW以下，其中1KW以下机型为中小功率机型，对成本要求低，性价比高。

全桥整流和半桥逆变都符合中小功率机型的设计要求。 因此，了解全桥整流器和半桥逆变器中每个节点的电压将有助于设计人员优化设计并使产品更加有效。