光伏储能系统原理及实现架构介绍

1.整体架构
光伏储能技术分类：

储能在功率/时间维度的分布及应用

现状分析

光伏-储能系统总图

AC是交流alternating current，DC是直流direct current，EMS是能量管理系统
光伏系统组成

2.光伏侧
光伏组件

光伏功率优化器
直流输入，直流输出，一道两块光伏组件连接一个带有最大功率点跟踪功能的光伏功率优化器，可以根据串联电路需要把低电流变为高电流，最后串联接入汇流箱或逆变器，实现组件级别的控制。

实时监控，电量优化，快速切断，异常响应
MPPT(Maximum Power Point Tracking)
最大功率点跟踪，MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最大电压电流值,应用于协调太阳能电池板，蓄电池，负载的工作，是光伏系统的大脑；由于光照，温度具有不确定性，故需要MPPT控制来追踪最大功率，已达最佳能效。
PV板光伏特性

MPPT电路架构

因为主包也是小白，所以一个个部分进行解释
一
efuse即electronic fuse电子熔丝，跟传统保险丝的概念差不多，是芯片内部的只能写一次的存储结构；
efuse的作用：
1.存储设备的唯一信息：
有序列号（SN）
MAC地址
芯片ID
防止伪造
2.安全作用
存储加密密钥
锁定Bootloader
启用安全启动（Secure Boot）
防止刷机破解
3.功能性开关
开关某个硬件功能
锁死调试接口
二
Input C&V sensing /Output C&V sensing电流电压检测
测电压时直接在正负极两端测就行，测电流时则需要放一个小电阻，通过测量两端的电压利用公式求得电流；
AMP即Amplifier的作用是放大器，因为测电流时的电阻很小，导致两端电压很小，误差比较大，所以放大后得到的电压能减小误差，然后把电压发给ADC即Analog to Digital Converter（模数转换器）负责把电压转换为数字，最后通过MCU利用公式计算出电流的
三
MPPT DC-DC电压转换
FET = Field Effect Transistor（场效应管）相当于一个高速开关
四
Ref Voltage(参考电压)，ADC
ADC测出来的电压需要ref为基准来评判
五
Self-Diagnostics / Monitoring自诊断/监控，Temperature Sensor（温度传感器）
通过温度传感器的一个自诊断和监控系统
六
Gate Driver Logic（栅极驱动逻辑）
专门用来控制 Power FET（功率MOS管）开关的驱动电路
七
Wired interface有线通信
通过RS485接口和Canbus接口跟外界进行有线通信
八
EEPROM储存模块，一个小硬盘，用来存参数，日志等信息
九
HMI即Human Machine Interface人机界面
用来给人操作的
十
Wireless Interface无线通信
十一
MCU即MCU = Microcontroller Unit中文为微控制器单元/单片机
MCU 是一种集成计算、控制和接口功能的嵌入式处理器，通常包含：
CPU (Central Processing Unit)
👉 中央处理器（运算核心）
RAM (Random Access Memory)
👉 随机存储器（运行时数据）
Flash / ROM (Read Only Memory)
👉 程序存储器（存代码）
GPIO (General Purpose Input Output)
👉 通用输入输出口
ADC (Analog to Digital Converter)
属于整个架构中的大脑作用。

👉 模数转换器
PWM (Pulse Width Modulation)
👉 脉宽调制模块
Communication Interfaces
👉 通信接口（UART / SPI / I2C / CAN / RS485）
常用MPPT算法

光伏逆变器

储能侧
储能技术被广泛应用于提升电网输出与负荷匹配度，降低电网输
出波动，减少电能损耗，以提升能源利用效率。
• 储能系统主要由电池组、电池管理系统（BMS）、储能变流器
（PCS）、能量管理系统（EMS）、和其他电气设备组成

储能系统架构分类


BMS

PCS

逆变器

双向DC/AC拓扑

DC/AC拓扑

Key Device
• STM32G474
• L9963E
• MOS / IGBT / SiC
STM32G474




完结撒花！