恩智浦工商業儲能技術方案解析

由于工商業飛速發展、城鎮化率快速提高和居民生活水平提高，電力負荷持續增長，同時隨著能源升級及碳中和的發展需求，更多的綠色能源如光伏，風電不斷加入到我們的能源供給體系當中，這些能源隨外部環境變化，呈現不穩定性，同時用戶用電負荷也同樣呈現出極大的波動性，從而電力系統容易產生供需極度不均衡的現象。儲能作為緩解電力供需緊張的有效措施，作為參與需求響應的重要部分，能起到削峰填谷的作用。

當前，工商業儲能市場處于剛起步階段，已受到熱捧。恩智浦半導體目前推出針對工商業儲能及大儲的系統方案, 有效提高用戶的設計開發速度， 恩智浦半導體具備整體解決方案的整合能力，因其有著極其豐富的產品線, 從模擬前端AFE到MCU, 從傳感器到通信接口器件，一應俱全。

傳統意義上的工商業儲能大都分為三層架構，如下圖所示：針對底層電池包及電池簇一級CMU單元，LPC5506/16具備極高性價比，它既可以配合MC33665使用菊花鏈的方式支持多個MC33771 /4電池組管理單元，也可以支持使用傳統SPI/I2C接口方式擴展多個MC33771/4電池組管理單元。為了提升系統的經濟型，并且保證系統的穩定性，建議單個電池包內部或者單個簇，使用菊花鏈方式進行連接，簇與簇之間和MBMU的通信，建議可采樣CAN總線進行連接。

針對MBMU單元（如下圖所示），RT10xx系列MCU如（RT1021，RT1061）提供業界頂尖的500Mhz以上的運算能力，同時最多可支持3路CAN通信，同時具備以太網等多種接口。完美滿足了傳統儲能系統的應用對性能的需求。并且通過CAN總線與不同整簇CMU控制器LPC5506/16進行通信，有效保證了大型系統的高度擴展性和可靠性。

常規CMU具有兩種形式（菊花鏈或者隔離SPI/I2C），恩智浦方案可以滿足客戶根據需求靈活選用，選擇對應的CMU通信模式。

菊花鏈模式擴展多個AFE采集單元：

如下圖所示，CMU控制器LPC5506/16通過菊花鏈來擴展多個AFE模塊，單個AFE芯片通常支持14-18串電池。

SPI（I2C）模式擴展多個AFE采集單元：

LPC5506/16內部具有多組FlexComm接口，最多可以靈活配置6路以上SPI或者6路以上I2C，如下圖所示：通過這些傳統的通信接口來擴展管理多個AFE模塊，可兼容市面上絕大多數AFE模擬前端。

最后針對部分高性能的應用需求，恩智浦I.MX系列MPU可提供高性能的系統互聯及基于Linux的應用開發平臺。極大的擴展了工商業儲能系統EMS和MBMU的應用。

同時恩智浦在AFE產品的開發方面不斷投入，相信很快會推出更多創新產品，應用到工商業儲能系統當中來。

審核編輯：劉清