1 多方需求提升，儲能、動力鋰電池前景廣闊

　　伴隨更多廠商加入新能源大軍，新能源發電比例提升，用電端充電樁、5 G基站等高耗能行業快速發展，對電網儲能也提出更高的要求。

　　在這兩大產業的催化下，全球鋰電池產業規模正在持續增長，根據數據顯示，2 0 1 9 年中國鋰電子電池出貨量達到131. 6Gwh， 預測至2025年， 全球動力鋰電池會成為千億級市場，年化增長率可達14%以上，如圖1。

圖 1 全球動力鋰電池行業市場規模統計及預測

　　鋰電池根據應用領域可分為三類，分別是消費類、動力類和儲能類。消費類鋰電是傳統的應用領域，例如手機和筆記本電腦電池等;動力和儲能是新興領域，未來市場潛力巨大，動力鋰電如新能源汽車等; 儲能鋰電主要是儲能電站、光伏儲能等，如圖2。

　　圖 2 鋰電池下游應用

　　

　　電池的廣泛應用，隨之而來的就是電池安全的使用問題， 電池的充放電使用管理、監控及回收都要有相應設備和安全防護措施。如何從產品參數、性能、交期、品質等方面匹配鋰電行業的發展，是電源供應商需要考慮和做到的。

　　2 “超寬超高輸入電壓范圍”與“小體積、輕重量”

　　綜合來看，目前鋰電行業對電源的關鍵需求包括以下幾點：

　　1.關鍵需求一：輸入電壓范圍

　　動力鋰電和儲能的功率都比較大，組串起來的電壓較高，且電壓波動范圍較大，要將這種高電壓轉為可用電，要求電源模塊具有超寬超高的輸入電壓范圍。

　　對于鋰電池來說，一節電芯的電壓最低2.5V， 最高4. 2V，如32節串在一起組成一個模組，輸入電壓范圍就達到了80 -135VDC，8個模組再組合起來輸入電壓就高達1075V。為了要兼容1 -8 個模組的應用，電源的輸入電壓就要滿足80- 1075VDC輸入，如圖3。

　　圖 3 鋰電池電芯串聯模組

　　2.關鍵需求二：小體積、輕重量

　　無論是電動自行車還是電動四輪車，對整車的體積和重量都有一定要求，特別是電池管理系統，整體的體積和重量的要求也更高。金升陽的小功率電源和485通訊模塊被廣泛應用于汽車BMS中。

　　3 基于市場需求的方案開發

　　鋰電行業電源典型方案一

　　光伏儲能系統電池管理系統

　　光伏儲能系統通過光伏組件采集光能，轉化為電能， 這部分電能一部分經過電池管理給蓄電池充電，一部分由DC- AC逆變器轉化給負載使用，負載可以是電網，也可以是電氣設備。這里重點介紹電池管理模塊，電池管理模塊有三個功能，一是管理蓄電池的充放電，二是蓄電池串的均衡管理，三是蓄電池的狀態檢測。

　　電池管理模塊電源方案如圖4所示：前端由光伏組件控制，目前組件串聯最高電壓在1000V-1100V之間，這里可以選擇PV40-27B12產品，實現200V-1200V的工作電壓范圍。光伏組件低壓時會非常不穩定，電壓波動較大，而PV40-27B12具有欠壓保護，并具有一定的回差， 不會隨波動而不斷重啟。PV40-27B12在整個系統除了給電池管理模塊供電，還在為其他模塊同時提供能量。

圖 4 光伏儲能系統電池管理系統電源解決方案框圖

　　F1203XT-1WR3用于電池狀態檢測芯片的供電，該芯片是信號隔離的，F1203XT-1WR3可以提供3000V的電源隔離，滿足功能上的隔離。

　　鋰電行業電源典型方案二

　　兩輪車BMS的電源方案

　　兩輪車動力鋰電池保護板，主要應用14串電動自行車的電池包，可適用不同化學性質的鋰電芯，如鋰離子、鋰聚合物、磷酸鐵鋰等。保護板具有過充電保護功能，過放電保護功能，過電流保護功能，短路保護功能，溫度保護功能，充電電量平衡管理功能，如圖5。

圖 5 兩輪車 BMS 的電源解決方案框圖

　　前級采用非隔離降壓芯片從60V降到5V，后級ST的MCU以及我司模塊供電，在電池采樣部分應用了國產的采集芯片，此芯片直接從電池包取點;我司模塊給485隔離供電;電源前級采用MOS管控制主要是實現了低功耗的要求，因為485通信功能只是在與前級充電管理中才能使用。

　　鋰電行業電源典型方案三

　　智慧電池云管理主控系統

　　智慧電池云管理系統是一種移動互聯網+時代解決蓄電池安全保護管理系統，能夠利用云端數據處理與存儲， 達到解決蓄電池運行狀態及壽命長期監控、巡查、數據提供、分析診斷與異常狀態提醒服務目的，并且能夠反向管理、調節均衡充電功能的系統，整個系統包含電池、電池管理系統、主控系統及云數據平臺。

　　如圖6所示：智慧電池云管理主控系統應用方案框圖，整個系統接入48VDC儲能微電網電池中，由于電池存在放電及充電狀態， 所以要求電源模塊具備寬輸出電壓范圍特性。整機正常工作狀態下功率非常小， 只有3W 左右，實際在GPS發送數據是最大功率10 W，因此選用URB4815YMD-10WR3產品即可滿足要求。同時整個主控制器需要實時與儲能BMS系統的檢測模塊進行通信，以判定電池的狀態，此處應用選擇485通信。

　　圖 6 智慧電池云管理主控系統電源解決方案框圖

　　4 洞察行業趨勢、滿足市場需求

　　伴隨著國內“新基建”的推動以及海外需求市場的刺激，儲能電池行業加快建設。現階段仍是新能源動力鋰電池的上升時期，技術的改善尤為重要。新能源動力鋰電池開發的核心概念就是安全性能、能源密度及環境保護。金升陽基于完善的電源研發平臺快速響應，匹配鋰電設備的應用需求，致力于給行業、客戶提供最優質電源，推動行業發展更進一步。