一、儲能PCS概述
儲能PCS，即儲能變流器，是儲能系統與電網之間實現電能雙向流動的核心部件。它主要用於控制蓄電池的充電和放電過程，進行交直流的變換，使得在無電網情況下也能直接為交流負荷供電。儲能PCS主要由DC/AC雙向變流器、控制單元等構成，其核心功能是實現電能的雙向轉換和調節。
儲能PCS在電力系統中的應用主要集中在微電網、分布式能源系統、電動汽車充電站等領域。在這些應用場景中，儲能PCS能夠實現能源的儲存、調度和優化利用，提高能源利用效率，降低能源成本，並增強系統的可靠性和穩定性，實現對電網的削峰填谷、調頻調峰、有功儲備以及無功支撐。同時，變流器也具備恆壓、恆流和恆功率的多種充放電模式。
二、儲能PCS與逆變器的區別
1、儲能PCS不僅可以將可再生能源產生的直流電轉換為交流電，還能將儲存的直流電轉換回交流電以供應給負載使用。這使得儲能PCS在能源儲存和管理方面發揮著關鍵作用。而逆變器則主要關注於將直流電轉換為交流電的功能，以滿足各種設備的用電需求。
2、儲能PCS和逆變器的應用領域也有所不同，儲能PCS主要應用於儲能系統，如微電網、分布式能源系統、電動汽車充電站等。在這些應用中，儲能PCS能夠實現能源的儲存、調度和優化利用，提高能源利用效率並降低能源成本。而逆變器則廣泛應用於家庭、工業和商業領域，為各種設備提供穩定的交流電源。
3、儲能PCS通過控制電池的充放電過程實現電能的雙向轉換和調節。在充電過程中PCS將交流電轉換為直流電並儲存到電池中；在放電過程中則將電池中的直流電轉換為交流電供應給負載使用。而逆變器則通過電子元件的開關作用將直流電轉變為交流電輸出給設備使用。
三、儲能PCS常見拓撲
TNPC（T型NPC）：TNPC是一種常見的NPC拓撲結構，其特點是使用T型連接方式，這種結構在高壓大功率應用中表現出色。TNPC結構能夠有效減少諧波，提高輸出電壓的質量，並且在控制策略上相對簡單，適合於需要高效率和高質量輸出的應用場景。
INPC（I型NPC）：INPC，也稱為NPC1，是另一種常見的NPC拓撲結構。它的特點是使用I型連接方式，結構相對簡單，適用於中等功率的應用。INPC在調製方法上也有其獨特之處，能夠在保證高效轉換的同時，提供較好的電流控制能力。
ANPC（改進型NPC）：ANPC是NPC的一種改進型結構，主要通過對傳統NPC拓撲的優化，提高了系統的可靠性和效率。ANPC在調製方法上進行了優化，特別是在橋臂電壓指令過渡時，通過精細的控制策略減少了開關管的損耗和熱量產生，從而提高了系統的整體性能和壽命。
四、安森美方案介紹
三相I-NPC是功率轉換系統中常見的雙向拓撲結構，以匹配不斷增加的母線電壓。與三相半橋等兩電平拓撲相比，I-NPC需要更多的元器件和驅動信號，複雜的開關方案也對設計者提出了挑戰。但其優點是顯著降低開關損耗，降低電流紋波，減少EMI等。
NXH600N65L4Q2F2/ NXH400N100L4Q2F2/ NXH600N105L7F5是一款包含I-NPC逆變器的高性能IGBT PIM，適用於100KW/180KW/250KW商用功率轉換系統
另外還有適用於130KW功率輸出的高性能三電平T-NPC轉換器的NXH600T120L7F5，以及適用於1.6MW至1.8MW 功率輸出的高性能三電平ANPC轉換器NXH800H120L7QDSG。
在130KW功率以下還可以採用單管方案去搭建，如第七代IGBT：FGY100T120SWD，或第三代SiC MOS：NTH4L013N120M3S
安森美 (onsemi) 在儲能系統和太陽能組串式逆變器方面擁有廣泛的產品組合。
柵極驅動器：
為了快速安全地驅動開關管，需要可靠的柵極驅動器，安森美有單/雙通道的NCP51xxx/NCD57xxx系列隔離驅動。
要在 ESS 中進行準確的電壓和電流測量，需要可靠且精密的運算放大器(OpAmp)或電流檢測放大器。安森美提供高精度、低功耗、電流監測(集成電阻)放大器，具有不同的供電電流、增益帶寬積和封裝，以便電壓電流信號的反饋實現閉環控制。
安森美推出的NCN26010是市場上首批符合802.3cg標準的控制器之一，提供以下優勢：
·優秀的抗干擾能力，其噪聲抗干擾能力超過IEEE 802.3cg標準要求，能夠支持50米以上的通信距離。
·減少高達70%的線纜使用，並將安裝成本降低多達80%
·減少軟體維護成本
參考來源