先积产品在储能系统领域的应用-德赢Vwin官网网

储能市场持续高速发展。在全球主要国家追求碳中和及能源自主可控的大背景下，储能作为光伏和风电产业的最强辅助，成为新兴电力系统中不可或缺的一环。根据中关村储能产业技术联盟（CNESA）数据显示，截至 2022 年底，全球已投运储能项目累计装机容量达到 237.2 GW，同比增长 13%，其中全球新增投运电力储能项目装机规模 27.8GW，同比增长 52%；我国累计储能装机量达到 59.4 GW，同比增长 37%，约占全球比重的 25%,较前一年上升 4 个百分点，其中 2022 年新增装机16.1 GW，同比高增 109%，国内储能行业快速发展。根据 CNESA 的不完全统计，截至 2023 年 9 月底，中国已投运电力储能项目累计装机规模 75.2GW，同比增长50%，2023 年前三季度，新增投运电力储能项目装机规模 15.8GW，同比增加 74%，2024 年储能行业有望延续高景气度。

近年来，随着光储系统核心器件技术持续增强，智能化水平不断提升，对vwin 芯片性能也提出了更高的要求。为更好适配光储系统的高要求，先积集成进行了深度布局，为光储充系统提供一站式半导体解决方案，包括运放、LDO、基准、比较器、数据转换器等丰富的产品组合。

BMS的精密测量

为了准确估算电池电量，充分利用电池能量，精确地检测电池的电流和电压在储能系统中就非常有必要。还有电池充电放电电流范围，特别是磷酸铁锂的充放电曲线具有很宽的范围，极小的测量误差也会带来大的系统差异。而为了提高电池利用效率，不能用很大的采样电阻，这就决定了需要有低失调运算放大器。

LTC855x和LTC833x是先积低功耗零飘运放，130dB 高共模抑制比，非常合适电池系统电流采集。接近零的温度漂移在高增益时也能满足低误差要求。

LTC855x 主要参数

±8 μV (maximum) VOS with a Drift of ±40 nV/℃ (maximum)

AVOL: 112 dB (minimum, VDD = 5.5V)

PSRR: 112 dB (minimum, VDD = 5.5V)

CMRR: 112 dB (minimum, VDD = 5.5V)

Vn: 0.45 μVPP (typical, f = 0.1 to 10 Hz)

1.5 MHz Bandwidth and 1.2 V/μs Slew Rate

Settling Time to 0.1% with 1V Step: 1.2 μs

Overload Recovery Time to 0.1%: 35 μs

Micro-Power 125 μA per Amplifier and 1.8 V to 5.5 V Wide Supply Voltage Range

温度范围: −40℃ to +125℃

LTC833x 主要参数

最大输入失调电压：± 15 μV

AVOL: 112 dB (minimum, VS = 5.5V)

PSRR: 112 dB (minimum, VS = 5.5V)

CMRR: 112 dB (minimum, VS = 5.5V)

Vn: 1.1 μVPP (typical, f = 0.1 to 10 Hz)

350 kHz Bandwidth and 0.22 V/μs Slew Rate

Settling Time to 0.1% with 1V Step: 6 μs

Overload Recovery Time to 0.1%: 55 μs

静态电流：26 μA

温度范围: −40℃ to +125℃

为了精确采集，除了降低输入失调，也要提高ADC精度，先积提供LTD211x 16bi Δ-Σ ADC ，LTD226x 24bitΔ-Σ ADC。另外精度高的参考电压也是不可缺少的一环，LTR30/33电压基准，高精度，低温漂，补充了这方面的需求。

LTD226x 主要参数

低噪声：30 nVRMS @20SPS，Gain=128

高精度：2 ppm 积分线性误差

多通道：5单端/3差分（LTD2260）；10单端/5差分（LTD2261）

高转换速率：2.5 to 40k SPS

集成高精度基准：2 ppm/℃

50Hz/60Hz工频陷波

PGA、基准输出电压阈值监控

集成两路独立精密电流源

集成高精度温度传感器

传感器断路检测

4路GPIO

LTR30/33xx 主要参数

可选输出电压: 1.25 V, 2.048 V, 2.5 V, 3.0 V, 3.3 V, 4.096 V

初始精度: ±0.1% (maximum)

低温漂: 20 ppm/⁰C (maximum)

输出噪声: 15 μVPP/V

供电电压: 2.7 to 5.5 V

静态功耗: < 500 μA

启动时间: < 400 μs

工作温度: −40 to 125⁰C

Output Current: ±5 mA

BMS的供电设计

BMS有MCU，信号调理芯片，通信芯片等。为了信号调理电路有干净的电源，通常第一级用DCDC将高电压降到稍低电压，再用LDO稳压到5V或者3.3V，这里就要求LDO具有低噪声，高电源抑制比的特性。在某些场合为了降低待机功耗，工作模式用DCDC供电，待机模式，关闭主供电，切换到LDO高压降到低电压给MCU供电。LTP3559A，其耐压45V，2.5μA功耗，60dB PSRR就能满足这些要求。1%的输出精度也能为比较电路提供稳定参考。

LTP3559A 主要参数FEATURES

宽电压输入 : up to 45 V

输出电流: 350 mA

可选固定输出: 1.8 V, 2.5 V, 3.0 V, 3.3 V, 3.6 V, and 5.0 V

静态电流 : 2.6 μA Typically

短路电流: 150 mA

线性度 : 0.01%/V Typically

逆变器

逆变器是储能系统重要一部分。模拟链路上需要采集诸如母线，电子电力器件等的电流和电压数据。LTA2904，LTA2901/3为业界提供高性价比通用运算放大器和比较器，用于电流采样信号调理，保护指示等。如果需要快速的保护响应，先积提供了4ns推挽输出比较器LTA677x。

LTA2901/3 主要参数FEATURES

1.2µs 群延迟（±50mV 过驱电压）

轨对轨输入/输出，兼容TTL/CMOS电平输出

支持2.5V~36V (±1.25~±18V) 供电方式

兼容LM2903, LM2901等

低静态电流 250µA/CH

灵活的封装形式: SOT23-5/SOIC-8/MSOP-8/TSSOP-8/DFN3*3-8L/SOIC-14/TSSOP-14

LTA677x 主要参数FEATURES

4ns 传输延时(100-mV Overdrive)

轨对轨输入输出

带关闭功能(LTA6771)

供电电压Supply voltage : 2.7 V to 5.5 V

兼容Replacement for TLV3501, TLV3502

小封装Small packages: available in SOT23-5L,SC70-5L,SOT23-6L,SOIC-8L,SOT23-8L,MSOP-8L

低功耗Low supply current : 3mA

先积数据转换产品GP9303和GP8101还提供另一种低成本隔离电压采样思路。GP9303为模拟转PWM专用APC芯片，将模拟信号转化成PWM经过光耦隔离由MCU IO采集PWM，减少占用用ADC资源。

GP9303为模拟转PWM专用APC芯片，将模拟信号转化成PWM经过光耦隔离由MCU IO采集PWM，减少占用用ADC资源。

APC系列中GP9303M将PWM信号高频调制后输出，可以灵活用于不同隔离方式。如下图。

GP9303M将模拟信号VIN转换成调制的PWM信号，经过电容或变压器隔离传输后，GP6200将信号还原成PWM输出。

此方案PWM信号的传输没有任何失真，确保批量的一致性。

GP6300提供一路频率驱动信号输出，通过变压器产生一个反激电源，给GP9303M供电。省去了额外的隔离电源。

电气隔离性能取决于Y电容和变压器，可以做到非常高的隔离电压。

GP9303 主要参数FEATURES

将0V到5V的模拟电压输入，线性转换成0%-100%占空比的PWM信号输出。

GP9303M将0V到5V的模拟电压输入，线性转换成0%-100%占空比的PWM信号，并且将PWM信号高频调制后输出，应用于电容隔离方案。

输入信号兼容0V-5V

输出PWM信号的频率范围: 1Hz to 1MHz

输出PWM信号高电平：5V

最大PWM占空比误差：< 1% （0.5%、0.1%）

PWM占空比线性度误差 <0.5%（0.2%、0.1%）

电源电压：8V - 40V

功耗：<5mA

启动时间：<2ms

工作温度：-40°C to 85°C、-40°C to 125°C

GP8101 主要参数FEATURES

GP8101将0%-100%占空比的PWM信号输入，线性转换成0-5V或者0-10V的模拟电压输出。

GP8101M将0%-100%占空比的高频调制后的PWM信号输入，线性转换成0-5V或者0-10V的模拟电压输出。此芯片需要与高频调制APC芯片（GP9301M、GP9303M等）同时使用，用于模拟信号的电容隔离，或者变压器隔离。

输入信号范围0%-100%

输入PWM信号的频率范围: 50Hz to 50KHz（小于50Hz请联系先积）

输入PWM信号高电平：3.0V-5.5V

输出电压误差：< 1% （0.5%）

输出电压线性度误差 <0.5%（0.2%）

电源电压：10V - 15V

功耗：<2mA

启动时间：<2ms

工作温度：-40°C to 85°C

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