家庭储能、车载储能方案详细设计

一、便携式储能箱构成图

家庭储能行业经过最近这几年的发展，在欧美越来越流行，是属于小风口的行业，目前市场上主流的方案结构图如下图所示：

随着5G的发展，基站小型化会逐步铺开，应急电源会需求越来越多；野外自驾游等流行，小型储能箱无论在消费领域还是在工业领域应用与越来越广泛；我们团队经过上十年的优化，在品质和成本上优化出一个极致的方案；

二、锂电池

电池经过一段时间的发展，目前主流材料有两种：三元锂和磷酸铁锂；目前超级电容也有一部分的市场份额；

两种材料的主要特点：三元锂的能力密度比磷酸铁锂高，磷酸铁锂单价低，并且安全性好；超级电容的主要特点是充放电的循环次数比锂电池都要多，但是价格高；

目前家庭储能方面两种材料的锂电池都有一定的市场份额；如果后续铁锂的单价进一步降低，消费储能对于成本方面的考虑，我个人更看好磷酸铁锂；目前市场上国内电池厂商比较多，但是在一致性方面还需要改进，一致性不好，就算均衡做好，也会影响电池的寿命和充放电次数；

三、BMS锂电池保护板

锂电池保护板经过这几年的发展，高端的是电动汽车方向；在储能用的BMS保护板相对于来说是比较简单的，目前还没有国标去定义一个规范，大家都各自玩各自的；目前主流的保护板电路原理结构：

1> 目前主要的前端采样芯片方案商如下：

模拟前端采样芯片是半导体大佬的主要竞争市场，也是BMS保护板的主要元器件；目前我们的方案采用罗姆和TI的都有；当然目前还有国产以及一些日本的品牌也在市场中有一定的占有率，可以根据成本以及使用场合来考虑选择的方案；

2) MCU管理部分

MCU在保护板中起的主要作用为SOC估算、电池均衡、已经充放电保护；目前各个BMS保护板的主要难点在于SOC估算的准确性，以及保护的安全性；

SOC主要的算法分为三种：

电压标定法、电压标定法+电流积分法、卡尔曼滤波估算法；

现在常用电压标定法+电流积分法，电动汽车采用卡尔曼滤波估算法；目前我们的方案采用的是简化版卡尔曼滤波估算模型 + 电流积分法； 前期静态状态时，通过电压标定法得出一个容量初始值，而后续通过卡尔曼滤波来对数据进行收敛；

3) MOS管部分

MOS管目前是保护板硬件部分的主要成本，目前储能领域和电动单车大部分都采用的为国产的MOS管；我们可以根据客户的要求来进行定制；

四、逆变器

逆变器技术经过前些年的发展，已经变得非常成熟了，目前市场上成熟的方案有很多，就不一一列举了；目前市场上比较流程的为ST的方案，该方案有很大的成本优势，我们目前也采用的为该方案；