AC/DC转换器控制芯片在储能产品中的关键作用与市场趋势
AC/DC转换器控制芯片作为一种集成电路，在电源转换器中发挥着核心控制作用。它能够将交流电（AC）转换为直流电（DC），这一过程对于只能使用直流电的电子设备至关重要，而储能产品也不例外。
在储能系统中，AC/DC转换器控制芯片的主要任务是将交流电转化为直流电，便于电池存储和使用。作为储能变流器（PCS）的核心组成部分，它还负责实现电网与储能系统间的能量双向流动，满足不同应用场景的需求。
AC/DC转换器控制芯片的核心功能
AC/DC转换器控制芯片在储能产品中的工作主要包括以下四个方面：
整流功能
将交流电转化为直流电，以便存储在电池中。
逆变功能
将电池中的直流电转化为交流电，用于反馈至电网或为交流负载供电。
电压与频率调节
确保输出电压和频率符合电网或负载需求。
功率控制
实现恒功率或恒流的充放电，同时平滑波动性电源的输出。
在并网模式下，AC/DC转换器控制芯片可在电网负荷低谷期将交流电整流为直流电，为电池组充电；在负荷高峰期，它又能将电池中的直流电逆变为交流电，反送至电网。而在离网模式下，芯片则脱离主电网运行，为本地负载提供符合电网质量要求的电能。
工作原理与技术特点
AC/DC转换器控制芯片的核心原理是通过半导体开关器件（如晶体管）进行高频开关操作，并利用电感、电容等滤波元件平滑输出电压，以实现稳定的直流输出。
其中，电感的电压伏秒平衡定律是关键。在稳态下，电感两端的正向伏秒数与反向伏秒数相等，这是开关电源稳定运行的基础。
此外，储能系统对AC/DC转换器控制芯片的要求不仅在于高效的能量转换，还包括电压稳定性、功率控制能力以及对多种应用场景的适应性。
市场现状与主流解决方案
根据市场研究机构APO的统计，2022年全球AC/DC芯片市场规模达到了311.84亿美元，预计到2029年将增长至637.49亿美元，年复合增长率为8.94%。这一快速增长的市场吸引了众多企业的关注，目前已有多款适用于储能系统的AC/DC转换器控制芯片进入市场。
以下是几种典型的解决方案：
1. 罗姆（ROHM）BM2Pxxx/BM2PxxxF系列
采用低导通电阻超级结MOSFET，优化电路设计，实现高效率与低噪音。
提供DIP7和SOP-8封装，后者可节省47%的安装面积，适用于8W以下的储能应用。
2. 意法半导体（STMicroelectronics）ST-ONE系列
专为智能电网和储能系统设计，集成功率因数校正（PFC）、隔离型栅极驱动器及多种保护功能。
提供紧凑、高效的解决方案，适用于快速充电和绿色能源存储应用。
3. PI（Power Integrations）InnoSwitch3-PD系列
集成初级端反馈和次级端控制，内置SuperFET MOSFET，支持恒压恒流控制。
适用于高密度电源适配器和储能系统前端转换，兼容USB PD等快速充电标准。
4. 英飞源技术（INVT）BEG75050
适用于V2G（车网互动）和储能充电应用，支持双向交直流变换，具有宽恒功率电压范围和高效率。
5. 茂睿芯（MORNSUN）MK2697G
高频QR AC-DC PWM控制芯片，采用SOT23-6封装，支持9—90V供电，无需外部稳压电路，设计更灵活。
6. 东科半导体（Dongke Semiconductor）DK065G
集成650V/260mΩ GaN HEMT的准谐振反激控制芯片，简化了反激式AC-DC转换器的设计。
选择AC/DC转换器控制芯片的关键因素
在储能系统中选择合适的AC/DC转换器控制芯片时，需要综合考虑以下因素：
功率等级： 确保芯片能够满足系统的功率需求。
效率要求： 高效率设计有助于降低能量损耗，提高系统可靠性。
尺寸与封装： 根据设备空间限制选择合适的封装形式。
认证标准： 符合国际电气安全及能效标准。
成本因素： 在性能与成本之间找到平衡点。
小结与展望
AC/DC转换器控制芯片是储能系统中的核心部件，其性能直接影响储能系统的效率、稳定性和经济性。它不仅在能量转换过程中提高了能源利用效率，还通过电压调节、功率控制等功能增强了系统的稳定性和适应性。
随着电力电子技术和储能技术的不断进步，AC/DC转换器控制芯片将在储能领域发挥更加重要的作用。未来，随着市场需求的持续增长和技术的不断突破，AC/DC转换器控制芯片将为储能系统的优化与创新提供更多可能性。
