Como su nombre indica, los convertidores DC-DC se utilizan principalmente para convertir la energía eléctrica entre diferentes niveles de voltaje, logrando la transferencia de energía y la regulación entre baterías y sistemas. Su principio de trabajo se basa principalmente en la tecnología de electrónica de potencia y las estrategias de control de interruptores. Al controlar periódicamente el encendido/apagado del transistor de conmutación, logra las funciones de conversión y estabilización de voltaje.
En productos de almacenamiento de energía, DC-DC generalmente tiene dos propósitos: uno es la conversión de voltaje, que convierte el voltaje de la fuente de alimentación de CC en el nivel de voltaje de CC requerido. Puede realizar una conversión de impulso, dinero o bidireccional entre diferentes niveles de voltaje.
Esto ha dado lugar a varios tipos diferentes de convertidores DC-DC, como los convertidores de refuerzo, que convierten los voltajes de entrada más bajos en voltajes de salida más altos; Convertidor de buck, que convierte un mayor voltaje de entrada en un voltaje de salida más bajo; Buck Boost Converter, que puede lograr la función de impulso o buck; El convertidor sepic permite que el voltaje de entrada sea mayor, más bajo o igual al voltaje de salida.
En términos de principio de funcionamiento, cuando el producto está en el proceso de carga, DC-DC puede convertir el voltaje de la fuente de alimentación externa en un voltaje adecuado para la carga de la batería. Durante el proceso de descarga, puede ajustar el voltaje de salida de la batería al nivel de voltaje requerido por la carga. Manteniendo simultáneamente el voltaje de salida estable, incluso si hay cambios en el voltaje de entrada o las condiciones de carga.
Por supuesto, para que DC-DC se aplique en el almacenamiento de energía, aún necesita enfrentar algunos desafíos de diseño, como eficiencia, tamaño, confiabilidad y adaptabilidad. Por ejemplo, para maximizar la eficiencia energética de los sistemas de almacenamiento de energía, DC-DC necesita minimizar la pérdida de energía tanto como sea posible. Esto incluye pérdidas de interruptor, pérdidas de conducción y pérdidas de componentes magnéticos.
Además, los sistemas de almacenamiento de energía pueden encontrar fluctuaciones en el voltaje del paquete de baterías durante el proceso de carga y descarga, lo que requiere que DC-DC funcione normalmente dentro de un amplio rango de voltajes de entrada. En el caso de los cambios rápidos de carga, DC-DC debe poder ajustar rápidamente el voltaje de salida para mantener una fuente de alimentación estable.
Algunos convertidores DC-DC eficientes generalmente utilizan algoritmos de control complejos, como control de modo múltiple, tecnología de conmutación suave, etc., para optimizar el rendimiento. Y con el desarrollo de IoT, DC-DC también debe tener interfaces de comunicación inteligentes para el monitoreo y la gestión remota. Y las fuentes de alimentación del modo de interruptor (SMP) son propensas a la interferencia electromagnética (EMI), por lo que se deben tomar medidas para reducir el ruido irradiado y conducido para garantizar la coexistencia con otros dispositivos electrónicos.
¿Cómo se puede aplicar mejor DC-DC en el almacenamiento de energía?
En productos de almacenamiento de energía, DC-DC se refleja principalmente en la gestión efectiva de la energía eléctrica de CC. Por lo tanto, DC-DC en sí mismo debe cumplir con algunos requisitos, como alta eficiencia, alta densidad de potencia, productos con gestión térmica, estrategia de control y funciones de protección, así como conversión bidireccional y diseño modular.
Y en aplicaciones prácticas, el tipo DC-DC más adecuado y las especificaciones técnicas se seleccionan en función de escenarios específicos de aplicación de almacenamiento de energía (como almacenamiento de energía de la red, vehículos eléctricos, sistemas de generación de energía renovable, etc.).
