電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）DC-DC轉(zhuǎn)換器顧名思義，主要用于在不同電壓等級之間轉(zhuǎn)換電能，實現(xiàn)電池與系統(tǒng)之間的能量傳遞和調(diào)節(jié)。它的工作原理主要依賴于電力電子技術(shù)和開關(guān)控制策略，通過周期性控制開關(guān)管的通斷，實現(xiàn)電壓的變換和穩(wěn)壓功能。

在儲能產(chǎn)品中，DC-DC通常起到兩種作用，一個是電壓轉(zhuǎn)換，將直流電源電壓轉(zhuǎn)換為另一個所需的直流電壓水平。它可以在不同的電壓等級之間進行升壓（Boost）、降壓（Buck）或雙向變換。

這就讓DC-DC有了幾種不同的類型，如Boost轉(zhuǎn)換器，即將較低的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較高的輸出電壓；Buck轉(zhuǎn)換器，將較高的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低的輸出電壓；Buck-Boost轉(zhuǎn)換器，可以實現(xiàn)升壓或降壓的功能；Sepic轉(zhuǎn)換器，允許輸入電壓高于、低于或等于輸出電壓。

工作原理上，當產(chǎn)品在充電工程中，DC-DC可以將來自外部電源的電壓轉(zhuǎn)換成適合電池充電的電壓。而在放電過程中，它可以將電池的輸出電壓調(diào)整到負載所需的電壓水平。同時保持輸出電壓穩(wěn)定，即使輸入電壓或負載條件發(fā)生變化。

當然，DC-DC想要應(yīng)用在儲能中還需要面對一些設(shè)計上的挑戰(zhàn)，例如效率、尺寸、可靠性以及適應(yīng)性等方面。例如為了最大化儲能系統(tǒng)的能效，DC-DC需要盡可能減少能量損耗。這包括開關(guān)損耗、導(dǎo)通損耗以及磁性元件的損耗等。

此外，儲能系統(tǒng)可能會遇到電池組電壓隨充放電過程波動的情況，這就要求DC-DC能夠在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)正常工作。在負載快速變化的情況下，DC-DC需要能夠迅速調(diào)整輸出電壓以維持穩(wěn)定供電。

有些高效的DC-DC通常采用復(fù)雜的控制算法，例如多模式控制、軟開關(guān)技術(shù)等，以優(yōu)化性能。并且隨著IoT的發(fā)展，DC-DC也需要具備智能通信接口，以便遠程監(jiān)控和管理。并且開關(guān)模式電源（SMPS）容易產(chǎn)生電磁干擾（EMI），因此還需要采取措施降低輻射和傳導(dǎo)噪聲，保證與其他電子設(shè)備的共存。

DC-DC如何更好的應(yīng)用在儲能中？

在儲能產(chǎn)品中，DC-DC主要體現(xiàn)在對直流電能進行有效的管理，因此需要DC-DC本身滿足一些要求，如高效率、高功率密度，具有熱管理、控制策略及保護功能的產(chǎn)品，同時兼具雙向轉(zhuǎn)換、模塊化設(shè)計等。

并且在實際應(yīng)用中，根據(jù)具體的儲能應(yīng)用場景（例如，電網(wǎng)儲能、電動汽車、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)等）來選擇最合適的DC-DC類型和技術(shù)規(guī)格。

國內(nèi)的DC-DC芯片技術(shù)實力近年來取得了顯著的進步，尤其是在電源管理和汽車電子領(lǐng)域。隨著國家對半導(dǎo)體行業(yè)的大力支持和市場需求的增長，越來越多的國內(nèi)廠商開始嶄露頭角，并且在某些細分領(lǐng)域內(nèi)展現(xiàn)出強大的競爭力。

一些國內(nèi)的DC-DC芯片制造商已經(jīng)在多個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得突破，例如高效率、高頻率、低噪聲、高集成度等方面。甚至有的企業(yè)產(chǎn)品已經(jīng)進入了國際主流的手機平臺參考設(shè)計，如希荻微的DC-DC芯片進入了高通平臺參考設(shè)計。

包括國內(nèi)的圣邦微、類比半導(dǎo)體、金升陽、晶豐明源、偉京電子、蕊源半導(dǎo)體、超旸半導(dǎo)體等，都是DC-DC領(lǐng)域的優(yōu)秀企業(yè)。

具體方案上，如博蘭得電子的Pegasus系列2.5kW雙向儲能DC-DC轉(zhuǎn)換器，允許300-450Vdc高壓和28-58.4Vdc低壓之間的雙向功率傳輸，支持電流控制，并通過CAN通信在升壓和降壓兩種工作狀態(tài)之間切換。

斯坦艾德電氣有限公司的STD DC系列模塊，采用DSP+CPLD全數(shù)字控制核心、交錯并聯(lián)模塊化設(shè)計，具備雙向變流功能，直流供電，滿足黑啟動模式需求。支持RS485、CAN等多種通信接口，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視。

許多國內(nèi)企業(yè)在研發(fā)方面投入巨大，不斷推動技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際領(lǐng)先企業(yè)的差距。有的企業(yè)還與國內(nèi)外知名企業(yè)和研究機構(gòu)合作，共同開發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品。

誠然，目前國內(nèi)的DC-DC產(chǎn)業(yè)仍然面臨著一些挑戰(zhàn)，比如高端市場占有率較低、關(guān)鍵原材料和技術(shù)依賴進口等問題。不過，隨著研發(fā)投入的增加和技術(shù)積累的加深，國內(nèi)的DC-DC產(chǎn)業(yè)正逐步走向成熟，未來有望在更多領(lǐng)域取得突破，甚至在儲能領(lǐng)域中創(chuàng)造輝煌。

小結(jié)

對于儲能而言，無論是家庭儲能系統(tǒng)還是大規(guī)模的電網(wǎng)儲能項目，DC-DC都扮演著核心角色，它不僅有助于平滑可再生能源發(fā)電的波動性，還能在必要時精確調(diào)控能量的釋放，確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，最終實現(xiàn)更加高效、綠色的能源利用方式。