儲能電源中必不可缺的電路保護

　　隨著露營經濟的發展，便攜儲能電源也在近年來呈現出快速增長的趨勢。根據中國化學與物理電源行業協會的預測，全球便攜式儲能電源市場規模將從2021年的111.3億元人民幣增長至2026年的882.3億元人民幣，年復合增長率達到了51.3%。此外，該協會還預計到2026年，全球便攜式儲能電源的出貨量將增長至3110萬臺。

　　而戶外電源的增多，也讓用戶對這類產品的性能與安全要求有了進一步的提升，比如在安全性上，儲能電源使用時如何保障用戶的安全，成為重點。這里面便涉及到儲能電源的電路保護，就像是家庭電路當中的保險絲一樣。

　　儲能電源中的電路保護

　　通常來說，一個移動儲能電源中包含三塊主板，主要有AC充電模塊、逆變器模塊及輸出保護電路板。

　　其中AC充電模塊，也就是對接交流電輸入，那么就需要有過壓保護、過流保護、電流抑制NTC功率型熱敏電阻等，來組成電路保護。比如過壓保護上，一般設定在輸入電壓的10%-20%以上。例如，如果輸入電壓為230V AC，那么過壓保護可能設置在253V AC到276V AC之間。

　　同時還需要具備一定的浪涌保護能力，根據IEC 61000-4-5標準，可能需要承受至少6kV的浪涌電壓。

　　便攜式儲能系統中的逆變器模塊是將電池的直流電轉換為交流電的關鍵組件。由于便攜式儲能設備通常在戶外或各種環境下使用，因此逆變器的設計需要特別考慮安全性與可靠性。

　　逆變器設計中可能包括如保險絲、熱敏電阻、繼電器、溫度傳感器等元件，這些產品需要體積小。此外，還需要合適的控制邏輯來監控這些參數并在必要時觸發保護機制。

　　在選品上，比如熱敏電阻可以選用村田的NTC Thermistor NCP15XH系列，特點是高精度、快速響應、穩定性好，適用于各種溫度檢測場合，也可以用Semitec的103AT系列，具備小型化、寬溫度范圍、高靈敏度的特點，適合便攜設備使用。

　　繼電器是一種通過較小的電流來控制較大電流的開關裝置，可用于過載保護、過壓保護等?？梢赃x擇歐姆龍的G7L系列，具有小型化設計、長壽命、低功耗，適用于多種控制電路?；蛘咚上碌腄PT系列，緊湊型、高可靠性、低噪音，適合用于便攜式設備。

　　溫度傳感器用于精確測量溫度，可以是數字式或模擬式的。選擇很多，比如可以用TI的TMP117，具有高精度(±0.2°C)、低功耗、I²C接口，適合需要精確溫度監測的應用。NXP的LM75，可以數字輸出、可編程告警設置、占用空間小，適合集成到微控制器系統中。

　　在輸出電流保護板上，通常作用是將AC與DC之間轉換，功率越大，電流越大。以一個16傳10并1100W的輸出電流保護板為例，上面可以并聯4個30A插片式保險絲，此外還擁有NTC熱敏電阻溫度傳感器，用來監控電池溫度。

　　NTC熱敏電阻最高精度可以做到0.5%，普通的則為1%-5%，一般電阻值選10K-100K，B值最常出的是3435K/3950K這二種，線性產品可申入散熱片或者電池組當中，測溫更準確。貼片的產品，特點在于節省成本，效率更高，體積小。

　　基本上來說，便攜式儲能中的電路安全保護，主要分為電流保護、過溫保護、過壓保護等，電流保護主要依靠熔斷式插片保險絲來實現，過溫保護則通過芯片加NTC溫度傳感器來實現，而過壓保護則主要依靠壓敏電阻。

　　小結

　　儲能產品的電路保護是一項復雜且重要的任務，涉及多種技術與設備的結合使用，確保儲能系統在各種極端和異常條件下的安全與穩定性。在實際應用中，應該根據具體的便攜式儲能系統的需求來選擇合適的保護方案，并且需要通過嚴格的測試來驗證這些保護功能的有效性和可靠性。設計過程中還需要遵守相關的電氣安全標準，比如UL、CE或其他國際或國家標準。