一、储能变流器（PCS）

储能变流器（Power Conversion System, PCS）又称功率转换系统，是储能系统中实现能量双向转换的核心环节，完整的电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）、功率转换系统（PCS）以及其他电气设备构成，负责完成储能单元与电网 / 负载之间交流电与直流电的双向转换。

包含以下核心环节

二、储能变流器的静电浪涌敏感节点

基于模块化设计的理念，储能变流器的典型框图如下：

敏感节点分析：

三、全链路浪涌防护方案与雷卯电子器件选型

基于雷击风险评估原则，结合变流器各模块特性，推荐以下防护方案：

1. 直流侧防护（DC48V）

l 一级泄流：雷卯电子推荐在GND与PE之间并接陶瓷气体放电管，为浪涌电流提供高效泄放路径；

l 二级精准钳位：雷卯电子采用电压精度 ±5%、响应时间＜1ns 的 TVS 器件（如 SM8S58CA），将 8/20μs 浪涌峰值钳位至≤93.6V（典型值），保护后端 MCU 与传感器。支持 400W（室内小功率）~15kW（室外大功率）多功率等级选型；

l 后级精细防护：

² 串接低内阻 PMOS（如 LM5D50P10，RDS (ON)<28mΩ）进行极性防反接，功率损耗较传统二极管降低 60%，适配 20A 以上大功率系统；

² 靠近芯片端并联低正向压降（VF）肖特基二极管，抑制负压浪涌；

² 电池端专用保护：采用 4.5V TVS（SMAJ4.5A），漏电流 < 1μA，避免锂电池自放电。

电源接口DC 3.3V/5V

根据电源所处环境，雷卯电子建议选择合适保护电流的ESD/TVS器件，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8KV，空气放电15KV。如需满足IEC61000-4-5浪涌高等级测试需选用大功率SMC器件，参见文末推荐表格。

2. 电网接口交流侧并网防护（220V/380V AC）

l 差模/共模浪涌抑制：

² 雷卯电子采用 MOV（14D471K/20D471K/25D471K）与 GDT（2R600-8L）组合方案，满足 IEC 61000-4-5 的 4kV（室内）~8kV（室外）测试等级；

² MOV 标称电压 470V 匹配交流电网线电压，GDT 冲击电流 10kA 实现大能量泄放。

3. 控制系统精细化防护

CAN 总线防护

l 雷卯电子选用半导体放电管（TSS，型号 P0300SD），残压≤25V，反应时间 ns 级，兼具浪涌与静电防护能力，保证信号完整性：

满足 IEC 61000-4-2 静电等级 4（接触放电 8kV，空气放电 15kV）；

满足 IEC 61000-4-5 浪涌 10/700μs（8kV）。

4. 通信接口强化方案

千兆网接口（室外场景）

l 二级防护方案：

前级 GDT（3R090-5S）泄放大电流，后级 ESD 器件（GBLC03C，0.6PF 低容抗）抑制高频噪声；

满足 IEC 61000-4-2（接触 / 空气放电 ±30kV）、IEC 61000-4-5（6kV 浪涌），高温环境下传输不丢包。

RS485 总线

l 采用低残压 TSS（P0080SC），容抗 100PF 适配高速信号：

静电防护等级：接触放电 15kV，空气放电 8kV；

浪涌防护：10/700μs 波形下承受 6kV 冲击。

雷卯电子储能系统防护器件选型表

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