能源回饋式雙向交直流電源供應器之應用
文: 吳振源/技服中心
willard@meanwell.com
隨著科技的發展，為人類的生活帶來了舒適性與便捷性，但也帶來環境保護與能源匱乏的問題，隨著環保意識抬頭並解決能源短缺問題，因此近幾年再生能源與綠能產業的發展隨即因應而生。同時，電能轉換與儲能系統的完備度也越顯重要；其中搭配太陽能、風能與燃料電池等發電設備的應用，以及其相關技術的發展也更為重要且不容忽視。圖一中所示為能源回饋式雙向交直流電源供應器應用示意圖，本文主要聚焦在BIC-2200能源回饋式雙向交直流電源供應器於鋰電池工廠的充放電燒機設備應用，除了達到電池化成與分容的生產步驟，確保電池品質，同時也達到電力回收，節省電力消耗。
圖一 能源回饋式雙向交直流電源供應器示意圖
鋰電池具有能量密度高、無記憶效應、循環壽命長、自放電少等突出的優點，是行動電話、攝影機、筆記本電腦、可攜式測量儀等電子裝置小型輕量化的理想電源，同時也是電動汽車、軍用的理想輕型高能量動力源，由於應用廣泛且要求高，所以其生產品質要求也備受矚目。
電池生產的過程，最重要的就是化成與分容兩個步驟，電池芯製造後，透過一定的充放電方式將其內部正負極物質激活，改善電池的充放電性能及自放電、儲存等綜合性能的過程稱為化成，而分容簡單理解就是容量分選、性能篩選分級，也是透過充放電來達到。由於化成和分容基本原理相同，化成和分容功能集成在同一個櫃子內，化成分容櫃的功能實際上就像充電器，只不過它可以同時為大量的電池芯充放電。
在化成與分容的過程需要持續對電池芯充放電，龐大的耗電量亦是可觀的生產成本，為節省生產成本，化成分容櫃製造商會如圖二所示設計，經由BIC-2200能源回饋式雙向交直流電源供應器與雙向DC/DC轉換器，順向工作時，可以對電池進行充電；反向工作時，則對電池放電，並將電能回收電力系統，提供給其他AC負載使用，藉以節省電費成本。
圖二 化成分容櫃內部配置圖
根據以上的應用，明緯新推出首款BIC-2200能源回饋式雙向交直流電源供應器。此系列為2.2kW的雙向電源，其設計可用於控制從交流電網到直流側的功率傳輸，以及從直流側到交流電網的能量回收。雙向電源的推出，可允許電網對電池充電，亦可將回收電能饋入交流市電電網以達能源循環使用。BIC-2200內建並聯功能、開關機遙控功能與數位通訊功能；可以為電池測試設備、充電站、激光系統與動能回收系統提供廣泛的設計靈活性。
若您對能源回饋式雙向交直流電源供應器有任何疑問，歡迎隨時與明緯技術服務人員聯繫。
參考資料
- 雙向升降壓型直流－直流轉換器於電能轉換與儲能系統之研製與應用
能源教育資源中心專欄【作者: 謝宏毅、施勝方、沈楚寅】 - 具有電力回收功能的高電力效能電池化成/測試系統
CTIMES專欄【作者： Luis Orozco、WenShuai Liao】