柔性多层带材集成技术的应用

温志伟 邓成

（1.易事特集体股份有限公司 广东省东莞市 523808 2.邵阳学院 湖南省邵阳市 422004）

1 引言

近十年，全球光伏发电量一直在迅速增加：2021年光伏发电装机容量已经达到714 GW[1]。与其他储能系统技术相比，电池存储系统具有响应时间快、效率高、能量密度高等优势[2]。文献[3]～[4]提出了具有分布式电池储能的光伏电池系统，然而该种系统仅适用于电网电压由其他方式调节的情况。为此，文献[5]提出了一种新型光伏-电池储能一体化变流器，如图1所示。然而，由于该新型集成系统中包含大量的磁性元件占据了大部分体积，限制了整个变流器功率密度的进一步提高。

近年来，作为一个研究热点--柔性多层带材(flexible multilayer foil, FMLF)集成技术是一种获得高功率密度的有效方法。在文献[6]中，使用FMLF集成技术将EMI滤波器的体积减少45%。

针对光伏-电池储能一体化变流器，本文采用FMLF集成技术将一个变压器、两个谐振电感和一个储能电感全部集成在一组E-E-E磁芯结构中。

首先，本文详细介绍了该新型磁集成单元的组成原理和端口连接方式，然后给出了其设计流程和参数计算公式，最后通过建立一台175W-200kHz光伏-电池储能一体化变流器的Maxwell/Ansoft仿真模型和试验样机验证了本文所提出新型磁集成单元的有效性和正确性。

2 组成结构

为使四个感性元件全部集成在一组E-E-E型磁芯中，本文利用FMLF集成技术，分别设计了两类FMLF集成带材结构：

（1）电感集成带材结构F1（如图2所示）：只由导体薄膜和绝缘薄膜组成，作为电感使用。……