一、儲能變流器（PCS）

儲能變流器（Power Conversion System, PCS）又稱功率轉換系統，是儲能系統中實現能量雙向轉換的核心環節，完整的電化學儲能系統主要由電池組、電池管理系統（BMS）、能量管理系統（EMS）、功率轉換系統（PCS）以及其他電氣設備構成，負責完成儲能單元與電網 / 負載之間交流電與直流電的雙向轉換。

包含以下核心環節

二、儲能變流器的靜電浪涌敏感節點

基于模塊化設計的理念，儲能變流器的典型框圖如下：

敏感節點分析：

三、全鏈路浪涌防護方案與雷卯電子器件選型

基于雷擊風險評估原則，結合變流器各模塊特性，推薦以下防護方案：

1. 直流側防護（DC48V）

l 一級泄流：雷卯電子推薦在GND與PE之間并接陶瓷氣體放電管，為浪涌電流提供高效泄放路徑；

l 二級精準鉗位：雷卯電子采用電壓精度 ±5%、響應時間＜1ns 的 TVS 器件（如 SM8S58CA），將 8/20μs 浪涌峰值鉗位至≤93.6V（典型值），保護后端 MCU 與傳感器。支持 400W（室內小功率）~15kW（室外大功率）多功率等級選型；

l 后級精細防護：

² 串接低內阻 PMOS（如 LM5D50P10，RDS (ON)<28mΩ）進行極性防反接，功率損耗較傳統二極管降低 60%，適配 20A 以上大功率系統；

² 靠近芯片端并聯低正向壓降（VF）肖特基二極管，抑制負壓浪涌；

² 電池端專用保護：采用 4.5V TVS（SMAJ4.5A），漏電流 < 1μA，避免鋰電池自放電。

電源接口DC 3.3V/5V

根據電源所處環境，雷卯電子建議選擇合適保護電流的ESD/TVS器件，滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV。如需滿足IEC61000-4-5浪涌高等級測試需選用大功率SMC器件，參見文末推薦表格。

2. 電網接口交流側并網防護（220V/380V AC）

l 差模/共模浪涌抑制：

² 雷卯電子采用 MOV（14D471K/20D471K/25D471K）與 GDT（2R600-8L）組合方案，滿足 IEC 61000-4-5 的 4kV（室內）~8kV（室外）測試等級；

² MOV 標稱電壓 470V 匹配交流電網線電壓，GDT 沖擊電流 10kA 實現大能量泄放。

3. 控制系統精細化防護

CAN 總線防護

l 雷卯電子選用半導體放電管（TSS，型號 P0300SD），殘壓≤25V，反應時間 ns 級，兼具浪涌與靜電防護能力，保證信號完整性：

滿足 IEC 61000-4-2 靜電等級 4（接觸放電 8kV，空氣放電 15kV）；

滿足 IEC 61000-4-5 浪涌 10/700μs（8kV）。

4. 通信接口強化方案

千兆網接口（室外場景）

l 二級防護方案：

前級 GDT（3R090-5S）泄放大電流，后級 ESD 器件（GBLC03C，0.6PF 低容抗）抑制高頻噪聲；

滿足 IEC 61000-4-2（接觸 / 空氣放電 ±30kV）、IEC 61000-4-5（6kV 浪涌），高溫環境下傳輸不丟包。

RS485 總線

l 采用低殘壓 TSS（P0080SC），容抗 100PF 適配高速信號：

靜電防護等級：接觸放電 15kV，空氣放電 8kV；

浪涌防護：10/700μs 波形下承受 6kV 沖擊。

雷卯電子儲能系統防護器件選型表