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幾十年來，可充電電池一直被用來儲存電能。根據(jù)加斯頓?普蘭特 （Gaston Planté） 于 1859 年發(fā)明的維基百科，許多應用都配備了鉛酸電池。它們很重，但使用簡單。免維護的 AGM 或 EFP 電池不僅使使用更輕松、更安全，而且提高了電流和存儲性能以及使用壽命。

充電相對簡單，現(xiàn)代設備在開始充電過程之前使用微處理器檢查電池的類型和狀態(tài)。通過使用多相溫控充電算法，可以最大限度地延長電池的使用壽命干電池用于許多行動和掌上型裝置，但工具等應用需要更多的能量和更輕的解決方案。鎳鎘電池具有更高的功率密度和電流能力，并且已經(jīng)以現(xiàn)有的干電池形式提供。但充電電流被限制在 C/5 或 C/10 左右（C = 標稱容量，單位為 Ah），需要 10 小時或更長時間。從理論上講，它們提供了更多的充電周期，但記憶效應往往會縮短使用壽命。自放電率為每月10-20%。

鎘是有毒的，多年前在許多國家被禁止，并被鎳氫電池取代。它們堅固耐用，更能抵抗過度充電或深度放電。記憶效應和自放電明顯較低，但對于行動裝置來說仍然不理想。幾個小時內(nèi)的快速充電需要更復雜的充電器。

鋰離子電池提供更高的能量密度，每月自放電率僅為1-2%，并且沒有記憶效應。它們還可以承受更寬的環(huán)境溫度范圍，是手機和筆記本電腦的理想解決方案。如今，它們已成為許多應用的首選。鋰會著火，開采起來有問題。研究了基于其他危險性較小且易于開采的材料的電池拓撲結構，并提供不同的能量密度、更快的充電速度或更低的成本。它們都有一個共同點，即管理充電過程和監(jiān)控每個電池的狀態(tài)對于安全和長壽命至關重要。

幾十年來，測量電池的充電狀態(tài)（SoC）一直是一項重大挑戰(zhàn)。對于鉛酸電池，使用電壓與充電曲線在某種程度上是準確的，但對于其他電池材料，放電曲線相當平坦（圖3）。數(shù)值還取決于技術、充電循環(huán)次數(shù)和電池使用年限。使用模擬電路測量充電和放電階段的電流很復雜，但使用微控制器和電流傳感器則很容易。通過這種稱為庫侖計數(shù)的過程，可以計算SoC，并且方程可以包括電池損耗、老化、自放電和溫度。

電池管理系統(tǒng)（BMS）監(jiān)控電池狀態(tài)，避免在安全操作區(qū)域之外進行任何操作。它們控制充電過程，平衡每個電池中存儲的能量，監(jiān)控充電狀態(tài)和溫度等關鍵數(shù)據(jù)，并報告任何異常情況。圖 4 顯示了 BMS 系統(tǒng)的簡化框圖600 - 800Vdc 的電池組需要在DC/DC電源轉換器內(nèi)設置3000Vac（或4243Vdc）的增強隔離柵，這對于許多只有1600V隔離的標準轉換器來說太高了。但是，具有 3kVac 隔離的轉換器真的滿足要求嗎？

這些大型電池系統(tǒng)連接到交流電網(wǎng)，靠近風力渦輪機、太陽能公園或變電站。它們在高瞬態(tài)下，應符合 OVC III（過電壓類別 III）的要求，要求 400Vac 三相電源具有 4kV 隔離電壓。

雖然這些OVC類別是針對交流應用而設計的，但有助于找到直流電池的解決方案。遺憾的是，在制造商網(wǎng)站上搜索具有 4kVac 隔離的工業(yè)DC/DC電源轉換器時，通常沒有匹配項

但是，在有些市場中，最高的隔離屏障至關重要。連接到醫(yī)療設備的患者必須受到保護，免受任何電擊，因此該市場對隔離和泄漏電流的要求非常嚴格。

醫(yī)療標準定義了不同的患者保護手段（MOP）和操作員（MOOP）。連接到患者和侵入性系統(tǒng)的設備必須滿足2 MOPP（兩種患者保護手段），隔離電壓為4kVac。為本標準指定的轉換器可用于上述BMS系統(tǒng)。

P-DUKE 擁有各種DC/DC電源轉換器，可滿足這些2MOPP要求，并提供更高的 5kVac 隔離電壓。功率等級從1W到60W的全套產(chǎn)品系列提供單路和雙路輸出。憑借5V至75V的各種輸入電壓范圍，它們可以部署在所有不同的應用中。使用P-DUKE網(wǎng)站上的產(chǎn)品搜索功能可以很容易地找到合適的解決方案。