减少二氧化碳排放已成为一个世界性目标，并由此带动了许多新技术的开发和研究。整个能源链需要更高的效率，也需要新的能源储存方式。
为了用可再生能源取代化石燃料，可以利用太阳、风、水、生物质和地热能。生物质能和地热能可提供恒定的能源产量，但太阳、风或海浪产生的能源却并非如此。白天产生的太阳能必须储存到晚上。风能也是如此，因为涡轮机在风平浪静时不再提供能量。
所有这些新技术都需要电子控制电路，而电子控制电路需要从各种来源获得电力。下文将对挑战和解决方案进行说明。
电动汽车是增长最快的市场之一，例如，欧盟已决定在 2035 年之后不再销售传统内燃机汽车。其他地区也做出了类似的禁令决定，向电动汽车的转变将需要许多由全球不同交流电网提供的公共和私人充电站（图 1）。
全球交流市电电压范围从 85Vac 到 264Vac，如今许多电源都能在这一范围内工作。
能源应用中的另一个挑战来自于这样一个事实，即充电器或墙壁盒等设备是直接与保险丝面板硬连接的。这意味着与通过电缆和插头连接到插座的设备相比，这些设备更容易受到电网瞬态电压的影响，因此必须符合第三类过电压（OCV III）标准，隔离屏障为 4 千伏交流（图 2）。 这也适用于充电器或墙壁盒内使用的辅助电源。
这些系统还必须能够承受主线路或中性线的故障。在安装过程中不小心接错了一个相位，或者中性线甚至在附近断开，都会导致系统不平衡，从而产生更高的电压。因此，需要对主输入电压进行监控，以便在发生此类故障时断开昂贵的大功率级。
这种监控电路必须在任何情况下都能工作，因此 我们 提供了一系列小型 AC/DC 转换器，不仅符合 OVC III 标准，还能在 85 至 530Vac 的超宽范围内工作。即使一个相位错误地连接到中性点，辅助电源和监控电路也能正常工作，并能保护功率级。
现代系统应能集成到智能电网或智能家居环境中。这样就可以根据电网中的实际电力供应情况对系统进行控制。当能源过剩时，汽车电池可以充电，作为能源缓冲器稳定电网。高能耗的家用电器只有在有足够能源时才会开启。
这意味着需要更多的相间装置来与电网或智能家居控制器进行通信。相间装置、显示器、触摸屏或继电器的电源电压范围从 3.3V 到 24V，可通过小型隔离或非隔离转换器从辅助电源电压总线上产生（图 3）。
正如文章开头提到的，由于能量流动的不稳定性，可再生能源的整合还需要扩大储存方案。目前，水力发电厂已经在使用这种方法，在能量过剩时将水抽回水库。然而，它们的容量有限，最明显的储能方式是使用电池。
铅酸电池已经使用了几十年，但其重量大、能量密度相对较低、充电过程缓慢，而且只能充电约 300 - 600 次。
与铅酸电池相比，锂电池具有多项优势。例如，锂电池不仅比铅酸电池更轻、更小，而且充电速度更快，充电次数可达数千次。因此，它们非常适合用于移动设备和电动汽车。
但是，它们所需的材料供应有限，而且其中一些材料的获取条件很成问题。典型的电动汽车电池每千瓦时容量不仅需要 120 至 180 克的锂，还需要其他一些供应有限的材料。根据德国汽车俱乐部 ADAC 的一项研究，50 千瓦时的电动汽车电池约含 4 千克锂、11 千克锰、12 千克钴、12 千克镍和 33 千克石墨。
为了将汽车从内燃机转向电子驱动，未来将需要数十万吨此类材料。回收这种材料的方法非常复杂，据专家称，部分方法仍处于开发或测试阶段。因此，不仅在电池技术方面，而且在电能储存方式方面，人们都在寻找替代品。
您可能听说过基于铝-硫、钠离子、碳-铜或铁-氧的电池。虽然这些电池还没有进入大众市场，但它们都是可以大量使用的材料，而且开采问题较少。
对于非移动应用来说，电池的尺寸和重量也不是那么重要。在风力涡轮机塔的底部，即使是较大的电池也有足够的空间。当电网能源过剩时，涡轮机产生的能源可以储存在这里，当能源短缺时再输入电网。通常情况下，电网只需要临时储存 12 到 24 小时的能量。
但是，每种电池技术都有不同的电压，如果要设计出与不同电池技术和应用中使用的电池数量兼容的面向未来的系统，这确实是一个挑战。因此，我们这样的电源制造商提供了输入电压范围从 2:1 到 12:1 的转换器。有了这些转换器，就可以涵盖多种不同的电池技术。
超级电容器是电池的一种有趣的替代品，因为它们的寿命更长，充电周期长达 100 万次，充电电流非常大。与电池不同，超级电容器不会因深度放电而损坏。超级电容器非常适合功率需求少于 1-2 分钟但充电次数非常多的应用。在仓库中的运输机器人上使用超级电容器，只需短距离移动，几秒钟就能完成充电，何乐而不为呢？与电池不同，超级电容器的输出电压在很大程度上取决于充电状态。由于大多数电子负载需要稳定的电压，因此需要输入范围非常宽的 DC/DC 转换器。
还有许多其他方法可以储存能量。通过电解可以从空气中获得氢气。在进一步的加工步骤中，可以生产出天然气的主要成分甲烷。这两种气体都可以储存、运输并用作燃料，例如在燃料电池中使用，这是另一种新兴技术。如今，就连无人机也在使用燃料电池。
其他储存机械能以供日后使用的方法还有气体压力和飞轮储存装置。15 年前，美国一家初创公司希望将压缩空气用于风力涡轮机，但由于方案过于复杂且效率低下，最终未能实现。但现在仍有一些项目致力于将风力涡轮机的多余能量储存在压缩空气中。
其他储存机械能以供日后使用的方法还有气体压力和飞轮储存装置。15 年前，美国一家初创公司曾想将压缩空气用于风力涡轮机，但由于方案过于复杂且效率低下，最终未能实现。但现在仍有一些项目致力于将风力涡轮机的多余能量储存在压缩空气中。
1950 年，市场上出现了第一辆陀螺巴士，它能够回收制动能量，但每行驶 4-6 公里就需要一个充电站，不适合现代公共交通。如今，飞轮储能装置主要用于在短时间内提供高功率，例如稳定电网。
以上只是几个例子；能源市场非常复杂，有成千上万种选择，几乎每天都有新的想法和技术出现，每种想法和技术都对所需的电力供应提出了不同的要求。此外，为了实现高效节能和广泛应用，现代系统必须相互通信。所有这些系统都需要从各种不同的电源产生稳压电源。
交流电网电压水平和瞬态规格已设定多年，公司可提供各种交流/直流电源解决方案，满足各种要求（图 4，交流/直流解决方案）
直流电源的情况则更为复杂，因为市场上还会出现新的系统。但现在已经有了解决方案。 几十年来，电信和铁路市场一直使用不同的电池电压。这些市场中的系统制造商希望提供统一的解决方案，因此像 我们 这样的电源制造商设计了转换器系列，甚至涵盖了铁路应用中从 16V 到 160V 的极宽输入范围，并可实现高达 200W 的功率水平。这些转换器的标准输出电压从 5V 到 53V，可用于各类能源市场应用中的多种不同电池电压。
LAN、WLAN、GSM 和其他通信模块、安全和监控设备、显示器、触摸屏或继电器都需要稳压电源，无论是否与内部控制电路隔离。有了这些种类繁多的转换器，设计人员很容易就能找到现成的解决方案。(图 6）
所有这些转换器模块都易于部署，因此不仅在设计阶段，而且在日后系统的输入、输出或功率规格发生变化时，都能提供即插即用的解决方案。这使得每项设计都能面向未来，为充满新机遇和未知因素的新兴市场做好准备。hwb然后12接下来35就可以了解微更多详细的技术资料。
