吸波材在儲能裝置應用上的解決方案

隨著可再生能源與電動車市場快速成長，儲能系統（Energy Storage System，ESS）已成為電網平衡與備援供電的關鍵組件。儲能裝置涵蓋家用儲能、工商儲能與大型電網級儲能，其核心包含電池模組、電池管理系統（BMS）、功率調節系統（PCS）、DC-DC 轉換器、監控與通訊模組等。由於儲能系統需處理大電流、高壓直流與多頻訊號，電磁干擾（Electromagnetic Interference, EMI）問題相當突顯，若未妥善管理，可能導致控制失準、通訊失靈、電池監測異常，甚至引發安全事故。吸波材（Electromagnetic Absorber）因此成為 ESS 中重要的電磁管理解決方案。

一、儲能裝置面臨的 EMI 挑戰

1. 高壓電池與大電流切換
   
   高壓電池串聯模組在充放電切換時會產生寬頻噪訊，可能與敏感線路耦合。

2. PCS、DC-DC 轉換系統
   
   高頻 switching 造成 EMI，若回授至控制線路，可能影響系統運作。

3. BMS 精密監測
   
   BMS 需即時偵測電壓、電流、溫度等微弱訊號，極易受干擾。

4. 多通訊介面共存
   CAN、RS-485、Ethernet、Wi-Fi、4G/5G 等通訊並存，訊號相互串擾易造成傳輸錯誤。

5. 模組密集、空間受限
   儲能機櫃內部空間緊縮，功率與控制模組距離近，易產生近場干擾。

若 EMI 處理不當，可能導致：

• BMS 資料不準確

• PCS 運作異常

• 通訊失效

• 故障誤判，導致停機

• 系統失控造成安全風險

二、吸波材原理與特性

吸波材經由 磁性損耗 與 介電損耗 將電磁能量轉換為熱能以達吸收效果，是 ESS 中抑制 EMI 的重要手段。

特性

• 寬頻吸收（kHz–GHz）

• 可薄型化（0.1–2mm）

• 耐高溫、耐濕、耐震

• 可裁切、易施工

• 安裝彈性高，可局部補強

材質分類

三、吸波材於儲能裝置的解決方案

1. BMS 電磁防護

吸波材可配置於：

• BMS 主板

• 感測線接頭
  降低 switching noise 耦合，提升電壓、電流監測精準度。

2. PCS / DC-DC EMI 管控

PCS 與 DC-DC 轉換器切換頻率高，易產生 EMI，吸波材可：

• 貼附於功率模組

• 覆蓋開關元件周圍
  降低噪訊對控制與通訊模組之影響。

3. 高壓線束 / 排線共振抑制

柔性吸波材可貼合線束，抑制共振及沿線輻射，提升系統穩定性。

4. 通訊模組隔離

吸波材可改善：

• CAN / RS485 串擾

• 以太網 / 4G / 5G 模組互擾
  提升通訊品質，有助穩定監控。

5. 結構內吸收

在機櫃或模組腔體內鋪設吸波材，可降低反射，改善整體電磁環境。

四、導入效益

✔ 提升 BMS 偵測準確性
✔ 改善 PCS / DC-DC 系統穩定度
✔ 降低高速通訊錯誤率
✔ 減少意外 shutdown 或故障
✔ 增強 ESS 整體安全性
✔ 協助通過 EMC 法規
✔ 可局部補強、成本彈性高

五、結論

儲能裝置因高功率操作、高密度模組整合以及多通訊並存，使 EMI 管理成為系統安全與可靠度的核心課題。吸波材具備寬頻吸收、耐環境、可局部改善與施工方便等特性，可有效降低 BMS、PCS、DC-DC 與通訊模組之間的電磁耦合，提高監測精度與系統穩定性。
隨儲能市場規模持續擴大，吸波材將成為 ESS 電磁管理中不可或缺的技術方案，助力系統達到更高安全性與可靠度。