高導磁在儲能系統上的解決方案
ESS
儲能系統吸波材 EMI 解決方案
ESS · Energy Storage · EMI
高導磁材料（High-Permeability Materials）在儲能系統（ESS）中的實際解決方案，著重在EMI抑制、效率、安全與可靠度，以工程應用角度說明。
一、為什麼儲能系統需要高導磁材料
儲能系統（電池＋PCS＋BMS）在大電流、高開關頻率下運作，容易產生：
- 強磁場與電磁干擾（EMI）
- 轉換效率下降、感測誤差
- 鄰近模組互相干擾，影響安全與壽命
高導磁材料可「導磁、集中磁通、吸收雜散磁場」，降低外洩與耦合干擾。
二、核心應用解決方案
- 功率轉換模組（PCS / DC-DC / Inverter）
問題
- IGBT / SiC / GaN 高頻切換 → 磁場外洩
- EMI 影響通訊與感測
解法
- 於功率模組外殼加裝 高導磁合金板 / 複合導磁片
- 對電感、變壓器局部包覆導磁材料
效果
- EMI 衰減 20–40 dB（依頻段）
- 提升轉換穩定度與效率
- 降低濾波元件體積需求
2 電池模組與匯流排（Busbar）
問題
- 大電流造成磁場耦合
- 影響 BMS 電流 / 電壓量測精度
解法
- 在 匯流排外層或感測區加導磁屏蔽
- 導磁材料＋絕緣層的多層結構
效果
- 量測誤差明顯下降
- 減少誤判、誤保護
- 提升模組一致性
3️⃣ BMS 與感測電路保護
問題
- 霍爾電流感測器易受外磁場干擾
- 通訊線（CAN / RS-485）受噪聲影響
解法
- BMS PCB 區域局部加 高導磁薄片
- 感測器採「導磁罩＋接地設計」
效果
- 感測穩定度提升
- 通訊錯誤率降低
- 系統可靠度提高
4️⃣ 儲能櫃與機櫃級防護
問題
- 多模組並列，磁場疊加
- 對外界設備造成干擾（法規風險）
解法
- 櫃體內層使用 導磁合金板 + 導電層
- 形成「導磁 + 導電」混合屏蔽
效果
- 通過 EMC / EMI 法規更容易
- 降低模組間交互干擾
- 提升整體系統穩定性
三、常見材料選擇建議
材料類型
特性
適合位置
鎳鐵高導磁合金
μ 高、低頻效果佳
匯流排、BMS
奈米晶軟磁材料
高頻性能佳
PCS、DC-DC
導磁複合片
輕薄、可裁切
PCB、感測器
導磁＋導電複合
寬頻屏蔽
機櫃、外殼
四、工程整合重點
- 不是全包才有效：重點在「磁源 → 受害源」路徑
- 導磁 ≠ 導電：高導磁材料需避免形成渦流
- 與散熱、絕緣一起設計：不可只看 EMI
五、總結
高導磁材料在儲能系統中，扮演的是「看不見但關鍵的穩定器」：讓高功率、高頻運作可控、安全、且符合規範。
- IGBT / SiC / GaN 高頻切換 → 磁場外洩