中文 英语
18lickc新利
的意见

太阳能解决各种情况

SiC mosfet如何改善光伏发电系统。

受欢迎程度

无论在哪里使用,能量转换效率都是至关重要的太阳能应用(如果你对他们的技术细节感兴趣,这里有一个博客为你)。即使是很小的改进也会减少能源浪费,降低运营成本,降低空间和冷却系统的要求,等等。

半导体开关在光伏(PV)系统的能量转换中起着重要的作用。它们不仅本身会造成损失,而且还会影响,有时还会限制系统中其他组件的选择。igbt例如,它们的静态损耗较低,但由于它们的慢开关行为,它们的开关损耗在较高的开关频率时增加。因此,它们需要大而重的磁性和电容性元件。硅mosfet听起来像是5千瓦以下系统的一个很好的折衷方案,但在高功率时显示出更高的静态损失。

一个好的解决方案是碳化硅(SiC) MOSFET.这些宽带隙器件具有较低的导通电阻,并允许以低损耗快速开关。此外,它们的导热性是硅的三倍。

所以,SiC mosfet看起来是一个很好的选择,但我们可以在太阳能中使用它们吗?650v和1200v SiC mosfet可用于DC-DC升压级的MPPT(最大功率点跟踪)和单相或三相DC-AC逆变器,用于电压高达1000v的光伏阵列。这些主要用于住宅或中小型商业设施。对于具有1500v光伏阵列的大型商业或公用事业型系统,分类为1200v的SiC mosfet仍可用于具有3级升压布置的DC-DC。这也适用于后续三相逆变器,如果他们是多级类型。如果你想保持简单的2级拓扑,你可以使用新的2000 V SiC mosfet用于DC-DC升压级。

能源存储系统也会受益

可再生能源装置与同一地点储能系统(ESS)在住宅和商业领域使用双向DC-DC buck-boost转换器在白天为电池充电,并在需要能量时提供能量。交流耦合储能系统包括交直流和交直流转换阶段,为电池充电或将存储的能量送入电网。

在这些使用情况下,以及在太阳能应用的所有其他转换阶段,SiC mosfet由于其特性和更高的可能开关频率,产生更低的总体损耗,需要更小的无源组件。这将提高转换效率,降低系统成本,例如电池成本。

因此,制造商正在努力提高效率和功率密度。对他们来说,最重要的是提高部分负载效率,以进一步提高系统的性能。

解决方案就在眼前

作为英飞凌,我们能为太阳能系统和ESS提供什么?我们的CoolSiC SiC mosfet可在650v, 1200v和2000v级别。分立器件的导通电阻低至7 mΩ,漏极额定电流可达225 A。用于1200v的CoolSiC模块有各种配置,如2级和3级,导通电阻低至2 mΩ。我们的升压模块具有双SiC mosfet和SiC肖特基二极管,以形成两相升压功率级。这些模块特别适用于将PV阵列输出电压转换为逆变器直流链路输入电平。

由于每个电源转换系统都需要一个开关,而所有的开关都需要一个驱动器,驱动器又需要一个控制器,因此我们提供EiceDRIVER系列的门驱动ic,这是专为不同的开关要求,和XMC微控制器。此外,每个功能模块都需要一个传感器和一个辅助电源。这里我们提供XENSIVTLI4971电流传感器和CoolSET集成功率级和1700V CoolSiC MOSFET。电池监测、保护和充放电控制组件是我们产品组合的补充。图1显示了我们产品的概述。

图1:太阳能发电和储能系统的完整解决方案。

现在,你可能会想:“这很好,但我想自己试试。”您可以这样做,因为我们也提供了解决方案。我们为1500 V系统设计的模块化参考设计使用了新的3级ANPC(有源中性点箝位)拓扑结构,在两个方向上都实现了大于99.0%的效率。有效开关频率高达96千赫。功率密度在5kw /kg以上,包括散热器和控制器。

正如你所看到的,SiC mosfet在太阳能和储能应用中具有明显的优势。因此,它们实现了具有成本效益和节能的电源转换器。



留下回复


(注:此名称将公开显示)

Baidu