風(fēng)光儲充一體發(fā)展

隨著碳中和目標(biāo)持續(xù)推進(jìn)，新能源發(fā)展已進(jìn)入全新的階段，風(fēng)能、光能作為新能源領(lǐng)域的先鋒力量，正在以快速的增長態(tài)勢推動這場綠色能源革命。為破解新能源消納瓶頸，風(fēng)光儲充一體發(fā)展成為引領(lǐng)能源市場化變革的關(guān)鍵所在。

在風(fēng)光儲一體化的建設(shè)中，安富利聯(lián)合其重要合作伙伴安森美積極響應(yīng)市場需求，并著手布局碳化硅技術(shù)，致力于通過先進(jìn)的EliteSiC碳化硅系列產(chǎn)品和解決方案為風(fēng)光儲充一體化的發(fā)展提供有力支持。

太陽能逆變器驅(qū)動綠色夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

組串式逆變器是太陽能系統(tǒng)最常見的逆變器類型之一，其由太陽能電池板陣列、直流鏈路電容和DC/AC轉(zhuǎn)換器組成，通常，PV組串和直流鏈路之間使用DC-DC升壓級。這些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)主要功能一是將PV組串的輸出電壓提升至直流鏈路的工作電平，二是運(yùn)用MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）技術(shù)，最大化在不同環(huán)境和太陽輻射條件下PV組串產(chǎn)生的電力。在功率和電壓等級方面，逆變器級有單相和三相配置。單相額定功率在低于1kW到10kW之間（取決于地區(qū)），而三相系統(tǒng)的功率范圍很廣泛，涵蓋從適用輕型商業(yè)類型的15kW到公用事業(yè)應(yīng)用的300kW以上。

對于廣泛的功率電平和電壓范圍，可以采用不同的功率半導(dǎo)體解決方案。對于較高功率的應(yīng)用，通常選擇采用IGBT、碳化硅MOSFET和碳化硅/混合技術(shù)的功率集成模塊（PIM）。而為了支持高母線電壓系統(tǒng)，則必須考慮多電平拓?fù)洹Ｔ诖朔矫妫采啦粌H可以提供全方位的產(chǎn)品模塊，還支持不同的逆變器結(jié)構(gòu)，以滿足多種場景應(yīng)用并最大限度地提升電力轉(zhuǎn)換效率。

電池儲能系統(tǒng)，鎖住每一縷綠色能量

電池儲能系統(tǒng)(BESS)是太陽能系統(tǒng)中另一個(gè)重要的組成部分。其通常由四個(gè)部分組成：電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS）和能源管理系統(tǒng)（EMS）。目前，BESS分為AC耦合和DC耦合兩種類型，前者是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)易于升級但能量損耗較高。后者適用于家用混合型太陽能逆變器，通過連接到DC母線來提供額外的儲能容量，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮高DC母線電壓帶來的挑戰(zhàn)。BESS的功率轉(zhuǎn)換級設(shè)計(jì)，需要雙向操作。三相逆變器支持雙向操作，但多數(shù)電力轉(zhuǎn)換器針對特定場景和方向優(yōu)化，因此根據(jù)常見場景選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)至關(guān)重要。此外，在PCS中，SiC器件憑借在高壓和大電流應(yīng)用中的優(yōu)勢而越來越受到青睞。雖IGBT仍為BESS首選，但部分采用碳化硅器件可提升性能。例如，在A-NPC雙向逆變器中，內(nèi)側(cè)支路用碳化硅器件減開關(guān)損耗，其余部分采用IGBT來控制成本。這種混合策略能夠在提高性能的同時(shí)保持成本效益。

安森美提供交流耦合和直流耦合BESS功率轉(zhuǎn)換級設(shè)計(jì)所需的多種產(chǎn)品，包括支持雙向AC/DC和雙向DC/DC轉(zhuǎn)換的高效轉(zhuǎn)換器，以及功率管理、隔離柵極驅(qū)動器、信號控制和邏輯儲存等，這些產(chǎn)品正引領(lǐng)BESS系統(tǒng)向著更高效、更可靠的方向邁進(jìn)。

離線SMPS，穩(wěn)定電力，無憂綠動

作為一種可根據(jù)終端負(fù)載將電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換為直流電源的經(jīng)典產(chǎn)品，離線開關(guān)電源(SMPS)在風(fēng)光儲充中也扮演著重要角色。其通常包含兩個(gè)轉(zhuǎn)換級，在設(shè)計(jì)時(shí)需要采用性能更好的電源開關(guān)或?qū)嵤┎煌目刂撇呗裕⒏鶕?jù)實(shí)際場景選擇合適的拓?fù)鋪韺?shí)現(xiàn)更高的效率。SMPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包括功率因數(shù)校正（PFC）和DC-DC級轉(zhuǎn)換，其中PFC負(fù)責(zé)整形輸入電流和降低諧波電流，而DC-DC級則負(fù)責(zé)將輸入電壓轉(zhuǎn)換為所需的直流輸出。

SMPS的工作模式也對其性能產(chǎn)生重要影響。連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）、臨界導(dǎo)通模式（CrM）以及斷續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）等不同的工作模式，適用于不同的功率水平和負(fù)載條件。而安森美提出的頻率箝位臨界導(dǎo)通模式（FCCrM）方法，可進(jìn)一步提高SMPS的性能和穩(wěn)定性。此外，隨著寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，SMPS得以采用新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如圖騰柱PFC+LLC）來優(yōu)化效率、尺寸和集成水平。在此方面，安森美旗下豐富的產(chǎn)品可滿足不同的SMPS解決方案設(shè)計(jì)。

除了提供多樣化的產(chǎn)品陣容，安森美提供廣泛的參考設(shè)計(jì)和軟件工具，這些資源極大地促進(jìn)了太陽能系統(tǒng)組件選擇的便捷性，簡化了開發(fā)流程。例如，Elite Power仿真工具和PLECS模型自助生成工具，可使工程師在開發(fā)的早期階段，通過對復(fù)雜電力電子應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)級仿真，獲得有價(jià)值的參考信息，進(jìn)一步縮短設(shè)計(jì)周期。

功率器件是決定光伏和儲能系統(tǒng)能效的核心半導(dǎo)體部件。安森美研發(fā)并生產(chǎn)適用于光伏及儲能全線三十多種IGBT/IGBT+SiC Hybrid/全SiC模塊EliteSiC碳化硅系列產(chǎn)品，覆蓋功率5kW～360kW的光伏逆變器和儲能變流器等產(chǎn)品，充分滿足風(fēng)光儲一體化需求。

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在風(fēng)光儲一體化發(fā)展的浪潮中，安富利與安森美將攜手共進(jìn)，持續(xù)為市場提供高質(zhì)量的EliteSiC碳化硅系列產(chǎn)品與技術(shù)支持。我們致力于幫助產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴打造更為高效、經(jīng)濟(jì)的能源解決方案，為推動全球能源轉(zhuǎn)型及可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。