銀茂微本次推出的新品GT400TL65P4H(光伏版)和GT400TL65P4H(儲能版)-NPC1拓撲結構,采用銀茂P4封裝,外形如圖1所示。 引腳:焊接和壓接兩種。 底板:2.5mm厚的銅基板,使其擁有良好的散熱性能,芯片瞬態散熱性能更好。 圖1 模塊封裝外形 ?圖2 模塊電路拓撲 光伏發電系統是利用光伏電池的光生伏特效應,將太陽光輻射能直接轉換成電能的一種新型發電系統。光伏發電系統按照運行方式,主要可分為獨立型、并網型和混合型光伏發電系統。其中,并網型光伏發電系統,根據光伏發電系統拓撲結構的不同,可以分為單級式、雙級式和多級式光伏并網發電系統。 光伏逆變器一般將其分為三類:集中式逆變器、組串式逆變器和微型逆變器。 圖3是一個典型的光伏發電系統,逆變器將DC側的電能變換為AC模式,向負載或者電網進行輸送,以產生效益。 圖3 電池儲能系統示意圖 以三相110kW 1000V光伏逆變器為例,其DC/AC部分采用了NPC1型三電平拓撲,相對兩電平拓撲其能有效提高變換器并網電流質量,降低系統共模電壓對光伏系統的沖擊,提高逆變環節的效率。現銀茂微推出了光伏專用DC/AC的NPC1拓撲解決方案。 GT400TL65P4H(光伏版)—NPC1拓撲結構,單顆可用于110kW光伏逆變器,該模塊采用了650V晶圓,使其能夠適用在1000V系統中。T1/T2/T3/T4均為快速IGBT,如圖1模塊封裝外形,模塊包含低電感設計,以及高功率密度。 模塊使用的晶圓BOM表,如表1所示: 表1:GT400TL65P4H(光伏版)模塊晶圓BOM表 110kW光伏逆變器兩種工況下做的兩組仿真,如表2所示: 表2:110kW光伏逆變器仿真結果 圖4 不同工況下模塊中不同器件的損耗和逆變效率 電池儲能作為大規模儲能系統的重要形式之一,具有調峰、填谷、調頻、調相、事故備用等多種用途。與常規電源相比,大規模儲能電站能夠適應負荷的快速變化,對提高電力系統安全穩定運行水平、電網供電質量和可靠性起到了重要作用,同時還可以優化電源結構,實現綠色環保,達到電力系統的總體節能降耗,提高總體的經濟效益。 儲能變流器(PCS)分為單相機和三相機,單相PCS通常由雙向DC-DC升降壓裝置和DC/AC 交直流變換裝置組成,直流端通常是48Vdc,交流端220Vac。三相機分為兩種,小功率三相PCS由雙向DC-DC升降壓裝置和DC/AC 交直流變換兩級裝置組成,大功率三相PCS 由DC/AC 交直流變換一級裝置組成。儲能變流器分為高頻隔離、工頻隔離和不隔離三種,單相和小功率20kW以下三相PCS一般采用高頻隔離的方式,50kW到250kW的,一般采用工頻隔離的方式,500kW以上一般采用不隔離的方式。 圖5是一個典型的電池儲能系統,供電時儲能逆變器將電池直流電轉變為與電網電壓同相同頻的交流電。儲能時儲能逆變器將電網交流電轉變為直流電給電池充電。 圖5 電池儲能系統示意圖 以三相120kW 1000V儲能逆變器為例,其DC/AC部分采用了NPC1型三電平拓撲,相對兩電平拓撲其能有效提高變換器并網電流質量,降低系統共模電壓對電池儲能系統的沖擊。因其工作的功率因數范圍是-1~1,功率因數在-1時其對FRD的要求更高,這與光伏逆變器對FRD的需求不同。現銀茂微推出了儲能專用DC/AC的NPC1拓撲解決方案。 儲能逆變器解決方案:GT400TL65P4H(儲能版)—NPC1拓撲結構,單顆可用于120kW儲能逆變器。 該模塊采用了650V晶圓,使其能夠適用在1000V系統中。T1/T2/T3/T4均為快速IGBT,這與光伏逆變器有所不同。因為在儲能工況PF=-1時T2/T3也需要高頻動作,以及搭配的足額FRD,使其成為儲能專用模塊。如圖1模塊封裝外形,模塊包含低電感設計,以及高功率密度。 模塊使用的晶圓BOM表,如表3所示: 表3:GT400TL65P4H(儲能版)模塊晶圓BOM表 120kW儲能逆變器兩種極限工況下做的兩組仿真,如表4所示: 表4:120kW儲能逆變器極限工況仿真結果 圖6 不同工況下模塊中不同器件的損耗和逆變效率 銀茂微推出的GT400TL65P4H(光伏版)及GT400TL65P4H(儲能版),可分別應用于110kW 1000V系統光伏逆變器和120kW 1000V系統儲能逆變器,并可適用于1000V母線電壓,從仿真結果可以看出,這兩款方案都有著不錯的效率表現。
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