¿Qué industrias y aplicaciones pueden beneficiarse de los módulos Wolfspeed WolfPACK™?

Los módulos Wolfspeed WolfPACK son fáciles de escalar y ofrecen una mayor capacidad de amperaje en comparación con la misma topología con múltiples dispositivos discretos. Estos módulos vienen con todos los componentes de SiC y están disponibles en una variedad de configuraciones de dispositivos diferentes, incluyendo topologías de medio puente y six-pack.

La línea de módulos de potencia Wolfspeed WolfPACK admite una amplia gama de aplicaciones. Vamos a explorar algunas en más detalle:

Estaciones de carga para coches

La demanda de vehículos eléctricos (EVs) ha aumentado considerablemente en los últimos años, pero una área clave que conducirá a un crecimiento tangible y rápido es la capacidad de proporcionar cargadores rápidos. Una de las mayores ventajas de los vehículos de combustibles fósiles sobre los vehículos eléctricos es la capacidad de los primeros para ser recargados en minutos. Los EVs, por otro lado, pueden tardar mucho más en estar listos para volver a la carretera; los diferentes diseños de carga pueden tardar tan solo 30 minutos en cargar o hasta doce horas. La tecnología de carga rápida puede acortar el tiempo de recarga al transferir grandes cantidades de energía rápidamente utilizando voltajes más altos, corrientes más altas o una combinación de ambos.

La tecnología SiC de los módulos de potencia Wolfspeed WolfPACK y sus altas capacidades de ampacidad los hacen ideales para entornos de carga rápida. El perfil pequeño de estos módulos permite su uso en muchos lugares diferentes, ya sea en grandes estaciones de servicio o en ubicaciones urbanas con limitaciones de espacio para recarga. Además, la escalabilidad de los módulos permite a los fabricantes desarrollar sistemas de carga escalables, una consideración que será cada vez más importante a medida que aumente la capacidad energética de los vehículos eléctricos (EVs).

Energía Renovable

Para apoyar un futuro energético más sostenible, también se requiere una menor dependencia de los combustibles fósiles en el sector energético, lo que exige un aumento en las soluciones de energía renovable, como la eólica y solar. Aunque estas fuentes de energía son respetuosas con el medio ambiente, ambas producen electricidad que no puede ser alimentada directamente a la red, por lo que requieren pasos adicionales de conversión de energía para ser viables.

La energía generada por las turbinas eólicas puede requerir un convertidor AC/DC, que se utiliza para convertir la energía AC (que no estará sincronizada con la frecuencia o fase de la red) en energía DC. Una vez hecho esto, la energía se convierte nuevamente en AC para su uso con la red. Los paneles solares, por su parte, producen únicamente energía DC, por lo que necesitan un inversor si van a conectarse a la red.

Dependiendo de la implementación, los sistemas de distribución de energía para energías renovables pueden estar limitados en tamaño, como es el caso de las instalaciones solares residenciales que a menudo se montan en postes de servicios públicos. La tecnología SiC MOSFET presentada en los módulos Wolfspeed WolfPACK permite una reducción general en el tamaño de los sistemas de conversión de energía mediante un aumento en la densidad de potencia. Al revisar los ahorros a nivel de sistema asociados con un cambio a SiC, se ha demostrado que los inversores fotovoltaicos (PV) reducen el tamaño, peso y costo entre un 20 y un 50% en comparación con la tecnología basada en Si, manteniendo o incluso aumentando la eficiencia. Esto se debe a las propiedades óptimas del material SiC; la banda prohibida más amplia permite un mayor voltaje de ruptura y una operación a mayor temperatura de unión, resultando en una mayor densidad de potencia que el Si con mayor eficiencia. Cualquier aumento en la eficiencia es crítico para respaldar una mejor red de distribución de energía, ya que resulta en menos energía perdida; solo un aumento del 1% en la eficiencia equivaldría a 600 megavatios adicionales de energía solar anualmente de los 60 gigavatios de energía solar instalados en los Estados Unidos. Si tienes curiosidad sobre cómo enmarcar los ahorros energéticos de este aumento de eficiencia, el Departamento de Energía publicó una serie sobre cuán significativo es poner solo 1 gigavatio, que son 1,000 millones de vatios, en perspectiva.

Almacenamiento de Energía

Un aumento en la energía renovable no solo requiere conversión de energía para su viabilidad, sino que también exige que la energía esté disponible para satisfacer la demanda de los consumidores y la industria a todas horas, todos los días del año. En algunos casos, las fuentes de energía renovable producen menos debido a condiciones ambientales subóptimas, mientras que en otras ocasiones pueden generar un exceso de energía por encima de la demanda inmediata. Para resolver esta discrepancia entre el suministro de energía estable y la demanda, se implementan sistemas de almacenamiento de energía a gran escala, como baterías. Estos sistemas se cargan durante los periodos de alta generación de energía renovable y descargan de vuelta a la red cuando las energías renovables no pueden satisfacer los picos de demanda energética.

Al igual que con los requisitos de conversión de energía de las energías renovables, los módulos Wolfspeed WolfPACK SiC son ideales para soluciones de almacenamiento de energía renovable debido a los aumentos inherentes en la densidad y la eficiencia del sistema asociados con la tecnología SiC. La capacidad de estos módulos para crear soluciones fácilmente escalables, junto con su tamaño reducido, hace que la tecnología sea ideal para desarrollar infraestructuras de energía renovable que respalden el suministro a la red para satisfacer la demanda.

Sistemas de Potencia Industrial

Los sistemas de energía industrial se aplican en varios tipos de sectores industriales: desde centros de datos hasta aeropuertos, manufactura, automoción y más. Aunque muchos sistemas de energía industrial se construyen con un enfoque en la expansión, la automatización y la adaptabilidad, estos sistemas también exigen fiabilidad, ya que el tiempo de inactividad de cualquier equipo puede resultar costoso. En tales aplicaciones industriales, la fiabilidad es el elemento más crucial en la toma de decisiones porque el tiempo de inactividad significa enormes costos.

Los módulos Wolfspeed WolfPACK son ideales para sistemas de energía industrial, gracias al comprobado récord de una billón de horas de la empresa que demuestra su fiabilidad en el campo. La baja inductancia y las bajas pérdidas de conmutación de estos módulos los hacen ideales para operaciones de alta frecuencia en aplicaciones que incluyen sistemas de control de motores, convertidores de energía y soldadoras. Además, los módulos cuentan con un diseño sin base de placa que, combinado con las soluciones líderes en tecnología SiC de la empresa, ofrece a los diseñadores de sistemas una implementación flexible de gestión térmica.

Conclusión

Los módulos Wolfspeed WolfPACK ofrecen un tremendo potencial en una variedad de industrias y aplicaciones, incluyendo la carga de vehículos eléctricos, energía renovable, almacenamiento de energía y sistemas de potencia industrial, entre otros. Su facilidad de implementación, junto con la alta eficiencia y el rendimiento superior de las tecnologías SiC, posicionan a los módulos Wolfspeed WolfPACK como una solución sólida para aplicaciones de rango de potencia media.