ESS（エネルギー貯蔵システム）は、動的かつ不安定な太陽光や風力などの再生可能エネルギーを人間が貯蔵および制御できるようにするため、ネットゼロへの道のりで重要な役割を果たします。十分に確立されたエネルギー貯蔵システムは、後で使用するためにエネルギーを貯蔵/提供することができ、電力消費の谷間/ピーク時の電気コスト/圧力を軽減します。
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当社の最新のホワイト ペーパーでは、エネルギー貯蔵システム (ESS) と電力変換システム (PCS) の世界を深く掘り下げ、住宅用と商業用の両方のアプリケーションに貴重な洞察を提供します。
エネルギー貯蔵システムの中核となるPCS (電力変換システム) は、グリッド/ソーラーインバータとバッテリーパック間の双方向電力変換を制御します。同様に、他の高出力エネルギー インフラストラクチャ アプリケーションと同様に、ESSでは、限られたスペースでより迅速な充電/放電を実現するために、より高い出力電力と電力密度が必要です。WBG半導体はこの進化において重要な役割を果たしています。
図1典型的なESSブロック図
次世代のワイドバンドギャップ半導体材料であるシリコンカーバイドは、パフォーマンスの問題を大幅に改善することができます。シリコンカーバイドは、バンドエネルギー、ブレークダウンフィールド、熱伝導率など、いくつかの優れた性能特性を備えています。これらの機能により、SiCシステムは出力電力を失わずにより高い周波数で動作し、インダクタのサイズを縮小できます。また、強制空冷システムを自然冷却に置き換えることで、冷却システムを最適化することもできます。
図2スーパージャンクションMOSFETとSiC MOSFET
FS4 IGBTとCo-Pack SiCダイオード650 V、TO247-4
コストと性能を妥協するために、Siベースの逆並列ダイオードをSiCダイオードに置き換えることは、特に逆電流を必要とする双方向電力コンバーターの場合に適した選択です。
FGH4L75T65MQDC50は、SiCダイオードを内蔵した新発売の650V FS4 IGBTです。低伝導損失とスイッチング損失で最適なパフォーマンスを提供し、高効率アプリケーションに最適です。
SiC MOSFET、EliteSiC、14 mΩ、1200 V、M3P、D2PAK
- タイプRDS(オン) = 14 mΩ @ VGS = 18 V
- 低スイッチング損失（標準EON = 1331 μJ @74A、800V）
- 100%雪崩テスト済み
- D2PAK-7L
電源統合モジュール ソリューションを検討すると、システム効率と電力密度を最大化できます。SiCモジュールはコストが高くなりますが、その利点がコストを上回る可能性があります。PIMは、高di/dtシステムに不可欠な寄生効果を改善します。また、ダイの一貫性も向上し、並列接続での電流共有が向上します。製造面では、PIMは部品数が少なく、取り付けも簡単なため、優れた生産効率を実現します。最後に、PIMソリューションは熱管理に関する懸念を軽減します。
SiCモジュール – EliteSiC、3 mΩ、1200 V、ハーフブリッジ、F2
特徴
- 2 × 1200 V SiC MOSFET、RDS(on) = 3 mΩ
- 低熱抵抗
- 内部NTCサーミスタ
利点
- 高電圧時のRDS(on)の改善
- 効率の向上または電力密度の向上
- 高信頼性熱インターフェースのための柔軟なソリューション
応用
- 3相ソーラーインバータ
- エネルギー貯蔵システム
ゲート ドライバー、デュアル チャネル、5kVRMS、4.5/9 A
特徴
- 4.5 Aピークソース、9 Aピークシンク出力電流能力
- 伝播遅延は通常36nsで、チャネルあたり最大8nsの遅延マッチングが可能
- コモンモード過渡耐性CMTI > 200 V/ns
- 5kVRMSガルバニック絶縁
