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Kaco,Fraunhofer ISE开发碳化硅氮化镓晶体管混合逆变器

时间:2021-12-21 10:44:26 来源:

在新产品提供集成家庭电力系统,虚拟电厂(VPP)部署以及上网电价(FIT)费率降低和/或到期的背景下,住宅储能系统正掀起一股热潮。提高从交流电到直流电的转换效率,反之亦然,这将导致家用电池的损耗降低,并减少对电网电源的需求。

设计住宅电池逆变器涉及的主要挑战之一是,它们将在高峰期的正午时段从屋顶阵列接收高功率,从而在数小时内充满电,然后在过夜的部分负载需求下缓慢放电。

Fraunhofer ISE,西门子旗下逆变器制造商Kaco New Energy和同胞电子工程业务STS-Spezial-Transformatoren Stockach于2017年启动了HyBaG项目。

项目合作伙伴已开发出损耗最小的高效混合逆变器。在整个功率范围内,逆变器的效率水平并不相同。这就是为什么相同逆变器的CEC和欧洲加权效率不同的原因。CEC加权方法主要关注70%功率时的效率,而欧洲加权方法则偏向50%功率。

该团队在一系列仿真中考虑了几种优化局部载荷行为的方法。从这个选择中,团队选择了两个性能最佳的模拟,并推出了用于实验室试验的原型。

为了提高整个功率范围内的效率,研究人员和业务合作伙伴开发了新的硬件和软件。在硬件方面,该团队开发了一种紧凑的模块化DC / DC转换器,该转换器使用新开发的氮化镓和碳化硅晶体管代替了行业标准的绝缘栅双极晶体管。所得的晶体管电桥电路允许增加斩波频率,从而降低开关损耗。

开发了交换拓扑,以便可以更有效地适应部分负载。该团队使用三相同步转换器进行DC / DC转换。在这种特定设置下,设备可以选择性地开启和关闭转换器电桥,以适应特定的负载谱(三分之一,三分之二,满负载)。


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