Kiiresti areneval taastuvenergia maastikul onEnergia salvestamise süsteem(ESS) on kujunenud võrgu stabiilsuse oluliseks tugisambaks. Iga ESS-i keskmes on Power Conversion System (PCS), põhiseade, mis vastutab kahesuunalise vahelduv- ja alalisvoolu muundamise eest. PCS-i jõudluse, tõhususe ja töökindluse määravad suuresti selle aluseks olevad toitepooljuhtlülitid. Praegu domineerivad selles ruumis kaks peamist tehnoloogiat: traditsioonilised räni-põhised isoleeritud bipolaarsed transistorid (SiC IGBT) ja järgmise -põlvkonna ränikarbiidi (SiC) MOSFET-id.
SiC läbimurre: suurem efektiivsus ja minimaalsed kaod
Kuna aga energia salvestamise nõuded tõukuvad suurema võimsustiheduse ja suurema integratsiooni poole, on räni{0}}põhised seadmed lähenemas oma füüsilistele piiridele. Siin tulevadki häiriva jõuna mängu ränikarbiidist (SiC) MOSFETid. Laia -ribavahega (WBG) pooljuhina on ränikarbiidil materjali omadused, mis võimaldavad tal töötada oluliselt kõrgematel lülitussagedustel, vähendades samal ajal lülitusenergia kadusid kuni 50% kuni 70% võrreldes traditsiooniliste IGBT-dega.
Lisaks tõhususele on SiC-seadmetel suurepärane soojusjuhtivus ja need taluvad palju kõrgemaid töötemperatuure. Kuna ränidioksiid tekitab drastiliselt vähem heitsoojust, saavad insenerid märkimisväärselt vähendada raskete jahutusradiaatorite suurust või isegi minna üle keerukatelt vedel{1}}jahutussüsteemidelt lihtsamale sundõhujahutusele.
800 V üleminek ja tee tuleviku peavoolu
Tööstus on praegu tunnistajaks tohutule arhitektuurilisele nihkele 800 V-ja isegi 1500 V-kõrgepinge-akuplatvormide suunas, et maksimeerida läbilaskevõimet ja minimeerida kaablikadusid. Nende kõrgendatud pingelävede juures kannatavad traditsioonilised IGBT-d suurenevate lülituskadude all, mis sageli nõuavad keerukaid mitmetasandilisi topoloogiaid, mis suurendavad süsteemi haavatavust. SiC MOSFET-id, millel on suur läbilöögijõuline elektrivälja tugevus, saavad nendes kõrgepingekeskkondades{8}}lihtsama ja elegantsema vooluahela kujundusega hõlpsasti hakkama.
Järelikult on ränikarbid kiiresti üle minemas esmaklassilisest alternatiivist tööstuse tavapärastele uuendusteele. Kuigi SiC-kiipide eraldiseisvate komponentide hind on praegu kõrgem kui IGBT-de puhul, on väiksemate korpuste, väiksema soojusjuhtimise ja eluea energiasäästu kaudu saavutatav terviklik kokkuhoid kaalukaks majanduslikuks põhjuseks. Edaspidi on SiC valmis järk-järgult asendama traditsioonilisi IGBT-sid keskmise{2}}kuni-suure võimsusega rakendustes, muutudes lõpuks kommerts-, tööstus- ja kasulike{4}}energiasalvestussüsteemide standardkonfiguratsiooniks kogu maailmas.