在雙碳目標(biāo)的推動下,全球儲能市場正在經(jīng)歷快速的發(fā)展和變革,中國儲能產(chǎn)業(yè)鏈也在這個過程中形成了較為完善的體系。
圖 | 到2030年底,全球儲能市場復(fù)合增長率將達到21%,圖源:BloombergNEF,Power Integrations
根據(jù)BloombergNEF發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2023年全球部署儲能系統(tǒng)(不包括抽水蓄能發(fā)電設(shè)施)的規(guī)模為44GW/96GWh,大約是2022年全球部署儲能系統(tǒng)規(guī)模的3倍,預(yù)計2024年全球部署儲能系統(tǒng)的新增規(guī)模為60%,達到67GW/155GWh,到2030年底,該市場的復(fù)合年增長率(CAGR)為21%。
值得一提的是,中國的儲能系統(tǒng)裝機容量約占全球新增儲能系統(tǒng)的一半,而美國將成為僅次于中國的全球第二大儲能市場。
隨著新型儲能技術(shù)進入大規(guī)模發(fā)展期,系統(tǒng)對相關(guān)控制和驅(qū)動組件的市場需求提出了更高的要求,包括體量、性能、集成度和智能化管理等,這也推動了單板驅(qū)動器在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。
什么是單板驅(qū)動器?
眾所周知,在使用IGBT、MOSFET等功率器件搭建功率變換器時需要搭配相應(yīng)的驅(qū)動器,驅(qū)動器的作用是確保功率器件能夠正確、可靠地工作。而驅(qū)動器在其中扮演的角色包括:提供控制信號、電平轉(zhuǎn)換、增強信號、隔離保護、同步開關(guān)、故障檢測、提高效率、減少電磁干擾和熱管理等。
而這種驅(qū)動器通常包含在一塊單一的電路板上,因此被稱為“單板”驅(qū)動器。單板驅(qū)動器相比傳統(tǒng)驅(qū)動器而言,具有設(shè)計緊湊、簡化布局、增強可靠性、改善熱管理、易于集成、減少寄生效應(yīng)、提高性能和降低系統(tǒng)成本等優(yōu)勢。也正是如此,單板驅(qū)動器在現(xiàn)代功率變換器設(shè)計中變得越來越流行,特別是在那些對空間、效率、可靠性和成本有嚴(yán)格要求的應(yīng)用中。
PI推出超緊湊單板驅(qū)動器,可將變換器功率提高25%~30%
在當(dāng)前的儲能市場以及商用光伏應(yīng)用中,最大的母線電壓一般為1500V。為了匹配儲能系統(tǒng)以及風(fēng)電和光伏可再生能源應(yīng)用中1.2kV~2.3kV耐壓的“新型雙通道”IGBT模塊,近日Power Integrations推出了SCALE-iFlex XLT系列雙通道即插即用型門極驅(qū)動器,適配單個LV100(三菱)、XHPTM 2(英飛凌)、HPnC(富士)以及耐壓高達2300V的同等半導(dǎo)體功率模塊。
圖 | SCALE-iFlex XLT解決方案 vs 傳統(tǒng)的三板解決方案加外殼
Power Integrations門級驅(qū)動器部門系統(tǒng)工程師經(jīng)理王皓表示:“該款超緊湊單板驅(qū)動器具有兩大特色,一是結(jié)構(gòu)極為緊湊,非常契合IGBT模塊的尺寸,操作人員可以很輕松地完成功率模塊與驅(qū)動器的安裝;二是可提供負溫度系數(shù)(NTC)數(shù)據(jù)信息,也即對功率模塊進行隔離式溫度檢測,從而實現(xiàn)變換器系統(tǒng)的精確溫升管理。”
王皓指出:“如果系統(tǒng)可以做到精確的溫度檢測和溫升管理,那么在相同硬件的基礎(chǔ)上,設(shè)計人員可以將變換器的功率提高25%至30%。”
圖 | 相較于具有相同功能特性的傳統(tǒng) 門極驅(qū)動器,SCALE-iFlex XLT可簡化機械設(shè)計,圖源:Power Integrations
當(dāng)然,按照傳統(tǒng)設(shè)計,溫度檢測都是后期系統(tǒng)設(shè)計時單獨增加的一個模塊,且必須做到隔離檢測,因此在設(shè)計上較為復(fù)雜,也會增加多個電纜、連接器和額外的安全隔離電路,從而帶來BOM成本的增加。
而今天PI推出的即插即用型門極驅(qū)動器SCALE-iFlex XLT自帶隔離的NTC讀取功能,即可以降低逆變器系統(tǒng)硬件設(shè)計的復(fù)雜性,又能節(jié)約系統(tǒng)設(shè)計成本,一舉兩得。
關(guān)于出貨信息,根據(jù)Power Integrations方面的消息,SCALE-iFlex XLT即插即用型門極驅(qū)動器現(xiàn)已開始提供樣品。