电动汽车快速充电系统隔离式 DC/DC 转换器的效率最大化
Designing with Silicon Carbide (SiC) for Electric Vehicle DC Fast Chargers.
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EPC 携手 Wolfspeed，以碳化硅打造可靠的模块化电网级储能方案
By Sarah Magargee
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几十年来，电网一直是电力生产单位和消费者之间可靠的桥梁，只需轻轻一按开关，便能畅通无阻地将电力源源不断地输送到千家万户。然而，随着太阳能和风能等可再生能源发电需求的不断增长，现有电网唯有成功应对新的挑战（包括整合储能系统），才能确保在用电高峰期电力供应充足。
EPC Power 作为一家提供尖端功率转换解决方案的知名地面电站逆变器制造商，现已携手 Wolfspeed 开发解决方案，共同应对储能挑战。此次强强联合，双方利用碳化硅的强大性能，打造出业界首款地面电站组串式逆变器“M”，使并网储能系统比以往任何时候都更高效、更可靠、更具可扩展性。
挑战:
- 打造一款具有行业领先效率和功率密度的储能逆变器
- 设计模块化系统，单个逆变单元覆盖宽范围的功率和电压等级
- 确保系统易于维护、便于维修且可大规模生产，以便在全球范围内快速部署
解决方案：
- 两家创新公司强强联手，将 2300 V Wolfspeed WolfPACK™功率模块集成到 EPC Power 的新型储能解决方案中
创新：
- “M”逆变器 — 业界首款针对电池储能系统进行优化的模块化组串集中式逆变器
- 支持并网的灵活逆变器，覆盖宽范围的功率和电压等级，展现行业领先的效率和功率密度
- 低维护和维修需求
- 易于大规模生产，可在全球范围内快速部署解决方案
“M”代表模块化
传统的储能系统使用集中式逆变器进行功率转换。这些单体设备的运行功率为 4-6 兆瓦，并且由于系统规模大、复杂性高，容易出现停机问题。当长时间存储大量可再生能源时，集中式逆变器面临的压力更大。EPC 的“M”逆变器兼具户用和商业太阳能系统常用的组串式逆变器的灵活性，可扩展到为整个城市提供可再生能源的规模。
“M”采用模块化方法，通过连接多个小型 逆变器实现定制化集中式逆变器。“M”逆变器无源元件更少，体积更小，交流和直流工作范围更广，并提供世界一流的功率密度。与集中式逆变器相比，“M”模块化系统更易于安装和维护，并且故障点更少，无故障运行时间更长。
“M”弥合了两种逆变器架构之间的差距，在更高的电压等级下实现稳定可靠的电池存储。通过将能量分配到更小的单元，电力单位可以设计出更符合特定储能站具体需求的逆变器系统。
创新的关键
“技术开启商业机遇。碳化硅是一种工具，如果能在系统中充分利用它的优势，就能实现技术的根本性变化。Wolfspeed 碳化硅使得 EPC 能够在全球范围内改变能源生产和存储方式。”
Devin DilleyEPC 总裁兼首席产品官
EPC 深知，利用碳化硅的独特优势是实现电网级可靠储能的关键。Wolfspeed 的全新 2300 V 碳化硅 Wolfspeed™ WolfPACK 功率模块专为 1500 V 母线应用而设计，实现了从典型的三电平架构到简化的两电平功率转换系统的转变。该解决方案将系统设计从传统的母排改为成本更低的印刷电路板，显著减少了开发时间和成本。
图 1 对比了使用 1200 V IGBT 的复杂三电平 NPC 系统架构与使用 2300 V WolfPACK 功率模块的极简两电平系统。
简化后的两电平系统减少了驱动器数量，降低了控制复杂性，同时提高了可扩展性。
碳化硅模块的开关性能使得 EPC 能够大幅缩小“M”的尺寸，减少无源元件的数量和降低整体系统成本。这项创新简化了安装和维护，创造了业界首款针对地面电站电池储能进行优化的逆变器。
EPC 与 Wolfspeed 专家密切合作，最大限度地利用 2300 V WolfPACK 宇宙射线 FIT 失效率较低的特点（与2000 V 器件相比降低 7-8 倍），从而延长了“M”系统的使用寿命。利用这一特性可以延长“M”的使用寿命并提高其可靠性，从而直接减少现场故障并降低维护成本。
合作的力量
作为全球最先进的碳化硅半导体技术的开拓者，Wolfspeed 在整个设计过程中提供实践支 持，帮助客户最大限度地利用碳化硅的优势。这一理念指导着 Wolfspeed 与市场创新者合作，推动全球最具颠覆性的技术发展。
“EPC 和 Wolfspeed 的理念高度契合。Wolfspeed 是碳化硅商业化的引领者，并且领先竞争对手多年，有什么理由不与这家公司合作呢？”
Adam KabulskiEPC 全球销售和营销副总裁
Wolfspeed 高级副总裁兼功率半导体总经理 Jay Cameron 表示：“Wolfspeed 和 EPC 将携手奋进，EPC 的雄心壮志和强大实力给我留下了深刻印象，他们推动着我们所有人稳步前进，力争推出能够彻底改变电网、为我们所有人创造更可持续未来的产品。”
关于 EPC
EPC Power 是功率转换解决方案的领先供应商，专注于地面电站太阳能和储能逆变器。EPC Power 秉持着对创新的不懈追求、对卓越品质的严格把控以及对客户满意度的深切承诺，致力于提供既可靠又高度可扩展的解决方案，满足客户日益增长的多样化需求。更多信息，敬请访问 www.epcpower.com。