光伏逆变器-金沃能源科技(图)

天津金沃能源科技股份有限公司积极投身于京津冀地区户用分布式光伏发电、工商业光伏发电、光伏扶贫等各项工作，截止2017年5月，累计完成项目5MW，项目安装点超过500个。为天津市新能源协会第三届理事会员，积极参与天津市光伏行业规范和标准的制定，为天津市光伏产业的发展献计献策，确保天津市光伏产业健康、可持续发展。

光伏逆变器

在光伏逆变器中运用新型SiCBJT可实现更低的系统成本。

碳化硅(SiC)的使用为BJT赋予了新的生命，生产出一款可实现更高功率密度、更低系统成本且设计更简易的器件。SiCBJT运用在光伏电源转换器中时，可实现良好效率，并且(也许更重要的是)能够使用更小、更便宜的元件，从而在系统级别上显着降低成本。

在过去30多年中，诸如MOSFET和IGBT之类的CMOS替代产品在大多数电源设计中逐渐取代基于硅的BJT，但是今天，碳化硅的新技术为BJT赋予了新的意义，特别是在高压应用中。

碳化硅布局以同等或更低的损耗实现更高的开关频率，并且在相同形状因数的情况下可产生更高的输出功率。运用了SiCBJT的设计也将使用一个更小的电感，并且使成本显着降低。虽然运用碳化硅工艺生产的BJT相较于仅基于硅的BJT会更昂贵，但是使用SiC技术的优势在于可在其它方面节省设计成本，从而实现更低的整体成本。本文介绍的升压转换器设计用于光伏转换阶段，其充分利用SiCBJT的优势，在显着降低系统成本的同时可实现良好的效率。

天津金沃能源科技股份有限公司积极投身于京津冀地区户用分布式光伏发电、工商业光伏发电、光伏扶贫等各项工作，截止2017年5月，累计完成项目5MW，项目安装点超过500个。为天津市新能源协会第三届理事会员，积极参与天津市光伏行业规范和标准的制定，为天津市光伏产业的发展献计献策，确保天津市光伏产业健康、可持续发展。

根据产品型号的不同，国际品牌的产品的转换效率高可达98%以上。长寿命：光伏发电系统设计使用寿命一般为20 年左右，所以要求光伏逆变器的设计寿命需要达到较高水平。高可靠性：光伏逆变器发生故障将会导致光伏系统停机，直接带来发电量的损失，所以高可靠性是光伏逆变器的重要技术指标。宽直流电压工作范围：因为单块太阳电池组件的输出直流电压比较低，所以在实际应用中需要进行多块串联，得到一个较高的直流电压，再进行多组并联后输入到光伏逆变器。由于不同功率、不同电压的光伏电池、不同的串并联方案组合，要求对同一规格的光伏逆变器能够适应不同的直流电压输入。所以，光伏逆变器，光伏逆变器具有越宽的直流电压工作范围，就越能适应客户的实际应用需求。

符合电网并网要求：各国电网对于接入电网的设备都有着严格的技术要求，包括并网电流谐波、注入电网直流分量、电网过欠压时保护、电网过欠频时保护、孤岛保护等。随着大量可再生能源发电设备的接入，对电网的运行、调度提出了新的挑战，电网提出了如低电压穿越、无功补偿、储能等新要求。

天津金沃能源科技股份有限公司积极投身于京津冀地区户用分布式光伏发电、工商业光伏发电、光伏扶贫等各项工作，截止2017年5月，累计完成项目5MW，项目安装点超过500个。为天津市新能源协会第三届理事会员，积极参与天津市光伏行业规范和标准的制定，为天津市光伏产业的发展献计献策，确保天津市光伏产业健康、可持续发展。

碳化硅的优势

基于硅的BJT在高压应用中失宠有几方面原因。首先，SiBJT中的低电流增益会形成高驱动损耗，并且随着额定电流的增加，损耗变得更糟。双极运行也会导致更高的开关损耗，并且在器件内产生高动态电阻。可靠性也是一个问题。在正向偏压模式下运行器件，可能会在器件中形成具有高电流集中的局部过温，这可能导致器件发生故障。此外，电感负载切换过程中出现的电压和电流应力，可能会导致电场应力超出漂移区，从而导致反向偏压击穿。这会严格限制反向安全工作区(RSOA)，意味着基于硅的BJT将不具有短路能力。

在运用碳化硅的新型BJT中不存在同样的问题。与硅相比，碳化硅支持的能带间隙是其三倍，可产生更大的电流增益，以及更低的驱动损耗，因此BJT的效率更高。碳化硅的击穿电场强度是硅的10倍，因此器件不太容易受到热击穿影响，并且要可靠得多。碳化硅在更高的温度下表现更出色，因此应用范围更为广泛，甚至包括汽车环境。

从成本角度而言，碳化硅的高开关频率在硬件级可实现成本节约。虽然相较于基于纯硅，基于碳化硅的BJT更昂贵，但SiC工艺的高功率密度将会转换为更高的芯片利用率，并且支持使用更小的散热器和更小的过滤器元件。从长远来看，使用更昂贵的碳化硅BJT实际上更省钱，因为整体系统的生产成本更低。我们设计的升压转换器就是一个例子。它设计用于额定功率为17千瓦的光伏系统中，具有600伏的输出电压，输入范围为400到530V。