為了不斷突破光伏逆變器技術,解決芯片緊缺問題, 在車規級IGBT領域沉淀了近20年的比亞迪半導體發布了兩款光伏逆變專用IGBT:T型拓補結構BG80T12G10S5模塊和I型拓撲結構模塊BG150I07N10H5模塊。這兩款IGBT模塊結構緊湊,而且儲能效率高,能夠加速汽車功率的釋放速度,具有更良好的可靠性!
說到太陽能光伏發電,它是綠色環保發電中非常重要的一種發電方式,“光伏逆變器”是太陽能光伏發電系統的心臟;它不僅能最大限度的運用太陽能電池,還能提升系統的發電效率,持久穩定的助力綠色電力光伏領域。
圖1:光伏逆變器的基本結構(來源:安信證券研究中心)
IGBT(insulated gate bipolar transistor:絕緣柵雙極型晶體管)是光伏逆變器的核心。逆變器的工作原理是通過 IGBT 等功率半導體的開通和關斷,將太陽電池輸出的DC(直流電)轉化為生活中所需的可調頻的AC(交流電)。逆變電路中使用都是具有開關特性的半導體功率器件,由控制電路周期性地對功率器件發出開、關脈沖控制信號,控制各個功率器件輪流導通和關斷,再經過變壓器耦合升壓或降壓后,整形濾波輸出符合電網要求的交流電。
圖2:IGBT結構(擁有較寬低摻雜漂移區[N-區])
在逆變工作中,太陽能電池的電壓會受到負載和日照強度變化的影響。一旦蓄電池老化,其端電壓的轉變范圍也會隨之變大:例如原本12V的蓄電池老化后,其端電壓的轉變范圍會變成9V~16V,這就需要光伏逆變器能在較大直流電輸入電壓范圍內能保持正常工作!而IGBT較寬的低摻雜漂移區(N-區)可以承受很高的電壓,可以幫助逆變器處理較高的輸入電壓,維持逆變器工作的穩定性。
BG80T12G10S5模塊實拍
BG80T12G10S5模塊拓撲結構圖
BG150I07N10H5模塊實拍
BG150I07N10H5模塊拓撲結構圖
T型拓補結構BG80T12G10S5模塊和I型拓撲結構模塊BG150I07N10H5模塊主要有以下特征:
表1:光伏逆變IGBT模塊參數
比亞迪半導體從2013年就逐步開始和斯達半導、時代電器、華潤微等知名半導體企業合作投入研發光伏逆變器;近期新發布的IGBT產品經過技術的迭代更新布局變得更加緊湊,模塊尺寸減小,輸出功率提高的同時也降低了損耗。