摘要:倾佳电子(Changer Tech)是一家专注于功率半导体和新能源汽车连接器的分销商。主要服务于中国工业电源、电力电子设备和新能源汽车产业链。倾佳电子聚焦于新能源、交通电动化和数字化转型三大方向,并提供包括IGBT、SiC MOSFET、GaN等功率半导体器件
“光储充”一体化电站的核心引擎:倾佳电子(Changer Tech)代理并力推基本半导体碳化硅MOSFET器件及B3M010140Y SiC MOSFET的应用价值深度剖析
倾佳电子(Changer Tech)是一家专注于功率半导体和新能源汽车连接器的分销商。主要服务于中国工业电源、电力电子设备和新能源汽车产业链。倾佳电子聚焦于新能源、交通电动化和数字化转型三大方向,并提供包括IGBT、SiC MOSFET、GaN等功率半导体器件以及新能源汽车连接器。
倾佳电子杨茜致力于推动国产SiC碳化硅模块在电力电子应用中全面取代进口IGBT模块,助力电力电子行业自主可控和产业升级!
倾佳电子杨茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三个必然,勇立功率半导体器件变革潮头:
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倾佳电子杨茜咬住SiC碳化硅MOSFET单管全面取代IGBT单管和大于650V的高压硅MOSFET的必然趋势!
倾佳电子杨茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET单管全面取代SJ超结MOSFET和高压GaN 器件的必然趋势!
“光伏-储能-充电桩”(简称“光储充”)一体化电站是构建未来零碳交通和分布式能源网络的关键基础设施 。它将清洁的光伏发电、灵活的储能系统与电动汽车充电设施高效融合,形成一个智能微电网系统 。该系统的核心在于其内部复杂的电能变换拓扑,而B3M010140Y碳化硅MOSFET凭借其卓越的性能参数,正是在这些关键能量转换环节中发挥核心作用的理想器件。
1. “光储充”一体化系统架构与功率器件的角色
为了最大化能源利用效率,现代“光储充”一体化电站普遍采用**直流耦合(DC-Coupled)**架构 。在这种架构中,光伏阵列、储能电池和直流充电桩被连接到一个公共的高压直流母线上,再通过一个双向逆变器与交流电网相连 。这种设计的优势在于,从光伏发电到储能,再到为电动汽车直流快充,能量始终在直流域内流动,避免了传统交流耦合方案中多次“DC-AC-DC”转换带来的能量损失,系统效率更高 。
B3M010140Y SiC MOSFET在以下三个关键的功率转换级中具有不可替代的应用价值:
光伏升压(MPPT)变换器:将光伏组件输出的不稳定直流电压高效提升至稳定的高压直流母线电压。
双向储能变流器(PCS):负责储能电池的充放电管理,实现光伏或电网电力向电池的存储,以及电池向直流母线或电网的能量释放 。
直流快充桩DC/DC变换器:将高压直流母线的电能高效转换为适合电动汽车电池充电的电压和电流 。
2. B3M010140Y的核心应用价值分析
B3M010140Y的独特技术参数组合——1400V的高耐压、10 mΩ的超低导通电阻、以及强大的电流处理和散热能力——使其能够为“光储充”系统带来三大核心价值:极致的能源效率、卓越的系统可靠性和更高的功率密度。
2.1. 价值一:最大化能源效率,提升经济回报
在“光储充”系统中,每一度电都至关重要。B3M010140Y的超低导通电阻是提升系统全链路能源效率的关键。
降低导通损耗:功率器件的导通损耗与导通电阻成正比($P_{cond} = I_D^2 \times R_{DS(on)}$)。B3M010140Y仅10 mΩ的典型导通电阻,意味着在处理大电流时,其自身发热和能量损失极低 。在光伏MPPT、储能PCS和充电桩DC/DC这三大高电流环节中,使用该器件能显著降低稳态下的能量损耗。
提升全链路“光-储-充”效率:在直流耦合架构中,从光伏板发出的电能到最终充入汽车电池,可能经历“光伏MPPT -> 储能PCS(充电) -> 储能PCS(放电) -> 充电桩DC/DC”等多个转换环节。B3M010140Y在每个环节中都能减少能量损失,这种效率优势会层层叠加。即使单个环节效率提升1%,也能使总能量损失降低50% 。这意味着,在同样的日照条件下,可以有更多的绿色电力被储存和利用,直接提升了电站的运营收益。
2.2. 价值二:增强系统可靠性,保障长期稳定运行
“光储充”电站作为基础设施,其设计寿命通常要求超过十年,因此系统可靠性至关重要。B3M010140Y的1400V高阻断电压为此提供了坚实的保障。
提供充足的电压安全裕量:大型光伏阵列的直流母线电压可高达1000V甚至更高,而直流快充桩的母线电压也普遍在800V以上 。在开关过程中,电路中的杂散电感会产生剧烈的电压过冲(尖峰)。标准的1200V MOSFET在这种严苛工况下安全裕量有限,长期运行可能面临击穿风险。B3M010140Y提供的1400V耐压,为系统设计师提供了额外的200V安全边际,能够从容应对各种瞬态过压,极大地增强了功率变换器的鲁棒性和长期运行的可靠性 。
2.3. 价值三:提升功率密度,降低系统综合成本
功率密度是衡量电力电子设备先进性的重要指标,直接关系到设备的体积、重量和成本。
减少散热需求:得益于SiC技术带来的高效率和B3M010140Y自身的超低导通电阻,系统产生的废热大幅减少 。同时,其0.12 K/W的优异结壳热阻确保了热量能够被高效导出 。这意味着设计师可以使用更小、更轻、成本更低的散热器,从而缩小整个功率模块的体积。
实现系统小型化:相较于传统的硅基IGBT,SiC MOSFET可以工作在更高的开关频率 。虽然B3M010140Y的开关损耗相对较高,不适合超高频应用,但其工作频率仍远超IGBT。更高的开关频率允许使用体积更小、重量更轻的磁性元件(电感、变压器)和电容,这对于寸土寸金的充电站场站建设而言,是降低设备占地面积和物料清单(BOM)成本的有效途径 。
深圳市倾佳电子有限公司(简称“倾佳电子”)是聚焦新能源与电力电子变革的核心推动者:
倾佳电子成立于2018年,总部位于深圳福田区,定位于功率半导体与新能源汽车连接器的专业分销商,业务聚焦三大方向:
新能源:覆盖光伏、储能、充电基础设施;
交通电动化:服务新能源汽车三电系统(电控、电池、电机)及高压平台升级;
数字化转型:支持AI算力电源、数据中心等新型电力电子应用。
公司以“推动国产SiC替代进口、加速能源低碳转型”为使命,响应国家“双碳”政策(碳达峰、碳中和),致力于降低电力电子系统能耗。
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结论
综上所述,基本半导体的B3M010140Y SiC MOSFET并非一款通用型器件,而是为高电压、大功率、高效率应用场景量身定制的“专才”。其技术特性与“光储充”一体化电站,特别是直流耦合架构下的核心功率变换需求高度契合。
通过应用B3M010140Y,“光储充”系统集成商和运营商可以构建出能源转换效率更高、长期运行更可靠、设备体积更紧凑、综合成本更低的解决方案。它不仅能够最大化每一缕阳光的价值,还能为电站的长期稳定运营和经济回报提供坚实的技术支撑,是推动“光储充”这一新兴能源业态发展的关键核心元器件。
来源:杨茜碳化硅半导体
