贝博光伏增长势头强劲,芯片灵活性及可靠性要求提升

发布于:2024-09-01

最近几年来,光伏市场进入了一个新的增加维度。SolarPower Europe数据显示,2022年全世界光伏新增装机量达239GW,占所有可再生能源新增容量的三分之二。国度能源局也传播鼓吹,2022年我国工贸易光伏新增装机达25.87GW,同比增加236.7%;2023年一季度工贸易光伏新增装机9.21GW,刷新了年度记载。据悉,从新增装机量可以看出,今朝中国事光伏装机最年夜增量市场。国际能源署(IEA)也有近似的猜测:2023年光伏投资将初次跨越石油投资,不外,只管光伏于连续增加,光伏仍只占全世界发电量的4.5%,其强劲增加将连续到2023年及之后。于细分市场,最近几年来屋顶光伏市场呈现了较着繁荣。2022年,中国增长了51.1GW屋顶光伏,占新增总量的54%,较2021年增加29GW。事实上,半导体技能的立异始终于助力深挖光伏运用的伟大潜力。除了了单晶硅以及多晶硅质料外,于光储一体化设计方面,碳化硅(SiC)等宽禁带器件以及驱动类产物正于推进功率密度不停晋升,体系成本进一步降低,同时实现更多的功效。技能迭代助推光伏度电成本连续降低。从成长趋向来看,光伏体系的进展出现出五年夜特色:1)接纳年夜尺寸、高效率光伏组件,如182/210妹妹年夜尺寸硅片;质料方面使用TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)、HJT(异质结)、钙钛矿等电池布局,将光能转换效率从今朝支流光伏电池的24.5%提高到28.7%-40%以上。2)接纳更年夜功率、更高功率密度的光伏逆变器,如300kW+组串式逆变器,和4MW+集中/集散式逆变器,以实现最高的功率密度,使用户好处最年夜化。3)接纳更年夜容量、更高容配比的组网方阵,如1.2~1.8倍高容配比的4MW+、6MW+、12MW+,削减直流电缆、支架及根蒂根基、汇流箱用量,简化安装项目,为电站投资者带来更低造价成本以及更高体系收益。4)光伏发电与信息技能的完善交融,接纳物联网(IoT)、人工智能(AI)、年夜数据等技能的信息化 智能光伏 电站,哄骗聪明年夜脑实现对于光伏电站的集中运营以及运维治理。5)光储交融:今朝逆变体系与储能体系已经最先智能化深度交融,而光储一体化设计有助在进一步降低体系成本,使运转更不变,调理相应更精准。哄骗高比例新能源接入实现直流侧光储一体化、交流侧自力储能,从而撑持不变并网,让光伏发电从顺应电网走向支撑电网,加快光伏成为主力能源。纳芯微光储解决方案为靠得住性保驾护航作为一家高机能、高靠得住性模仿及混淆旌旗灯号芯片公司,纳芯微将光伏作为其能源与电源营业的一个主要范畴,解决方案笼罩光伏逆变器、储能变流器、光伏阵列/优化器以及储能电池/BMS。日前,纳芯微已经经与光伏行业的头部客户合作无懈,提供靠得住的产物及办事。图:纳芯微光储体系解决方案总览纳芯微的产物笼罩广泛,包孕:SiC功率半导体、断绝/非断绝驱动芯片、断绝电流/电压采样芯片、霍尔电传播感器、数字断绝器、断绝接口芯片、通用Buck/LDO/电源监控IC、通用运算放年夜器、高精度电压基准源、温湿度传感器/压力传感器等。1、纳芯微的SiC+驱动类产物组合1)第三代半导体SiC器件,有用提高体系效率SiC功率器件具备高耐压、高速开关、低导通电压以及高效率等特征,有助在降低能耗并缩小体系尺寸。出格是于光伏、储能、充电桩等高压年夜功率运用中,碳化硅质料的上风患上以越发凸显,光伏头部厂商已经经最先于储能及组串MPPT(最年夜功率点跟踪)运用中接纳第三代半导体器件。今朝,SiC二极管于光伏行业也已经经获得了成熟的运用。为此,纳芯微推出了1200V系列SiC二极管产物。这些器件于单相或者三相PFC、断绝或者非断绝型DC-DC电路中均能体现出卓着的效率特征,完善满意中高压体系需求。假如将纳芯微的SiC产物以及驱动类产物搭配使用,可以更好地满意客户体系个性化的需求。2)光耦兼容的断绝驱动,更强抗滋扰威力,确保体系不变运转光伏范畴对于靠得住性有着极高的要求,产物寿命要求长达20年以至更长,然而使用传统的光耦技能已经经没法满意这一需求。纳芯微的单通道断绝驱动NSI6801可以或许很好地应答这一应战,该系列产物也是今朝纳芯微于光伏市场运用最广泛、出货量最年夜的驱动产物。NSI6801接纳双电容加强断绝技能,兼容光耦输入,提供更强的断绝机能,CMTI年夜在150kV/us,有用提高了产物的抗滋扰威力,使用寿命更长,使用温度规模更宽,开关频次更快,可以或许更好地适配SiC器件,不变靠得住运转。3)具有多种掩护功效的驱动芯片,满意年夜功率模块的严酷要求此外,于年夜功率运用中,再也不只接纳单颗功率器件,而是更偏向在接纳功率模块。这些年夜功率模块对于靠得住性要求越发严酷,由于驱动IC的掉效会对于整个体系形成影响。为满意这一应战,纳芯微可以或许提供多种具有掩护功效的驱动IC,如退饱以及掩护(Desat)、自动短路掩护(ASC)、米勒钳位功效,产物包孕单管断绝驱动NSI6601M、NSI6801M、NSI6851五、NSI6611等。4)更多断绝/非断绝驱动供选择,满意体系设计新需求此外,新一代微型逆变器也逐渐最先接纳两级式布局,与传统的单级布局比拟,这类新布局可以或许减小解耦电容,并具有无功赔偿威力。于这类两级布局中,前级的最年夜功率点跟踪(MPPT)凡是接纳全桥拓扑,是以可以接纳纳芯微的非断绝半桥驱动器NSD1224,该产物具有更强的输入引脚以及桥臂中点的耐负压威力,可提高驱动的靠得住性;尔后级的全桥逆变部门,则可以接纳纳芯微新一代断绝半桥驱动NSI6602V,具有更年夜的驱动电流、更高的输入耐压以及更强的抗滋扰威力,使用寿命也越发长期。同时,于一些新的设计中,氮化镓器件被用在提高功率密度以及体系效率,这时候纳芯微的氮化镓公用驱动芯片NSD2621可以充实阐扬氮化镓器件的机能。2、纳芯微的磁电传播感器产物于传统的光伏逆变器中有许多霍尔电传播感器模块,重要作用是输入/输出电流检测。纳芯微的霍尔电传播感器比霍尔电传播感器模块体积更小,可削减50%以上的占板面积,高度也更低。NSM201x宽体封装系列可连续通流跨越30A,引脚更厚的封装(包孕NSM2019以及NSM2111等)的输入侧导通阻抗更小(NSM2019只要0.27毫欧),可连续通流高达100A,具有光伏逆变器输入所需的高达20kA的浪涌电流抵挡威力。事实上,传统集成式霍尔电传播感器没法满意这么高的浪涌电流要求,NSM201x薄体封装也只能撑持13kA的浪涌电流抵挡威力,是以较多被用于MPPT侧。而光伏PV侧的电流检测照旧使用霍尔电传播感器模块,纳芯微的NSM2019可以替换PV侧的霍尔电传播感器模块,满意浪涌要求,通流威力强,没有靠得住性问题。于光伏逆变器AC侧凡是使用闭环电传播感器模块,以满意高精度、高通流威力的要求。NSM2019能满意该要求,精度高达正负2%,可连续通流高达100A。3、纳芯微其他品类的产物跟着光伏组件功率密度的不停晋升,母线电压已经提高至1500V,是以需要更年夜的爬电间隔,纳芯微超宽体数字断绝器NSI824x可以或许提供长达15妹妹的爬电间隔,同时还具有优秀的EMC机能,很是合用在光伏体系的运用。同时,光伏组件尺寸也于不停增长,单光伏板可以或许提供的功率愈来愈年夜,是以市道上涌现出更多的微型逆变器,纳芯微的非断绝/断绝半桥驱动,如NSI162四、NSI122四、NSI6602V,可以或许更好地满意年夜功率微逆的需求。此外,跟着光伏以及储能技能的交融,家庭储能体系的数目不停增长,电池储能容量也于逐渐增长。这为DC-DC转换器提供了更多的时机。纳芯微的半桥驱动器NSI6602V和CAN接口产物(如NSI1050、NCA1042)于这一趋向下将阐扬越发主要的作用。这些产物将可以或许有用应答不停增加的光储体系需求,为体系集成带来更多的矫捷性以及靠得住性。/贝博
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