50~100kW/380Vac三电平储能逆变器驱动方案
【行业背景】


       随着可再生能源智能化利用、智能电网、分布式新能源(风电,光伏)、智慧城镇、智能楼宇、电动汽车等的迅猛发展,储能设备成为近年来发展热点。

储能设备可以快速有效地实现平抑分布式发电系统随机电能或潮流的波动,提高电网对大规模可再生能源发电(风能、光伏)的接纳能力,吸纳或补充电网的峰谷电能,及提供无功功率,提高电网的供电质量和经济效益。

       对于储能市场而言,电池成本是制约产业商业化发展的关键因素,采用50kW~100kW/380Vac的多分支储能变流器,能够在单台储能变流器直接接入不同品牌、不同类别和不同SOC的电池,可大幅降低储能系统中的电池成本,成为行业内发展重要趋势。


【系统方案】

   

        传统的储能逆变器,采用两电平IGBT模块,但是存在效率低,体积大,成本高的缺点,基于NPC I型的三电平系统方案成为未来发展趋势,可以带来以下好处:

  • 降低开关系统热损耗,提高系统效率4-5%
  • 高开关频率,减小滤波器体积,降低近30%
  • 降低系统成本10-20%


 系统拓扑


NPC I型三电平储能变流器系统图)


  模块选型:英飞凌EconoPACKTM4封装模块:F3L200R07PE4,F3L300R07PE4


  驱动挑战:NPCI型三电平拓扑方案虽然有上述优势,但是在驱动技术层面存在两大技术难点:

  1,内外管关断时序问题任何情况下,外管优先于内管关断,尤其是在短路故障或者欠压故障情况下。

  2,内管关断电压尖峰过高由于拓扑结构比传统两电平复杂,内管存在大换流回路,实际模组设计母排杂散电感很大,很容易导致模块过压损坏。



【驱动方案】

   



       针对上述应用场合以及行业痛点,Firstack采用NPC I型三电平专用数字驱动核C-Core,专门针对EconoPACKTM4模块开发了相应的驱动方案,技术优势:

   

智能时序管理OS 解决故障条件下关断时序问题

   

分级关断技术 解决内管关断尖峰过大问题

   

4W/20A 强大的驱动能力,最大支持25kHz开关频率应用


文档下载
产品说明书
C-Core说明书
应用手册
基于C-Core的F3L300R07PE4的驱动方案
测试报告
基于C-Core的F3L300R07PE4的测试报告
设计资料
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