Les modules Onsemi F5BP-PIM permettent d'accroître la production d'énergie solaire et le stockage d'énergie.
Avec l'essor des énergies renouvelables, le besoin de solutions telles que la gestion des pics de consommation et la garantie d'une alimentation électrique continue se fait de plus en plus sentir. Il devient crucial d'injecter l'énergie renouvelable dans le réseau, les systèmes de stockage et les charges en aval avec les pertes de puissance les plus faibles possibles. onsemi a lancé une gamme de produits répondant à ces besoins.
Puissance F5BP Modules Pour les applications de systèmes de stockage d'énergie
Récemment, Onsemi a lancé la dernière génération de modules de puissance intégrés hybrides en silicium et carbure de silicium (PIM) dans un emballage F5BP, qui sont idéaux pour augmenter la puissance des grands onduleurs de chaîne solaire ou des systèmes de stockage d'énergie (ESS).
Comparativement aux générations précédentes de produits, ces modules offrent une densité de puissance et un rendement supérieurs à taille égale, augmentant ainsi la puissance totale du système d'onduleurs solaires de 300 kW à 350 kW. Cela signifie qu'une grande centrale solaire équipée d'un onduleur solaire intégré peut atteindre une puissance équivalente à celle d'un système d'onduleurs solaires de 300 kW à 350 kW.DIRIGÉ Une capacité d'un gigawatt, grâce à l'utilisation de modules de dernière génération, permet de réaliser des économies d'énergie de près de deux mégawatts par heure, soit l'équivalent de la consommation annuelle de plus de 700 foyers. De plus, un nombre réduit de modules est nécessaire pour atteindre la même puissance, ce qui permet de diminuer le coût des composants de plus de 25 %.
L'énergie solaire s'impose de plus en plus comme la source d'énergie renouvelable privilégiée au niveau mondial grâce à son coût actualisé de l'énergie (CAE) parmi les plus bas. Pour compenser l'instabilité de la production d'énergie solaire, les gestionnaires de réseaux électriques ajoutent également d'importants systèmes de stockage d'énergie par batteries (BESS) afin de garantir la stabilité du réseau. Pour prendre en charge cette combinaison de systèmes, les fabricants et les gestionnaires de réseaux ont besoin de solutions permettant une conversion d'énergie optimale et fiable. Chaque gain de 0,1 % en efficacité permet d'économiser 250 000 $ de coûts d'exploitation par gigawatt de capacité installée et par an.
Le F5BP-PIM intègre des IGBT FS7 de 1050 V et des EliteSiC D3 de 1200 V Diodes L'objectif est d'obtenir une conversion de tension et de courant élevée tout en réduisant la consommation d'énergie et en améliorant la fiabilité. Les IGBT FS7 présentent de faibles pertes à l'extinction, réduisant les pertes de commutation jusqu'à 8 %, tandis que les diodes EliteSiC offrent d'excellentes performances de commutation, réduisant la chute de tension à l'état passant (VF) de 15 % par rapport aux générations précédentes.
Ces modules d'alimentation intégrés (PIM) comprennent un module onduleur à topologie INPC (point neutre fixé) de type I et un module élévateur à topologie de condensateur volant. Ils bénéficient également d'une conception électrique optimisée et d'un substrat DBC (liaison directe en cuivre) de pointe afin de réduire l'inductance parasite et la résistance thermique. De plus, le substrat en cuivre réduit la résistance thermique entre la jonction et le dissipateur de 9,3 %, garantissant ainsi le refroidissement du module même sous forte charge. Cette gestion thermique est essentielle au maintien de l'efficacité et de la durée de vie du module, ce qui le rend particulièrement performant dans les applications exigeantes nécessitant une alimentation électrique fiable et continue.
« L’énergie solaire étant une source d’énergie variable, des progrès constants sont nécessaires pour améliorer l’efficacité des systèmes, leur fiabilité et les solutions de stockage avancées afin de garantir la stabilité et la fiabilité des réseaux électriques mondiaux, tant en période de pointe qu’en période creuse », a déclaré Sravan Vanaparthy, vice-président de la division Énergie industrielle du groupe Solutions énergétiques chez onsemi. « Une infrastructure plus efficace favorise l’adoption de l’énergie solaire et nous assure que, à mesure que la production d’énergie solaire se développe, le gaspillage d’énergie diminue, nous permettant ainsi de nous éloigner progressivement des énergies fossiles. »
Les modules IGBT de 7e génération simplifient la conception des applications d'énergies renouvelables.
Le module de puissance IGBT QDual3 de 7e génération d'Onsemi offre une densité de puissance plus élevée et une puissance de sortie supérieure de 10 % à celle des produits similaires précédents.
Utilisé dans un onduleur de 150 kW, le module QDual3 présente des pertes inférieures de 200 W à celles de son principal concurrent, ce qui permet de réduire considérablement la taille du dissipateur thermique. Conçu pour fonctionner dans des conditions difficiles, il est idéal pour les convertisseurs de forte puissance tels que les onduleurs centraux de centrales solaires, les systèmes de stockage d'énergie (ESS), les véhicules agricoles commerciaux (CAV) et les variateurs de vitesse pour moteurs industriels.
Avec le module QDual3, les fabricants peuvent concevoir des onduleurs solaires et des systèmes de stockage d'énergie avec des capacités de production et de stockage d'énergie plus importantes à taille de système égale, améliorer l'efficacité de la gestion de l'énergie et augmenter la capacité de stockage, pour connecter l'énergie solaire au réseau de manière plus fluide.
Ce module permet également de stocker l'énergie excédentaire dans un système de stockage, ce qui atténue efficacement l'intermittence des centrales solaires et garantit la fiabilité et la stabilité de l'alimentation électrique. Pour les applications à grande échelle, ces modules peuvent être connectés en parallèle afin d'augmenter la puissance de sortie jusqu'à plusieurs mégawatts.
Le module IGBT QDual3 adopte une configuration demi-pont de 800 A, intègre la nouvelle technologie IGBT à coupure de champ par tranchée de 7e génération et des diodes, et utilise la technologie d'encapsulation avancée d'ON Semiconductor pour réduire les pertes de commutation et de conduction. Le module QDual3 de 800 A présente une tension de saturation (Vce(sat)) de l'IGBT aussi basse que 1,75 V (175 °C), un faible Eoff et des pertes d'énergie inférieures de 10 % à celles de la solution concurrente la plus proche. Le module QDual3 répond également aux normes strictes requises pour les applications automobiles.