U krajoliku obnovljive energije koji se brzo razvija,Sistem za skladištenje energije(ESS) se pojavio kao kritični stub za stabilnost mreže. U srcu svakog ESS-a je sistem za pretvaranje energije (PCS), osnovna oprema odgovorna za dvosmjernu AC/DC konverziju energije. Performanse, efikasnost i pouzdanost PCS-a u velikoj meri su diktirani njegovim osnovnim energetskim poluprovodničkim prekidačima. Trenutno, dvije glavne tehnologije dominiraju ovim prostorom: tradicionalni bipolarni tranzistori sa izolovanim vratima (SiC IGBT) na bazi silicijuma- i MOSFET-ovi sljedeće-generacije od silicijum karbida (SiC).
Proboj SiC: veća efikasnost i minimalni gubici
Međutim, kako zahtjevi za skladištenje energije guraju prema većoj gustini snage i većoj integraciji, uređaji bazirani na silikonu{0}}približavaju se svojim fizičkim granicama. Ovo je mjesto gdje MOSFET-ovi od silicijum karbida (SiC) dolaze u igru kao remetilačka sila. Kao poluprovodnik sa širokim-pojasnim razmakom (WBG), silicijum karbid posjeduje intrinzična svojstva materijala koja mu omogućavaju da radi na znatno višim frekvencijama prebacivanja uz smanjenje gubitaka energije pri komutaciji do 50% do 70% u poređenju sa tradicionalnim IGBT-ovima.
Osim efikasnosti, SiC uređaji pokazuju superiornu toplotnu provodljivost i mogu izdržati mnogo više radne temperature. Budući da SiC stvara drastično manje otpadne topline, inženjeri mogu značajno smanjiti teške radijatore za hlađenje ili čak preći sa složenih tečnog-sistema za hlađenje na jednostavnije prisilno{2}}hlađenje zraka.
Tranzicija od 800V i put ka budućnosti mainstream
Industrija trenutno svjedoči ogromnom arhitektonskom pomaku prema 800V-pa čak i 1500V-visokonaponskim-baterijskim platformama kako bi se maksimizirala propusnost i minimizirali gubici kablova. Na ovim povišenim pragovima napona, tradicionalni IGBT-ovi pate od rastućih gubitaka pri prebacivanju, često zahtijevajući složene više-topologije koje povećavaju ranjivost sistema. SiC MOSFET-i, sa svojom visokom snagom električnog polja u kvaru, bez napora rukuju ovim visokonaponskim okruženjima sa jednostavnijim, elegantnijim dizajnom kola.
Shodno tome, SiC brzo prelazi sa premium alternative na mainstream put nadogradnje za industriju. Dok SiC čipovi trenutno imaju veću cijenu samostalne komponente od IGBT-ova, holističke uštede postignute manjim kućištima, smanjenim upravljanjem toplinom i uštedama energije tokom cijelog vijeka trajanja čine uvjerljiv ekonomski slučaj. Idući naprijed, SiC je spreman da postepeno zamijeni tradicionalne IGBT-ove u aplikacijama srednje{2}}do-velike snage, postajući na kraju standardna konfiguracija za komercijalne, industrijske i komunalne-sisteme za skladištenje energije širom svijeta.