三相混合逆变器解决方案

气候问题和地缘政治的不稳定正在推动对能源自给自足的需求。光伏发电（PV）为实现这种能源独立提供了一种便捷的方式，使在家中发电和消费成为可能。然而，传统的串联或微型逆变器无法满足储能需求。这就为混合逆变器提供了用武之地。

混合逆变器为能源独立打开了新的大门，同时减少了建造光伏系统所需的材料、空间和复杂性。混合逆变器不仅可以连接多个光伏电池板并将产生的直流电转换为交流电，还可以直接向电池等储能系统（ESS）提供直流电。通过集成 ESS 组件，混合逆变器消除了不必要的功率转换，从而降低了功耗。

英飞凌为您的三相混合逆变器提供广泛的解决方案——从功率和传感到控制和无线连接。

三相混合逆变器的功率级主要采用几种拓扑结构。

首先，DC-DC 级将可变直流电压转换为固定直流电压，同时通过 MPPT（最大功率点跟踪）技术确保从光伏电池板中提取最大功率。通常，在这一级首选简单的升压拓扑。

接着，DC-DC 级支持电池 ESS 和直流总线之间的双向能量传输。一般来说，高压电池首选非隔离式双向 DC-DC 转换器，低压电池则使用隔离式双向 DC-DC 转换器。

最后，DC-AC 级将直流电转换为与电网兼容的交流电。在这一级，首选两电平或三电平拓扑。特别是，三电平 NPC1/NPC2 拓扑因其更高的效率而被广泛使用。三电平 NPC1 支持超过 20 kHz 的开关频率，即使是超大型光伏板也不例外。三电平 NPC2 使用 600 V 和 1200 V 系列器件，是最适合低于 20 kHz 开关频率运行的拓扑结构。

英飞凌为高达 30 kW 的设计提供产品

英飞凌为三相混合逆变器提供广泛的解决方案。通常，这些逆变器的额定功率从几千瓦到30千瓦不等。对于 10 千瓦以下的功率，英飞凌的分立式IGBT，、MOSFET、 CoolSiC MOSFET，和 CoolSiC ^TM 肖特基二极管 是实现最佳性价比的首选。

使用英飞凌的模块产品，还可以实现一流的功率密度和高度的易制造性。在10 千瓦以上的功率范围内，混合逆变器通常采用英飞凌 的IGBT 和 CoolSiC MOSFET功率模块，如 CoolSiC™ Easy Modules 、 Easy Booster模块和Easy 3-level 模块系列。

所有开关都需要驱动，所有驱动器都需要控制。我们还为您的逆变器设计提供合适的 EiceDRIVER™ 栅极驱动器 ，以及XMC™和PSoC™微控制器。最后，每个功能模块都需要一个传感器和辅助电源，因此我们提供CoolSET™ 以及1.7kV CoolSiC™ MOSFET和 TLI4971 电流传感器。 AIROC™ 系列是解决连接性问题的智能组合，该系列在单个设备中提供蓝牙和 WiFi 功能。

特别是，额外的功率转换模块需要更高的转换效率。在电池应用中，转换效率的提高可以降低电池容量及其相关的电池成本。此外，这些逆变器安装在住宅空间内，因此逆变器的设计必须能够在小体积内实现无风扇运行。这是一项极具挑战性的要求，需要在较高的开关频率下实现较低的转换损耗。因此，制造商们正致力于提高效率和功率密度，特别是部分负载效率，这对进一步提高系统性能至关重要。

一流的混合逆变器必须高效、功率密度高、结构紧凑。碳化硅等宽禁带技术使逆变器的开关速度比以前更快，转换损耗显著降低。效率的提高可以减少电池容量并实现无风扇设计。在需要更安静、更小巧系统的住宅和商业安装中，这些特性会带来很大的不同。最终，它们减少了制造轻型高效混合逆变器所需的材料量。