Dieses Design implementiert einen dreiphasigen Halbleitertransformator (SST) auf Basis eines Stromversorgungsmoduls aus Siliziumkarbid (SiC). Die Verwendung einer modularen Architektur ermöglicht das Stapeln mehrerer Wandler-Submodule in Reihe, um die Anforderungen des Mittelspannungsnetzes zu erfüllen. Die Verwendung schnell schaltender SiC-Bausteine ermöglicht es der DC/AC-Stufe, mit 10 kHz und Isolationsstufe der Dual-Aktivbrücke (DAB) bei 100 kHz zu schalten, wodurch die Größe der magnetischen Hochfrequenz-Komponenten reduziert und die Gesamtleistungsdichte erhöht wird. Die Kommunikation zwischen Modulen sorgt für die hohen Isolationsspannungspegel, die für Mittelspannungs-Endgeräte erforderlich sind. Die kaskadierte Topologie verteilt die Netzspannung gleichmäßig über Submodule. Dies ermöglicht die Verwendung von standardmäßigen SiC-Bausteinen mit niedrigerer Spannung bei gleichbleibendem Betrieb mit voller Mittelspannung.
Merkmale
- Referenzdesign mit 50 kW Nennleistung mit modularer und skalierbarer Architektur.
- DC-Link mit mittlerer Spannung für 2,2 kV, DC-Link mit niedriger Spannung bei 1,5 kV.
- H-Brücken-Wandler auf Basis eines SiC-Leistungsmoduls auf der Mittelspannungsseite.
- Dual-Aktivbrücke (DAB) für isolierte DC/DC-Wandlungsstufe mit Schaltung bei 100 kHz.
- DC/AC-Wandler mit Schaltung bei 10 kHz im unipolaren Modus.
- Glasfaserkommunikation zwischen Submodulen für die erforderliche Isolationsspannung.
- Bidirektionaler Stromfluss, der den Betrieb vom Netz zum Speicher und vom Speicher ins Netz unterstützt.
- Abmessungen eines einzelnen Moduls: 850 mm × 300 mm × 80 mm.