O carbeto de silício, conhecido como SiC, recentemente tem sido amplamente adotado na fabricação de carros elétricos na China como material para o sistema de controle de potência, devido à sua maior condutividade térmica, maior voltagem de ruptura e melhor desempenho em altas temperaturas. Além da aplicação nos carros elétricos, ele também se tornou uma nova tendência na tecnologia de inversores devido às suas vantagens distintas em relação às unidades de IGBT. A Hopewind identifica essa tendência e lidera a revolução tecnológica com o SiC aplicado em seus inversores.
Enfrentando uma demanda sem precedentes nos setores de veículos elétricos e fotovoltaicos, as unidades de IGBT têm estado em escassez, com um giro de estoque de até 54 semanas. Isso se tornou um problema inevitável para todos os fabricantes de inversores. Como uma melhor alternativa aos módulos de IGBT, os dispositivos de potência SiC vem se destacando em relação ao desempenho e estabilidade. A Hopewind, provedora global líder em soluções de energia renovável, os aplicou em seus inversores, oferecendo performances e estabilidade excelentes, além de diminuir o impacto da escassez na cadeia de suprimentos. Em comparação com as unidades de IGBT, o SiC se destaca por suas seguintes características:
Maior adaptabilidade à temperatura ambiente:
Os dispositivos de SiC possuem condutividade térmica superior aos IGBTs, permitindo que operem em temperaturas mais elevadas sem degradação significativa no desempenho. Isso os torna adequados para ambientes de alta temperatura e reduz a necessidade de sistemas de refrigeração complexos. Estatísticas mostram que os dispositivos de SiC podem operar de forma estável a até 260 graus, enquanto os IGBTs só não sofrem derate abaixo de 200 graus.
Maior velocidade de comutação:
Os dispositivos SiC têm velocidades de comutação significativamente mais rápidas em comparação com os IGBTs. Isso permite uma operação em frequências mais altas e reduz as perdas de comutação, resultando em maior eficiência. A frequência máxima do SiC pode chegar a 4,5 GHz, enquanto é apenas 2 GHz para os IGBTs.
Maiores classificações de voltagem:
A ampla propriedade de bandgap do SiC de até 3eV permite maior tensão de ruptura e menor resistência on-state em comparação com dispositivos baseados em silício, como IGBTs, cuja largura de bandgap é de no máximo 2,2 eV. Isso permite que os dispositivos SiC lidem com níveis de voltagem mais altos e resulta em menores perdas de energia durante a operação.
Quanto à aplicação de SiC em inversores fotovoltaicos, ele é projetado para aumentar a eficiência dos inversores, reduzindo as perdas de energia. Com SiC, a eficiência de conversão do inversor pode ser melhorada de 96% para acima de 99%. Os dispositivos SiC também geram menos calor durante a operação, resultando em menor perda de condução, reduzindo as perdas de energia em mais de 50%. Ao usar material de SiC, o ciclo de vida do inversor também pode ser estendido em 50 vezes, proporcionando um ROI mais alto para os usuários finais. Por fim, os dispositivos SiC oferecem maior densidade de potência, o que significa que podem lidar com voltagens e correntes mais altas em um formato menor em comparação com os IGBTs. O DC/DC pode ser melhorado em 35%. Isso resulta em um design de inversor mais compacto e leve, o que é vantajoso em aplicações fotovoltaicas onde considerações de espaço e peso são importantes.
A Hopewind aplica SiC em seus inversores fotovoltaicos em todas as classes de potências, que variam de 3 kW a 385 kW. Através da melhoria da eficiência de conversão, eles reduzem as perdas de energia e os custos de operação. A consolidada tecnologia SiC, oferece a vantagem de uma maior disponibilidade no mercado. Isso significa que há uma gama mais ampla de componentes e sistemas baseados em SiC prontamente acessíveis. Como resultado, a obtenção de componentes e sistemas baseados em SiC se torna mais rápida e eficiente, diminuindo o impacto causado pelo problema de escassez na cadeia de suprimentos de IGBTs e beneficiando projetos com prazos apertados ou requisitos urgentes.
Sobre Hopewind
A Hopewind foi fundada em 2007 e listada na Bolsa de Valores de Xangai em 2017.
A empresa é especializada em projetar e produzir soluções elétricas e renováveis, incluindo conversores de energia eólica, inversores fotovoltaicos, BESS, SVG e unidades industriais. Como marca líder em soluções abrangentes de energia renovável, a Hopewind participou do projeto de investigação científica Win grid apoiado pelo EU Horizon 2020, através do Laboratório DNV Países Baixos. Em 2023, o conversor de energia eólica da Hopewind foi o primeiro do mundo a receber o certificado de tipo grid-forming, emitido pela DNV.
A Hopewind é amplamente reconhecida como um fabricante de primeira linha de inversores utility na China. Desde fevereiro de 2024, o inversor string de 385 kW da empresa foi reconhecido como o mais potente do mundo. Com um histórico notável, a empresa vendeu mais de 150 GW de produtos de energia renovável em todo o mundo até o final de 2023.
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