模块化储能PCS技术“大比武”，功率IGBT模块是核心

时间： 2024-05-31 来源：阿基米德半导体官网

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功率提升、高压化、模块化分簇管理、液冷、构网型被多家PCS厂商视为今年乃至未来几年PCS技术进化的主要方向。

在集中式PCS如火如荼发展的同时，模块化PCS在储能领域“加速渗透”。

从模块化PCS不断变革的驱动力而言，第一，分布式场景多样化；第二，储能的高安全性、经济性需求。

南方电源科学研究院配电技术研究所研究员杨炜晨博士近日表示，配电网中存在类型繁多、量大分散的分布式电源，传统的调控模式难以适应新形势下的配网调控。

具备PCS技术背景的阳光电源、科华数能、索英电气、上能电气、盛弘股份、华为数字能源、古瑞瓦特、科陆电子、古瑞瓦特、爱士惟、首航新能源、弘正储能、锦浪科技、南瑞继保、奇点能源等在储能领域不断细化，有的上升为集成商，有的坚守第三方PCS，有的聚焦大储，有的持续做户储，也有的深耕工商储。

为了解决储能场景多样化，模块化PCS逐渐获得众多厂商布局。

追溯早期入局模块化储能变流器，可称得上是盛弘股份。盛弘股份于2012年推出了第一款模块化多分支PCS。

而在2018年，华为推出了具备“模块化理念”的组串式储能变流器，因成本高昂，被称为“最贵的方案”。

盛弘股份、上能电气等在模块化PCS领域不断深耕。据称，盛弘股份在工商储模块化储能变流器的市占率已超20%。

模块化技术路线亦得到众多初创企业的“跟进”。初创企业不乏强大的技术背景者。比如，亿兰科创始人何少强来自艾默生系，科士达系，毕业于清华大学电机系；而由西安交大校友郝翔博士和西安交大教授联合创立的储能企业-为光能源，核心骨干来自特变电工。

何少强向高工储能表示，复杂的工商业储能应用场景中，削峰填谷、电力稳定、成本控制、安全性保障、设备使用寿命及运营维护等痛点凸显。模块化设计，能够在满足不同用户用电需求的同时，增加灵活性、安全性，提高效能降低损耗，也能够根据项目的规模、电力情况优化，实时监控，确保实实在在的“智慧储能”落地。亿兰科模块化PCS，通过尺寸、功率上定义出标准功率模块（AC/DC、DC/DC、STS并离网无缝切换），三种功率模块自由搭配，在功能上可以满足不同场景的应用。为应对系统能量密度提升，亿兰科最近还发布了125kW模块化新品。

亿兰科工商业模块化光储系列及125kW新品

为光能源总工程师黄浪博士近日接受高工储能采访时表示，针对分布式场景多样，为光能源出炉了一款特殊的电池模组控制器，将电池的管理颗粒度率先升级到模组级，可解决串联失配问题，实现模组级智能投退、模组级EIS扫描，将安全管理全面升级为主动安全。同时搭配大功率组串式PCS，可以随“芯”变流，保证2小时内充得满放得光，效益提升5%以上；采用分相控制拓扑，无需变压器可离网带载、100%不平衡带载，也可解决单相/三相高低电压越限问题；可实现模组级控制、组串式构网，做更专业的芯网链接者。

工商业小型储能

工商业/源网侧储能
宁德时代控股子公司先阳新能源则提出组串式PCS+“能量均衡器”架构，可实现一簇一管理，同时又避免了增加DC-DC带来的系统占地面积大、成本高、效率低等难题。先阳新能源产品总监刘俊之告诉高工储能，采用该技术架构的储能系统可以大幅提升系统的可用容量和安全性。从工商储而言，实现储能系统全生命周期可用容量8%-10%的提升。

同样，禾迈电子也聚焦模块化PCS。4月11日，禾迈发布了新一代工商业高防护等级液冷储能变流器——HPCS125。采用禾迈智能液冷设计使HPCS125的三相IGBT受热更均匀，散热效率更高，能够确保不同IGBT之间的温差小于2摄氏度从而提高整个系统的稳定性，延长使用寿命。额定功率高达125kW，能够适配580V至1000V的直流电压以及280Ah至320Ah多规格电芯，满足不同的功率需求；交流侧采用三相四线设计，有效解决了三相不平衡问题，无需额外增加隔离变压器；在离网状态下可100%支持动态不平衡负载，满足应急需求，为系统提供更稳定、更平衡的电力供应。

值得一提的是，阳光电源在其最新一代大储PowerTitan2.0推出了内嵌式PCS，PCS的管理级别达到了簇级，即每一台210kW的PCS接一簇417.99kWh电池，并对其进行充放电的管理。每个电池簇因引出正负极接线，通过接线盒到PCS的直流侧，接线盒内直流侧配有熔断器，实现簇级短路保护。最近，盛弘股份推出全新一代Module 2.0模块化储能变流器，在去年发布的全球首款碳化硅工商业模块化储能变流器PWS1-125M和高压单模块储能变流器PWS1-215M-H-O两款产品的基础上，将储能变流器和电池高压箱进行极简融合，通过技术创新来简化系统设计，"即插即用”，提高安装和调试效率。

模块化储能变流器在众多厂家的推进下，不断出现了技术多样化、功能更完善的趋势。可以预想的是，未来模块化储能变流器领域或将出现一到两家具备行业话语权的“龙头企业”。

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