¿Qué industrias y aplicaciones pueden beneficiarse de los módulos Wolfspeed WolfPACK™?

Los módulos Wolfspeed WolfPACK son fáciles de escalar y proporcionan mayor capacidad de amperaje en comparación con la misma topología con múltiples dispositivos discretos. Estos módulos vienen con todos los componentes SiC y están disponibles en una variedad de configuraciones de dispositivos diferentes, incluidas las topologías de medio puente y six-pack.

La línea de módulos de potencia Wolfspeed WolfPACK admite una amplia gama de aplicaciones. Vamos a explorar algunas en más detalle:

Estaciones de carga para coches

La demanda de vehículos eléctricos (EVs) ha aumentado considerablemente en los últimos años, pero una área clave que llevará a un crecimiento tangible y rápido es la capacidad de proporcionar cargadores rápidos. Una de las mayores ventajas de los vehículos de combustibles fósiles sobre los vehículos eléctricos es la capacidad del primero para ser repostado en minutos. Los EVs, por otro lado, pueden tardar mucho más en estar listos para volver a la carretera; diferentes diseños de carga pueden tardar tan solo 30 minutos en cargar o hasta doce horas. La tecnología de carga rápida puede acortar el tiempo de recarga al transferir grandes cantidades de energía rápidamente utilizando voltajes más altos, corrientes más altas, o una combinación de ambos.

La tecnología SiC de los módulos de potencia Wolfspeed WolfPACK y sus capacidades de alta amperiosidad los hacen ideales para entornos de carga rápida. El perfil pequeño de estos módulos permite su uso en muchos lugares diferentes, ya sean grandes estaciones de servicio o ubicaciones urbanas con restricciones de espacio. Además, la escalabilidad de los módulos permite a los fabricantes desarrollar sistemas de carga escalables, una consideración que se volverá cada vez más importante a medida que aumenten las capacidades energéticas de los vehículos eléctricos.

Energía Renovable

Para apoyar un futuro energético más sostenible, también se requiere una reducción de la dependencia de los combustibles fósiles en el sector energético, lo cual requiere un aumento en las soluciones de energía renovable, como la eólica y la solar. Aunque estas fuentes de energía son ecológicas, ambas producen electricidad que no puede alimentarse directamente en la red, por lo que requieren pasos adicionales de conversión de energía para ser viables.

La energía generada por las turbinas eólicas puede requerir un convertidor AC/DC, que se utiliza para convertir la energía AC (que no será sincronizada con la frecuencia o fase de la red) en energía DC. Una vez completado, la energía se convierte nuevamente en AC para su uso con la red. Los paneles solares, por otro lado, producen sólo energía DC, por lo que requieren un inversor si se van a conectar a la red.

Dependiendo de la implementación, los sistemas de distribución de energía para energías renovables pueden tener limitaciones de tamaño, como ocurre con las instalaciones solares residenciales que a menudo se montan en postes de servicios públicos. La tecnología SiC MOSFET presentada en los módulos Wolfspeed WolfPACK permite una reducción general del tamaño de los sistemas de conversión de energía a través de un aumento en la densidad de potencia. Al revisar los ahorros a nivel de sistema asociados con un cambio a SiC, los inversores fotovoltaicos (PV) han demostrado reducir tamaño, peso y costo entre un 20 y un 50% en comparación con la tecnología basada en Si, mientras que mantienen o incluso aumentan la eficiencia. Esto se debe a las propiedades óptimas del material SiC; la banda prohibida más amplia permite una mayor tensión de ruptura y operación a una temperatura de unión más alta, lo que resulta en una mayor densidad de potencia que Si con mayor eficiencia. Cualquier aumento en eficiencia es crítico para apoyar una mejor red de distribución de energía, ya que resulta en menos pérdida de energía: solo un aumento del 1% en eficiencia equivaldría a 600 megavatios adicionales de energía solar anualmente de los 60 gigavatios de energía solar instalados en los Estados Unidos. Si tienes curiosidad sobre cómo enmarcar los ahorros de energía de este aumento de eficiencia, el Departamento de Energía publicó una serie sobre cuánto poner solo 1 gigavatio, que es mil millones de vatios, en perspectiva.

Almacenamiento de Energía

Un aumento en la energía renovable no solo requiere conversión de energía para ser viable, sino que también requiere que la energía esté disponible para satisfacer la demanda de los consumidores e industriales en todo momento, todos los días del año. En algunos casos, las fuentes de energía renovable producen menos debido a condiciones ambientales subóptimas, mientras que en otras ocasiones pueden crear energía excesiva por encima de la demanda inmediata. Para resolver esta discrepancia entre el suministro estable de energía y la demanda, se implementan sistemas de almacenamiento de energía a gran escala, como las baterías. Estos sistemas se cargan durante los períodos de alta generación de energía renovable y se descargan de nuevo a la red cuando las energías renovables no pueden satisfacer las demandas de energía pico.

Al igual que con los requisitos de conversión de energía de las energías renovables, los módulos Wolfspeed WolfPACK SiC son ideales para soluciones de almacenamiento de energía renovable debido a los aumentos inherentes en la densidad y eficiencia del sistema asociados con la tecnología SiC. La capacidad de estos módulos para crear soluciones fácilmente escalables, junto con su tamaño reducido, hace que la tecnología sea ideal para desarrollar infraestructura de energía renovable que apoye el suministro a la red para satisfacer la demanda.

Sistemas de energía industrial

Los sistemas de energía industrial se aplican en varios tipos de sectores industriales: desde centros de datos hasta aeropuertos, manufactura hasta automotriz, y más. Aunque muchos sistemas de energía industrial se construyen con un enfoque en la expandibilidad, automatización y adaptabilidad, estos sistemas también requieren fiabilidad, ya que el tiempo de inactividad de cualquier equipo puede volverse costoso. En estas aplicaciones industriales, la fiabilidad es el elemento más crucial en la toma de decisiones porque el tiempo de inactividad significa mucho.

Los módulos Wolfspeed WolfPACK son ideales para sistemas de energía industrial, gracias al récord probado de trillones de horas de la empresa que demuestra la fiabilidad en el campo. La baja inductancia y las bajas pérdidas de conmutación de estos módulos los hacen ideales para el funcionamiento de alta frecuencia en aplicaciones que incluyen sistemas de control de motores, convertidores de energía y soldadores. Además, los módulos cuentan con un embalaje sin placa base que, cuando se combina con las soluciones líderes de tecnología SiC de la empresa, ofrece a los diseñadores de sistemas una implementación flexible de gestión térmica.

Conclusión

Los módulos Wolfspeed WolfPACK ofrecen un gran potencial en una variedad de industrias y aplicaciones, incluido el cargador de vehículos eléctricos, energía renovable, almacenamiento de energía y sistemas de energía industrial, entre otros. Su facilidad de implementación, junto con la alta eficiencia y el rendimiento superior de las tecnologías SiC, posiciona a los módulos Wolfspeed WolfPACK como una sólida opción para soluciones de rango de potencia media.