龙腾半导体MOSFET和IGBT在户用光伏储能上的应用

一、户用光伏储能介绍

户用储能，也被称为家庭储能，是一种将分布式光伏与家庭储能相结合的能源系统。该系统利用太阳能发电设备为家庭提供电力，并将多余的电能储存起来，供给电网或供家庭使用。

该系统主要包括以下组成部分：

光伏组件：将太阳能转化为电能；

储能电池：储存电能并在需要时释放出来供家庭使用；

逆变器：将直流电转换为交流电，以便家庭使用；

控制单元：管理整个系统的运行，包括电池的充放电控制、逆变器的运行控制等。

该系统可以实现光伏发电与家庭用电的有机结合，提高家庭用电的可靠性和经济性。同时，储能电池的加入可以解决光伏发电的间歇性问题，提高系统的稳定性。

此外，该系统还可以支持用户自行设置充电及放电时间来满足用户用电需求。同时，系统高度集成，可以大幅减少系统安装时间及成本，实现智能控制，满足用户的用电需求。

在电网停电时，户用光伏储能系统可以提供安全的电力保障，确保家庭的正常用电。同时，还可以与电网进行互动，实现能源的优化配置和利用。

户用光伏储能系统结构图（来源：古瑞瓦特官网）

二、户用光伏储能市场分析

在‘乡村振兴’、‘双碳’战略的双重驱动下，户用光伏全面驶向发展快车道。

根据国家能源局数据，2022年我国光伏发电新增并网容量87.41GW，其中集中式光伏电站新增36.29GW、分布式光伏电站51.11GW。近期发展迅猛的户用光伏新增25.25GW，同比增长17.3%，国内累计装机量67GW，约等于350万户，每年可发绿电达700亿度,成为可再生能源发展不可忽视的动力源。

2023年前三季度，全国光伏新增装机128.94GW，同比增长145%，其中集中式光伏61.8GW，分布式光伏67.14GW。全国户用分布式光伏新增装机32.97GW，约占分布式光伏新增装机的50%，超过全国光伏新增总装机的四分之一，是去年全年户用光伏新增装机规模(25.25GW)的1.3倍。



三、户用光伏储能拓扑及龙腾产品优势

户用光伏储能逆变器拓扑

户用光伏储能电池BMS拓扑

针对户用光伏储能逆变器应用，龙腾半导体的SJMOS，其产品优势：

针对交错PFC拓扑，优化开关速度，可搭配SIC SBD使用，同时优化EAS，增强抗雪崩能力，增强抗浪涌能力；

针对INV拓扑，优化体二极管，增强di/dt能力，降低Qrr和驱动干扰；

优化Qg和Coss/Ciss比值，降低驱动损耗，提升驱动抗干扰能力。

针对户用光伏储能逆变器应用，龙腾半导体的IGBT，其产品优势：

优化Vceset，更大程度地导通损耗，降低温升；

优化反并联二极管，增强di/dt能力；

优化开关速度，开关频率可达60kHZ。

针对户用光伏储能BMS应用，龙腾半导体的SGTMOS，其产品优势：

优化Qg和Vth，使得并联时开通关断一致性更好；

优化EAS和抗短路能力，让电池保护电路更安全可靠。

以上优点，使得龙腾产品在针对户用光伏储能上的应用简单。

四、龙腾针对户用光伏储能MOSFET选型表

功能	拓扑	产品系列	产品型号
PV-Vbus	boost	600-700V SJMOS	LSB65R041GF
电池-Vbus(双向）			LSB65R070GF
DC-AC	全桥逆变 HERIC H5		LSB65R099GF
			LSB65R125GF
		650VIGBT	LKB40N65TM1
			LKB75N65TM1 (即将发布)
充放电保护	背靠背	60-100V SGT MOS	L5GE085R052 LSGE085R027 LSGE085R036 LSGE085R023 L5GB085R014 LSGT085R018 LSGB085R015 LSGT08R014HC LSGE10R040HC LSGT10R018HC LSGT15R039 LSGT20R100 (即将发布)

审核编辑：刘清