儲能變流器（PCS），也稱為Power Conversion System，主要應用于儲能系統中，其核心功能是實現電能的雙向轉換，即將直流電（DC）轉換為交流電（AC），以及將交流電轉換為直流電。其主要由直流側、交流側、控制系統和通信模塊四大部分組成，其中最核心的器件是功率器件，作為交直流的轉換，業內常用的是IGBT模塊，它在成本和市場應用方面較為成熟。但是隨著PCS設備的功率越來越高，客戶要求轉換效率更高，于是這幾年開始有很多供應商開始采用SiC器件，它在高頻和開關損耗方面表現更加優越。
現在我簡單的結合自己開發PCS設備經驗，簡單介紹下SiC器件在PCS設備設計中的關鍵方法和考慮因素。
1. 主電路拓撲的選擇
SiC器件在PCS設備中通常采用T型三電平逆變電路作為主電路拓撲。這種拓撲可以有效降低并網電流諧波，提高電能質量。
2. 鎖相控制策略
針對SiC器件開關頻率高的特點，基于相電壓采樣的鎖相控制容易受干擾。因此，提出了基于線電壓采樣的鎖相環以及相應的并網電流正負序分離控制策略，以提高系統的穩定性。
3. 布線設計
在設計SiC器件的PCS設備時，需要將主電路（以及緩沖電路）的配線設計得盡可能寬并且短，以減小布線電感。同時，將平滑電容器的安裝位置靠近MOSFET進行布局，也是減小布線電感的有效方法。
4. 緩沖電路的應用
為了抑制浪涌電壓和振鈴，SiC器件的PCS設計中推薦追加緩沖電路（Snubber電路）。通過安裝合適的陶瓷電容，可以有效抑制浪涌電壓和振鈴。
5. 柵極電阻的調整
增大柵極電阻可以減小dID/dt，從而減少開關時的電磁干擾和電壓尖峰，提高器件的可靠性。
總之，通過上述設計方法，SiC器件在PCS設備中的應用可以實現高效率、高功率密度和高可靠性，推動電力電子技術的發展。
