SiCベース・コールド・アイロン・リファレンス・デザイン
- 2025年5月6日～8日
- ホール7、スタンド519
ウォルフスピードとリチャードソンRFPDのこのコラボレーションは、IGBTベースシステムやマルチレベルシステムに代わるウォルフスピードの3.3kVシリコンカーバイトモジュールを紹介するものです。
ドックで排出ガスを削減： 高電圧シリコンカーバイドが次世代のコールドアイロンを支える
港湾の排出ガスに関する国際的な規制が強化され、持続可能性が海上オペレーションの最優先事項となる中、コールドアイロン（停泊中の船舶に陸上から電力を供給するプロセス）は、オプション機能から重要なインフラ要件へと進化している。 従来、船舶は停泊中も補助ディーゼルエンジンを維持して船内システムを稼動させていたため、港湾区域で大量の排出ガスが発生していた。
- デモシステム内部
パフォーマンスと現実世界のスケーラビリティのために構築された
このモジュール式の量産可能なプラットフォームは、SiCベースのシステムがコールド・アイロニング導入の次の波をどのように推進できるかを強調するために構築された。
CAB600M33LM3などのウォルフスピードの3.3kV SiCパワーモジュールは、レガシーシステムの限界を克服し、新しいクラスの効率的でコンパクトなスケーラブルソリューションを可能にするように設計されています。
システムハイライト
- 定格出力：1.5MVA（最大2.5MWまで拡張可能）
- 入力電圧： 1400V RMS AC
- 電流： 623A RMS
- スイッチング周波数：4.8kHz
- 目標効率：98.8
- 冷却：Priathermサーマルソリューションによる強制空冷/水冷
- システム損失~17.4kW（2.9kWモジュール×6台）
特徴
- WolfspeedCAB600M33LM3- 3300V、600A SiCモジュール、超低オン抵抗2.7mΩ
- タムラ製ドライバおよび電流センサ- 高精度ゲート駆動および測定
- メルセン・キャパシタ＆バスバー- 高密度エネルギー貯蔵とカスタム配線
- 制御ボード- リチャードソンRFPDのサポートを受け、専門の設計パートナーが開発
- PLECSシミュレーション- 設計性能と全負荷時の熱挙動を確認
IGBT設計
IGBTは依然としてレガシー・コールド・アイロニング・システムを支配しているが、SiCとの比較は設計上の考慮事項の変化を示唆している。
その結果、よりシンプルな熱管理、より低いエネルギー消費、より小さな筐体が実現し、スペースに制約のある港湾環境や移動式発電機ユニットでは不可欠となる。
リチャードソンRFPDのこの新しいハイパワー・リファレンス・デザインの詳細をご覧ください。PCIM 2025 - ホール7、スタンド519にお越しください。
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なぜコールドアイロンには
高電圧SiCが必要なのか？
沿岸電源システムは、小型船舶の50kWから大型コンテナ船の15MWまで、非常に変動しやすいエネルギー需要に対応しなければなりません。また、これらのシステムは、ローカル・グリッド電力（多くの場合、50-60Hz、480V-10kV）を船内要件に適合させる必要があり、周波数制御を伴う中電圧変換やAC-DC-ACアーキテクチャが頻繁に必要となる。
歴史的に、このようなシステムはIGBTベースのパワーエレクトロニクスに依存してきたが、スイッチング周波数に制限があり、熱的・空間的制約が大きい。その結果、陸上電力システムは大規模で複雑なものとなり、その規模を拡大するにはしばしば法外に高価なものとなってきた。