储能变流器（PCS），也称为Power Conversion System，主要应用于储能系统中，其核心功能是实现电能的双向转换，即将直流电（DC）转换为交流电（AC），以及将交流电转换为直流电。其主要由直流侧、交流侧、控制系统和通信模块四大部分组成，其中最核心的器件是功率器件，作为交直流的转换，业内常用的是IGBT模块，它在成本和市场应用方面较为成熟。但是随着PCS设备的功率越来越高，客户要求转换效率更高，于是这几年开始有很多供应商开始采用SiC器件，它在高频和开关损耗方面表现更加优越。
现在我简单的结合自己开发PCS设备经验，简单介绍下SiC器件在PCS设备设计中的关键方法和考虑因素。
1. 主电路拓扑的选择
SiC器件在PCS设备中通常采用T型三电平逆变电路作为主电路拓扑。这种拓扑可以有效降低并网电流谐波，提高电能质量。
2. 锁相控制策略
针对SiC器件开关频率高的特点，基于相电压采样的锁相控制容易受干扰。因此，提出了基于线电压采样的锁相环以及相应的并网电流正负序分离控制策略，以提高系统的稳定性。
3. 布线设计
在设计SiC器件的PCS设备时，需要将主电路（以及缓冲电路）的配线设计得尽可能宽并且短，以减小布线电感。同时，将平滑电容器的安装位置靠近MOSFET进行布局，也是减小布线电感的有效方法。
4. 缓冲电路的应用
为了抑制浪涌电压和振铃，SiC器件的PCS设计中推荐追加缓冲电路（Snubber电路）。通过安装合适的陶瓷电容，可以有效抑制浪涌电压和振铃。
5. 栅极电阻的调整
增大栅极电阻可以减小dID/dt，从而减少开关时的电磁干扰和电压尖峰，提高器件的可靠性。
总之，通过上述设计方法，SiC器件在PCS设备中的应用可以实现高效率、高功率密度和高可靠性，推动电力电子技术的发展。
