美国Enphase推出800V直流分布式固态变压器
2026-07-12 14:01
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维度网讯,总部位于美国加州的电力电子制造商Enphase Energy公司推出了一种新型固态变压器技术,用于下一代数据中心电力基础设施,包括面向人工智能(AI)工作负载的高压直流(DC)机架电源架构。

该公司的IQ固态变压器(IQ SST)并非采用单个大型集中式转换器,而是通过每个标准1.25 MW机架中的342个小功率模块实现电力转换,效率达98.5%。

Enphase表示,这种分布式方法可在困扰数据中心并使其成为电网负担的波动性功率波动中保持99.999%的可用性。

对于数据中心运营商而言,功率波动以及从传统中压交流系统向高压直流架构的电力转换,是持续存在的与电网行为相关的问题。

国际能源署(IEA)在一份题为《能源与人工智能关键问题》的报告中警告称,随着人工智能硬件功率密度提升和GPU日益先进,由AI数据中心工作负载引起的不可预测功率波动将更加严重。报告指出,电力输送的关键挑战在于最小化电源设备的空间和材料占用、最小化资本成本并降低电力转换损失。电力转换损失会产生大量热量,这些热量除IT设备产生的热量外还需管理。

IEA报告作者表示,基于氮化镓(GaN)的电力电子器件是解决电力转换空间节省问题的几种可行方案之一。他们同时指出中国控制了99%的供应,并列出基于碳化硅(SiC)的电力电子器件、锂离子和钠离子电池以及用于固态变压器的铁氧体磁芯作为解决方案。

Enphase的IQ SST采用基于氮化镓的半导体,使用分布式架构构建。Enphase Energy企业传播高级总监Andy Newbold表示,公司用二十年时间证明了分布式优于集中式,先是在太阳能领域,然后在电池领域,现在这一思路应用于数据中心电力领域。

6月底,Enphase Energy作为白金会员加入开放计算项目(OCP)基金会,与该基金会近700名个人和组织组成的网络分享其IQ SST平台,共同设计下一代计算硬件。Newbold表示,电源架构不应闭门解决。这些标准正在被制定,行业正朝着800 VDC发展。Enphase带来了二十年构建分布式、半导体和软件定义电源电子设备的经验,并实现了大规模制造。

Enphase Energy的IQ SST于4月首次发布,可将15 kV和35 kV互连等级的中压交流电直接一步转换为稳压的800 VDC。这种方法将一系列变压器和转换器链缩减为一个步骤。

IQ SST中使用的功率模块源自Enphase的第九代微型逆变器。它采用相同的氮化镓(GaN)功率开关技术,并由公司第五代控制ASIC“Kestrel”定制22纳米芯片协调。Enphase将在其已用于运送数百万微型逆变器的同一自动化平台上制造IQ SST,功率模块可使用标准大批量半导体元件构建,供应给美国制造工厂,利用公司现有供应链。

由于IQ SST平台可在无内部电池的情况下运行,因此减少或消除了操作员通常需要规划并在数据中心地板上额外留出空间的机架级电池侧箱和不间断电源(UPS)系统。Newbold表示,对于数据中心开发商而言,当每一平方英尺都与计算竞争时,将空间还给机架是实实在在的价值。

他表示,Enphase与OCP基金会的合作将围绕分享“真正的工程”展开。虽然目前重点是数据中心,但Newbold表示,对相同分布式、软件定义架构的需求可能扩展到其他大型高功率市场。目前,预计到2031年美国需求将超过11 GW。他补充说,公司可以看到该技术未来支持公用事业规模的太阳能、电池和电动汽车充电等应用。Enphase预计今年晚些时候将进行完整系统演示,2027年进行客户试点,预计2027年底或2028年初开始批量发货。

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