Semikron Danfoss가 2026년의 대량생산을 목표로 개발 중인 적응형 전력 솔루션은 ESS용 ANPC(Active Neutral Point Clamping) 토폴로지를 기반으로 한다. 기존 NPC/MLI 토폴로지에 비해 전력 손실을 50% 이상 줄여 상당한 성능을 개선하는 ESS 애플리케이션용 소형 고효율 전력 변환 시스템은 ANPC 기술을 효과적으로 제어하고 최적의 성능을 보장하기 위해 고속 컨트롤러를 채용하고 있다.
실리콘 IGBT와 실리콘 카바이드 MOSFET의 하이브리드 회로를 특징으로 하는 LF/HF 구성의 ANPC 기술은 효율성과 비용을 크게 향상시켜준다. PCB 장착형 산업 표준 하우징의 ANPC 전력 모듈을 사용하면 재료 및 조립 비용이 모두 절감되어 대량 생산에 이상적이다.
SEMITOP E2 플랫폼에서 제공하는 ANPC 전력 모듈은 뛰어난 열 성능을 제공하여 ESS의 다운사이징 및 대용량 PCS에 기여한다. 하드웨어와 소프트웨어 모두에서 개선을 지원하는 포괄적인 설계 패키지로 ESS 성능과 가치에서 새로운 벤치마크를 설정하는 것이 Semikron Danfoss의 목표이다.
이를 위해 전력 전자 애플리케이션에 필수적인 고속 실시간 컨트롤러를 채용하고 있다. 일본 회사인 Headspring의 컨트롤러는 상용 마이크로컨트롤러와 FPGA 기술을 결합해 전력 전자 애플리케이션의 특정 요구 사항에 맞게 조정된 유연한 프로그래밍을 제공하게 된다. 고속 멀티코어 CPU, 고성능 FPGA, 고속 AD 컨버터를 통합한 이러한 컨트롤러는 기존 시스템보다 약 1,000배 빠른 50MHz의 피드백 제어 성능을 달성할 것으로 보인다.
Semikron Danfoss의 ANPC 기술 기반 전력 모듈과 Headspring의 고급 컨트롤러 기술이 통합해서 내놓게 될 솔루션은 대규모 확장형 ESS 애플리케이션에 맞게 조정된 소형 고효율 PCS이다. Semikron Danfoss는 전력 모듈, 구동 회로, 쿨러를 포함하는 전력 스택을 개발하기 위한 전문 지식을 제공하고 Headspring은 컨트롤러, 주변 회로, 소프트웨어 및 PCS 통합을 담당하게 된다.
이 시너지는 최적화된 비용, 효율성, 크기를 갖춘 ESS 전용 PCS를 만드는 것을 목표로 한다. 주요 목표는 컨테이너화된 ESS 솔루션이 20피트 컨테이너당 저장 용량을 3.3MWh에서 5MWh로 늘리는 일이다. 이를 통해 ESS 성능에 대한 하드웨어 및 소프트웨어 벤치마크를 설정하는 로드맵이 수립되어 재생 에너지 기술의 발전을 촉진하는 뛰어난 ESS 솔루션을 제공할 것으로 보인다.
