40kW SiC visoko učinkovit DC EV polnilni modul

Visoko učinkovit polnilni modul SiC ima velik potencial, saj povpraševanje po visokonapetostnem hitrem polnjenju narašča Po Porschejevi svetovni premieri 800 V visokonapetostnega platformskega modela Taycan septembra 2019 so velika EV podjetja izdala 800 V visokonapetostne modele s hitrim polnjenjem, kot so Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT itd. Vsi so dostavljeni ali imajo masovno proizvodnjo v teh dveh letih. 800 V hitro polnjenje postaja mainstream na trgu; CITIC Securities napoveduje, da bo do leta 2025 število visokonapetostnih modelov hitrega polnjenja doseglo 5,18 milijona, stopnja prodora pa se bo s trenutnih nekaj več kot 10 % povečala na 34 %. To bo postalo osrednja gonilna sila za rast trga visokonapetostnega hitrega polnjenja, od tega pa naj bi imela neposredno korist tudi podjetja na zgornjem delu verige. Po javnih informacijah je polnilni modul osrednja komponenta polnilnega kupa, ki predstavlja približno 50 % skupnih stroškov polnilnega kupa; med njimi polprevodniška napajalna naprava predstavlja 30 % stroškov polnilnega modula, kar pomeni, da polprevodniški napajalni modul predstavlja približno 15 % stroškov polnilnega kupa, bo postala glavna upravičena veriga v razvojnem procesu trga polnilnih kupov . Trenutno so napajalne naprave, ki se uporabljajo pri polnilnih pilotih, večinoma IGBT-ji in MOSFET-ji, ki sta oba izdelka na osnovi Si, razvoj polnilnih pilotov za hitro polnjenje z enosmernim tokom pa je postavil višje zahteve za napajalne naprave. Da bi bilo polnjenje avtomobila tako hitro kot točenje goriva na bencinski črpalki, proizvajalci avtomobilov aktivno iščejo materiale, ki lahko izboljšajo učinkovitost, in silicijev karbid je trenutno vodilni. Silicijev karbid ima prednosti visoke temperaturne odpornosti, visoke tlačne odpornosti, visoke moči itd., kar lahko izboljša učinkovitost pretvorbe energije in zmanjša količino izdelka. Večina električnih vozil uporablja vgrajene sheme polnjenja z izmeničnim tokom, ki morajo trajati več ur, da se popolnoma napolnijo. Uporaba velike moči (kot je 30 kW in več) za uresničitev hitrega polnjenja električnih vozil je postala naslednja pomembna smer postavitve polnilnih kupov. Kljub prednostim z visokozmogljivimi polnilnimi piloti prinaša tudi veliko izzivov, kot so: potreba po realizaciji visokozmogljivih visokofrekvenčnih preklopnih operacij in toplota, ki nastane zaradi pretvorbenih izgub. Vendar imajo izdelki SiC MOSFET in diode značilnosti visokonapetostne odpornosti, visoke temperaturne odpornosti in hitre preklopne frekvence, kar je mogoče dobro uporabiti pri polnilnih modulih pilotov. V primerjavi s tradicionalnimi napravami na osnovi silicija lahko moduli iz silicijevega karbida povečajo izhodno moč polnilnih pilotov za skoraj 30 % in zmanjšajo izgube za kar 50 %. Hkrati lahko naprave iz silicijevega karbida povečajo tudi stabilnost polnilnih pilotov. Za polnilne pilote so stroški še vedno eden od pomembnih dejavnikov, ki omejujejo razvoj, zato je gostota moči polnilnih pilotov zelo pomembna, naprave SiC pa so ključ do doseganja visoke gostote moči. Kot visokonapetostna, hitra in visokotokovna naprava naprave iz silicijevega karbida poenostavijo strukturo vezja modula za polnjenje DC pilotov, povečajo raven moči enote in znatno povečajo gostoto moči, kar utira pot zmanjšanju sistemski strošek polnilnega kupa. Z vidika dolgoročnih stroškov in učinkovitosti uporabe bodo visokozmogljivi polnilni piloti z napravami iz SiC prinesli ogromne tržne priložnosti. Po podatkih CITIC Securities je trenutno stopnja prodora naprav iz silicijevega karbida v polnilne pilote za nova energetska vozila le okoli 10 %, kar prav tako pušča širok prostor za visoko zmogljive polnilne pilote. Kot vodilni dobavitelj v industriji polnjenja z enosmernim tokom je MIDA Power razvila in izdala izdelek polnilnega modula z najvišjo gostoto moči, prvi polnilni modul stopnje zaščite IP65 s tehnologijo neodvisnega zračnega kanala. Z močno ekipo za raziskave in razvoj ter tržno usmerjenim načelom je MIDA Power vložila veliko truda in uspešno razvila 40kW SiC visoko učinkovit polnilni modul. Z dih jemajočo najvišjo učinkovitostjo več kot 97 % in izjemno širokim razponom vhodne napetosti od 150 VDC do 1000 VDC, 40kW SiC polnilni modul izpolnjuje skoraj vse vhodne standarde na svetu, hkrati pa dramatično varčuje z energijo. S hitro rastjo števila polnilnih kupov se verjame, da se bodo SiC MOSFET-ji in polnilni modul MIDA Power 40kW SiC vse pogosteje uporabljali v polnilnih pilotih, ki v prihodnosti zahtevajo večjo gostoto moči.