40kW SiC visokoefikasni DC modul za punjenje električnih vozila

SiC visokoefikasni modul za punjenje ima veliki potencijal jer potražnja za brzim punjenjem visokim naponom raste. Nakon što je Porsche u septembru 2019. godine predstavio svjetsku premijeru modela Taycan, platforme visokog napona od 800 V, velike kompanije za električna vozila su predstavile modele brzog punjenja od 800 V visokog napona, kao što su Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT itd. Svi su isporučeni ili se masovno proizvode u ove dvije godine. Brzo punjenje od 800 V postaje sveprisutnije na tržištu; CITIC Securities predviđa da će do 2025. godine broj modela brzog punjenja visokog napona dostići 5,18 miliona, a stopa penetracije će se povećati sa trenutnih nešto više od 10% na 34%. Ovo će postati glavna pokretačka snaga rasta tržišta brzog punjenja visokog napona, a očekuje se da će kompanije koje se bave proizvodnjom i prodajom direktno imati koristi od toga. Prema javnim informacijama, modul za punjenje je osnovna komponenta gomile za punjenje, čineći oko 50% ukupne cijene gomile za punjenje; među njima, poluprovodnički uređaj za napajanje čini 30% cijene modula za punjenje, odnosno poluprovodnički modul za napajanje čini oko 15% cijene gomile za punjenje, što će postati glavni korisnik u procesu razvoja tržišta gomila za punjenje. Trenutno se u punjačima uglavnom koriste IGBT i MOSFET tranzistori, oba na bazi silicija, a razvoj brzog DC punjenja postavio je veće zahtjeve za uređaje za napajanje. Kako bi punjenje automobila bilo brzo kao i punjenje gorivom na benzinskoj pumpi, proizvođači automobila aktivno traže materijale koji mogu poboljšati efikasnost, a silicijum karbid je trenutno vodeći u tome. Silicijum karbid ima prednosti otpornosti na visoke temperature, otpornosti na visoki pritisak, velike snage itd., što može poboljšati efikasnost pretvorbe energije i smanjiti volumen proizvoda. Većina električnih vozila koristi ugrađene sheme punjenja naizmjeničnom strujom, kojima je potrebno nekoliko sati da se potpuno napune. Korištenje velike snage (kao što je 30 kW i više) za ostvarivanje brzog punjenja električnih vozila postalo je sljedeći važan smjer u dizajnu stupova za punjenje. Uprkos prednostima visokonaponskih punjača, oni također donose mnogo izazova, kao što su: potreba za realizacijom visokofrekventnih preklopnih operacija velike snage i toplota generirana gubicima konverzije. Međutim, SiC MOSFET i diodni proizvodi imaju karakteristike otpornosti na visoki napon, otpornosti na visoku temperaturu i brze frekvencije preklapanja, što se može dobro koristiti u modulima punjača. U poređenju sa tradicionalnim uređajima na bazi silicija, silicijum-karbidni moduli mogu povećati izlaznu snagu punjača za skoro 30% i smanjiti gubitke za čak 50%. Istovremeno, silicijum-karbidni uređaji također mogu poboljšati stabilnost punjača. Za šipove za punjenje, cijena je i dalje jedan od važnih faktora koji ograničavaju razvoj, tako da je gustoća snage šipova za punjenje vrlo važna, a SiC uređaji su ključ za postizanje visoke gustoće snage. Kao visokonaponski, brzi i visokostrujni uređaji, silicijum-karbidni uređaji pojednostavljuju strukturu kola DC modula za punjenje šipova, povećavaju nivo snage jedinice i značajno povećavaju gustoću snage, što otvara put smanjenju sistemskih troškova šipova za punjenje. Sa stanovišta dugoročne isplativosti i efikasnosti korištenja, visokonaponski punjač koji koristi SiC uređaje otvorit će ogromne tržišne prilike. Prema podacima CITIC Securities, trenutno je stopa penetracije silicijum-karbidnih uređaja u šipovima za punjenje vozila nove energije samo oko 10%, što također ostavlja širok prostor za šipove za punjenje velike snage. Kao vodeći dobavljač u industriji DC punjenja, MIDA Power je razvio i izdao modul za punjenje s najvećom gustoćom snage, prvi modul za punjenje s IP65 stupnjem zaštite i tehnologijom neovisnih zračnih kanala. S jakim timom za istraživanje i razvoj te tržišno orijentiranim principima, MIDA Power je uložio mnogo truda i uspješno razvio visokoefikasni SiC modul za punjenje od 40 kW. S nevjerojatnom vršnom efikasnošću od preko 97% i super širokim rasponom ulaznog napona od 150 VDC do 1000 VDC, SiC modul za punjenje od 40 kW ispunjava gotovo sve ulazne standarde u svijetu, a istovremeno dramatično štedi energiju. S brzim rastom broja punjača, vjeruje se da će se SiC MOSFET-ovi i MIDA Power 40kW SiC modul za punjenje sve češće koristiti u punjačima koji zahtijevaju veću gustoću snage u budućnosti.