40 kW:n SiC-tehokas DC-sähköauton latausmoduuli

SiC-tehokas latausmoduuli on erittäin potentiaalinen, koska korkeajännitteisen pikalatauksen kysyntä kasvaa. Porschen syyskuussa 2019 maailmanensi-illan esiteltyä 800 V:n korkeajännitteisen Taycan-alustamallin, suuret sähköautovalmistajat ovat julkaisseet 800 V:n korkeajännitteisiä pikalatausmalleja, kuten Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT jne. Kaikkia on toimitettu tai ne ovat olleet massatuotannossa näiden kahden vuoden aikana. 800 V:n pikalatauksesta on tulossa valtavirtaa markkinoilla; CITIC Securities ennustaa, että vuoteen 2025 mennessä suurjännitteisten pikalatausmallien määrä nousee 5,18 miljoonaan ja niiden käyttöaste nousee nykyisestä hieman yli 10 prosentista 34 prosenttiin. Tästä tulee suurjännitteisten pikalatausmarkkinoiden kasvun keskeinen liikkeellepaneva voima, ja tuotantoketjun alkupään yritysten odotetaan hyötyvän siitä suoraan. Julkisten tietojen mukaan latausmoduuli on latauspaalun ydinosa ja muodostaa noin 50 % latauspaalun kokonaiskustannuksista. Puolijohdeteholaite muodostaa 30 % latausmoduulin kustannuksista, eli puolijohdetehomoduuli muodostaa noin 15 % latauspaalun kustannuksista, ja siitä tulee latauspaalun markkinoiden kehitysprosessin tärkein hyötyjäketju. Tällä hetkellä latauspaaluissa käytettävät teholaitteet ovat pääasiassa IGBT- ja MOSFET-transistoreita, jotka molemmat ovat piipohjaisia ​​tuotteita, ja latauspaalujen kehittäminen tasavirtapikalataukseen on asettanut teholaitteille korkeammat vaatimukset. Jotta auton lataaminen olisi yhtä nopeaa kuin huoltoasemalla tankkaus, autonvalmistajat etsivät aktiivisesti materiaaleja, jotka voivat parantaa tehokkuutta, ja piikarbidi on tällä hetkellä johtava tuote. Piikarbidin etuna on korkea lämmönkestävyys, korkea paineenkestävyys ja suuri teho, mikä voi parantaa energianmuunnostehokkuutta ja vähentää tuotteen tilavuutta. Useimmat sähköajoneuvot käyttävät ajoneuvoon asennettuja verkkovirtalatausjärjestelmiä, joiden täyteen lataaminen kestää useita tunteja. Seuraavaksi tärkeäksi latausasemien suunnitteluksi on tullut suuren tehon (kuten 30 kW ja yli) käyttäminen sähköajoneuvojen nopeaan lataukseen. Vaikka suuritehoisten latauspaalujen edut ovat tärkeitä, niihin liittyy myös monia haasteita, kuten tarve toteuttaa suuritehoisia, korkeataajuisia kytkentäoperaatioita ja muunnoshäviöiden aiheuttama lämpö. Piikarbidi-MOSFET- ja diodituotteilla on kuitenkin korkean jännitteenkeston, korkean lämpötilankeston ja nopean kytkentätaajuuden ominaisuuksia, joita voidaan hyvin hyödyntää latauspaalomoduuleissa. Perinteisiin piipohjaisiin laitteisiin verrattuna piikarbidimoduulit voivat lisätä latauspaalujen lähtötehoa lähes 30 % ja vähentää häviöitä jopa 50 %. Samalla piikarbidilaitteet voivat myös parantaa latauspaalujen vakautta. Latauspaalujen osalta kustannukset ovat edelleen yksi tärkeimmistä kehitystä rajoittavista tekijöistä, joten latauspaalujen tehotiheys on erittäin tärkeä, ja piikarbidilaitteet ovat avainasemassa suuren tehotiheyden saavuttamisessa. Suurjännitteisenä, nopeana ja suuren virran laitteena piikarbidilaitteet yksinkertaistavat tasavirtapanosten latausmoduulin piirirakennetta, lisäävät yksikön tehotasoa ja lisäävät merkittävästi tehotiheyttä, mikä tasoittaa tietä latauspaalun järjestelmäkustannusten alentamiselle. Pitkän aikavälin kustannusten ja käyttötehokkuuden näkökulmasta piikarbidilaitteita käyttävät tehokkaat latausalustat avaavat valtavia markkinamahdollisuuksia. CITIC Securitiesin tietojen mukaan piikarbidikomponenttien levinneisyysaste uusissa energiaajoneuvojen latauspaaluissa on tällä hetkellä vain noin 10 %, mikä jättää myös paljon tilaa suuritehoisille latauspaaluille. DC-latausalan johtavana toimittajana MIDA Power on kehittänyt ja julkaissut latausmoduulituotteen, jolla on suurin tehotiheys. Kyseessä on ensimmäinen IP65-suojaustason latausmoduuli, jossa on itsenäinen ilmakanavatekniikka. Vahvan tutkimus- ja kehitystiimin sekä markkinalähtöisen periaatteen avulla MIDA Power on panostanut paljon ja kehittänyt menestyksekkäästi 40 kW:n piikarbidista valmistetun tehokkaan latausmoduulin. Henkeäsalpaavan yli 97 %:n huipputehokkuuden ja erittäin laajan tulojännitealueen (150 VDC - 1000 VDC) ansiosta 40 kW:n piikarbidista valmistettu latausmoduuli täyttää lähes kaikki maailman tulostandardit ja säästää samalla energiaa huomattavasti. Latauspinojen määrän nopean kasvun myötä uskotaan, että piikarbidi-MOSFET-transistoreita ja MIDA Powerin 40 kW:n piikarbidista valmistettua latausmoduulia käytetään tulevaisuudessa yhä useammin latauspinoissa, jotka vaativat suurempaa tehotiheyttä.