40kW SiC visokoučinkoviti DC modul za punjenje električnih vozila

SiC visokoučinkoviti modul za punjenje ima veliki potencijal jer potražnja za brzim punjenjem visokim naponom raste Nakon Porscheove svjetske premijere modela Taycan s platformom visokog napona od 800 V u rujnu 2019., velike tvrtke za električna vozila izdale su modele s brzim punjenjem od 800 V, 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 mainstream na tržištu; CITIC Securities predviđa da će do 2025. godine broj modela brzog punjenja visokog napona dosegnuti 5,18 milijuna, a stopa penetracije će se povećati s trenutnih nešto više od 10% na 34%. To će postati glavna pokretačka snaga rasta tržišta brzog punjenja visokog napona, a očekuje se da će tvrtke u uzvodnoj fazi izravno imati koristi od toga. Prema javnim informacijama, modul za punjenje je glavna komponenta stupa za punjenje, čineći oko 50% ukupnih troškova stupa za punjenje; među njima, poluvodički uređaj za napajanje čini 30% troškova modula za punjenje, odnosno poluvodički modul za napajanje čini oko 15% troškova stupa za punjenje, postat će glavni korisnik u procesu razvoja tržišta stupova za punjenje. Trenutno se u punjačima uglavnom koriste IGBT i MOSFET tranzistori, oba na bazi silicija, a razvoj punjača za brzo DC punjenje postavio je veće zahtjeve za uređaje za napajanje. Kako bi punjenje automobila bilo jednako brzo kao i točenje goriva na benzinskoj postaji, proizvođači automobila aktivno traže materijale koji mogu poboljšati učinkovitost, a silicijev karbid trenutno je vodeći. Silicijev karbid ima prednosti otpornosti na visoke temperature, otpornosti na visoki tlak, velike snage itd., što može poboljšati učinkovitost pretvorbe energije i smanjiti volumen proizvoda. Većina električnih vozila koristi ugrađene sustave punjenja izmjeničnom strujom, kojima je potrebno nekoliko sati da se potpuno napune. Korištenje velike snage (kao što je 30 kW i više) za brzo punjenje električnih vozila postalo je sljedeći važan smjer u rasporedu stupova za punjenje. Unatoč prednostima visokonaponskih punjača, oni također donose mnogo izazova, kao što su: potreba za realizacijom visokofrekventnih sklopnih operacija velike snage i toplina generirana gubicima pretvorbe. 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 usporedbi s tradicionalnim uređajima na bazi silicija, silicij-karbidni moduli mogu povećati izlaznu snagu punjača za gotovo 30% i smanjiti gubitke za čak 50%. Istovremeno, silicij-karbidni uređaji također mogu poboljšati stabilnost punjača. Za napajne stupove, cijena je i dalje jedan od važnih čimbenika koji ograničavaju razvoj, stoga je gustoća snage napajnih stupova vrlo važna, a SiC uređaji su ključ za postizanje visoke gustoće snage. Kao visokonaponski, brzi i visokostrujni uređaji, silicij-karbidni uređaji pojednostavljuju strukturu kruga istosmjernog modula za punjenje stupova, povećavaju razinu snage jedinice i značajno povećavaju gustoću snage, što otvara put smanjenju troškova sustava napajnog stupa. S gledišta dugoročnih troškova i učinkovitosti korištenja, visokonaponski punjači koji koriste SiC uređaje otvorit će ogromne tržišne prilike. Prema podacima CITIC Securities, trenutno je stopa penetracije silicij-karbidnih uređaja u stupovima za punjenje vozila s novom energijom samo oko 10%, što također ostavlja širok prostor za stupove za punjenje velike snage. Kao vodeći dobavljač u industriji DC punjenja, MIDA Power je razvio i izdao proizvod modula za punjenje s najvećom gustoćom snage, prvi modul za punjenje s IP65 stupnjem zaštite i neovisnom tehnologijom zračnih kanala. S jakim timom za istraživanje i razvoj te tržišno orijentiranim načelom, MIDA Power je uložio mnogo truda i uspješno razvio visokoučinkoviti SiC modul za punjenje od 40 kW. S nevjerojatnom vršnom učinkovitošću većom od 97% i super širokim rasponom ulaznog napona od 150 VDC do 1000 VDC, SiC modul za punjenje od 40 kW zadovoljava gotovo sve ulazne standarde u svijetu, a istovremeno dramatično štedi energiju. S brzim rastom broja punjača, vjeruje se da će se SiC MOSFET-i i MIDA Power 40kW SiC modul za punjenje sve češće koristiti u punjačima koji zahtijevaju veću gustoću snage u budućnosti.