40kW SiC háafkastamikil DC hleðslueining fyrir rafbíla

Hleðslueining fyrir SiC með mikilli afköstum býr yfir miklum möguleikum þar sem eftirspurn eftir hraðhleðslu með mikilli spennu er að aukast. Eftir að Porsche frumsýndi 800V háspennulíkanið Taycan í september 2019 hafa stór rafbílafyrirtæki gefið út 800V háspennu hraðhleðslulíkön, eins og Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT, o.fl. Allir voru afhentir eða fjöldaframleiddir á þessum tveimur árum. 800V hraðhleðsla er að verða vinsæl á markaðnum; CITIC Securities spáir því að fjöldi háspennuhleðslutækja fyrir hraðhleðslu muni ná 5,18 milljónum árið 2025 og að útbreiðsluhlutfallið muni aukast úr núverandi rúmlega 10% í 34%. Þetta verður kjarninn í vexti markaðarins fyrir háspennuhleðslu og búist er við að fyrirtæki í framleiðslu muni njóta góðs af þessu beint. Samkvæmt opinberum upplýsingum er hleðslueiningin kjarninn í hleðsluhrúgunni og nemur um 50% af heildarkostnaði hleðsluhrúgunnar; þar á meðal nemur hálfleiðaraaflsbúnaður 30% af kostnaði hleðslueiningarinnar, það er að segja, hálfleiðaraaflseiningin nemur um 15% af kostnaði hleðsluhrúgunnar og mun verða aðalávinningskeðjan í þróunarferli hleðsluhrúgumarkaðarins. Eins og er eru rafmagnstækin sem notuð eru í hleðslustaurum aðallega IGBT og MOSFET, sem bæði eru Si-byggðar vörur, og þróun hleðslustaura fyrir jafnstraumshraðahleðslu hefur gert kröfur um rafmagnstæki hærri. Til að gera bílhleðslu eins hraða og eldsneytisáfyllingu á bensínstöð eru bílaframleiðendur virkir að leita að efnum sem geta bætt skilvirkni, og kísillkarbíð er nú leiðandi. Kísillkarbíð hefur kosti eins og háan hitaþol, háan þrýstingsþol, mikla afköst o.s.frv., sem geta bætt orkunýtni og dregið úr vörumagni. Flestir rafbílar nota innbyggða hleðslukerfi fyrir riðstraum, sem tekur nokkrar klukkustundir að hlaða að fullu. Notkun mikils afls (eins og 30 kW og meira) til að hraðhlaða rafbíla hefur orðið næsta mikilvæga stefna hleðslustöðva. Þrátt fyrir kosti háaflshleðslustafla fylgja þeim einnig margar áskoranir, svo sem þörfin á að framkvæma háafls hátíðni rofaaðgerðir og hitinn sem myndast við umbreytingartap. Hins vegar hafa SiC MOSFET og díóðuvörur eiginleika eins og mikla spennuþol, mikla hitaþol og hraða rofatíðni, sem hægt er að nota vel í hleðslustaflaeiningum. Í samanburði við hefðbundin kísill-byggð tæki geta kísillkarbíð einingar aukið úttaksafl hleðslustafla um næstum 30% og dregið úr tapi um allt að 50%. Á sama tíma geta kísillkarbíð tæki einnig aukið stöðugleika hleðslustafla. Fyrir hleðslustaura er kostnaður enn einn mikilvægasti þátturinn sem takmarkar þróun, þannig að aflþéttleiki hleðslustaura er mjög mikilvægur og SiC tæki eru lykillinn að því að ná mikilli aflþéttleika. Sem háspennu-, háhraða- og hástraumstæki einfalda kísilkarbíðtæki rafrásarbyggingu jafnstraumshleðslueiningarinnar, auka aflstig einingarinnar og auka aflþéttleikann verulega, sem ryður brautina fyrir lækkun kerfiskostnaðar hleðslustaursins. Frá sjónarhóli langtímakostnaðar og notkunarhagkvæmni munu öflugir hleðslustaurar sem nota SiC tæki skapa gríðarleg markaðstækifæri. Samkvæmt gögnum frá CITIC Securities er nú aðeins um 10% afköst kísilkarbíðs í hleðslutólum fyrir nýjar orkugjafa, sem skilur einnig eftir mikið pláss fyrir hleðslutól með miklum afli. Sem leiðandi birgir í jafnstraumshleðsluiðnaðinum hefur MIDA Power þróað og gefið út hleðslueiningar með hæsta aflþéttleika, fyrstu IP65 verndarstigs hleðslueininguna með sjálfstæðri loftstokkstækni. Með sterku rannsóknar- og þróunarteymi og markaðsmiðaðri meginreglu hefur MIDA Power lagt mikla vinnu í að þróa 40kW SiC háafköstu hleðslueininguna. Með ótrúlegri hámarksnýtni upp á meira en 97% og afar breitt inntaksspennubil frá 150VDC til 1000VDC uppfyllir 40kW SiC hleðslueiningin nánast alla inntaksstaðla í heiminum og sparar orku verulega. Með hraðri vexti fjölda hleðslustafla er talið að SiC MOSFET og MIDA Power 40kW SiC hleðslueiningar verði sífellt oftar notaðar í hleðslustafla sem krefjast meiri aflþéttleika í framtíðinni.