40 kW SiC augstas efektivitātes līdzstrāvas EV uzlādes modulis

SiC augstas efektivitātes uzlādes modulim ir liels potenciāls, jo strauji pieaug pieprasījums pēc augstsprieguma ātrās uzlādes. Pēc Porsche 800 V augstsprieguma platformas modeļa Taycan pasaules pirmizrādes 2019. gada septembrī lielie elektrotransportlīdzekļu uzņēmumi ir izlaiduši 800 V augstsprieguma ātrās uzlādes modeļus, piemēram, Hyundai IONIQ, Lotus Eletre, BYD Dolphin, Audi RS e-tron GT utt. Visi šie modeļi ir piegādāti vai tiek ražoti masveidā pēdējo divu gadu laikā. 800 V ātrā uzlāde kļūst par galveno tirgus daļu; CITIC Securities prognozē, ka līdz 2025. gadam augstsprieguma ātrās uzlādes modeļu skaits sasniegs 5,18 miljonus, un to izplatības līmenis pieaugs no pašreizējiem nedaudz vairāk par 10% līdz 34%. Tas kļūs par galveno augstsprieguma ātrās uzlādes tirgus izaugsmes virzītājspēku, un paredzams, ka no tā tieši iegūs augšupējie uzņēmumi. Saskaņā ar publiski pieejamo informāciju uzlādes modulis ir uzlādes kaudzes galvenā sastāvdaļa, kas veido aptuveni 50% no uzlādes kaudzes kopējām izmaksām; starp tiem pusvadītāju barošanas ierīce veido 30% no uzlādes moduļa izmaksām, tas ir, pusvadītāju barošanas modulis veido aptuveni 15% no uzlādes kaudzes izmaksām, kļūs par galveno ieguvēju ķēdi uzlādes kaudzes tirgus attīstības procesā. Pašlaik uzlādes pāļos izmantotās barošanas ierīces galvenokārt ir IGBT un MOSFET, kas abi ir uz silīcija bāzes izgatavoti produkti, un uzlādes pāļu attīstība līdzstrāvas ātrās uzlādes nodrošināšanai ir izvirzījusi augstākas prasības barošanas ierīcēm. Lai automašīnas uzlādi padarītu tikpat ātru kā degvielas uzpildīšanu degvielas uzpildes stacijā, autoražotāji aktīvi meklē materiālus, kas var uzlabot efektivitāti, un šobrīd līderpozīcijās ir silīcija karbīds. Silīcija karbīdam ir tādas priekšrocības kā augsta temperatūras izturība, augsta spiediena izturība, liela jauda utt., kas var uzlabot enerģijas pārveidošanas efektivitāti un samazināt produkta apjomu. Lielākā daļa elektrotransportlīdzekļu izmanto iebūvētas maiņstrāvas uzlādes shēmas, kuru pilnīgai uzlādei nepieciešamas vairākas stundas. Nākamā svarīgā uzlādes pāļu izvietojuma virziena kļūst par lielas jaudas (piemēram, 30 kW un lielākas) izmantošanu, lai nodrošinātu elektrotransportlīdzekļu ātru uzlādi. Neskatoties uz lieljaudas uzlādes pāļu priekšrocībām, tie rada arī daudz izaicinājumu, piemēram: nepieciešamība īstenot lieljaudas augstfrekvences komutācijas darbības un siltums, ko rada konversijas zudumi. Tomēr SiC MOSFET un diodes izstrādājumiem piemīt augsta sprieguma izturība, augsta temperatūras izturība un ātra komutācijas frekvence, ko var labi izmantot uzlādes pāļu moduļos. Salīdzinot ar tradicionālajām ierīcēm, kuru pamatā ir silīcija karbīda moduļi, tie var palielināt uzlādes pāļu izejas jaudu par gandrīz 30% un samazināt zudumus pat par 50%. Vienlaikus silīcija karbīda ierīces var arī uzlabot uzlādes pāļu stabilitāti. Uzlādes pāļu gadījumā izmaksas joprojām ir viens no svarīgākajiem attīstības ierobežojošajiem faktoriem, tāpēc uzlādes pāļu jaudas blīvums ir ļoti svarīgs, un SiC ierīces ir galvenais faktors augsta jaudas blīvuma sasniegšanā. Kā augstsprieguma, ātrgaitas un lielas strāvas ierīce, silīcija karbīda ierīces vienkāršo līdzstrāvas pāļu uzlādes moduļa shēmas struktūru, palielina vienības jaudas līmeni un ievērojami palielina jaudas blīvumu, kas paver ceļu uzlādes pāļa sistēmas izmaksu samazināšanai. No ilgtermiņa izmaksu un lietošanas efektivitātes viedokļa, lieljaudas uzlādes pāļi, kuros izmanto SiC ierīces, pavērs milzīgas tirgus iespējas. Saskaņā ar CITIC Securities datiem, pašlaik silīcija karbīda ierīču iespiešanās līmenis jaunos enerģijas transportlīdzekļu uzlādes pāļos ir tikai aptuveni 10%, kas arī atstāj plašu vietu lieljaudas uzlādes pāļiem. Kā vadošais piegādātājs līdzstrāvas uzlādes nozarē, MIDA Power ir izstrādājis un laidis klajā uzlādes moduļa produktu ar augstāko jaudas blīvumu — pirmo IP65 aizsardzības līmeņa uzlādes moduli ar neatkarīgu gaisa vadu tehnoloģiju. Ar spēcīgu pētniecības un attīstības komandu un uz tirgu orientētu principu MIDA Power ir veltījis daudz pūļu un veiksmīgi izstrādājis 40 kW SiC augstas efektivitātes uzlādes moduli. Ar elpu aizraujošu maksimālo efektivitāti, kas pārsniedz 97%, un īpaši plašu ieejas sprieguma diapazonu no 150 V līdz 1000 V, 40 kW SiC uzlādes modulis atbilst gandrīz visiem ieejas standartiem pasaulē, vienlaikus ievērojami ietaupot enerģiju. Ņemot vērā straujo uzlādes pāļu skaita pieaugumu, tiek uzskatīts, ka SiC MOSFET un MIDA Power 40 kW SiC uzlādes modulis nākotnē arvien biežāk tiks izmantoti uzlādes pāļos, kuriem nepieciešams lielāks jaudas blīvums.