近期,Onsemi 宣布推出九款用于雙向 DC-DC 電力傳輸的新型電源集成模塊
(PIM)。隨著電動汽車數量的增加,設計師和消費者都擔心大型電動汽車電池的充電時間較長。作為回應,onsemi 發布了這些 PIM 以加快充電時間。
Onsemi 表示,雖然電動汽車可能是這些設備的目標應用,但任何高功率 DC-DC 轉換都可以從 SIC PIM 中受益。當電力必須雙向流動時(例如在車輛到電網應用中),碳化硅提高的效率和性能可能特別有用。
高效的雙向供電
設計單向 DC-DC 轉換器并不是一項容易的任務,尤其是在高電流或高電壓的應用中。考慮到可用于DC-DC 轉換的架構數量,可能很難知道在每種情況下使用哪一種。
這個問題在電動汽車充電中只會變得更加嚴重,因為高電壓和高電流是支持更快充電速度的標準。設計人員還必須考慮系統的效率,因為開關損耗會很快產生熱問題并浪費能源。雙向電力傳輸增加了一層復雜性,它支持車輛到電網的應用。
高效、高性能的電力電子設備可以最大限度地減少開關損耗,并有助于高水平的集成和鑒定。Onsemi 的 PIM 不僅有助于提高現有性能,還為使用電動汽車電池的新應用鋪平了道路。
SiC 實現的性能
Onsemi EliteSiC PIM 內部有多個 Gen3 SiC MOSFET,據稱具有“業界最低的開關損耗和最高的效率”。這些性能提升可能是由于 SiC 本質上比硅具有更好的高功率開關性能。PIM(鏈接數據表)支持多種架構,例如半橋、全橋和 T 型,導通電阻低至 3 mΩ。
每個 PIM 支持 1,200 V 的最大擊穿電壓和 350 A 連續電流(700 A 脈沖),使設計人員能夠提高其車載和非車載充電解決方案的功率處理能力。這些器件采用 F1 和 F2 封裝,支持高達 100 kW 的輸出功率。PIM 還可用于雙向充電控制器開發。
在一個示例應用中,onsemi 報告稱充電器的尺寸和重量可分別減少 40% 和 52%。由此產生的直流快速充電器理論上可以在 15 分鐘內將電動汽車電池充電至 80%。Onsemi 為 PIM 模型提供額外的設計支持,包括其 PLECS 模型生成器和 Elite Power Simulator。
電動汽車的持續發展勢頭
雖然傳統的內燃機汽車可能在相當長一段時間內不會被完全淘汰,但像這些 PIMS 這樣的設備將極大地提高電動汽車的性能和可及性。隨著更多的研發工作投入到開發更快的充電站和改進的雙向電力傳輸上,電動汽車可以在支持未來電網運營方面發揮關鍵作用。隨著世界電氣化的不斷發展,最新 Onsemi PIM 的效率提高可能是改變電力傳輸和管理方式的第一步。
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