Veicolo elettrico in carica

Carburo di silicio per la ricarica rapida di veicoli elettrici

Le stazioni c.c. di ricarica rapida possono caricare i veicoli elettrici (EV) in soli 30 minuti bypassando il caricatore di bordo (OBC) per una ricarica rapida e diretta della batteria.

Sostituendo i tradizionali componenti in Si con gli aggiornamenti al carburo di silicio di Wolfspeed, i progetti dei caricatori rapidi c.c. possono portare vantaggi significativi in termini di efficienza del sistema, densità di potenza e affidabilità. Questi modelli di caricatori rapidi sono in genere costruiti con gruppi impilati di blocchi di conversione di potenza da 20 kW a 60 kW ciascuno.

Moduli di alimentazione al carburo di silicio WolfPACK™ di Wolfspeed

I moduli di alimentazione al carburo di silicio (SiC) di Wolfspeed possono consentire una topologia del circuito di ricarica rapida più semplice utilizzando un minor numero di componenti a un'efficienza molto elevata (97,0% di picco), commutando a una frequenza più che doppia (45-250 kHz). La frequenza più alta consente l'uso di componenti magnetici e condensatori più piccoli che, a loro volta, permettono di realizzare un sistema più piccolo, più leggero e meno costoso.

I moduli di alimentazione WolfPACK™ FM3 e GM3 di Wolfspeed sono ideali per applicazioni di media potenza, inclusa la ricarica rapida di veicoli elettrici.

I moduli sono disponibili in configurazioni MOSFET a semiponte e six-pack con una varietà di opzioni di mΩ. I dispositivi sono caratterizzati da design senza piastra base, ingombro compatto e pin PressFIT, che forniscono prestazioni efficienti e potenti pur mantenendo i layout del sistema semplici per i processi di progettazione e assemblaggio.

La famiglia di prodotti comprende moduli con substrato di nitruro di alluminio (AlN) ad alte prestazioni, che possono ridurre la resistenza termica di oltre il 50% e fornire una conducibilità termica 7 volte superiore rispetto all'allumina.

R(ON) a 25 °C SKU del prodotto Configurazione Contenitore Tensione di blocco
11 mΩ CAB011M12FM3 Semiponte FM3 1200 V
16 mΩ CAB016M12FM3 Semiponte FM3 1200 V
21 mΩ CCB021M12FM3 Six-pack FM3 1200 V
32 mΩ CCB032M12FM3 Six-pack FM3 1200 V
6 mΩ CAB006M12GM3 Semiponte GM3 1200 V
8 mΩ CAB008M12GM3 Semiponte GM3 1200 V
6 mΩ CAB006A12GM3 Semiponte
(substrato AlN)
GM3 1200 V
8 mΩ CAB008A12GM3 Semiponte
(substrato AlN)
GM3 1200 V

Design di riferimento per la ricarica rapida: front-end attivo (AFE) SiC da 25 kW

Il progetto di riferimento CRD25AD12N-FMC dimostra l'applicazione dei moduli di alimentazione WolfPACK™ di Wolfspeed per creare un front-end attivo (AFE) bidirezionale ad alta densità di potenza che può essere applicato alla ricarica rapida di veicoli elettrici (EV).

Il design è ideale per scalare a livelli di potenza più elevati mediante interleaving di più AFE da 25 kW. L'uso di un singolo modulo di alimentazione con un substrato isolato semplifica la progettazione del sistema con le tecniche di gestione termica comunemente utilizzate.

L'ambiente completo include: moduli Wolfspeed,gate driver Si823H-AAWA-KIT di Skyworks, dissipatore di calore, componenti magnetici, PCB di alimentazione, sensori di tensione/corrente e controller.

Diagramma della scheda di Skyworks

Figura 1: Diagramma a blocchi semplificato dei convertitori di potenza per un caricabatterie c.c. rapido per EV.

Stadio di potenza AFE

Figura 2: Un AFE c.a./c.c. bidirezionale da 25 kW con moduli di alimentazione WolfPACK™ di Wolfspeed per modelli di caricabatterie c.c. veloci.

Soluzioni di Skyworks Inc.

I prodotti di isolamento Skyworks sono affidabili, ad alte prestazioni e robusti. Con oltre un miliardo di canali implementati e oltre un decennio di tecnologia consolidata, le nostre soluzioni di isolamento sono apprezzate dai clienti nei settori industriale e automotive di tutto il mondo.

La scheda gate driver Si823Hx di Skyworks è progettata per interfacciarsi con le schede di valutazione del carico induttivo con clamping (CIL) di Wolfspeed per il test dinamico dei moduli WolfPACK™ di Wolfspeed.

La scheda comprende Si823H2x, il gate driver a due canali con controllo dei tempi morti integrato e protezione da sovrapposizione per pilotare in sicurezza i moduli. Utilizza anche l'isolatore digitale con convertitore c.c./c.c. integrato Si88421x per isolare il feedback di temperatura e fornire l'alimentazione del gate isolato su scheda. I resistori di gate configurabili dall'utente, i LED di stato e i punti di prova rendono la valutazione e la prototipazione semplici ed efficaci.

Ottieni gli strumenti necessari per valutare e ottimizzare le prestazioni di commutazione dei moduli di alimentazione in carburo di silicio WolfPACK™ FM3 e GM3 di Wolfspeed.

Altre risorse