Onsemi выпускает сверхбыстрое решение для зарядки электромобилей

В начале 2024 года (8 января) компания Onsemi представила на рынке линейку новых интегрированных модулей EliteSiC Power Integrated Modules (PIM). Девять модулей обеспечивают возможность двунаправленной зарядки для сверхбыстрых зарядных устройств постоянного тока для электромобилей (EV) и систем хранения энергии (ESS).

Существенное снижение стоимости системы обеспечено решениями на основе карбида кремния (SiC), позволяющими достичь более высокой эффективности и упрощенных механизмов охлаждения. Такой подход, в свою очередь, приводит к уменьшению размера изделия на 40%, а также снижению веса на 50% по сравнению с традиционными решениями IGBT на основе кремния.

Более компактные размеры и уменьшенный вес у разработчиков появляются решения, которые обеспечат более оперативное развертывание еще более надежной, эффективной и масштабируемой сети быстрых зарядных устройств постоянного тока. Теперь зарядка аккумулятора до 80% емкости батареи будет осуществляться всего за 15 минут.

В результате исследования J.D. Power, проведенного в 2023 году и посвященного изучению возможностей электромобилей, выяснилось, что практически 50% потребителей в США одной из главных причин отказа от приобретения электромобиля называют доступ к зарядке и быстрому восстановлению батарей. Именно быстрая зарядка поставила бы использование электромобилей на уровень применения простого классического автомобиля, оснащенного традиционным двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

К 2025 году общая доступность к зарядным устройствам электромобилей в США должна вырасти в 4 раза. А к концу десятилетия таких зарядных станций должно быть уже в 8 раз больше.

Однако обратной стороной такого бурного роста потребления электроэнергии обостряет проблему сверхнагрузок на существующие электросети, приводя к их постоянной перегрузке. Для смягчения данной проблемы и были созданы двунаправленные зарядки, позволяющие интегрировать электроавтомобиль в сеть.

Такая интеграция позволяет не только заряжать аккумуляторную батарею, но и использовать ваш электромобиль как систему хранения энергию. При необходимости, например, заряд батареи авто можно применить для питания вашего дама.

Такой двунаправленный подход позволяет интегрировать сеть быстрых зарядок постоянного тока и систему передачи заряда обратно от автомобиля в сеть. Быстрая зарядка аккумулятора электромобиля обеспечивает оперативный доступ к заряду авто, особенно на фоне традиционных методов зарядки, занимающих часы и даже целый дни.

Для решения ключевых критических проблем топологий на рынке и предназначена линейка интегрированных модулей EliteSiC Power Integrated Modules (PIM).

Данный портфель позволят разработчикам гораздо гибче подходить для выбора оптимального PIM для реализации лучшего решения преобразования энергии в системах быстрой зарядки постоянным током или системах хранения энергии.

Для ускорения циклов проектирования оптимально использовать усовершенствованные модели линейного моделирования электрических цепей (PLECS) с помощью созданного нами генератора моделей PLECS для самообслуживания и моделирования приложений с помощью Elite Power Simulator из этого портфолио.

Для производства каждого интегрированного модуля (PIM) компания onsemi применяет штампы из одной и той же пластины. Это гарантирует более глубокую согласованность и повышенную надежность, чтобы дизайнерам не приходилось использовать компоненты от разных поставщиков, что снижает общий показатель производительности.

• технология Gen3 M3S SiC MOSFET, используемая при производстве, обеспечивает минимальные потери при переключении и самый высокий КПД в отрасли;
• поддержка ключевых топологии, в частности, таких как многоуровневый зажим нейтральной точки Т-типа (TNPC), топологии полумоста и полного моста;
• масштабируемая выходная мощность от 25 кВт до 100 кВт, что обеспечивает возможность использования сразу несколько платформ систем быстрой зарядки и хранения энергии постоянного тока, включая двунаправленную зарядку;
• стандартные пакеты F1 и F2 с возможностью предварительно нанесенного материала теплового интерфейса (TIM) и штифтов прессовой посадки;
• обеспечивается оптимальный режим управления температурным режимом, не допускается перегрев, чм предотвращается сбой системы;
• решениями на основе карбида кремния (SiC) обеспечивают высокое энергосбережение за счет минимизации потерь мощности, что существенно экономит затраты и электроэнергию.