芯耀
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引言
近年來，碳化硅（SiC）功率器件憑借其卓越的電氣性能和出色的熱穩(wěn)定性，逐漸成為車載充電機領域的技術焦點。它不僅提升了充電效率，還為電動汽車的快速充電和高壓平臺發(fā)展提供了強有力的支持。
本文將深入探討車載充電機的基本原理和技術發(fā)展趨勢，并聚焦碳化硅功率器件在OBC中的應用，揭示其如何推動電動汽車行業(yè)的革新。
01
什么是車載充電機？
此外，OBC還能適應多樣化的充電需求，幫助電動汽車更好地融入不同的使用場景。
02
傳統(tǒng)車載充電機使用什么類型的功率器件？
? ? ? ·?硅基MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）：多用于低壓、高頻電路部分。
? ? ? 然而，傳統(tǒng)硅基器件在高頻工作時存在效率和功率密度的局限性，限制了車載充電機性能的進一步提升。
03
車載充電機的功率發(fā)展趨勢
? ? ? ·?充電時間：8-10小時充滿電。
? ? ? ·?特點：成本低，結構簡單，適合入門級車型。
? ? ? ·?充電時間：4-6小時充滿電。
? ? ? ·?特點：性能和成本平衡，滿足日常充電需求。
? ? ? ·?充電時間：2-3小時充滿電。
? ? ? ·?特點：采用碳化硅器件，效率更高，體積更小，支持快速充電。
? ? ? ·?特點：依賴碳化硅器件，實現(xiàn)高效率和高可靠性，目標是將充電時間縮短至與傳統(tǒng)燃油車加油相當。
? ? ? ·?智能化：與電池管理、熱管理深度集成，實現(xiàn)智能充電和能量優(yōu)化。
▲OBC功率發(fā)展趨勢
04
為什么碳化硅功率器件逐漸成為車載充電機的主流選擇？
隨著電動汽車對充電效率和速度的要求不斷提高，傳統(tǒng)硅基器件的局限性逐漸暴露。碳化硅功率器件憑借其獨特的物理特性，成為車載充電機領域的新寵。
? ? ? 碳化硅的物理優(yōu)勢：
? ? ? ·?耐高溫：碳化硅的熔點高達300°C，適合高溫環(huán)境下的工作。
? ? ? ·?優(yōu)異的散熱性能：碳化硅的熱導率為4.9 W/cmK，能夠有效散熱，減少器件過熱風險。
▲碳化硅的物理優(yōu)勢
? ? ? 碳化硅與硅基器件的對比：
? ? ? ·?IGBT的局限性：IGBT的開關頻率較低，導致磁性元件和無源組件的體積和重量增加。碳化硅功率器件的高開關頻率則能大幅減少這些組件的尺寸和重量。
▲碳化硅功率器件的優(yōu)勢
? ? ?
? ? ? 正是這些優(yōu)勢，使得碳化硅功率器件在車載充電機領域越來越受到青睞。
05
隨著電動汽車向800V甚至更高壓平臺發(fā)展，碳化硅基OBC具有怎樣的顯著優(yōu)勢？
? ? ? ·?快速開關特性：碳化硅器件的開關速度比硅基器件快得多，能夠降低開關過程中的能量損失。
? ? ? ·?高耐壓能力：碳化硅的高擊穿電場強度使其能夠承受更高的電壓，支持更緊湊的設計。
? ? ? ·?耐高壓特性：碳化硅器件能夠輕松應對高壓環(huán)境，確保OBC在高壓平臺下長期可靠運行。
? ? ? ·?雙向充電功能優(yōu)化：碳化硅器件能夠高效實現(xiàn)電能的雙向流動，支持車輛到電網(wǎng)（V2G）等新型充電模式。
▲雙向OBC支持新型車聯(lián)網(wǎng)的案例
06
雙向OBC如何適應不同充電場景并保證充電安全？
▲雙向OBC前后兩級架構
07
雙向OBC選擇碳化硅進行大功率設計的意義？
▲碳化硅基雙向OBC
08
愛仕特有哪些產(chǎn)品適用于大功率雙向OBC？
▲愛仕特碳化硅功率轉換解決方案
? ? ? ·?高可靠性：在高溫、高濕度等復雜環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定性能。
▲愛仕特MT4系列碳化硅MOSFET介紹
? ? ? ·?優(yōu)化散熱：良好的熱導率確保器件在高負荷下穩(wěn)定運行。
▲愛仕特MT7系列碳化硅MOSFET介紹
09
結語
▲愛仕特產(chǎn)品矩陣
