隨著環(huán)境污染和能源危機的問題日益凸顯,新能源汽車受到了越來越多的重視。燃料電池汽車以其清潔、高效等優(yōu)勢,得到迅猛的發(fā)展。但燃料電池在電動汽車的應(yīng)用中存在一些不足。由于燃料電池的特性,輸出電壓變化較大,導(dǎo)致其無法滿足整車需求?,F(xiàn)有的燃料電池汽車動力系統(tǒng)一般采用燃料電池系統(tǒng)外接能量儲備系統(tǒng)(如高壓蓄電池組)作為輔助動力源,來改善系統(tǒng)的動態(tài)特性。其中,燃料電池汽車DC-DC控制器將燃料電池的輸出電壓轉(zhuǎn)換到與直流母線電壓相匹配的級別,并根據(jù)整車的功率需求和蓄電池組或超級電容的 SOC狀態(tài)調(diào)節(jié)燃料電池的輸出功率,因此燃料電池DC-DC控制器是動力系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。
由于燃料電池DC-DC控制器的應(yīng)用環(huán)境較為特殊,特別是要求在高頻率(≥50kHz)、大電流(輸出100-300A)、高電壓(輸出電壓300-800V)、高度集成條件下具備99%以上的轉(zhuǎn)換效率,因此傳統(tǒng)的IGBT已經(jīng)無法滿足這一需求,而SiC材料由于其具有“超高頻”“高耐壓”“低導(dǎo)阻”“低開關(guān)損耗”特性則特別適用于這一場景。根據(jù)實驗室數(shù)據(jù),在不同頻率下,采用SiC的變換器相比采用Si的變換器效率提升1%-3.1%,這些效率的提升可以顯著降低燃料電池汽車整車的運行成本和相同續(xù)航里程下的電堆成本,對燃料電池汽車生產(chǎn)和使用的降本十分顯著。
利普思半導(dǎo)體推出的E0系列新產(chǎn)品DFS09CU12EYQ1則專門為這一應(yīng)用場景所開發(fā),Boost電路拓撲,可支持最大150A電流輸出,而行業(yè)內(nèi)同等大小的模塊僅能實現(xiàn)100A的電流輸出:
技術(shù)特征
? 阻斷電壓1200V
? Rds(on)=9.2mW
? 最大有效電流150A
? Rth(j-c)=0.09K/W
? 車載品質(zhì)
該E0系列新DFS09CU12EYQ1模塊采用車規(guī)級設(shè)計,環(huán)氧樹脂灌封,滿足燃料電池汽車的可靠性需求,其功率密度水平出眾,長寬尺寸僅相當(dāng)于約2.5個壹圓錢硬幣。因此這款產(chǎn)品通過單聯(lián)、并聯(lián)的方式可滿足目前市面上不同功率的DC-DC控制器的需求,特別是適用于多合一以及液冷等新型的燃料電池DC-DC控制器需求。這款產(chǎn)品性價比高,利于集成,并基于SiC的應(yīng)用顯著提升了燃料電池DC-DC控制器的效率,對系統(tǒng)降本十分有利。
目前已有新能源汽車DCDC控制器應(yīng)用該E0模塊,實現(xiàn)了≥99%的轉(zhuǎn)換效率和高度集成的設(shè)計目標(biāo)。
應(yīng)用領(lǐng)域
? 新能源汽車DCDC
? 變頻器
? 光伏儲能
? 高頻開關(guān)應(yīng)用場景