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电车快充的关键原来是它!

是德科技KEYSIGHT 来源:未知 2023-03-22 07:40 次阅读

中国新能源汽车产销量分别达到705.8万辆和688.7万辆,同比增长96.9%和93.4%,市场占有率达25.6%,新能源汽车产销量已连续8年位居全球第一。不知道手机前的你是否也成为了电动汽车的车主

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如果是的话,您是否有家用充电桩呢?每天又花多长时间来充电呢?普通的慢充充电时间要持续6-8小时,这个时间对于有家用充电桩的车主也许可以接受,白天开车,晚上充电。但是对于随停随走的需求显然不能满足,因此快充威廉希尔官方网站 应运而生。

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“充电五分钟,通话两小时”这曾是某手机厂商的广告标语,而时代发展到现在,汽车领域也出现了“充电5分钟,续航200公里”这样的目标,这就是800V高压快充平台。

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当前主流新能源整车高压电气系统电压范围一般为230V-450V,取中间值400V,笼统称之为400V系统;而伴随着快充应用,整车高压电气系统电压范围达到550-930V,取中间值800V,可笼统称之为800V系统。

那么为什么已经有了400V系统,还需要800V系统呢?

首先我们需要明确快充的关键是提高整车充电功率,实现的方法无非是提高电压或者提高电流,但是加大充电电流需要更粗重的线束,这会增加汽车整体的重量,发热量也会更高,所以提高电压是更为可行的一个威廉希尔官方网站 路线。

说了这么多前提背景介绍,那么回到标题的问题,电车快充的关键是什么呢?

答案就是碳化硅!

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800V电子电器架构

由于整车架构由400V提高到800V,当前的OBC、DC/DC及PDU等电源产品都需要从400V等级提升至符合800V电压平台的应用,SiC的优异特性得以施展。相比于IGBT,SiC小体积、高效率、高开关速率及耐高温的特点更适用于800V高压充电平台。

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无图无真相

正巧最近实验室中出现SiCMOSFET一枚,

我们请出我们强有力的工具——

动态测试分析仪!

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▲基础款PD1500A

▲升级款PD1550A

他们不仅可以对传统IGBT等功率器件进行测试,还适用于宽禁带半导体VDS/VCE高达1360 V,ID/IC 高达1000A,同时可表征650V、1.2 kV和1.7 kV额定电压的功率模块

详细资料可点击此处下载

点击下载

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让我们基于动态参数分析仪的实验结果来看看SiC和IGBT的差别,尤其是动态参数方面。

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测试之前,我们先来明确一下要对比哪些参数,根据之前的阐述,SiC具有更高的开关速率,更小的损耗,下面我们就从这两个方面来进行解释和对比:

1.开关速率——trtt

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从简单理解的开关速率入手,我们只需要对器件进行开通和关断进行控制,观察它的开通和关断时间即可,时间长,速率低,时间短速率高。

*Notes:本次实验我们选用1200V,40A SiC MOSFET以及Si IGBT进行对比,要注意的是,在不同厂商与威廉希尔官方网站 代别中SiC器件与Si器件某一特性的具体数值和相对比例,一定是有区别的,但SiC器件与Si器件对比结果的趋势是不变的。

首先我们先来看一下IGBT的开关时间是多少,我们选取了某知名品牌IGBT的数据手册中的数据。

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tr=30ns

tt=70ns

而同样条件下,我们测得的SiC MOSFET开关时间如下:

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真实测试结果

可以从实验结果看出,SiCMOSFET开关时间tr=17.86ns,tt=18.73ns,二者都小于同等条件下Si IGBT的开关时间,足以证明SiC MOSFET确实开关速率更快这一特性。

2.能量损耗——EonEoff

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接下来我们再对比一下器件损耗,根据IGBT手册中的数据,器件开关损耗分别为:

Eon=2mJ

Eoff=2.2mJ

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而根据仪器测试结果,SiC的开关损耗仅为Eon=0.201mJ,Eoff=0.205mJ,从测试结果对比可以看出,SiC的损耗确实远远小于Si IGBT。

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真实测试结果

除了上述两种参数外,我们还可以对寄生电容Qg,米勒电容Crss进行测试,来对比二者的差异,在之前我们也写过相关的文章来解释这些参数的含义,可以参考下列链接:

芯片测试大讲堂——宽禁带半导体模块动态参数测试

雷军花式安利的GaN充电器,凭啥成为充电神器?

如果想要查看测试use case和demo视频,也可以参考下面的链接:

Solution Talks | 宽禁带半导体(WBG)双脉冲测试方案

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如果您对此话题非常感兴趣,或者也想拿着手中的功率器件来进行免费测试,可以填写下面的表单,告知您的需求:

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