Innovación en la tecnología de vehículos eléctricos (EV) en la carga de vehículos eléctricos

Los diseñadores de subsistemas de automoción se esfuerzan constantemente por encontrar formas innovadoras de ampliar la autonomía y reducir el tiempo de carga de los vehículos eléctricos. En la búsqueda de estos objetivos, han llevado las tecnologías basadas en silicio cerca de sus límites físicos en términos de tamaño, peso y eficiencia energética y, en consecuencia, están recurriendo al carburo de silicio (SiC) para ayudarlos a enfrentar estos desafíos. En comparación con el silicio, los dispositivos de SiC ofrecen menor resistencia de encendido y velocidades de conmutación más rápidas y tienen la capacidad de soportar voltajes y corrientes más grandes a temperaturas de unión más altas. Estas características, combinadas con su tamaño más pequeño y eficiencia mejorada, permiten una mayor densidad de potencia que hace que SiC sea una tecnología crítica en muchas aplicaciones clave de EV.

Hay varias tendencias emergentes en aplicaciones EV que pueden beneficiarse de nuestras soluciones basadas en SiC de confianza. Veamos cuatro elementos en la infraestructura de carga de vehículos eléctricos:

  1. Estaciones de carga para vehículos eléctricos
  2. Cargadores a bordo
  3. Sistemas de gestión de baterías (BMS)
  4. Unidades de control de potencia del motor

Estaciones de carga para vehículos eléctricos

Las características principales de los tres niveles de las estaciones de carga EV se resumen en la Figura 1.

 CA Nivel 1CA nivel 2Carga rápida de CC
VoltajeCA monofásica de 120 VCA monofásica de 208 V o 240 VCA trifásica de 208 V o 480 V
Amperios12–1612–80 (tipo 32)< 125 (tipo 60)
Cargas de carga (KW)1.4–1.92,5–19,2 (típico 7)< 90 (tipo 50)
tasa de carga3–5 millas añadidas por hora10–20 millas añadidas por hora80% de carga en 20-30 minutos

Figura 1: Niveles de carga de vehículos eléctricos

Un componente de seguridad crítico en los cargadores de nivel 1 y nivel 2 es el disyuntor de estado sólido (SSCB) que se encuentra entre la entrada de CA y el conector de carga del vehículo. SiC es ideal para esta aplicación debido a su activación rápida de alto voltaje y su rendimiento resistente a avalanchas. Los cargadores de nivel 3 pueden beneficiarse de nuestros dispositivos y módulos discretos de SiC de 700 V y 1200 V y de nuestro diseño de referencia de corrección del factor de potencia de Viena (PFC) trifásico MSCSICPFC/REF5 (Figura 2), que logra una eficiencia del 98,6 % con una potencia de salida de 30 kW.

Figura 2: NUESTRO DISEÑO DE REFERENCIA DE PFC DE VIENA

Cargador a bordo

El cargador integrado en un vehículo eléctrico consta de un extremo frontal PFC de CA a CC y un convertidor CC-CC aislado (Figura 3). Aquí, la trifásica bidireccional de 11 kW/22 kW y 7 kW/11 kW (monofásica/trifásica) es una tendencia emergente porque se requiere funcionalidad bidireccional para proporcionar energía de red suplementaria con estabilización del factor de potencia. Nuestros MOSFET discretos de SiC , en una selección de opciones de paquete de montaje en superficie y de orificio pasante, son ideales para aplicaciones de carga a bordo y también son adecuados para su uso en los convertidores descendentes de CC-CC que proporcionan energía a sistemas vehiculares de voltaje más bajo.

Nuestra propuesta de valor SiC

Contamos con una amplia y creciente gama de soluciones de controladores de compuerta programables digitalmente, modulares, discretas y troqueladas de SiC, que forman parte de nuestra solución integral para diseños de vehículos eléctricos. Esto ayuda a los diseñadores a adoptar SiC en sus diseños con facilidad y confianza. Nuestra cartera de SiC proporciona un grado inigualable de robustez y rendimiento para minimizar las fallas de campo y eliminar la necesidad de redundancia en los diseños de subsistemas.

También somos muy conscientes de que los componentes de SiC de alto rendimiento requieren un empaque avanzado para que sus beneficios se realicen por completo, razón por la cual alojamos nuestros productos en paquetes de baja inductancia. Nuestro sólido historial en aplicaciones automotrices, modelo de negocios sostenible, cadena de suministro segura y compromiso continuo con la innovación nos permite desarrollar asociaciones a largo plazo que pueden crecer y prosperar. Puede confiar en nosotros para ayudarlo a hacer el cambio a SiC en sus aplicaciones EV.

Visite nuestra página web de SiC para obtener más información. Fuente. Microchip blog. Artimar es el representante de Microchip en la región desde hace 31 años.