從6kW到30kW+：車載充電機(jī)功率升級(jí)的碳化硅之路

此外，OBC還能適應(yīng)多樣化的充電需求，幫助電動(dòng)汽車更好地融入不同的使用場景。

? ? ? ·?硅基MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)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(shí)存在效率和功率密度的局限性，限制了車載充電機(jī)性能的進(jìn)一步提升。

? ? ? ·?充電時(shí)間：8-10小時(shí)充滿電。

? ? ? ·?特點(diǎn)：成本低，結(jié)構(gòu)簡單，適合入門級(jí)車型。

? ? ? ·?充電時(shí)間：4-6小時(shí)充滿電。

? ? ? ·?特點(diǎn)：性能和成本平衡，滿足日常充電需求。

? ? ? ·?充電時(shí)間：2-3小時(shí)充滿電。

? ? ? ·?特點(diǎn)：采用碳化硅器件，效率更高，體積更小，支持快速充電。

? ? ? ·?特點(diǎn)：依賴碳化硅器件，實(shí)現(xiàn)高效率和高可靠性，目標(biāo)是將充電時(shí)間縮短至與傳統(tǒng)燃油車加油相當(dāng)。

? ? ? ·?智能化：與電池管理、熱管理深度集成，實(shí)現(xiàn)智能充電和能量優(yōu)化。

▲OBC功率發(fā)展趨勢

隨著電動(dòng)汽車對(duì)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(dú)特的物理特性，成為車載充電機(jī)領(lǐng)域的新寵。

? ? ? ·?耐高溫：碳化硅的熔點(diǎn)高達(dá)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(dǎo)率為4.9 W/cmK，能夠有效散熱，減少器件過熱風(fēng)險(xiǎn)。

▲碳化硅的物理優(yōu)勢

? ? ? ·?IGBT的局限性：IGBT的開關(guān)頻率較低，導(dǎo)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(guān)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

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? ? ? 正是這些優(yōu)勢，使得碳化硅功率器件在車載充電機(jī)領(lǐng)域越來越受到青睞。

? ? ? ·?快速開關(guān)特性：碳化硅器件的開關(guān)速度比硅基器件快得多，能夠降低開關(guān)過程中的能量損失。

? ? ? ·?高耐壓能力：碳化硅的高擊穿電場強(qiáng)度使其能夠承受更高的電壓，支持更緊湊的設(shè)計(jì)。

? ? ? ·?耐高壓特性：碳化硅器件能夠輕松應(yīng)對(duì)高壓環(huán)境，確保OBC在高壓平臺(tái)下長期可靠運(yùn)行。

? ? ? ·?雙向充電功能優(yōu)化：碳化硅器件能夠高效實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動(dòng)，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

? ? ? ·?后級(jí)：DC-DC轉(zhuǎn)換器（LLC模塊）：用于滿足電池充電的電流電壓要求，并實(shí)現(xiàn)電氣隔離。

▲碳化硅基雙向OBC

▲愛仕特碳化硅功率轉(zhuǎn)換解決方案

? ? ? ·?高可靠性：在高溫、高濕度等復(fù)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(dǎo)率確保器件在高負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行。