電気自動車がより手頃な価格になるにつれて、市場での受け入れも増加しています。高い効率性、安全な電力管理方式、およびその他の重要な要素により、電気自動車と市場の両方に安定した電力供給がもたらされます。ここでは、電気自動車用のオンボード充電器（OBC）と関連ソリューションについて紹介します。
車載充電器の市場需要は依然として高い
電気自動車は最も人気のあるアプリケーションの1つになりました。電気自動車の発展に影響を与える重要な要素としては、価格を燃料車に近いレベルまで下げる必要があることに加え、路上で電気自動車が突然電源を失ったときに生じる運転不安、すなわち「航続距離不安」の問題を解決することが重要な要素の一つである。この問題を解決するには、電気自動車用の充電スタンド/車載充電器を簡単かつ迅速に見つけられるようにする必要があります。この広く入手可能な充電器を使用すると、運転者は自宅のAC電源ソケット、または民間または公共の充電ステーションのソケットからバッテリーを充電できます。
今後は、車載充電器が各家庭に徐々に普及し、公共または民間のショッピングセンター、レストラン、駐車場などにガソリンスタンドと同様の充電ステーションが設置され、電気自動車を便利かつ迅速に充電できるようになるでしょう。ドライバーは電気自動車の充電時間を最大限に活用して、レストランやお店に行き、食事や買い物、休憩をとることができます。この期間中、電気自動車は完全に充電されてから運転可能となり、ドライバーの「航続距離不安」が解消されます。
LLCフルブリッジコンバータデモボードが車載充電器の開発を加速
電気自動車市場の発展に伴い、車載充電器の需要は増加するでしょう。これに関連して、Arrow Electronicsは、顧客の製品開発のスピードアップを支援するために、車載充電器の評価ボードを発売しました。Arrow Electronicsが発表したフルブリッジLLCトポロジーを備えた10kW x2 LLCフルブリッジ コンバーター デモ ボードは、電気自動車充電器やUPS充電システムなどの高出力充電システムに適用できます。デモボードを使用すると、シリコンカーバイドMOSFETとダイオードを使用した高出力製品を簡単に開発・設計することができ、評価ボードは顧客のリファレンスとして使用して製品開発サイクルを短縮するのに役立ちます。
Arrow Electronicsの10kW x2 LLCフルブリッジ コンバータ デモ ボードは、650VDC ～ 750VDC (公称700VDC) の入力と300VDC ～ 550VDC (公称500VDC) の出力のDC/DCコンバータをサポートします。出力電力最大10kW×2、出力電流最大17.5A×2、効率最大98.4%を実現し、20kWの高出力製品・充電器に適用できます。
C3M0065100K SI8261ACD-C-IS
10kW x2 LLCフルブリッジ コンバータ デモ ボードのコア チップには、ON SemiconductorのNCP1395B PWMコントローラが採用されています。メインMOSFETは、ブリッジあたり4つのCREE C3M0065100K SiC MOSFET (合計2つのブリッジ) で構成され、補助MOSFETは、CREE C2M1000170D SiC MOSFETと8つのCREE C5D50065D SiCダイオードをO/Pダイオードとして使用します。
Silicon Labsの絶縁ゲート ドライバSi8261ACD-C-IS、IXYS Integrated Circuits Divisionのゲート ドライバIXDN609SI、およびRECOM Powerの絶縁DC/DCコンバータR12P209D。
評価ボードの主な目的は、フルブリッジLLC回路におけるSiC MOSFETとSiCダイオードの性能を実証することです。SiC MOSFETとSiCダイオードは、高電力システムにおいて非常に高いシステム効率と電力密度を提供できます。お客様は、SiCシステムの効率を従来の電源と簡単に比較できます。
Arrow Electronicsは、顧客評価用に回路図ファイルとGerberファイルを提供します。PCBレイアウトと回路図は、現在の 流れ レイアウト方法、絶縁ソリューション、SiC MOSFET制御方法、PCB沿面距離クリアランス方法、磁気設計など。このボードは、フルブリッジ共振LLC回路のデモンストレーションでSiC MOSFETを使用し、コンバータレベルの効率と電力密度ゲインを評価し、Vgs、Vds、Idなどの波形をチェックしてリンギングを確認し、熱性能を評価し、SiCベースの絶縁DC/DCレベルをより大きなマルチレベルに統合するユーザーを支援するように設計されています。ステージ 評価用のプロトタイプシステム。これは、ケルビン ソース ピンを介してSiC MOSFETを駆動し、LLC回路でSiC MOSFETを並列動作させるためのPCBレイアウトの例として使用されます。
モジュラーマルチレベルトポロジーソリューションによりバッテリー寿命が延長
電気自動車のバッテリー寿命を延ばすには、モジュール式のマルチレベル トポロジ ソリューションを使用して、使用可能なバッテリー容量を最大化し、システム全体の耐用年数を延ばし、システムの可用性を最大化し、低電圧の保守コストと運用コストを削減し、効率を高める必要があります。モジュールレベルでのアクティブなバッテリー管理が実装されている限り、廃棄された電気自動車のバッテリーは、充電状態 (SOC) に関係なく再利用できます。
インフィニオンは、車両バッテリーシステムの開発を支援するために、OptiMOSを発売しました。™ インバーターシステムの基本コンポーネントであるMOSFET。優れた性能、最も低いRDS(on)、および傑出した冷却特性により、最適な熱性能が実現され、製品の安定性が最大限に高まります。
さらに、Arrow Electronicsは、バッテリー形成、バーンイン装置、CAV (商用/農業用車両) アプリケーション向けに、低出力電圧の双方向電源プラットフォームの開発も計画しています。
結論
バッテリーの電力管理能力は電気自動車の成功の鍵となります。安全で高速なバッテリー充電機能、バッテリー寿命の延長、電気自動車の設計およびメンテナンスコストの削減により、ユーザーの電気自動車導入意欲が高まり、電力管理機能が電気自動車の発展に大きな力をもたらすでしょう。
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