Höherer Wandlungsgrad und kleinerer Formfaktor durch Lösung mit integrierter Siliziumkarbid-MOSFET-Technologie
Überblick
Der Umstieg auf Elektrofahrzeuge gilt als einer der wichtigsten Faktoren zur Bewältigung der globalen Klimaprobleme. Die Internationale Energieagentur IEA rechnet bis zum Jahr 2030 mit einem Bestand von 125 Millionen solcher „Electric Vehicles“ (EV) weltweit. Mit der zunehmenden EV-Akzeptanz wachsen jedoch auch Bedenken über die Leistungsfähigkeit der derzeitigen Energienetz-Infrastrukturen.
V2G und V2H werden es ermöglichen, sowohl Energie zu speichern als auch überschüssige Energie wieder in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Ein bidirektionaler Wandler versetzt EVs in die Lage, ein Haus oder Gebäude mit Strom zu versorgen und so das öffentliche Versorgungsnetz zu entlasten.
Arrow bietet eine integrierte bidirektionale Spannungswandlerlösung für Elektrofahrzeuge (EVs) mit einem robusten mobilen Energieladegerät an. Dadurch kann das Fahrzeug sowohl Elektrizität speichern als auch bei Bedarf wieder zur Versorgung von Gebäuden (Vehicle to Home, V2H) oder zur Einspeisung ins Stromnetz (Vehicle to Grid, V2G) bereitstellen. Die Weiterentwicklung der Möglichkeiten von V2H und V2G leistet einen Beitrag, um vorübergehende Stromnachfragespitzen abzufedern und nicht genutzte Batterien als Energiequelle zu nutzen. Dies kommt der Entwicklung intelligenter Städte zugute, die nachhaltigerer und energieeffizienterer sind.
Beschreibung und Hauptmerkmale
Die bidirektionale Spannungswandlerlösung besteht aus drei Kernbestandteilen zur Implementierung eines skalierbaren, kostengünstigen und energieeffizienten Wandlers: einer hocheffizienten Schaltung zur brückenlosen Leistungsfaktorkorrektur (PFC); einem bidirektionalen V2G-Ladegerät sowie einem Communication Module Protocol (EVCC) gemäß der Norm ISO15118. Im Vergleich zu herkömmlichen Siliziummaterialien bietet die Realisierung von PFC und DC/DC-Spannungsversorgung mit MOSFETs in Siliziumkarbidtechnologie die Vorteile geringerer Leistungsverluste, kompakterer Abmessung und eines geringeren Gewichts. Die Lösung eignet sich zur bidirektionalen AC/DC-Spannungswandlung für Spannungsbereiche zwischen 200 und 265 V Wechselspannung sowie 250 bis 450 V Gleichspannung. Die maximale Ausgangsleistung liegt bei 6,6 kW.
– bidirektionale Spannungswandlung AC/DC
– AC-Spannung: 200 Vac bis 265 Vac
– DC-Spannung: 250 Vdc bis 450 Vdc
– Ausgangsleistung: max. 6,6 kW
Kern-Chip:
– DSP-Steuerung
– PFC-SW
– CLLC-SW
– isolierter Gate-Treiber
– isoliertes DC/DC-Modul
– CAN
– Isolator
– ESD-Schutz
– hochpräziser OP-Amp
– Stromsensor
– EEPROM
– Cap Tank
Anwendungen:
– Bidirektionale Spannungswandlung
– Netzeinspeisung von Solarstromsystemen
– V2G-Bordladegerät
– USV
Referenzdesigns zum Laden von Elektrofahrzeugen