隨著全球碳中和目標的推進,新能源電動重卡作為商用車領域的重要減碳方向,迎來爆發式增長。2025年4月,國內新能源重卡實銷1.58萬輛,創下今年以來各月新高,也刷新了新能源重卡發展史上月度銷量的最新紀錄,同比大漲245%,環比增長5%。2025年前4月新能源重卡累計銷售4.61萬輛,同比增長197%。
然而,續航里程和補能焦慮一直是制約其大規模普及的關鍵因素。隨著800V高壓快充技術的成熟,新能源電動重卡正式邁入“快充元年”,瑞能半導體憑借其在高性能大功率二極管技術領域的厚積薄發,為這一變革提供了核心支持,助力新能源電動重卡快充時代的到來。
電動車輛電池的充電倍率通常用C來表示,1C定義為1小時將電池完全充電至滿容量,倍率越高,充電速度越快,現有市場上的的電動重卡電池容量普遍采用400kWh~600kWh。以500kWh為例,假設快充樁雙槍最大功率可以支持600kW輸出,對于1C倍率的電池來講,充滿大概需要50min,如果采用2C倍率的電池,充滿大概需要25min。
在日前召開的上海國際充換電展會上,眾多樁企紛紛展示了MW級重卡充電解決方案。假設以1MW的超充對2C的重卡電池充電,充電時間將進一步縮短至12.5min,這極大提升了充電效率。目前上海洋山深水港區,北方煤礦物流園區已經有大量電動重卡投入使用。
市面上的電動重卡電池電壓在500Vdc~800Vdc之間,可普遍適用于現有的直流充電樁,電動重卡電池容量大,需要大功率充電樁,而大功率充電樁的核心就在于大功率的充電模塊。與市面上普遍采用的20kW~30kW充電模塊相比,40kW~60kW大功率充電模塊既可以提升充電樁輸出功率,又可以減小占地面積,未來將成為MW級充電系統的標配。為此,瑞能半導體針對于該應用場景定向開發了600V 100A 大功率二極管BYC100MW-600PT2。
BYC100MW-600PT2產品介紹
極低的正向導通壓降VF=1.2V,顯著降低導通損耗;
超快恢復時間Trr=55ns,降低輕載模式下的二極管關斷損耗,提升系統效率;
超強正向浪涌電流能力IFSM=900A,輕松應對輸出短路等異常工況;
標準工業TO247-2L封裝設計。
充電樁模塊應用線路
對于60kW的充電模塊,通常單模塊會用到24顆,BYC100MW-600PT2主要應用在LLC的二次側整流,主要作用是給電動重卡電池包進行大電流充電。
60kW充電模塊LLC(30kW子模塊)變換器線路
仿真驗證
結合客戶的實際應用場景,我們搭建了相關仿真平臺,參數設計如下:
輸入電壓400Vdc,輸出 250Vdc/60A/15kW;
諧振參數:諧振頻率127kHz,勵磁電感50uH,諧振電感25uH,諧振電容63nF;
開關頻率:156kHz;
如下是BYC100MW-600PT2的電流和電壓波形,可以看到在高于諧振頻率點,會有一定的反向恢復電流產生,高頻下會導致一定的關斷損耗。當然,主要的損耗還是導通損耗。
實驗驗證
針對于該二極管性能的評估,我們搭建了相應的測試評估平臺進行了系統層面的評估與驗證。
額定工況下,當系統達到熱穩定后,單顆BYC100MW-600PT2會比競品少6W,實測溫度會比競品低9℃。對于60kW的系統來講,整體損耗會下降144W,整機效率會提升0.25%,改善效果非常明顯。
通過仿真和實驗平臺的驗證,我們可以看到BYC100MW-600PT2特別適用于40kW~60kW大功率充電模塊的應用,其不論是整機效率,還是熱特性的評估,都明顯強于競品,極具競爭力。
目前,BYC100MW-600PT2已經在國內頭部充電模塊廠商大批量應用。相信伴隨著新能源重卡快充元年的到來,BYC100MW-600PT2一定會大放異彩,助力中國更早地實現碳中和和碳達峰目標。
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原文標題:這款大功率二極管憑什么成為電動重卡快充標配?
文章出處:【微信號:weensemi,微信公眾號:瑞能半導體】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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