La rapidissima crescita della tecnologia nell’ultimo secolo ha portato tanti vantaggi quanti svantaggi, tra questi ricordiamo l’aumento del riscaldamento globale, con le sue drammatiche conseguenze che affrontiamo ogni giorno. Finora nessuno ha trovato una vera e propria soluzione per fermarlo, ma ci sono molte soluzioni per rallentarlo. È per questo che la società moderna risponde a questa sfida con le iniziative a zero emissioni di carbonio lanciate in molti Paesi del mondo. Uno dei passi principali di questo programma per una società green è l’elettrificazione dei veicoli privati e commerciali.
Attualmente, le aziende hanno diversi approcci all’elettrificazione dei veicoli, come i veicoli elettrici mild-hybrid MHEV, i veicoli elettrici full hybrid HEV, i veicoli elettrici ibridi plug-in PHEV, i veicoli elettrici a batteria BEV e i veicoli elettrici a celle a combustibile FCEV.
Recentemente sono stati oggetto di grande attenzione i veicoli elettrici a idrogeno (FCEV). Questi utilizzano generalmente dei sistemi energetici esterni, come le batterie ad alta tensione, come fonte di alimentazione ausiliaria per migliorare le caratteristiche dinamiche del sistema.
Un controllore DC-DC converte la tensione di uscita degli FCEV in un livello che corrisponde alla tensione del bus DC e regola la potenza di uscita degli FCEV in base alla richiesta di potenza del veicolo e allo stato SOC del pacco batterie o del supercondensatore. Pertanto, il controllore DC-DC degli FCEV è il componente chiave del sistema di alimentazione.
Le condizioni di utilizzo del controllore DC-DC sono relativamente critiche, soprattutto in condizioni di alta frequenza (≥ 50kHz), alta corrente (uscita 100-300A) ed alta tensione (tensione di uscita 300-800V).
L’IGBT tradizionale non è in grado di soddisfare questi requisiti, quindi il SiC è la soluzione più adatta in questo scenario grazie alle sue caratteristiche di alta frequenza, elevata resistenza alla tensione, bassa conduttività e basse perdite di commutazione.
Sulla base dei dati di prova, a diverse frequenze, l’efficienza del convertitore costruito con SiC è superiore dell’1% – 3,1% rispetto allo stesso costruito con SiC. Questi miglioramenti dell’efficienza possono ridurre significativamente il costo operativo complessivo degli FCEV a parità di chilometraggio, il che rappresenta un miglioramento molto significativo per la produzione e l’utilizzo degli FCEV.
Nuovi moduli SiC
Per migliorare ulteriormente l’efficienza degli FCEV, Leapers Semiconductor ha ampliato la sua famiglia E0 di moduli di potenza SiC di tipo automobilistico con la versione più potente mai prodotta in un pacchetto così compatto.
Il nuovo modulo di potenza SiC DFS09CU12EYQ1 offre un’elevata densità di potenza, particolarmente vantaggiosa per i sistemi di alimentazione degli FCEV. La topologia del circuito boost è in grado di supportare una corrente massima di 150A, mentre i moduli disponibili in commercio con lo stesso package possono raggiungere solo 100A.
Tra le altre caratteristiche del nuovo modulo di potenza E0 DFS09CU12EYQ1 SiC:
- Tensione di blocco 1200V
- Rds(on)=9,2mOhm
- Corrente massima effettiva 150A
- Rth(j-c)=0,09K/W
- Il nuovo DFS09CU12EYQ1 è un modulo di potenza SiC qualificato per il settore automobilistico, con resina epossidica altamente affidabile per soddisfare i requisiti di affidabilità dei veicoli elettrici a celle a combustibile. Grazie alle dimensioni ultracompatte del pacchetto, raggiunge un livello eccezionale di densità di potenza, che è di grande importanza per la riduzione dei costi dell’intero sistema.
- Attualmente, i moduli di potenza SiC della famiglia E0, utilizzati nei controllori DC-DC dei veicoli a nuova energia, hanno come obiettivo di progetto un’efficienza di conversione ≥ 99% e un’elevata integrazione.
Oltre che per le applicazioni dei veicoli FCEV, i nuovi moduli di potenza SiC DFS09CU12EYQ1 sono la scelta ideale per:
- Convertitori di frequenza
- Sistemi di stoccaggio per l’energia fotovoltaica
- I campioni dei nuovi moduli di potenza SiC DFS09CU12EYQ1 prodotti da Leapers Semiconductor possono essere ordinati a partire da oggi.
Informazioni su Leapers Semiconductor
Leapers Semiconductor è uno sviluppatore e produttore innovativo di semiconduttori di potenza, moduli SiC e IGBT per applicazioni di elettronica di potenza. Fondata nel 2019, Leapers Semiconductors ha sede a Wuxi, in Cina, e dispone di un centro di ricerca e sviluppo in Giappone.
