Ev에는800v가，800v에는실리콘카바이드가필합니다。
800v ev(전기차)가나왔고계속해서더출시되고있습니다。800 v시스템은포르쉐타이칸,아우디e -트론GT와같은고급EV에서시작하여현대아이오닉5와기아EV6에서주류가되었습니다。제너럴모터스와리비은향후ev에800v시스템을채택할것을발했습니다。[1]다른기업들도이를따를것으로예상됩니다。
800 v사용은오늘날의400 v드라이브트레인의두배이므로중대사건이라고할수있습니다。두배의전압으로충전시간을절반으로줄일수있습니다。현대아이오닉5와기아EV6는200千瓦급속충전으로18분만에10%에서80%까지충전할수있습니다。포르쉐타이칸은22.5분만에5%에서80%까지충전할수있습니다。400 v에서100千瓦를처리하는충전케이블과커넥터는800 v에서200千瓦를전달할수있습니다。800 v만으로주행거리가획기적으로늘어나는것은아니지만충전시간이훨씬빨라져주행거리에대한불안을줄일수있습니다。
또한,전압이두배가되면주어진전력수준에서전류를반으로줄이고케이블크기와무게를줄여더가벼운전기차를만들수있습니다。전류가낮으면친환경ev의발열량이감소합니다。더높은전압과더작은권선으로더높은전력밀도와효율을가진트랙션모터를설계할수있습니다。[２]
800v ev에는실리콘카바이드전력컨버터필
실리콘카바이드(原文如此)는실리콘파워MOSFET및IGBT보다높은성능을제공합니다。실리콘은밴드갭이약1.12 ev인데비해SiC의밴드갭은3.26 ev이므로고온에서SiC디바이스의누설전류가더낮습니다。
SiC는실리콘(0.3 mv /厘米)에비해항복임계전계전압(2.8 mv /厘米)이높上아저항이상당히줄어듭니다。항복전계가높으면SiC장치가실리콘디바이스보다얇아져스위칭손실은줄어들고전류전달기능은향상되고스위칭은빨라집니다。결과적으로SiC MOSFET은실리콘MOSFET처럼고주파스위칭을지원할수있으면서도전류및전압은IGBT와비슷하므로EV의전력컨버터용으로매우적합합니다。
SiC를사용하는고주파스위칭으로전력컨버터는더느린스위칭IGBT를기반으로한설계보다훨씬작아집니다。
열전도율도SiC가실리콘보다빛나는부분입니다。SiC의열전도율이더높기때문에주어진전력손실에대한정션온도(Tj)상승이적습니다。SiC MOSFET은또한실리콘디바이스보다높은정션온도를처리할수있습니다。SiC디바이스는최대정션온도(Tj (max))를600˚C까지견딜수있지만상용디바이스는패키징고려사항에따라175 ~ 200˚C로제한됩니다。반면에실리콘디바이스는tj (max)가150˚c이므로냉각필성이높아지고솔루션사이즈도커집니다。
800V EV에는SiC기반보조DC-DC필cmos
트랙션전원버스가800 v로전환되더라도EV의보조전원버스는24 vdc또는48 vdc로유지될것으로예상됩니다。EV는800 v에서24 v또는48 v直流-直流컨버터를구현하기위해고집적경량의효율적인기술이필요합니다。
보조파워서플라이설계자는고전압aec q100外公外公InnoSwitch3-AQ파워서플라이IC제품군을사용할수있습니다。이IC는1700V SiC MOSFET을통합하고절연을강화했습니다。부품수를최대50%까지줄여초소형경량솔루션을구현합니다。
이러한파워서플라이ic는전체부하범위에서최대90%의효율을제공합니다。15 mw미무부하에서만을소비하여EV배터리관리시스템에서자체방전을줄이며外事局,조립및테스트사이트에는IATF16949인증자동차품질관리시스템이갖춰져있습니다。
참고 자료
[1]https://www.greencars.com/post/new-800-volt-fast-charging-systems
