基於ST 意法半導體 STDES-BCBIDIR 的 11 kW 雙向電池充電器

STDES-BCBIDIR是一款11千瓦雙向電池充電器,是工業和汽車領域高壓充電的完整解決方案。它由兩個功率級組成:一個PFC級和一個隔離的DC-DC級。PFC基於三相全橋拓撲結構。 由於諧振單元的外部連接,DC-DC部分的結構可以配置為DAB( Dual-Active-Bridge)或CLLC(Capacitor-inductor-inductor-Capacitor)拓撲。這兩個階段都基於ACEPACK DMT-32 SiC功率模塊。該解決方案使用兩個分別用於PFC和DC-DC級的控制板。控制板基於STM32G474RE微控制器。 PFC級的工作頻率為70 kHz。DC-DC級分別在DAB或CLLC拓撲中以固定開關頻率(100kHz)或可變開關頻率(82至235 kHz)工作。 在直接模式下的設計實現了大於96%的系統峰值效率。

STDES-BCBIDIR由兩個功率級和一個11 kW單磁組件組成,包括隔離變壓器和諧振電感(CLLC)或隔離變壓器和漏電感(DAB)。

HW 模組化結構由以下構建塊組成:

• 帶有ACEPACK DMT-32 SiC 電源模組的主電源板,用於PFC 級的六組拓撲M1P45M12W2-1LA,以及用於DC-DC 級兩側的兩個全橋M1F45M12W2-1LA。除了電源模組之外,還包括大容量電容器、感測部分和輔助電源。
https://www.st.com/en/power-modules-and-ipm/m1f45m12w2-1la.html

• 用於全橋和六組ACEPACK DMT-32 SiC 電源模組的驅動器板,基於STGAP2SiCD 用於SiC MOSFET 的電隔離4 A 雙柵極驅動器。
https://www.st.com/en/power-management/stgap2sicd.html

• 基於STM32G474RE 系列微控制器的控制板,具有用於通訊和編程的連接器、用於調試和監控的測試點和狀態指示器。
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32g474re.html

STDES-BCBIDIR 韌體
https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/74342

►場景應用圖

意法半導體

►展示板照片

意法半導體

►方案方塊圖

意法半導體

►核心技術優勢

– 高整合度的ACEPACK DMT-32電源模組 – 高頻操作以減輕重量和尺寸 – 雙向能力 – 透過增強的調變管理技術實現 DAB 軟切換行為 – 峰值效率:大於 96%

►方案規格

1,PFC級:三相、二電平雙向AC-DC功率轉換器 額定標稱交流電壓:50Hz時為400 Vac 額定標稱直流電壓:800 Vdc 標稱功率:11 kW 整流器模式:功率因數:PF>0.99浪涌電流控制和軟啟動 逆變器模式:有功和無功功率控制集成併網解決方案 2,DC-DC級:雙有源橋(DAB)/CLLC功率轉換器 標稱直流輸入電壓:800V 標稱直流輸出電壓:550至850 V DAB開關頻率:100kHz CLLC開關頻率範圍:82至235 kHz

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