Eksperymentalne porównanie modułów ładowania pojazdów elektrycznych wykonanych w technologii krzemowej i węglika krzemu

Artykuł przedstawia porównanie sprawności modułów ładowarek o mocy 50 kW, składających się z przekształtników AC/DC i DC/DC. Zaprezentowane moduły zostały opracowane i wdrożone przez firmę Zakład Energoelektroniki Twerd Sp. z o.o. jako moduły szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych zapewniające separację galwaniczną między obwodami AC i DC poprzez wysokoczęstotliwościowy transformator. Pierwszy z modułów wykonany jest w tradycyjnej technologii krzemowej (tranzystory IGBT) i topologii umożliwiającej jednokierunkowy przesył energii. Drugi moduł w swojej konstrukcji wykorzystuje tranzystory mocy z węglika krzemu (SiC) i umożliwia dwukierunkowy transfer energii. W artykule przybliżono topologie analizowanych przekształtników oraz zaprezentowano eksperymentalne porównanie sprawności obu modułów współpracujących z baterią pojazdu elektrycznego.

The article presents a comparison of the efficiency of 50 kW charger modules, consisting of AC/DC and DC/DC converters. The presented modules were developed and implemented by Zakład Energoelektroniki Twerd Sp. z o.o. as fast charging modules for electric vehicles ensuring galvanic separation between AC and DC circuits through a high-frequency transformer. The first module is made in traditional silicon technology (IGBT transistors) and a topology that enables unidirectional energy transfer. The second module uses silicon carbide (SiC) power transistors in its design and enables bi-directional energy transfer. The article presents the topologies of the analyzed converters and presents an experimental comparison of the efficiency of both modules cooperating with the electric vehicle battery.