Ladegräte von 30 kW bis 150 kW

Elektromobilität ist die Zukunft. Inzwischen ist sie auf einem guten Weg, den privaten und öffentlichen Transportsektor zu revolutionieren, die Luftverschmutzung zu verringern und unsere Erde wieder zu einem besseren Ort zu machen. Die Bereitstellung einer effizienten Ladeinfrastruktur wird entscheidend sein für die weitere Entwicklung des weltweiten Megatrends.

Um die Massen für die Elektromobilität zu begeistern, müssen die Menschen darauf vertrauen können, dass die nötige Ladeinfrastruktur zur Verfügung steht – bequem, schnell und sicher.   Derzeit ist China der dominierende Player am Markt. Hier werden Schnellladegeräte üblicherweise aus einzelnen Leistungsmodulen mit 15 kW bis 30 kW zu Lösungen mit 150 kW für das Laden von Elektrofahrzeugen kombiniert.

Mit diskreten Produkten von Infineon erzielen Sie bei Gleichstrom-Ladelösungen für Elektrofahrzeuge bis 150 kW das beste Preis-Leistungs-Verhältnis. Dazu gehören unsere Produktfamilien 600 V CoolMOS™ SJ MOSFET P7 und CFD7 sowie 650 V IGBT TRENCHSTOP™ 5 und 1200 V CoolSiC™ MOSFET. Unser Produktangebot an Hochspannungsschaltern wird durch Schottky-Dioden CoolSiC™ für 650 V und 1200 V komplettiert. Da für jeden Schalter ein Treiber mit entsprechender Steuerung erforderlich ist, bieten wir auch den richtigen EiceDRIVER™ sowie XMC™ und AURIX™ Mikrocontroller für Ladelösungen für Elektrofahrzeuge. Die OPTIGA™ Produkte runden das Angebot ab und sorgen für Datenschutz und Sicherheit.

Infineon bietet mit seinem umfangreichen Produktangebot an hochwertigen diskreten Lösungen die richtigen elektrischen Komponenten für die Entwicklung effizienter und kostenoptimierter Lösungen für das Laden von Elektrofahrzeugen. Damit ist Infineon der einzige Anbieter, der alle Komponenten für die Entwicklung von Gleichstrom-Schnellladelösungen für Elektrofahrzeuge aus einer Hand bietet. Mit unseren Produkten erzielen Sie eine höhere Effizienz und Leistungsdichte.

Ein E-Ladesystem mit Leistungen von 30 kW bis 150 kW basiert gewöhnlich auf einer zweistufigen Umrichtung. Dabei werden Basis-Untereinheiten mit 15 kW bis 30 kW miteinander kombiniert, sodass sie zusammen eine Leistung von bis zu 150 kW bereitstellen. Ein einzelnes Ladegerät dieser Leistungsklasse wird in der Regel durch dreiphasigen Wechselstrom des jeweiligen Energieversorgers versorgt. Üblicherweise erfolgt die elektrische Trennung auf Systemebene aufseiten des DC-DC-Umrichters. Untereinheiten mit niedrigerer Leistung verleihen dem System zusätzliche Modularität und ermöglichen den Aufbau von Umrichtern aus diskreten Leistungskomponenten. Nachstehend finden Sie eine Systemdarstellung eines Ladegeräts für Elektrofahrzeuge von 30 kW bis 150 kW:

Topologien und Umrichtung

Ein AC-DC-System ist einem EMV-Filter nachgeschaltet, richtet Wechsel- in Gleichspannung um und verfügt in der Regel über einen gesteuerten Gleichrichter. Für diese Stufe wird entweder eine aktive Front-End-Topologie (AFE) der 2. Stufe oder eine Vienna-Gleichrichter-Topologie der 3. Stufe bevorzugt. Jede stellt eine Zwischenkreisspannung von 800 V bis 900 V sicher. Insbesondere der Vienna-Gleichrichter wird wegen seines besseren Wirkungsgrads häufig eingesetzt. Er ermöglicht auch die Verwendung von 600-V-Leistungsgeräten. Dank Komponenten wie 1200 V CoolSiC™ erfreut sich die Topologie mit aktivem Front-End der 2. Stufe mit Leistungsfaktorkorrektur zunehmender Beliebtheit. Die Möglichkeit, sie bidirektional zu betreiben, macht sie besonders interessant.

Die DC-DC-Umrichterstufe ist in zwei Systemen dargestellt: Gleichspannung in hochfrequente Wechselspannung auf der Primärseite des Trenntransformators und Gleichrichtung einer hochfrequenten Wechsel- in eine Gleichspannung auf der Sekundärseite. Bei den anwendbaren Topologien handelt es sich üblicherweise um resonante, hart schaltende, phasenverschobene Vollbrücken-Umrichter mit Schaltnetzteil. In dieser Umrichterstufe kommt häufig eine Topologie mit Resonanzumrichter und einer einzelnen Brücke (1200 V SiC) oder mit kaskadierten Brücken (600 V) zum Einsatz.