SiCパワーMOSFETの新x場は]充電スタンド
パワー半導のSiCがコスト高の点でその採がれている。SiC パワーMOSFETは高電圧などですでに使われているが、電気O動Z(EV)にはコスト高でインバータにはまだ採されていない。量という点でSiCの世主となりそうなのが、EVの]充電_での採だ(図1)。]充電_はクルマに搭載したバッテリパックに高圧をかけて電荷を電池に送り込む。
![図1 SiCパワーMOSFETを実△靴疹]充電スタンド j容量バッテリ搭載のEVZを10分度で80%充電できる スペインの莂納他攫泰x中 出Z:Ingeteam、bigD](/archive/editorial/technology/img/TFA200908-01a.jpg)
EVのcき所のkつが]充電である。EVはガソリンZと比べて走行{`が]いため、j量のバッテリを搭載して走行{`をnいでいるのが現Xだ。日O動Zの「リーフ」の初期のモデルや、BMWの「i3」のような1世代のEVのバッテリ容量は33kWh度しかなく、1vの充電で240km度しか走行{`がPびなかった。最Z発表されたトヨタO動ZのEVレクサス「UX300e」は400km走行できるというフレーズだが、54kWhというjきなバッテリを搭載している。同様に日の最新SUVのEVZ「アリア」では最j65kWhのバッテリを搭載、走行{`は最j450kmとなっている。90kWhのバッテリだと610kmの踉{`だ。EVメーカーのTeslaのクルマは最初からjきなバッテリを搭載するバッテリのプラットフォームを考えた設であり、走行{`不Bの問をあまり感じさせなかった。
要は、走行{`をPばすためにバッテリ容量をひたすらjきくしてきた。ところが反C、バッテリがjきくなった分だけZは_くなり充電時間も長くかかるようになった。牢屬暴偲鼎垢譴个茲い箸い考えもあるが、O瓩暴偲を導入するためのコストが余分にかかる。
そこで莂砲△觸偲泥好織鵐匹能偲纏間を]縮しよう、という考えが]充電_だ。スマートフォンではすでにその格が策定され、]充電_が普及している。このではGaNのパワー半導(HEMT)が普及し始めている。高電圧をかけると共に充電_を来並みのjきさに収めたいからだ。
R_メーカーのKeysight Technologyは、先日開した同社のTechnology Worldにおいて、]充電_のR定_「SL1047A Scienlab CDS High-Power」を発表した。この充電R定_を使えば、高出充電中のテストや相互接性の確認に要なテストを世c中の充電Y格に基づいて行うことができる。同社は、]充電_がこれからのEV充電スタンドに求められるとして、そのロードマップをWいている(図2)。
図2 KeysightがWく高]充電のロードマップ 出Z:Keysight Technology
現在、普及している充電スタンドは50kW(500V×100A)、あるいは150kWでは、電圧が500Vしかないため、]充電はMしい。EVZのバッテリは300〜350Vまで圧しているため、500V度の充電電圧では]には充電できない。これを400kW(1000V×400A)にすると10分度で80%充電(満充電の80%まで)が可Δ砲覆襦このためには、1000V、400Aを出するためのパワートランジスタが要になる。そこで、SiCが~望だというlだ。
SiC MOSFETを量しているInfineon Technologiesは、すでに]充電スタンドの実証実xを行っており、ここにO社のSiCパワーMOSFETを搭載している。InfineonはスペインのパワーエレクトロニクスメーカーIngeteam、および充電スタンド企業Repsol、充電\術サービスIBILとチームを組んだ。Infineonが提供するSiCパワーMOSFETは、CoolSiCと}ばれるチップで、EasyDUAL 2Bパッケージ(図3)にハウジングされている。このSiCパワーモジュールにはデュアル構成の1200V、オンB^6mΩのSiC MOSFETとNTC(Negative Temperature Coefficient)a度センサを集積している。
図3 InfineonのSiC パワーMOSFETを2個実△靴織僖奪院璽EasyDUAL 2B 出Z:Infineon Technologies
このモジュールパッケージが充電1に8個ずつ組み込まれている。]充電_にはIngeteamが}Xける400kW出のコンバータINGEREV RAPID ST400が搭載されている。実証実xは、2019Q10月にスペインのビスケー湾Zくの小さな都x、アバント・イ・シェルバナx内にあるEVトラックのドライブインの充電スタンドで進められてきた。この充電スタンドでは、交通量のHい高]O路A8タpいに4の]充電が設されており、EVトラック4を同時に充電できる。この実証実xを通して、W可Δ陛杜の最適な分配が実現され、充電開始からほとんど充電ξが落ちることなく、スムーズに充電ができた、とこのほどその成果を報告した(参考@料1)。
参考@料
1. 欧Δ悩任皀僖錺侫襪400kW級DC充電:CoolSiCで]充電スタンドを実現 (2020/07/08)