基于意法半導體 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基于三相全橋拓撲結構。 由于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。這兩個階段都基于ACEPACK DMT-32 SiC功率模塊。該解決方案使用兩個分別用于PFC和DC-DC級的控制板。控制板基于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于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，用于PFC 級的六組拓撲M1P45M12W2-1LA，以及用于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。
? 用于全橋和六組ACEPACK DMT-32 SiC 電源模組的驅動器板，基于STGAP2SiCD 用于SiC MOSFET 的電隔離4 A 雙柵極驅動器。
? 基于STM32G474RE 系列微控制器的控制板，具有用于通訊和編程的連接器、用于調試和監控的測試點和狀態指示器。
STDES-BCBIDIR 韌體

?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：大于 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并網解決方案 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開關頻率范圍：82至235 kHz