基于意法半导体 STDES-BCBIDIR 的 11 kW 双向电池充电器

STDES-BCBIDIR是一款11千瓦双向电池充电器，是工业和汽车领域高压充电的完整解决方案。它由两个功率级组成：一个PFC级和一个隔离的DC-DC级。PFC基于三相全桥拓扑结构。 由于谐振单元的外部连接，DC-DC部分的结构可以配置为DAB( Dual-Active-Bridge)或CLLC(Capacitor-inductor-inductor-Capacitor)拓扑。这两个阶段都基于ACEPACK DMT-32 SiC功率模块。该解决方案使用两个分别用于PFC和DC-DC级的控制板。控制板基于STM32G474RE微控制器。 PFC级的工作频率为70 kHz。DC-DC级分别在DAB或CLLC拓扑中以固定开关频率（100kHz）或可变开关频率（82至235 kHz）工作。 在直接模式下的设计实现了大于96%的系统峰值效率。

STDES-BCBIDIR由两个功率级和一个11 kW单磁组件组成，包括隔离变压器和谐振电感（CLLC）或隔离变压器和漏电感（DAB）。

HW 模组化结构由以下构建块组成：

• 带有ACEPACK DMT-32 SiC 电源模组的主电源板，用于PFC 级的六组拓扑M1P45M12W2-1LA，以及用于DC-DC 级两侧的两个全桥M1F45M12W2-1LA。除了电源模组之外，还包括大容量电容器、感测部分和辅助电源。
• 用于全桥和六组ACEPACK DMT-32 SiC 电源模组的驱动器板，基于STGAP2SiCD 用于SiC MOSFET 的电隔离4 A 双栅极驱动器。
• 基于STM32G474RE 系列微控制器的控制板，具有用于通讯和编程的连接器、用于调试和监控的测试点和状态指示器。
STDES-BCBIDIR 韧体

►场景应用图

意法半导体

►展示板照片

意法半导体

►方案方块图

意法半导体

►核心技术优势

– 高整合度的ACEPACK DMT-32电源模组 – 高频操作以减轻重量和尺寸 – 双向能力 – 透过增强的调变管理技术实现 DAB 软切换行为 – 峰值效率：大于 96%

►方案规格

1，PFC级：三相、二电平双向AC-DC功率转换器 额定标称交流电压：50Hz时为400 Vac 额定标称直流电压：800 Vdc 标称功率：11 kW 整流器模式：功率因数：PF>0.99浪涌电流控制和软启动 逆变器模式：有功和无功功率控制集成并网解决方案 2，DC-DC级：双有源桥（DAB）/CLLC功率转换器 标称直流输入电压：800V 标称直流输出电压：550至850 V DAB开关频率：100kHz CLLC开关频率范围：82至235 kHz