Changan Automobile使用Navitas Technology推出了首个基于GAN的OBC

Changan Automobile介绍了它声称是世界上第一个基于硝酸盐(GAN)的商业镀镀金(GAN)的机载充电器(OBC)技术平台，该平台集成到新推出的Qiyuan E07电动汽车中。该国最古老的汽车制造商之一已经实施了Navitas半导体的高功率GAN设备，以提高车辆充电系统的功率密度和效率。

Changan Qiyuan E07建立在Changan的SDA平台上，是原始的电动SUV拾音器混合动力车。它运行由三元锂电池驱动的单一运动和双运动系统。双运动版本提供598 hp(440 kW)，达到210 km/h，但单摩托车变体可提供343 hp(252 kW)。有关电池容量和范围的详细信息尚不清楚。

该车辆配备了高级LIDAR和相机，可确保高级驾驶员辅助功能。出色的功能是其低地球轨道卫星连接性，可连续互联网访问。

Changan声称，基于GAN的OBC在充电和放电方面的效率为96%，功率密度为每升6 kW。该公司还预测，较高的效率可能会延长汽车的终生驾驶范围约10,000公里。长坦还强调了可能降低成本的另一个重要因素。据该企业称，与标准OBC解决方案相比，该汽车的用户在其一生中的充电成本下降了15–20%。

由于GAN技术可以允许更小，更轻，高效的设计，因此其在电动汽车电力电子中的接受正在收集蒸汽。相对于常规的基于硅的组件，GAN晶体管的开关损失减少了，有助于解释更好的一般系统性能。尽管基于GAN的OBC一直在开发中，但Changan的商业整合标志着汽车行业的转折点。

这种变化符合更多的一般行业趋势，即电动汽车中的较小电力转换系统和更高的效率。随着制造商试图最大化能源使用和充电基础设施，预计GAN技术在下一代EV设计中变得越来越重要。

Navitas技术

尽管GAN FET的门具有非常脆弱的门，但在同一软件包内集成一个最佳的门驱动程序有助于减少此漏洞。 GAN IC确保适当的门控制，防止损坏并提高可靠性。

Navitas的Gansafe Power ICS展示了此策略，因为它们在高温和长时间运行时间的挑战性电动汽车情况下提供了强劲的性能。这些第四代基于GAN的IC具有连续的650 V操作具有800 V峰值的能力，并结合了栅极驱动控制(零栅极源环电感)，感应和关键保护功能，以提供最安全的GAN动力设备在行业中。

gansafe允许将上转速度和关闭速度修改为简化EMI合规性。内置的安全元素包括超快速的短路保护(50 ns之内)，2 MHz开关和2 kV ESD保护，在离散的GAN晶体管中未发现。

Gansafe IC通过使用Toll(R DS(ON)=35-98MΩ)和Tolt(R DS(ON) =25-98MΩ)包装提供良好的热性能。 Tolt软件包具有顶部冷却，以最大的热量散热，从而支持高电流用途并简化热管理(图3)。

电动汽车的gan：提高效率和范围

与传统的基于硅的电力电子相比，作为电动汽车(EV)，硝酸盐(GAN)的主要宽带半导体材料(EVS)提供了更好的效率，功率密度和热稳定性。这些好处有助于降低系统重量，增加一般性能并扩展EV范围。

对于重要的电动汽车，使用此类板载充电器(OBC)，高压(HV-to-LV)DC/DC转换器以及动力总成集成，GAN能够在较高的开关频率下运行较低的动力损失的能力使它成为合适的。 GAN可以在OBC中提高效率和功率密度，从而降低尺寸和充电时间。 GAN在HV-TO-LV DC/DC转换器中驱动低能损失，紧凑，高性能解决方案。

尽管SIC在诸如牵引逆变器(800V系统)之类的高功率应用中占主导地位，但GAN在中型汽车应用中有效竞争，特别是在48V-400V系统中。 Gan-On-Si技术目前是最广泛采用的，该行业从6英寸到8英寸的晶圆过渡以提高生产可伸缩性。但是，需要解决8英寸晶圆的晶圆弓和外在缺陷等挑战。

电动汽车开发的一个很大的趋势是基于GAN的动力总成系统的整合，该系统通过删除重复的硬件来降低重量并提高效率。 GAN适用于Totem-Pole PFC，CLLC和LLC共振DC/DC转换器，其高速开关，零反向恢复以及超过100 V/NS开关速度的可能性。随着汽车技术的开发，规模经济和彻底的可靠性测试不断上升，将有助于更多地推动接受。

OBC在电动汽车充电和采用中的作用

电动汽车(EV)的充电时间不仅取决于路边充电基础设施，还取决于车辆的载载充电器(OBC)功能。宽带盖(WBG)材料的进步已使充电速度的显着提高，路边充电器从慢速1(3.3 kW)到超快速的DC充电器(最高350 kW)。高压体系结构(MC标准中最多1,250 V - 大型充电系统)需要额定额定值为2300 V的电源设备，而硅碳化硅(SIC)则出现为关键启用器。

但是，有效的充电也取决于OBC，该OBC将交流电源转换为高压直流进行电池存储。虽然800 V电池系统需要1,200 V SIC设备，但氮化炮(GAN)非常适合最多650 V的系统中的OBC。Navitas等公司正在促进基于GAN的OBC技术，具有单层集成的驱动器和控制功能，提高了效率和效率和效率和效率，并且减少组件计数。

尽管EV接受是快速的，但扩大充电基础架构仍然存在困难。研究表明，“电荷焦虑”不是范围限制，可以降低消费者的信心。电动汽车必须具有350英里的范围，如果要激发主流采用，则必须有20分钟的费用，因此强调需要对OBC和路边充电技术进行持续改进。