大联大友尚集团推出基于ST产品的11kW双向电池充电器方案

IC设计圈

大联大控股宣布，其旗下友尚推出基于意法半导体（ST）STDES-BCBIDIR产品的11kW双向电池充电器方案。

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图示1-大联大友尚基于ST产品的11kW双向电池充电器方案的展示板图

随着电动汽车和工业储能系统的快速发展，高效且可靠的双向充电技术正逐渐成为业界的焦点。在这一背景下，大联大友尚基于ST STDES-BCBIDIR产品推出11kW双向电池充电器方案。该方案搭载先进的功率转换技术，能够在储能系统与电网之间实现高效的能量转换，从而有效平衡电网负荷，提高能源利用率。

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图示2-大联大友尚基于ST产品的11kW双向电池充电器方案的场景应用图

STDES-BCBIDIR是ST旗下一款完整的双向电池充电器解决方案。其由PFC和隔离的DC-DC级两种功率级组成。PFC基于三相全桥拓扑结构，工作频率为70kHz，可以确保高效且稳定的能量输入。并且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，以满足不同条件下的高效能量转换。在DAB拓扑中，DC-DC级以固定的100kHz开关频率工作，而在CLLC拓扑中，则可在82kHz至235kHz之间调整开关频率。
# r3 x9 q  L- m  D在硬件方面，STDES-BCBIDIR由主电源板、驱动板和控制板组成。其中，主电源板集成ACEPACK DMT-32 SiC电源模组，其中包括用于功率因数校正（PFC）级的六组拓扑M1P45M12W2-1LA模块，以及用于DC-DC级两侧的两个全桥M1F45M12W2-1LA模块。除了这些电源模组，主电源板还配备大容量电容器、感测电路和辅助电源，以确保稳定和高效的电力供应。驱动板专为全桥和六组ACEPACK DMT-32 SiC电源模组设计，其采用基于STGAP2SiCD的电隔离4A双栅极驱动器，确保SiC MOSFET的高效运行。控制板基于STM32G474RE系列微控制器，配备用于通信和编程的连接器，以及用于调试和监控的测试点和状态指示器，可实现全面的系统监控与管理。
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图示3-大联大友尚基于ST产品的11kW双向电池充电器方案的方块图

除此之外，方案还提供可升级的固件，其具有可靠性和安全性的附加功能。在软、硬件的协同创新下，本方案的系统峰值效率超过96%，实现了能源利用与成本控制的双重优化。
9 j* Q  g8 z3 T9 B* @- C$ w8 J/ Y8 \  g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；
• 通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%。
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方案规格：

• 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400Vac；
• 额定标称直流电压：800Vdc；
• 标称功率：11kW；
• 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。
• 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：550V至850V；
• DAB开关频率：100kHz；
• CLLC开关频率范围：82kHz至235kHz。