联合电子最新推出CharCON U6.2——基于矩阵变换器拓扑与双向GaN的新一代车载充配电单元方案。在实现6.8kW/L高功率密度、97%峰值效率的同时,将产品重量降至4kg以下,Z向高度进一步压缩至43mm,为“多合一”电驱集成与紧凑型车身布局提供了更大设计自由度。
技术突破
从"轻母线"到"矩阵变换器"的架构跃迁
2026年,国内电动汽车充电系统面临三重挑战:
空间极致压缩:多合一电驱系统要求OBC 的高度低于45mm,传统两级式拓扑已逼近物理极限;
双向充放电刚需:V2L、V2G场景普及,要求OBC必须具备高效双向能量流动能力;
成本持续承压:800V平台渗透率提升,成本居高不下。
当行业仍在"两级式"与"单级式"之间权衡时,CharCON Gen6创新性采用矩阵变换器(Matrix Converter)拓扑,并首次引入双向GaN芯片与驱动芯片的SIP合封方案,实现架构与器件层面的双重突破。
三大核心优势
体积、效率、成本最优解
小型化:功率密度6.8kW/L,Z高度仅43mm
矩阵变换器拓扑是实现极致小型化的关键所在:
省去直流母线电容:矩阵拓扑直接实现AC-DC/DC-AC单级变换,彻底取消电解电容,减小体积、提高寿命;
取消PFC电感:矩阵拓扑自然实现功率因数校正功能;
GaN高频驱动:双向GaN器件支持240kHz开关频率,磁性元件体积进一步缩减,为43mm超薄高度提供物理基础。
高效率:峰值效率97%
效率是核心KPI,通过"拓扑减法+器件升级"实现效率跃升:
单级拓扑减少开关损耗:矩阵变换器仅需一级功率变换,较两级式减少50%高频开关管数量,从源头降低导通损耗与开关损耗;
双向GaN低损特性:零反向恢复、低导通电阻,在240kHz高频下仍保持高效率。
产品成本优化
通过拓扑简化与高频化,实现"器件增量与系统减量抵消"的成本优化:
矩阵变换器拓扑提供具有竞争力的成本方案:
省去电解电容、PFC电感及其配套电路
减少功率器件数量
降低电容寿命失效带来的售后成本
具有超高性价比的GaN高频特性
磁件体积缩小38%,铜线/磁芯用量下降
散热器尺寸缩减,机械料成本降低
客户获益
超薄设计,适配多合一集成:
43mm 高度+200mm长度,可无缝嵌入电驱多合一系统,助力车企实现"六合一""七合一"集成方案落地。
双向充放电,拓展用车场景:
矩阵拓扑天然支持能量双向流动,配合双向GaN器件,可实现:
V2L(Vehicle to Load):6.6kW对外放电,满足露营、应急供电。
V2G(Vehicle to Grid):电网互动,参与削峰填谷。
无电解电容,全寿命周期可靠:
产品寿命不再受限于电容电解液干涸,匹配整车15年/30万公里设计目标。
成本竞争力:
整机成本较传统两级式方案低10%,助力主机厂控制800V平台成本。
技术兼容性
电网适应性:
内置分级浪涌吸收EMC设计,应对复杂电网工况。
电池友好性:
100Hz电流纹波脉动充电,缓解电池极化,延长电芯循环寿命。
规划与展望
从CharCON 5U的两级式SiC,到CharCON 5U+的单级式GaN,再到CharCON Gen6的矩阵变换器双向GaN方案,联合电子在车载充配电单元领域完成"三年三级跳"。矩阵变换器拓扑与双向GaN的结合,不仅是对现有OBC架构的颠覆,更是对"高压化、集成化、双向化"行业趋势的前瞻布局。
未来,随着1200V GaN技术成熟,CharCON Gen6架构可进一步升级至全GaN方案,全面适配800V高压平台,持续引领车载充电技术演进。
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