前言

户外电源主要面向露营、自驾、移动办公和家庭应急等场景,内部通常由电池组、BMS保护板、双向逆变模块、DC-DC转换电路、USB快充模块以及显示控制模块组成。随着产品容量和输出功率持续提升,高压逆变、PFC、双向充放电等环节对功率器件的效率、耐压和热性能提出了更高要求。

SiC碳化硅功率器件具备高耐压、低损耗、耐高温等特性,适合应用在高压、高效率电力转换场景中。此前SiC器件已较多应用于光伏逆变器、车载电源、服务器电源等领域,在户外电源产品中,也开始出现在部分高压功率转换环节。

采用SiC功率器件的户外电源汇总

下面是已拆解户外电源中,明确采用SiC功率器件的产品汇总,排名不分先后,按品牌首字母排序。

产品覆盖DJI大疆、EcoFlow正浩两个品牌,器件类型包括SiC MOSFET和SiC二极管。其中,大疆POWER 1000 Mini采用新洁能碳化硅MOS,正浩睿RIVER 3 Plus采用华润微碳化硅二极管。

DJI大疆POWER 1000 Mini户外电源DYM1000M

大疆POWER 1000 Mini是一款1度电级便携户外电源,内置1008Wh磷酸铁锂电池,逆变器额定输出功率1000W,并支持1200W超频输出。产品支持市电、行车、太阳能、USB-C等多种补能方式,可覆盖户外供电、家庭应急以及无人机电池补能等场景。

拆解显示,大疆POWER 1000 Mini内部采用双向逆变模块,相关模块采用硬胶灌封,用于提升防尘、防潮和结构稳定性。在功率器件方面,这款产品的高压开关管采用新洁能NCES75P042D7碳化硅MOS,耐压750V,导阻42mΩ,采用TO263-7L封装。该器件应用于整机功率转换系统,用于实现高效率、高可靠输出。

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EcoFlow正浩睿RIVER 3 Plus户外电源

正浩睿RIVER 3 Plus是一款600W级户外电源,内置286Wh磷酸铁锂电池,支持600W输出和1200W升维驱动,并可通过加电包扩展续航。产品支持交流输入、太阳能、车充等补能方式,USB-C接口支持100W快充,面向轻量露营、移动办公和短时应急备电等场景。

拆解显示,正浩RIVER 3 Plus的双向逆变模块相关功率器件位置覆盖导热垫,用于加强运行过程中的热量传导。在SiC器件部分,这款产品采用两颗华润微CRXL06D065G2碳化硅二极管,规格为650V、6A,采用TO-252-2封装,与其他功率器件共同组成其高压功率转换系统。

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总结

从这两款户外电源拆解案例可以看到,SiC功率器件在户外电源中的应用已经出现。大疆POWER 1000 Mini采用SiC MOSFET,应用在双向逆变模块高压开关环节;正浩RIVER 3 Plus采用SiC二极管,与氮化镓芯片、IGBT搭配,用于高压功率转换系统。

目前已拆解的户外电源中,不少千瓦级和2度电级产品仍以硅MOS、超结MOS、IGBT、氮化镓器件为主。随着户外电源继续向更高输出功率、更快补能速度和更高转换效率演进,SiC MOS、SiC二极管以及GaN器件有望在高压逆变、PFC、双向充放电等环节获得更多应用。