一、基于氮化鎵(GaN)的高效電能轉換技術
高頻開關降低損耗PI的PowiGaN™芯片采用GaN寬禁帶半導體材料,支持MHz級高頻開關(如InnoSwitch™-CP系列),將開關損耗降低50%以上,配合平面變壓器技術實現98%的轉換效率12。高頻特性同時縮小充電模塊體積達30%,契合車載充電機(OBC)的小型化需求。
多拓撲結構適配芯片內置半橋/反激式拓撲控制器(PowiPFC™和PowiPWM™),動態優化高壓快充場景下的電能傳輸路徑,減少中間轉換層級,系統綜合能效提升約15%。
二、高壓平臺適配與功率擴展
800V高壓母線支持通過1700V耐壓的InnoSwitch™3-AQ芯片,實現800V高壓母線至低壓系統的DC/DC高效轉換(效率>95%),匹配比亞迪1000V超充平臺,縮短30%-80% SOC充電時間至9分鐘。
多模塊并聯功率擴展支持充電樁模塊并聯控制技術,單充電樁最大功率可擴展至350kW(如5模塊并聯方案),滿足兆瓦級超充站建設需求。
三、智能功率管理優化
精準功率因數校正(PFC)HiperPFS-5系列芯片集成750V GaN開關,實現車載充電機前端PFC效率突破98%,降低諧波失真至<5%,減少電網負載壓力。
動態充電策略調控通過集成CAN/LIN通信接口,實時解析電池SOC、溫度等參數(如BMS數據),結合智能算法動態調整充電電流/電壓曲線,避免過充導致效率下降。
四、系統級集成與可靠性增強
集成化設計降本增效單芯片集成多路輸出功能(如驅動電路、采樣接口),減少外圍元件數量30%-50%,降低系統成本的同時提升功率密度至12W/cm³。
車規級安全冗余通過AEC-Q100認證的μDCDC應急電源模塊,在高壓斷電時維持關鍵系統供電,保障充電中斷場景下的安全冗余。
技術影響與行業價值
快充技術普惠化:PI方案推動22kW高功率OBC下沉至20萬元級車型(如比亞迪宋PLUS新能源),加速“充電9分鐘續航400公里”技術普及25;綠色能源協同:GaN與SiC技術的互補應用(GaN高頻、SiC耐大電流),助力350kW超充樁實現全生命周期碳排放降低40%。
通過高頻高效轉換、高壓平臺適配及智能化管理,PI芯片正在重構新能源汽車充電系統的效率邊界,為“充電像加油一樣快”的行業愿景提供底層技術支撐。