前言

戶外電源主要面向露營、自駕、移動辦公和家庭應急等場景,內部通常由電池組、BMS保護板、雙向逆變模塊、DC-DC轉換電路、USB快充模塊以及顯示控制模塊組成。隨著產品容量和輸出功率持續提升,高壓逆變、PFC、雙向充放電等環節對功率器件的效率、耐壓和熱性能提出了更高要求。

SiC碳化硅功率器件具備高耐壓、低損耗、耐高溫等特性,適合應用在高壓、高效率電力轉換場景中。此前SiC器件已較多應用于光伏逆變器、車載電源、服務器電源等領域,在戶外電源產品中,也開始出現在部分高壓功率轉換環節。

采用SiC功率器件的戶外電源匯總

下面是已拆解戶外電源中,明確采用SiC功率器件的產品匯總,排名不分先后,按品牌首字母排序。

產品覆蓋DJI大疆、EcoFlow正浩兩個品牌,器件類型包括SiC MOSFET和SiC二極管。其中,大疆POWER 1000 Mini采用新潔能碳化硅MOS,正浩睿RIVER 3 Plus采用華潤微碳化硅二極管。

DJI大疆POWER 1000 Mini戶外電源DYM1000M

大疆POWER 1000 Mini是一款1度電級便攜戶外電源,內置1008Wh磷酸鐵鋰電池,逆變器額定輸出功率1000W,并支持1200W超頻輸出。產品支持市電、行車、太陽能、USB-C等多種補能方式,可覆蓋戶外供電、家庭應急以及無人機電池補能等場景。

拆解顯示,大疆POWER 1000 Mini內部采用雙向逆變模塊,相關模塊采用硬膠灌封,用于提升防塵、防潮和結構穩定性。在功率器件方面,這款產品的高壓開關管采用新潔能NCES75P042D7碳化硅MOS,耐壓750V,導阻42mΩ,采用TO263-7L封裝。該器件應用于整機功率轉換系統,用于實現高效率、高可靠輸出。

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EcoFlow正浩睿RIVER 3 Plus戶外電源

正浩睿RIVER 3 Plus是一款600W級戶外電源,內置286Wh磷酸鐵鋰電池,支持600W輸出和1200W升維驅動,并可通過加電包擴展續航。產品支持交流輸入、太陽能、車充等補能方式,USB-C接口支持100W快充,面向輕量露營、移動辦公和短時應急備電等場景。

拆解顯示,正浩RIVER 3 Plus的雙向逆變模塊相關功率器件位置覆蓋導熱墊,用于加強運行過程中的熱量傳導。在SiC器件部分,這款產品采用兩顆華潤微CRXL06D065G2碳化硅二極管,規格為650V、6A,采用TO-252-2封裝,與其他功率器件共同組成其高壓功率轉換系統。

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總結

從這兩款戶外電源拆解案例可以看到,SiC功率器件在戶外電源中的應用已經出現。大疆POWER 1000 Mini采用SiC MOSFET,應用在雙向逆變模塊高壓開關環節;正浩RIVER 3 Plus采用SiC二極管,與氮化鎵芯片、IGBT搭配,用于高壓功率轉換系統。

目前已拆解的戶外電源中,不少千瓦級和2度電級產品仍以硅MOS、超結MOS、IGBT、氮化鎵器件為主。隨著戶外電源繼續向更高輸出功率、更快補能速度和更高轉換效率演進,SiC MOS、SiC二極管以及GaN器件有望在高壓逆變、PFC、雙向充放電等環節獲得更多應用。