車載無線充電樁:固態電容快速充放電與熱管理實測案例
車載無線充電樁的挑戰:效率與散熱的雙重博弈
車載無線充電樁需在有限空間內實現高頻(100kHz~1MHz)能量傳輸,其DC-DC轉換模塊面臨兩大痛點:
快速充放電需求:50W以上功率要求電容紋波電流>5A,傳統電解電容ESR過高(>20mΩ)導致效率衰減>15%。
熱失控風險:高頻充放電引發電容溫升(ΔT>20℃),加速老化甚至引發故障。
平尚科技通過車規固態電容(AEC-Q200認證)與ISO 16750振動/溫度復合測試,確保電容在-40℃~150℃環境下穩定運行,為高功率無線充電樁提供底層硬件支持。
平尚科技技術方案:材料、結構與熱管理協同創新
1. 材料創新:復合導電聚合物與陶瓷基板
聚噻吩基固態電解質:電導率提升至300S/cm(傳統液態電解液僅50S/cm),ESR低至2mΩ@100kHz,支持8A紋波電流無衰減。
氮化鋁陶瓷基板:導熱系數達200W/m·K,熱量通過銅箔快速導出,表面溫升控制在5℃以內。
2. 結構優化:多極耳與蜂窩散熱設計
六極耳對稱布局:電流分布均勻性提升70%,峰值充放電效率達98%(15W→50W僅需0.5秒)。
蜂窩狀散熱孔陣:在電容封裝表面設計微孔陣列,散熱面積增加50%,配合導熱硅膠填充,熱阻降至0.8℃/W。
3. 熱管理實測:從仿真到裝車驗證
仿真模擬:通過ANSYS Thermal分析,平尚電容在50W工況下內部熱點溫度≤65℃(競品>85℃)。
實車測試:搭載于比亞迪海豹車型的無線充電樁,連續1小時50W輸出后電容溫升僅4.3℃,效率保持95%。
一、實測案例:平尚方案如何破解行業痛點
特斯拉Cybertruck無線充電模組:采用平尚35V/1000μF固態電容,紋波電流8A下ESR≤3mΩ,充電效率從88%提升至96%,溫升<5℃。
蔚來ET7 60W超快充系統:平尚電容支持15分鐘充至80%(手機端),通過ISO 16750振動測試(20G加速度),零結構失效。
小鵬G9雙模散熱方案:電容與散熱片集成設計,50W無線充電時表面溫度<40℃,用戶投訴率下降90%。
二、未來趨勢:高功率化與智能溫控融合
平尚科技正推進:
耐壓100V固態電容:適配800V高壓平臺,紋波電流承載能力突破12A@150℃。
AI動態溫控系統:通過NTC傳感器實時調節充放電頻率,實現“溫度-效率”自適應平衡,功耗降低30%。
技術亮點與數據支撐
效率對比:平尚固態電容充放電效率比競品高8%(實測50W工況)。
壽命測試:105℃/8A紋波電流下連續運行1000小時,容量衰減<3%。
認證保障:通過AEC-Q200與ISO 16750雙認證,高溫高濕測試(85℃/85%RH)失效率<0.1ppm。
平尚科技以固態電容為核心,通過材料革新、結構優化與車規級可靠性驗證,為車載無線充電樁提供高效率、低熱耗的解決方案。未來將持續深化高功率與智能化技術融合,推動無線充電系統向更高安全標準演進。