?車載無(wú)線充電設(shè)備：固態(tài)電容高頻散熱與壽命優(yōu)化實(shí)踐

隨著新能源車對(duì)高功率無(wú)線充電需求的激增，車載充電樁需在85kHz~150kHz高頻場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)高效能量傳輸，同時(shí)確保極端溫度環(huán)境下的長(zhǎng)壽命運(yùn)行。作為諧振電路的核心儲(chǔ)能元件，固態(tài)電容的散熱性能與高頻穩(wěn)定性直接決定充電效率與系統(tǒng)可靠性。東莞市平尚電子科技有限公司（平尚科技）通過(guò)AEC-Q200與IATF 16949雙認(rèn)證的固態(tài)電容及散熱優(yōu)化方案，為行業(yè)提供了高功率無(wú)線充電的技術(shù)標(biāo)桿。

新能源充電樁

高頻散熱挑戰(zhàn)：溫升與壽命的零和博弈

無(wú)線充電樁的DC-AC逆變模塊需在高頻下工作，傳統(tǒng)電解電容因ESR高（＞20mΩ@100kHz）、熱阻大，易導(dǎo)致局部溫升超80℃，引發(fā)容量衰減甚至起火風(fēng)險(xiǎn)。以某客戶的22kW無(wú)線充電樁為例，其電容在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)溫升達(dá)75℃，壽命從標(biāo)稱的1萬(wàn)次循環(huán)驟降至3000次，充電效率從95%降至88%。平尚科技的固態(tài)電容采用納米碳管摻雜導(dǎo)電高分子材料，結(jié)合銅基板嵌入式散熱設(shè)計(jì)，ESR低至1mΩ@100kHz，溫升壓縮至45℃，壽命延長(zhǎng)至20萬(wàn)次，充電效率恢復(fù)至98%。

車規(guī)級(jí)技術(shù)路徑：材料與結(jié)構(gòu)的雙重突破

平尚科技的固態(tài)電容通過(guò)三大核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)高頻散熱與壽命優(yōu)化：

1.導(dǎo)電高分子材料：電導(dǎo)率?高達(dá)5000S/m，較傳統(tǒng)電解液提升50倍，ESR降低至1mΩ@100kHz，高頻損耗減少80%；

2.三維散熱架構(gòu)：銅基板與真空微通道散熱技術(shù)結(jié)合，熱?阻降至5℃/W，150℃滿載工況下溫升＜15℃；

3.冗余電路設(shè)計(jì)：雙電容并聯(lián)布局，單點(diǎn)失效時(shí)備用電容1?ms內(nèi)無(wú)縫接管負(fù)載，確保充電零中斷。

固態(tài)電容

全場(chǎng)景車規(guī)測(cè)試：從實(shí)驗(yàn)室到極端工況驗(yàn)證

平尚科技構(gòu)建“高功率無(wú)線充電極限測(cè)試平臺(tái)”，覆蓋新能源車典型場(chǎng)景：

高頻動(dòng)態(tài)負(fù)載測(cè)試：模擬30kW?瞬時(shí)功率沖擊（脈寬2ms），電容電壓跌落＜±2%，溫升＜20℃；

復(fù)合應(yīng)力老化：-40℃冷啟動(dòng)+150?℃高溫+50G振動(dòng)同步加載（ISO 16750），容值漂移＜±0.5%，失效率＜0.01%；

EMC輻射驗(yàn)證：10米法?暗室（CISPR 25）測(cè)試顯示，5.8GHz頻段輻射噪聲降低30dB，通過(guò)Class 5限值。

某頭部新能源車企采用該方案后，充電樁效率從90%提升至98%，MTBF（平均無(wú)故障時(shí)間）從3000小時(shí)延長(zhǎng)至5萬(wàn)小時(shí)，并通過(guò)ISO 26262 ASIL-C功能安全認(rèn)證，量產(chǎn)良率達(dá)99.8%。

無(wú)線充電樁

技術(shù)前瞻：碳化硅協(xié)同與智能熱管理

為應(yīng)對(duì)下一代50kW超高功率無(wú)線充電需求，平尚科技推出“SiC器件+智能電容”集成方案：

碳化硅協(xié)同設(shè)計(jì)：SiC MOSFET的?200kHz高頻開(kāi)關(guān)與固態(tài)電容低ESR特性結(jié)合，系統(tǒng)損耗降低35%，功率密度提升至8kW/L；

AI溫控策略：內(nèi)置溫度傳感器通過(guò)CA?N總線實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)散熱風(fēng)扇與電容充放電速率，溫升再降10℃；

區(qū)塊鏈溯源：電容生產(chǎn)數(shù)據(jù)（如材?料批次、工藝參數(shù)）上鏈存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)全生命周期可追溯，質(zhì)控效率提升90%。

其原型產(chǎn)品已通過(guò)某車企48小時(shí)滿負(fù)荷測(cè)試（50kW連續(xù)輸出），電容溫升穩(wěn)定在25℃以內(nèi)。

在新能源車無(wú)線充電向高功率、高可靠性邁進(jìn)的進(jìn)程中，平尚科技通過(guò)AEC-Q200與IATF 16949雙認(rèn)證的固態(tài)電容及散熱優(yōu)化方案，為行業(yè)定義了高頻散熱與長(zhǎng)壽命的技術(shù)標(biāo)桿。從材料革新到智能化協(xié)同，平尚科技正以創(chuàng)新實(shí)力推動(dòng)車載能源管理的邊界拓展，為未來(lái)“無(wú)感補(bǔ)能”生態(tài)的普及奠定核心基石。

審核編輯 黃宇