Press "Enter" to skip to content

Силовой модуль для тяговых инверторов электромобилей мощностью от 80 до 100 кВт

Глобальная тенденция к электрификации транспортных средств привлекла повышенное внимание к разработке экономичных тяговых инверторов, которые преобразуют энергию аккумуляторной батареи электромобиля в механическую энергию движения с помощью тягового электродвигателя. Этот ключевой компонент напрямую влияет на ходовые характеристики, запас хода и надежность электрокара. В этом контексте выбор модуля питания играет важную роль — разработчики системы ищут модуль наилучшего размера с оптимальной площадью и требуемой производительностью.

Чтобы удовлетворить эту потребность, Infineon Technologies представила силовой модуль мощностью от 80 до 100 кВт: HybridPACK DC6i. Это модуль из шести блоков, предназначенный для гибридных и небольших аккумуляторных электромобилей, сочетает в себе IGBT EDT2 компании с пакетными технологиями, обеспечивающими компактность, хорошее управление температурным режимом при сниженных материальных затратах и простоту установки.

В портфеле Infineon HybridPACK DC6i занимает промежуточное положение между семейством HybridPACK1 и более мощным семейством приводов HybridPACK. Новый модуль имеет такую же площадь (7,2 × 14 см), что и HybridPACK1 — на 25% меньше, чем HybridPACK Drive, — но доступная выходная мощность выше более чем на 50%.

Новый HybridPACK DC6i от Infenion позволит повысить мощность электромобилей

В то время как HybridPACK1 использует технологию IGBT3 от Infineon, HybridPACK DC6i оснащен IGBT-транзисторами компании  EDT2, автомобильной конструкцией ячейки Micro-Pattern Trench-Field-Stop, оптимизированной для электрических трансмиссий. Он обеспечивает напряжение блокировки 750 В, кратковременную расширенную рабочую температуру 175 ° C и устойчивость к короткому замыканию. По словам Infineon, компромисс между коммутационными потерями и потерями проводимости оптимизирован для реального ездового цикла с «отличными» потерями мощности при небольшой нагрузке, что приводит к повышению эффективности на 20% по сравнению с предыдущим поколением IGBT3.

Infineon также отмечает, что плотность тока HybridPACK DC6i в сочетании с его прочностью и повышенным блокирующим напряжением обеспечивает надежную работу инвертора в суровых условиях окружающей среды. Чипсет оптимизирован для работы с частотой коммутации (ШИМ) в диапазоне 10 кГц.

Новый модуль имеет шесть винтовых соединителей для конденсатора промежуточного контура по сравнению с двумя в семействе HybridPACK1. Это позволяет создать низкоиндуктивную конструкцию с паразитной индуктивностью 15 нГн.

Жидкостное охлаждение

Infineon также утверждает, что HybrickPACK DC6i оптимизирует затраты на жидкостное охлаждение с помощью опорной плиты с ленточным соединителем. Как и большинство мощных автомобильных IGBT-модулей, он имеет прямое жидкостное охлаждение. Запатентованная Infineon опорная плита с волновым охлаждением обеспечивает рентабельный отвод тепла с тепловым сопротивлением перехода от кристалла IGBT к жидкости 0,17 кВт. Опорная плита изготовлена из медного (Cu) материала с никелевым (Ni) покрытием.

Для силовых модулей с непосредственным жидкостным охлаждением рекомендованная смесь охлаждающей жидкости должна быть 50% воды и 50% этиленгликоля. Жидкая смесь должна обеспечивать достаточное количество антифриза для условий применения. Замораживание жидкости приведет к пластической деформации питания модуля опорной плиты и может привести к утечке жидкости и / или отказу изоляции. Также важно убедиться, что тип жидкости с ее защитой от коррозии совместим с материалом пластины (в данном случае медь с никелевым покрытием).

Силовой модуль элетрокара один из важнейших элементов

DC6i был разработан с расчетом на крупносерийное производство: ножки PressFIT и дополнительные механические направляющие элементы позволяют установить плату драйвера затвора за несколько секунд по сравнению с традиционной выборочной пайкой, которая требует «более одной минуты». Технология PressFIT предлагает возможность надежного монтажа силовых модулей без пайки в соответствии с требованиями бессвинцовой технологии.

Низкое электрическое и тепловое контактное сопротивление делает контакт пригодным для широкого диапазона токов и применений. По словам Infineon, экологические испытания показывают, что вибрационные нагрузки и климатические условия не оказывают отрицательного влияния на сопротивление контакта, которое является результатом газонепроницаемого контакта и высокого контактного усилия. Высокие удерживающие силы контакта не зависят от допусков отверстий на печатной плате. Это также снижает усилия, необходимые для механического крепления.

HybridPACK DC6i полностью соответствует стандарту AQG324 для автомобильных силовых модулей. AQG324 — это «Европейские квалификационные требования для силовых модулей для использования в преобразователях силовой электроники в транспортных средствах». Основываясь на бывшем немецком LV 324 («Аттестация модулей силовой электроники для использования в компонентах автомобилей — Общие требования, условия испытаний и испытания»), директива ЕС определяет общую процедуру для определения характеристик испытаний модулей, а также испытаний на окружающую среду и срока службы силовых электронных модулей для автомобильной промышленности.

Текущая версия AQG324 (12 апреля 2018 г.) ориентирована на силовые модули на основе кремния, а будущие версии, которые будут выпущены, также будут охватывать новые силовые полупроводники из карбида кремния (SiC) и нитрида галлия (GaN) с широкой запрещенной зоной.

Новый HybridPACK DC6i находится в производстве и будет доступен у дистрибьюторов в сентябре 2020 года.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *