Репортаж от Wedoany，Немецкая компания Infineon Technologies AG недавно представила новый 1300-вольтовый карбидокремниевый силовой модуль серии HybridPACK™ Drive, предназначенный для тяговых инверторов электромобилей, повышающий максимальную температуру непрерывной работы автомобильного SiC-силового модуля до 205°C. Infineon заявляет, что существующие конструкции обычно допускают работу при максимальной температуре 175°C, а новый модуль увеличивает температурный диапазон на 30°C, что позволяет автопроизводителям и поставщикам первого уровня раскрыть более высокую пиковую и непрерывную выходную мощность в существующих архитектурах инверторов, а также снизить сложность терморегулирования в платформах нового поколения.
Тяговый инвертор является ключевым компонентом электроприводной системы электромобиля, отвечающим за преобразование постоянного тока аккумулятора в переменный ток, необходимый для работы электродвигателя. Силовой модуль работает в условиях высокого напряжения, больших токов и высоких температур, и его температурный предел напрямую влияет на непрерывную мощность инвертора, пиковую выходную мощность, конструкцию охлаждения и общую стратегию терморегулирования автомобиля. SiC-приборы, обладающие более высокой эффективностью переключения и меньшими потерями по сравнению с традиционными кремниевыми силовыми приборами, стали важным технологическим направлением для платформ с напряжением 800 В и выше. Повышение температуры непрерывной работы до 205°C, предпринятое Infineon, в первую очередь направлено на удовлетворение потребностей высоковольтных электроприводов в плотности мощности и тепловом запасе.
Infineon сообщает, что более высокая рабочая температура позволяет увеличить выходной ток до 15% по сравнению с существующими конструкциями, что напрямую приводит к повышению плотности мощности инвертора. Для платформ электромобилей повышение плотности мощности означает получение более высокой выходной способности в том же пространстве или снижение размеров и веса системы при сохранении тех же выходных характеристик. Для уже разработанных платформ инверторов, если размеры модуля, интерфейсы и занимаемая площадь остаются неизменными, автопроизводители и поставщики первого уровня могут провести модернизацию производительности без существенной перестройки архитектуры.
Еще одним ключевым моментом этого модуля является его совместимость с существующими платформами. Согласно заявлению Infineon, новый модуль сохраняет те же размеры, занимаемую площадь и интерфейсы, что обеспечивает бесшовную интеграцию в существующие платформы, снижая тем самым затраты на дорогостоящую переработку и продление циклов разработки. Для цепочки поставок автомобильной электроники такая «совместимая модернизация» имеет практическую ценность, поскольку цикл внедрения автомобильных компонентов длительный и включает верификацию, испытания на надежность, функциональную безопасность, тепловое моделирование, согласование с автомобилем и сертификацию серийного производства. Если силовой модуль может использовать зрелый корпус и интерфейсы, это поможет сократить время выхода на рынок для конструкций инверторов нового поколения.
Терморегулирование — еще один аспект, на который влияет это технологическое изменение. Инверторы электромобилей обычно полагаются на жидкостные охлаждающие пластины, контуры охлаждения, термоинтерфейсные материалы и общую систему терморегулирования автомобиля для поддержания температуры компонентов. После того как силовой модуль способен выдерживать более высокую температуру перехода, инженеры могут получить более высокую мощность при тех же условиях охлаждения или попытаться использовать меньшие или более простые системы охлаждения в новых конструкциях. Упрощение системы охлаждения влияет не только на стоимость, но и на вес автомобиля, компоновочное пространство и энергоэффективность. Infineon прямо упоминает, что более высокая устойчивость к температуре перехода способствует снижению стоимости системы, уменьшению веса автомобиля и повышению общей энергоэффективности.
Напряжение блокировки 1300 В соответствует требованиям более высоковольтных аккумуляторных платформ. Infineon заявляет, что это первый модуль в серии HybridPACK Drive с напряжением блокировки 1300 В, который позволяет повысить производительность, эффективность и надежность инвертора в сценариях с напряжением аккумулятора выше 900 В. По мере того как высококлассные электромобили и высокопроизводительные платформы исследуют аккумуляторные системы напряжением выше 900 В, силовые компоненты должны обеспечивать больший запас по напряжению для компенсации колебаний напряжения аккумулятора, рекуперативного торможения, переходных режимов и требований долгосрочной надежности. Сочетание более высокого напряжения блокировки и более высокой температурной устойчивости предоставит больше конструктивного пространства для электроприводных систем следующего поколения.
HybridPACK™ Drive — это серия силовых модулей Infineon для тяговых инверторов гибридных и чисто электрических автомобилей, охватывающая кремниевые и карбидокремниевые технологии. Согласно информации на китайском сайте Infineon, эта серия предназначена для тяговых инверторов легковых и коммерческих электромобилей, с диапазоном мощности от 100 кВт до 300 кВт, и отличается масштабируемым корпусом, простотой проектирования и автомобильной сертификацией. Ранее это семейство продуктов было расширено до классов 750 В и 1200 В, а новый SiC-модуль на 1300 В еще больше продвигает продуктовую линейку в сторону более высоковольтных платформ.
Первая модель с возможностью работы при 205°C, FS01M9R13A7MA2B, уже поступила на рынок. Infineon также заявила, что расширит возможности работы при 205°C на существующую комбинацию SiC-модулей на 1200 В серии HybridPACK Drive. Это означает, что 205°C — это не изолированная возможность отдельной модели, а потенциальное направление платформенной модернизации автомобильных SiC-модулей Infineon. Для автопроизводителей и поставщиков первого уровня платформенное расширение важнее, чем единичный продукт, поскольку разные модели автомобилей, уровни мощности и напряжения требуют повторно используемых комбинаций модулей.
Конкуренция в области карбидокремниевых силовых модулей переходит от этапа «повышения эффективности» к этапу комплексной конкуренции «высокая температура, высокое напряжение, высокая плотность мощности и стоимость системы». Следующий этап модернизации платформ электромобилей зависит не только от емкости аккумулятора и эффективности двигателя, но и от способности инвертора стабильно работать при более высоком напряжении, более высокой температуре и в более компактном пространстве. Возможность непрерывной работы при 205°C расширяет границы теплового проектирования, предоставляя автопроизводителям новую компонентную основу для перебалансировки между производительностью, стоимостью, весом и надежностью.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
