تحسين أداء السيارة الكهربائية: صندوق الطاقة المتكامل من onsemi لشركة فولكس فاجن

[ad_1]

دخلت onsemi في شراكة استراتيجية مع شركة Volkswagen AG (VW) لتزويد وحدات الطاقة والرقائق لحل عاكس الجر الشامل للسيارات الكهربائية (EV) لعائلة منصات VW القادمة. تعد هذه الرقائق جزءًا لا يتجزأ من تحسين النظام الأكبر، حيث تعالج محولات الجر الأمامية والخلفية لنماذج VW. في البداية، ستوفر شركة onsemi وحدات الطاقة العاكسة للجر EliteSiC 1200 V. تم تصميم هذه الوحدات لتكون متوافقة مع الدبوس، مما يبسط التكيف مع أنواع المحركات ومستويات الطاقة المختلفة. تتعاون فرق من الشركتين منذ أكثر من عام لتحسين وحدات الطاقة لمنصة الجيل التالي من السيارات الكهربائية. حاليًا، يتم تصنيع واختبار عينات ما قبل الإنتاج.

في مقابلة مع Power Electronics News، ناقش إنريكو كورتي، نائب الرئيس الأول لمبيعات أوروبا والشرق الأوسط وأفريقيا لدى onsemi، تأثير تعاونهم مع مجموعة فولكس فاجن على سوق السيارات الكهربائية. وشدد على أن سلسلة التوريد المتكاملة رأسيًا لشركة onsemi تعزز بشكل كبير الموقع التنافسي لشركة VW من حيث الابتكار وفعالية التكلفة.

وقال كورتي: “إن شركة onsemi هي واحدة من الشركات القليلة التي تم دمجها رأسيًا بما يكفي لتكون متجرًا شاملاً لجميع احتياجات أشباه موصلات الطاقة xEV”. “وهذا يعني أننا لا نوفر فقط أشباه موصلات الطاقة، ولكن أيضًا المكونات التي تشكل الأنظمة الفرعية في سيارة xEV.”

وأوضح كورتي كذلك أن التعاون مع onsemi يتجاوز تطوير أجهزة الطاقة من الجيل التالي. وأضاف: “عندما تعمل معنا، فإنك تتعاون لتطوير الجيل التالي من الحلول الأمثل لتطبيقات الطاقة الكهربائية الخاصة بك”. ويضمن هذا النهج الشامل أن تستفيد شركة فولكس فاجن من التكنولوجيا المتطورة وعمليات الإنتاج المبسطة.

حلول باور بوكس

استنادًا إلى وحدات EliteSiC M3e MOSFETs، يمكن لحل صندوق الطاقة الفريد من onsemi التعامل مع المزيد من الطاقة في حزمة أصغر، مما يقلل بشكل كبير من فقدان الطاقة.

إن دمج ثلاث وحدات نصف جسرية مثبتة على قناة تبريد يساهم بشكل كبير في أداء وموثوقية محولات الجر. عادةً، يتم تطوير المبردات بشكل مستقل من قبل العملاء، ويتم تصميم طريقة لدمج وحدات الطاقة مع المبرد. يمكن أن يؤدي هذا الأسلوب في بعض الأحيان إلى حلول غير مثالية ومخاوف تتعلق بالموثوقية في واجهة الوحدة/المبرد. ومع ذلك، من خلال توفير “صندوق الطاقة” حيث يتم دمج الوحدات مع المبرد من قبل نفس المورد، يمكن لـ onsemi تحسين تصميم المبرد لوحدة الطاقة بشكل أفضل واختبار التجميع المكتمل قبل الشحن. يعمل هذا التكامل على تحسين أداء وموثوقية الحل.

وقال كورتي: “من خلال توفير “صندوق الطاقة” حيث يتم دمج الوحدات مع المبرد من قبل نفس المورد، فإننا قادرون على تحسين تصميم المبرد لوحدة الطاقة بشكل أفضل وكذلك اختبار التجميع الكامل قبل الشحن”. “يعمل هذا على تحسين أداء الحل وموثوقيته.”

والنتيجة هي زيادة الأداء، والتحكم بشكل أفضل في الحرارة، وزيادة الكفاءة – وهذا سيمكن السيارات الكهربائية من السفر لمسافة أكبر بشحنة واحدة. وباستخدام الحل المتكامل، ستتمكن مجموعة فولكس فاجن من اعتماد المنصات القادمة المستندة إلى EliteSiC بسهولة، لتظل في طليعة ابتكارات السيارات الكهربائية.

فيما يتعلق بمستويات الطاقة المحددة التي يمكن أن يتعامل معها حل صندوق الطاقة المعتمد على كربيد السيليكون من onsemi، أوضح كورتي أن شركة VW تعمل على تطوير عائلة من منصات السيارات الكهربائية، وأن onsemi تتفهم احتياجاتها لكل متغير. لقد طوروا حلاً قابلاً للتطوير ليناسب هذه الاحتياجات. نظرًا لأن جزءًا كبيرًا من التكلفة يرتبط برقائق EliteSiC داخل وحدة الطاقة، فقد سهلت onsemi قياس تيار الوحدة وتقييمات الجهد الكهربي وتكنولوجيا الرقائق دون التأثير على عامل الشكل الخاص بها. يتيح ذلك لمصممي شركة فولكس فاجن استخدام نفس حل صندوق الطاقة بدءًا من السيارات الصغيرة المدمجة وحتى شاحنات البيك أب كاملة الحجم مع الحد الأدنى من التأثير على التصميم العام لعاكس الجر.

وقال كورتي: “نظرًا لأن جزءًا كبيرًا من التكلفة يرتبط برقائق EliteSiC داخل وحدة الطاقة، فقد جعلنا من السهل قياس تيار الوحدة وتقييمات الجهد الكهربي وتكنولوجيا الرقائق دون التأثير على عامل الشكل الخاص بها”. “يسمح هذا لمصممي شركة فولكس فاجن باستخدام نفس حل صندوق الطاقة بدءًا من السيارات الصغيرة المدمجة وحتى شاحنات البيك أب كاملة الحجم مع الحد الأدنى من التأثير على التصميم العام لعاكس الجر.”

العاكس

لكي تصبح السيارات الكهربائية منتشرة في كل مكان، يجب عليها أن توفر نطاقات قيادة أطول، وبطاريات بأسعار معقولة، وأوقات شحن أسرع. مع وصول السيليكون إلى حدوده النظرية، تنتقل الصناعة إلى كربيد السيليكون (SiC) لإلكترونيات الطاقة نظرًا لفجوة نطاقه الأوسع، ومجاله الكهربائي العالي، والتوصيل الحراري الفائق. تحقق الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة القائمة على SiC خسائر أقل، وترددات تحويل أعلى، وكثافة طاقة أكبر من مكونات السيليكون.

يعد عاكس الجر، الذي يشغل المحرك، أمرًا بالغ الأهمية لأنه يحدد نطاق السيارة قبل الحاجة إلى إعادة الشحن. بالإضافة إلى ذلك، يقوم الشاحن الموجود على متن الطائرة بإعادة شحن البطارية، مع إمكانية الشحن بشكل أسرع من خلال مدخلات طاقة أعلى.

تتطلب المركبات الكهربائية ثلاثة أنواع من الوحدات الإلكترونية لتحويل الطاقة: محولات DC/DC للإلكترونيات ذات الجهد المنخفض، ومحولات الجر DC/AC لتشغيل المحركات الكهربائية، ومحولات AC/DC لإعادة شحن البطارية من استعادة طاقة الكبح ومحطات الشحن.

يؤدي استبدال التصميمات القائمة على السيليكون بأجهزة SiC إلى تبسيط تصميم الدوائر، وزيادة كثافة الطاقة وكفاءتها، وتقليل عدد الأجزاء والحجم والوزن والتكلفة. الخصائص الفريدة لـ SiC تجعلها مثالية لتلبية متطلبات السوق الجديدة، بما في ذلك أنظمة الشحن السريع القوية التي توفر مئات الكيلووات من الطاقة.

المنشور تحسين أداء السيارة الكهربائية: صندوق الطاقة المتكامل من onsemi لفولكس فاجن ظهر لأول مرة على Power Electronics News.

[ad_2]