Le 21 juin, lors du 2025 SMM (4ème) Congrès sur les systèmes de transmission électrique et Forum de l'industrie des moteurs de transmission - Forum sur les systèmes de transmission électrique automobile, organisé conjointement par SMM Information & Technology Co., Ltd. (SMM), Hunan Hongwang New Material Technology Co., Ltd., le gouvernement du district de Louxing et la zone de développement économique et technologique nationale de Loudi, Zhong Jingwen, expert en modules de transmission de Joyee Powertrain Systems Co., Ltd., a partagé ses points de vue sur le sujet « Plan de développement technologique pour les briques d'onduleurs de contrôle électrique ».
I. Planification des briques d'onduleurs
II. Présentation de la génération 1 des briques d'onduleurs
Présentation de la génération 1 des briques d'onduleurs (segment de faible puissance TPAK)
Il a également analysé des éléments tels que la présentation de la génération 1 des briques d'onduleurs (TPAK parallèle dans le segment de moyenne puissance), la présentation de la génération 1 des briques d'onduleurs (HPD dans le segment de haute puissance) et la présentation de la génération 1 des briques d'onduleurs (double contrôle électrique).
III. Présentation de la génération 2 des briques d'onduleurs
Analyse des besoins pour la génération 2 des briques d'onduleurs
Exigences pour l'amélioration des performances des briques d'onduleurs de la génération 2 :
• Faible inductance parasite pour réduire les pertes de commutation et s'adapter aux applications SIC ;
• Conception basée sur une plateforme à haute compatibilité (plateforme de tension, SIC et IGBT) ;
• Amélioration de la précision et de l'efficacité de la surveillance de la température de jonction ;
• Protection rapide contre les surintensités pour s'adapter aux applications SIC ;
• Dissipation thermique efficace et densité de puissance élevée ;
• Résistance accrue à la température de la jonction du module de puissance ;
• Optimisation des coûts.
Génération 2 des briques d'onduleurs
Brique d'onduleur pour plateforme de moyenne puissance (<150 kW) :
• Compatible avec les plates-formes 400 V et 800 V ;
• Compatible avec les modules de puissance IGBT et SIC.
Brique d'onduleur pour plateforme de haute puissance (<250 kW)
• Compatible avec les plates-formes 400 V et 800 V ;
• Compatible avec les modules de puissance IGBT et SIC.
Génération 2 des briques d'onduleurs - Conception à faible inductance parasite et encapsulage intégré des condensateurs
Conception à faible inductance parasite : conception optimisée des barres collectrices et du noyau pour les condensateurs de liaison continue, avec une inductance parasite contrôlée à <2 nH ; procédé de soudage laser pour les connexions des bornes des modules de puissance, avec une inductance parasite globale contrôlée à <5 nH.
Encapsulation intégrée des condensateurs : les condensateurs de liaison continue et les canaux d'eau du boîtier sont intégralement encapsulés, ce qui réduit efficacement les coûts, minimise l'encombrement et améliore les capacités de dissipation thermique du noyau.
• L'inductance parasite du système de bloc onduleur Gen2 peut être réduite à 8 nH, soit une diminution de 75 % par rapport à la Gen1 ; sous la même tension critique de pointe, les pertes de commutation sont réduites de 70 %, améliorant considérablement l'efficacité et la capacité de sortie des modules SIC.
Bloc onduleur Gen2 - Module de puissance
Détection de courant sans noyau intégrée : un système de détection sans noyau est utilisé pour l'échantillonnage du courant triphasé, éliminant les noyaux traditionnels et réduisant efficacement les coûts des capteurs ; la réduction de la taille du noyau et l'utilisation de la soudure laser pour les barres collectrices de cuivre triphasées peuvent raccourcir efficacement les dimensions des bornes triphasées.
Compatibilité : compatibilité des boîtiers IGBT et SIC ; compatibilité des boîtiers des plates-formes 800 V et 400 V.
Plate-forme haute puissance - HPD G3 : 470 V@≥560 Arms ; 900 V@≥460 Arms ; Tjmax 185 °C@SIC.
Plate-forme moyenne puissance - HPD SMALL : 470 V@≥560 Arms ; 900 V@≥320 Arms ; Tjmax 185 °C@SIC.
Prise en charge de la détection de température sur puce : prend en charge la capacité de détection de température sur puce, permettant une surveillance rapide, directe et efficace de la température de jonction et l'exécution de la protection.
Prise en charge de la détection de surintensité sur puce : les modules SIC ont une capacité de résistance aux courts-circuits plus faible ; la prise en charge de la détection de surintensité sur puce permet une protection rapide contre les conditions de surintensité et de court-circuit.
Présentation du bloc onduleur Gen3 (technologie d'encapsulation intégrée dans le circuit imprimé)
Présentation de la solution technique :
L'inductance parasite du module intégré est d'environ 3 nH, celle du système intégré est d'environ 6-8 nH ; l'inductance parasite du boîtier HPD est d'environ 8-10 nH ; celle du système HPD est d'environ 25-30 nH.
Les pertes dynamiques sont réduites d'environ 50 % par rapport au système HPD, avec une augmentation de 20 % de la sortie de courant pour la même surface de puce.
Coût total du module : l'encapsulation intégrée peut réduire les coûts d'environ 10-20 %, principalement grâce aux économies de surface de puce. (Prérequis : amélioration du rendement du processus d'intégration des circuits imprimés pour atteindre les niveaux de rendement de la production en série des circuits imprimés conventionnels.)
Coût du système de commande électrique : avec une augmentation de la densité de puissance et de l'intégration, il est possible de réduire davantage le coût du système de commande électrique.
Affichage de l'onduleur Gen3 (technologie d'emballage intégré aux circuits imprimés)
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