Силовые модули Infineon в автомобилях Hyundai и Kia с гибридным приводом
Крупнейший мировой производитель силовой преобразовательной техники Infineon совместно с автопроизводителями Hyundai и Kia разрабатывает и успешно внедряет системы электропитания для автомобилей с гибридным приводом.
На сегодняшний день Hyundai и Kia демонстрируют самые высокие темпы роста среди всех мировых автопроизводителей. Общее количество продаж ежегодно увеличивается, и быстрее всего растет недавно появившейся сектор рынка – автомобили с гибридным приводом. Почти все ведущие автопроизводители, в том числе Hyundai и Kia, уже вывели на рынок свои модели.
Создание эффективного гибридного привода означает применения новых для большинства автопроизводителей технологий, за этими технологиями Hyundai и Kia обратились к Infineon. Результатом совместной работы стал силовой модуль HybridPACK™1 , применяемый в настоящее время в автомобилях Hyundai Sonata Hybrid и Kia Optima.
Модуль HybridPACK™1 предназначен для построения импульсного преобразователя для питания тяговых электродвигателей мощностью до 30КВт от аккумуляторных батарей, а также рекуперации энергии при торможении, когда электродвигатели работают в качестве генераторов. Схема электропитания автомобилей с полностью гибридным приводом требует применения двух модулей HybridPACK. По результатам тестов, автомобиль с гибридным приводом на основе модуля HybridPACK расходует на 30% меньше топливапо сравнению с обычным автомобилем при одинаковых габаритах, массе, скорости движения, периодичности разгонов и торможений.
Силовые модули HybridPACK являются лидерами в своём классе. Их масса и габариты на треть меньше чем у ближайших аналогов. Будучи производителем силовых полупроводниковых приборов, Infineon применила в модулях HybridPACKсвои последние достижения. В частности, в качестве силовых диодов использованы так называемые emitter-controlled (управляемые по эмиттеру) диоды. Это новый тип силовых диодов, разработанный специально для применения в составе мощных IGBT транзисторов. По всем параметрам они превосходят своих предшественников, что позволяет снизить потери на нагрев корпуса транзистора. Благодаря высокому КПД модулей HybridPACK схема их охлаждения заметно упростилась. Силовые транзисторы и диоды в составе модуля HybridPACK способны пропускать токи до 400 А при максимальном рабочем напряжении 650 В. Сопротивление канала транзисторов в открытом состоянии составляет 1 мОм, падение напряжения между эмиттером и коллектором модуля при токе 400 А и температуре 125 °С не превышает 1,95 В. Конструктивно модуль HybridPACK выполнен на плоской медной подложке с применением изолирующих керамических теплопроводящих слоёв. Максимальная рабочая температура подложки 150 °С. Модуль имеет встроенный терморезистор для измерения температуры внутри корпуса. Для охлаждения может использоваться обычный воздушный радиатор с принудительным обдувом, либо радиатор с жидкостным охлаждением, в последнем случае, если охлаждающая жидкость берётся из контура охлаждения двигателя внутреннего сгорания, ее температуру необходимо точно контролировать. Время наработки на отказ в жёстком температурном режиме у модулей HybridPACK втрое больше чем у аналогов, при работе на максимальной мощности время наработки на отказ больше чем у аналогов в два раза. Модуль HybridPACK™1 — первый силовой модуль из линейки HybridPACK, более старшие представители линейки будут представлены Infineon в ближайшем будущем. В каталогах поставщиков модули HybridPACK™1 имеют название FS400R07A1E3, они доступны для покупателей в России.
