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 Hyundaiи Kia обратились к Infineon. Результатом совместной работы стал силовой модуль HybridPACK™1 , применяемый в настоящее время в автомобилях HyundaiSonataHybrid и KiaOptima.
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, Infineonприменила 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 IGBTтранзисторов. 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 HybridPACKспособны 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 Infineonв ближайшем будущем. В каталогах поставщиков модули HybridPACK™1 имеют название FS400R07A1E3, они доступны для покупателей в России.