Hitachi und Hitachi Astemo haben eine kompaktere und energieeffizientere Wechselrichtertechnologie für Elektrofahrzeuge entwickelt

TOKIO, 25. Mai 2022 – (JCN Newswire) – Hitachi, Ltd (TSE: 6501) und Hitachi Astemo, Ltd. haben eine Basistechnologie für einen Dünnschicht-Wechselrichter entwickelt, der als Leistungswandler (Wechselrichter) sowohl Energieeinsparung als auch Miniaturisierung erreicht. für Elektrofahrzeuge (EVs). Diese Technologie vereinfacht die Stromverkabelung durch die Integration von Leistungshalbleitern(1), die die Stromversorgung mit Leiterplatten steuern. Im Vergleich zu herkömmlichen Produkten reduziert der Thin-Type-Wechselrichter den Energieverlust beim Schalten von Leistungshalbleitern um 30 % und ist etwa 50 %(2) kleiner. Das neue Design macht das Schweißen von Leistungshalbleitern und Stromkabeln überflüssig und die Anzahl der erforderlichen Komponenten und Montageprozesse wird ebenfalls reduziert. Dadurch werden über den gesamten Lebenszyklus des Wechselrichters, einschließlich des Produktionsprozesses, die CO2-Emissionen reduziert.

Hitachi und Hitachi Astemo werden ihre Bemühungen zur Kommerzialisierung der Dünnschicht-Wechselrichtertechnologie beschleunigen, und Hitachi wird zur Verwirklichung einer COXNUMX-neutralen Gesellschaft beitragen, indem es diese Technologie auf eine breite Palette von Anwendungen anwendet, darunter nicht nur Elektrofahrzeuge, sondern auch das Schnellladen von Elektrofahrzeugen Systeme und Energieübertragungssysteme.

Die Elektrifizierung von Automobilen schreitet rasch voran, da die Welt eine dekarbonisierte Gesellschaft anstrebt. Wechselrichter sind ein wesentlicher Bestandteil von Elektrofahrzeugen. Sie wandeln Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom um und steuern die Drehung des Motors. Wechselrichter sind auch wichtige Komponenten für die effektive Nutzung von Energie, darunter Schnellladesysteme für Elektrofahrzeuge und Stromübertragungssysteme für erneuerbare Energien. Da die Einführung von Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien in der Zukunft zunimmt, werden Wechselrichter mit herkömmlichen Strukturen größere Leistungshalbleiter und Peripheriekomponenten zur Steuerung der Stromversorgung benötigen, was den Energieverlust erhöhen und den Montageprozess erschweren wird.

Hitachi und Hitachi Astemo beliefern Kunden auf der ganzen Welt mit Wechselrichtern für verschiedene Anwendungen und haben nun die Basistechnologie für einen Thin-Type-Wechselrichter mit völlig anderer Struktur entwickelt. Die Funktionen sind wie folgt:

1. Technologie zur Integration von Leistungshalbleitern und Wechselrichterschaltungskomponenten in Leiterplatten

Wechselrichter bestehen aus Leistungshalbleitern, die große Ströme ein- und ausschalten, und Schaltungskomponenten, die große Ströme leiten. Da Leistungshalbleiter beim Anlegen hoher Ströme Wärme erzeugen, erfordern herkömmliche Strukturen eine separate Montage von Leistungshalbleitern und Wechselrichterschaltungskomponenten sowie deren Verbindung mit der Verkabelung. Dadurch ist die gesamte Wechselrichterstruktur komplex, was es schwierig macht, Energieverluste und die Größe des Wechselrichters zu reduzieren.

Hitachi und Hitachi Astemo haben nun eine Basistechnologie entwickelt, die das Problem der Wärmeerzeugung vermeidet, indem sie die Leistungshalbleiter auf einem gedruckten Verdrahtungssubstrat integriert, das die Komponenten der Wechselrichterschaltung enthält. Diese Technologie vereinfacht die Stromverkabelung im Wechselrichter und reduziert die Induktivität(3), was zu einer Reduzierung des Energieverlusts beim Ein- und Ausschalten der Leistungshalbleiter um 30 % und damit zu einer Reduzierung der Wärmeentwicklung führt. Auch die Größe des Wechselrichters konnte im Vergleich zu herkömmlichen Produkten erfolgreich um 50 % reduziert werden.

2. Montagetechnik zur Reduzierung der Anzahl der für die Montage erforderlichen Komponenten und Prozesse

Herkömmliche Wechselrichter verwenden viele Kupferplattenkomponenten, sogenannte Sammelschienen(4), um große Ströme an Leistungshalbleiter zu liefern, die durch Schweißen oder auf andere Weise verbunden werden müssen. Dies erforderte viele Teile und Montageprozesse, was eine Verbesserung der Produktionseffizienz erschwerte. Mit der Montagetechnologie werden Leistungshalbleiter und Schaltungskomponenten auf einer kompakten, leichten und dünnen Leiterplatte montiert, wodurch der Bedarf an Sammelschienen erfolgreich entfällt. Dadurch wurde der Produktionsprozess erheblich vereinfacht und die Anzahl der Komponenten und Montageschritte reduziert. Die Technologie reduziert den Energieverbrauch im Produktionsprozess und trägt zur Reduzierung der CO2-Emissionen über den Lebenszyklus des Wechselrichters bei.

(1) Halbleiter, die eine größere Strommenge leiten oder stoppen können als gewöhnliche Halbleiter. Als Material wurde hauptsächlich Si (Silizium) verwendet, aber die praktische Anwendung von SiC (Siliziumkarbid), das leistungsstark und energiesparend ist, schreitet voran. Der Aufbau des neu entwickelten Produkts basiert auf Si-Leistungshalbleitern, kann aber auch auf SiC angewendet werden.
(2) Im Vergleich zum konventionellen Produkt von Hitachi (100-kW-Klasse).
(3) Ein Wert, der die Größe der in der Verkabelung des Wechselstromkreises induzierten Spannung bestimmt. Eine große Induktivität führt zu einer Erhöhung der Stoßspannung und des Energieverlusts.
(4) Ein Leiter zum Führen eines großen Stroms.

Der entwickelte Wechselrichter wird auf der Automotive Engineering Exposition 2022 ausgestellt, die ab dem 25. Mai 2022 im Pacifico Yokohama stattfindet.

Über Hitachi, Ltd.

Hitachi treibt das Social Innovation Business voran und schafft mit Daten und Technologie eine nachhaltige Gesellschaft. Wir werden die Herausforderungen von Kunden und Gesellschaft mit Lumada-Lösungen lösen, die IT, OT (Operational Technology) und Produkte im Rahmen der Geschäftsstruktur Digital Systems & Services, Green Energy & Mobility, Connective Industries und Automotive Systems nutzen. Angetrieben durch Umweltfreundlichkeit, Digitalisierung und Innovation streben wir Wachstum durch die Zusammenarbeit mit unseren Kunden an. Der konsolidierte Umsatz des Unternehmens für das Geschäftsjahr 2021 (endet am 31. März 2022) belief sich auf 10,264.6 Milliarden Yen (84,136 Millionen US-Dollar), mit 853 konsolidierten Tochtergesellschaften und rund 370,000 Mitarbeitern weltweit. Weitere Informationen zu Hitachi finden Sie auf der Website des Unternehmens unter https://www.hitachi.com.

Über Hitachi Astemo, Ltd.

Hitachi Astemo strebt Geschäftserweiterung und technologische Innovation durch ein strategisches Geschäftsportfolio an, das aus dem Powertrain & Safety Systems-Geschäft, dem Chassis-Geschäft, dem Motorradgeschäft, dem Software-Geschäft und dem Aftermarket-Geschäft besteht. Hitachi Astemo setzt sich für die Schaffung sozialer, ökologischer und wirtschaftlicher Werte ein, indem es fortschrittliche Mobilitätslösungen bereitstellt, die zur Verbesserung von Sicherheit und Komfort sowie zum Umweltschutz beitragen, um eine nachhaltigere Gesellschaft zu schaffen. Dadurch tragen wir dazu bei, die Lebensqualität zu verbessern und Mehrwert für unsere OEM-Kunden zu schaffen.

Für weitere Informationen verwenden Sie das unten stehende Anfrageformular, um Kontakt mit der Research & Development Group, Hitachi, Ltd. aufzunehmen. Bitte geben Sie unbedingt den Titel des Artikels an. https://www8.hitachi.co.jp/inquiry/hqrd/news/en/form.jsp


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• Quelle: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/75404/3/