Hitachi et Hitachi Astemo ont développé une technologie d'onduleur de type mince pour les véhicules électriques qui est plus compacte et économe en énergie

TOKYO, 25 mai 2022 - (JCN Newswire) - Hitachi, Ltd (TSE : 6501) et Hitachi Astemo, Ltd. ont développé une technologie de base pour un onduleur de type fin qui permet à la fois la conservation de l'énergie et la miniaturisation en tant que convertisseur de puissance (onduleur) pour les véhicules électriques (VE). Cette technologie simplifie le câblage de puissance en intégrant des semi-conducteurs de puissance(1) qui contrôlent l'alimentation avec des cartes de circuits imprimés. Par rapport aux produits conventionnels, l'onduleur de type mince réduit de 30 % la perte d'énergie lors de la commutation des semi-conducteurs de puissance et est environ 50 %(2) plus petit. La nouvelle conception élimine le besoin de souder les semi-conducteurs de puissance et le câblage d'alimentation, et le nombre de composants et de processus d'assemblage requis est également réduit. Par conséquent, tout au long du cycle de vie de l'onduleur, y compris le processus de production, les émissions de CO2 sont réduites.

Hitachi et Hitachi Astemo accéléreront leurs efforts pour commercialiser la technologie des onduleurs de type mince, et Hitachi contribuera à la réalisation d'une société neutre en carbone en appliquant cette technologie à un large éventail d'applications, y compris non seulement les VE mais aussi les VE à recharge rapide. systèmes et systèmes de transmission de puissance.

L'électrification des automobiles progresse rapidement alors que le monde vise une société décarbonée. Les onduleurs sont un composant essentiel des véhicules électriques, convertissant le courant continu de la batterie en courant alternatif et contrôlant la rotation du moteur. Les onduleurs sont également des composants importants pour l'utilisation efficace de l'énergie, y compris les systèmes de recharge rapide pour les véhicules électriques et les systèmes de transmission de puissance pour les énergies renouvelables. À mesure que l'introduction des véhicules électriques et des énergies renouvelables augmentera à l'avenir, les onduleurs dotés de structures conventionnelles nécessiteront des semi-conducteurs de puissance et des composants périphériques plus grands pour contrôler l'alimentation, ce qui augmentera la perte d'énergie et compliquera le processus d'assemblage.

Hitachi et Hitachi Astemo ont fourni des onduleurs pour diverses applications à des clients du monde entier et ont maintenant développé la technologie de base pour un onduleur de type mince avec une structure complètement différente. Les fonctionnalités sont les suivantes :

1. Technologie pour intégrer des semi-conducteurs de puissance et des composants de circuit inverseur avec des cartes de circuits imprimés

Les onduleurs sont composés de semi-conducteurs de puissance qui activent et désactivent les courants importants et de composants de circuit qui conduisent les courants importants. Étant donné que les semi-conducteurs de puissance génèrent de la chaleur lorsqu'un courant élevé est appliqué, les structures conventionnelles nécessitent un assemblage séparé des semi-conducteurs de puissance et des composants du circuit inverseur et leur connexion avec le câblage. En conséquence, toute la structure de l'onduleur est complexe, ce qui rend difficile la réduction des pertes d'énergie et de la taille de l'onduleur.

Hitachi et Hitachi Astemo ont maintenant développé une technologie de base qui évite le problème de génération de chaleur en intégrant les semi-conducteurs de puissance sur un substrat de câblage imprimé qui incorpore les composants du circuit onduleur. Cette technologie simplifie le câblage de puissance à l'intérieur de l'onduleur et réduit l'inductance(3), entraînant une réduction de 30 % de la perte d'énergie générée lors de l'allumage et de l'extinction des semi-conducteurs de puissance, et donc la génération de chaleur. La taille de l'onduleur est également réduite avec succès de 50 % par rapport aux produits conventionnels.

2. Technologie de montage pour réduire le nombre de composants et de processus nécessaires à l'assemblage

Les onduleurs conventionnels utilisent de nombreux composants en plaque de cuivre appelés jeux de barres (4) pour fournir des courants importants aux semi-conducteurs de puissance, qui doivent être connectés par soudage ou par d'autres moyens. Cela nécessitait de nombreuses pièces et processus d'assemblage, ce qui rendait difficile l'amélioration de l'efficacité de la production. Grâce à la technologie de montage, les semi-conducteurs de puissance et les composants de circuit sont montés sur une carte de câblage imprimée compacte, légère et mince, éliminant avec succès le besoin de jeux de barres. Cela a grandement simplifié le processus de production, réduisant le nombre de composants et les étapes d'assemblage. La technologie réduit la consommation d'énergie dans le processus de production et contribue à la réduction des émissions de CO2 tout au long du cycle de vie de l'onduleur.

(1) Semi-conducteurs capables de transmettre ou d'arrêter une plus grande quantité d'énergie que les semi-conducteurs ordinaires. Le Si (silicium) a été principalement utilisé comme matériau, mais l'application pratique du SiC (carbure de silicium), qui est à haute performance et économe en énergie, a progressé. La structure du produit nouvellement développé est basée sur des semi-conducteurs de puissance Si, mais elle peut également être appliquée au SiC.
(2) Par rapport au produit conventionnel d'Hitachi (classe 100 kW).
(3) Une valeur qui détermine l'amplitude de la tension induite dans le câblage du circuit AC. Une grande inductance entraîne une augmentation de la surtension et de la perte d'énergie.
(4) Un conducteur pour transporter un grand courant.

L'onduleur développé sera exposé à l'Automotive Engineering Exposition 2022 qui se tiendra à Pacifico Yokohama à partir du 25 mai 2022.

À propos de Hitachi, Ltd.

Hitachi est le moteur de l'entreprise d'innovation sociale, créant une société durable grâce aux données et à la technologie. Nous résoudrons les défis des clients et de la société avec les solutions Lumada en tirant parti de l'informatique, de l'OT (technologie opérationnelle) et des produits, sous la structure commerciale de Digital Systems & Services, Green Energy & Mobility, Connective Industries et Automotive Systems. Poussés par l'écologie, le numérique et l'innovation, nous visons la croissance grâce à la collaboration avec nos clients. Les revenus consolidés de la société pour l'exercice 2021 (clos le 31 mars 2022) ont totalisé 10,264.6 84,136 milliards de yens (853 370,000 millions de dollars US), avec XNUMX filiales consolidées et environ XNUMX XNUMX employés dans le monde. Pour plus d'informations sur Hitachi, veuillez visiter le site Web de la société à l'adresse https://www.hitachi.com.

À propos de Hitachi Astemo, Ltd.

Hitachi Astemo poursuit l'amélioration de ses activités et l'innovation technologique grâce à un portefeuille d'activités stratégiques composé de l'activité Powertrain & Safety Systems, de l'activité Châssis, de l'activité Motos, de l'activité Logiciels et de l'activité Aftermarket. Hitachi Astemo s'engage à créer de la valeur sociale, environnementale et économique en fournissant des solutions de mobilité avancées qui contribuent à améliorer la sécurité et le confort, et à préserver l'environnement pour créer une société plus durable. Ce faisant, nous contribuons à améliorer la qualité de vie et à créer de la valeur pour nos clients OEM.

Pour plus d'informations, utilisez le formulaire de demande ci-dessous pour contacter le groupe de recherche et développement, Hitachi, Ltd. Veuillez vous assurer d'inclure le titre de l'article. https://www8.hitachi.co.jp/inquiry/hqrd/news/en/form.jsp


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