Hitachi en Hitachi Astemo ontwikkelden dunne invertertechnologie voor EV's die compacter en energiezuiniger is

TOKIO, 25 mei 2022 – (JCN Newswire) – Hitachi, Ltd (TSE: 6501) en Hitachi Astemo, Ltd. hebben basistechnologie ontwikkeld voor een dunne omvormer die zowel energiebesparing als miniaturisatie bereikt als stroomomvormer (omvormer) voor elektrische voertuigen (EV's). Deze technologie vereenvoudigt de stroombedrading door vermogenshalfgeleiders(1) te integreren die de stroomvoorziening regelen met printplaten. Vergeleken met conventionele producten vermindert de dunne omvormer het energieverlies wanneer vermogenshalfgeleiders worden geschakeld met 30% en is hij ongeveer 50%(2) kleiner. Het nieuwe ontwerp elimineert de noodzaak van het lassen van vermogenshalfgeleiders en vermogensbedrading, en het aantal vereiste componenten en assemblageprocessen wordt ook verminderd. Hierdoor wordt gedurende de gehele levenscyclus van de omvormer, inclusief het productieproces, de CO2-uitstoot verminderd.

Hitachi en Hitachi Astemo zullen de inspanningen versnellen om de invertertechnologie van het dunne type te commercialiseren, en Hitachi zal bijdragen aan de realisatie van een koolstofneutrale samenleving door deze technologie toe te passen op een breed scala aan toepassingen, waaronder niet alleen EV's maar ook EV-snelladen systemen en krachtoverbrengingssystemen.

De elektrificatie van auto's gaat snel vooruit terwijl de wereld streeft naar een koolstofarme samenleving. Omvormers zijn een essentieel onderdeel van EV's, ze zetten gelijkstroom van de batterij om in wisselstroom en regelen de rotatie van de motor. Omvormers zijn ook belangrijke componenten voor effectief gebruik van energie, waaronder snellaadsystemen voor EV's en energietransmissiesystemen voor hernieuwbare energie. Naarmate de introductie van EV's en hernieuwbare energie in de toekomst toeneemt, zullen omvormers met conventionele structuren grotere vermogenshalfgeleiders en perifere componenten nodig hebben om de stroomvoorziening te regelen, wat het energieverlies zal vergroten en het assemblageproces zal bemoeilijken.

Hitachi en Hitachi Astemo hebben omvormers voor verschillende toepassingen geleverd aan klanten over de hele wereld en hebben nu de basistechnologie ontwikkeld voor een dunne omvormer met een geheel andere structuur. De kenmerken zijn als volgt:

1. Technologie om vermogenshalfgeleiders en invertercircuitcomponenten te integreren met printplaten

Omvormers zijn samengesteld uit vermogenshalfgeleiders die grote stromen in- en uitschakelen, en circuitcomponenten die grote stromen geleiden. Omdat vermogenshalfgeleiders warmte opwekken wanneer er hoge stroom wordt toegepast, vereisen conventionele constructies een afzonderlijke montage van vermogenshalfgeleiders en invertercircuitcomponenten en hun verbinding met bedrading. Als gevolg hiervan is de gehele structuur van de omvormer complex, waardoor het moeilijk is om energieverlies en de omvang van de omvormer te verminderen.

Hitachi en Hitachi Astemo hebben nu een basistechnologie ontwikkeld die het probleem van warmteopwekking vermijdt door de vermogenshalfgeleiders te integreren op een gedrukt bedradingssubstraat waarin de componenten van het invertercircuit zijn verwerkt. Deze technologie vereenvoudigt de voedingsbedrading in de omvormer en vermindert de inductantie(3), wat resulteert in een vermindering van 30% van het energieverlies dat wordt gegenereerd wanneer de vermogenshalfgeleiders in- en uitschakelen, en dus de warmteontwikkeling vermindert. De grootte van de omvormer is ook met succes met 50% verkleind in vergelijking met conventionele producten.

2. Montagetechnologie om het aantal componenten en processen die nodig zijn voor montage te verminderen

Conventionele omvormers gebruiken veel koperen plaatcomponenten, rails(4) genaamd, om grote stromen te leveren aan halfgeleiders die moeten worden aangesloten door lassen of op een andere manier. Hiervoor waren veel onderdelen en assemblageprocessen nodig, waardoor het moeilijk was om de productie-efficiëntie te verbeteren. Met de montagetechnologie worden vermogenshalfgeleiders en circuitcomponenten gemonteerd op een compacte, lichtgewicht, dunne printplaat, waardoor rails met succes overbodig worden. Dit heeft het productieproces sterk vereenvoudigd, waardoor het aantal componenten en montagestappen is verminderd. De technologie vermindert het energieverbruik in het productieproces en draagt ​​bij aan de vermindering van de CO2-uitstoot gedurende de levenscyclus van de omvormer.

(1) Halfgeleiders die een grotere hoeveelheid stroom kunnen doorgeven of stoppen dan gewone halfgeleiders. Si (silicium) is voornamelijk als materiaal gebruikt, maar de praktische toepassing van SiC (siliciumcarbide), dat krachtig en energiebesparend is, gaat vooruit. De structuur van het nieuw ontwikkelde product is gebaseerd op Si-vermogenshalfgeleiders, maar kan ook worden toegepast op SiC.
(2) Vergeleken met het conventionele product van Hitachi (klasse 100 kW).
(3) Een waarde die de grootte van de geïnduceerde spanning in de bedrading van het AC-circuit bepaalt. Grote inductiviteit leidt tot een toename van de overspanning en energieverlies.
(4) Een geleider om een ​​grote stroom te geleiden.

De ontwikkelde omvormer zal worden tentoongesteld op de Automotive Engineering Exposition 2022 die vanaf 25 mei 2022 wordt gehouden in Pacifico Yokohama.

Over Hitachi, Ltd.

Hitachi stimuleert Social Innovation Business en creëert een duurzame samenleving met data en technologie. We zullen de uitdagingen van klanten en de samenleving oplossen met Lumada-oplossingen die gebruik maken van IT, OT (Operational Technology) en producten, onder de bedrijfsstructuur van Digital Systems & Services, Green Energy & Mobility, Connective Industries en Automotive Systems. Gedreven door groen, digitaal en innovatie streven we naar groei door samenwerking met onze klanten. De geconsolideerde inkomsten van het bedrijf voor het fiscale jaar 2021 (eindigend op 31 maart 2022) bedroegen in totaal 10,264.6 miljard yen ($ 84,136 miljoen USD), met 853 geconsolideerde dochterondernemingen en ongeveer 370,000 werknemers wereldwijd. Ga voor meer informatie over Hitachi naar de website van het bedrijf op https://www.hitachi.com.

Over Hitachi Astemo, Ltd.

Hitachi Astemo streeft naar bedrijfsverbetering en technologische innovatie door middel van een strategische businessportfolio die bestaat uit Powertrain & Safety Systems, Chassis, Motorcycle, Software en Aftermarket. Hitachi Astemo zet zich in voor het creëren van sociale, ecologische en economische waarde door geavanceerde mobiliteitsoplossingen te bieden die bijdragen aan het verbeteren van veiligheid en comfort, en aan milieubehoud om een ​​duurzamere samenleving te creëren. Op deze manier dragen we bij aan het verbeteren van de levenskwaliteit en het creëren van waarde voor onze OEM-klanten.

Gebruik voor meer informatie het onderstaande vragenformulier om contact op te nemen met de Research & Development Group, Hitachi, Ltd. Zorg ervoor dat u de titel van het artikel vermeldt. https://www8.hitachi.co.jp/inquiry/hqrd/news/en/form.jsp


Copyright 2022 JCN Newswire. Alle rechten voorbehouden. www.jcnnewswire.comHitachi, Ltd en Hitachi Astemo, Ltd. hebben basistechnologie ontwikkeld voor een dunne omvormer die zowel energiebesparing als miniaturisatie bereikt als stroomomvormer (inverter) voor elektrische voertuigen (EV's).

• Coinsmart. Europa's beste Bitcoin- en crypto-uitwisseling.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. GRATIS TOEGANG.
• CryptoHawk. Altcoin-radar. Gratis proefversie.
• Bron: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/75404/3/