对话:探讨电动汽车OBC、DC/DC

军事要闻 阅读(1981)

对我们来说,主要原因是目前新能源汽车对OBC和DC/DC的功率密度要求越来越高。OBC从3.3千瓦增加到6.6千瓦,然后又增加到11千瓦,但体积并不大,这使得整个模块的功率密度越来越大。因此,该装置越来越难以解决散热问题。

大众电子有限公司在这方面采用了多功能一体化设计:包括磁性材料、导热材料、导电材料、金属屏蔽材料和吸波材料的选择和使用。进行系统设计和仿真:包括电磁仿真、热仿真和可靠性测试。此外,大众还建立了汽车标准实验室,以满足新能源汽车零部件的需求。

明普许郎悦:热设计在两个方面取决于变压器铁芯。B值(磁感应强度)设置合理,铁芯适合在屏蔽下工作。一方面,设定合理的δB,使铁芯的温升不太高。另一方面,对于铜线或铜箔,电流密度和趋肤效应的设计应合理,以免绕组温升变化过大。此外,出于设计考虑,可以通过软件模拟控制温升,然后进行样品测量比较。对于材料选择,应在工作频率下选择合适的磁芯,即应考虑具有磁芯特性的合适工作频率范围。

斯皮特刘季云:现在,平板变压器主要被使用。一些传统变压器可能仍然存在,但它们越来越少。平板变压器的性能稍高,故障较少。然而,传统变压器在使用一段时间后可能会有一些问题。变压器的保修期一般为2-3年,汽车的保修期至少为10年以上。

麦基杨文斌:从我们磁性部件制造商的角度来看,热设计是为了解决散热问题。有几种方法可以解决这个问题:第一,常见的方法是将产品的卷绕铜片像鱼骨一样延伸,这样装置的热量可以用延伸的铜片导出。另一方面,由于特殊条件,新能源热油脂通过注胶注入,壳体用于散热。

一维新能源王国军:我最关心磁性设备的新材料和新技术。我想知道这些产品在中国的发展现状和水平。有没有新的技术和材料可以促进行业的后续发展?

斯皮特刘季云:现在有许多种主要的新材料,如电线、磁芯、热油脂等。热油脂的话绝对是为了寻找具有最佳导热性的产品。目前,大多数汽车使用水冷技术,许多设备和模块是集成的。其目的是减少振动、空间和成本,同时也会对设备产生一些影响。对于相同的磁芯,输出功率越高,成本越低。因为影响电动汽车发展的原因之一是续航里程,所以电池容量的发展趋势肯定是越来越大,充电速度也越来越快,所以功率越大越好,对每种材料的要求也会越来越高。

康灿鑫能源谢根华:汽车仪表级设备价格相对较高。半导体器件等商品来源不太容易找到,也没有多少汽车仪表级变压器制造商拥有更好的技术。行业内优秀变压器企业的技术有哪些新的变化或突破?

杭州铁城章宗:我想知道平板变压器、电感和电容的分布是否有更好的解决方案或技术创新。

仲达电子文程波:我们注重在选材上验证其可靠性,在设计上有质量控制计划,在组装和绕组模块化设计上注重过程可靠性。

王世伟,云路,青岛:在生产技术方面,我们主要从细分设计和生产设计两个方面进行提炼。在设计方面,我公司目前主要与福州大学合作。这类似于从电磁模拟、铜铁损比、热模拟、均匀散热等方面优化性能设计

如果下游方案在设计的中后期阶段最终确定,磁性器件制造商改变一些工艺或一些生产方案将会更加麻烦,因为为了降低温度升高,许多磁性器件的气隙已经在许多部分打开,并且工艺变得越来越复杂。因此,我们仍然希望在项目建立之初,大家能够共同开发,以更合理、更简单的方式满足升温等不同技术指标的要求。

徐明普郎悦:首先,你必须满足车载电子设备的要求。你必须通过美国原子能委员会的认证,通过美国原子能委员会的各种汽车试验,所用的材料也必须达到要求的等级。我们生产的平板变压器的小电流部分采用印刷电路板设计。大电流次级绕组采用铜片设计。这是将印刷电路板和铜片结合在一起,然后通过针将它们连接起来。这也是平板变压器的一种设计方法。对于小电流的普通印刷电路板,大电流采用铜箔,最大电流可达数百安培。

主持人卞亚奇:OBC和DC/DC制造商现在更喜欢哪种磁芯?

奥蒂电气控制吴建霞:变压器主要由铁、硅和铝制成。

麦基杨文斌:不同的磁芯有不同的抗饱和能力,而且有一定的范围。铁氧体抗饱和能力弱,铁粉芯抗饱和能力强。

青岛云路王世伟:如果用于车辆DC/DC供电,采用平面方案,一般采用平面磁芯,如PQI磁芯。因为我们通常愿意使用高度更短、长度和宽度更大的磁芯类型。由于其横截面积相对较大,绕组空间相对较大,我们希望减少绕组层数。例如,具有平坦化结构如均衡器的核心具有更好的散热性能。高高度磁芯需要缠绕多层,散热效果差,如PQ、EE等结构类型的磁芯。

康灿鑫能源谢根华:至于磁芯的选择,我想不用说哪一个肯定是最好的。可根据设计的实际需要选择。一些设计模块要求器件满足高电流电阻和节省空间的要求,可以选择平面变压器。

Tian村(中国)聂英发:目前,PQ和EQ的使用相对较多,其他结构相对较少。

徐明普郎悦:我认为PQ和EQ都是合适的。首先,其横截面积相对较大,并且其屏蔽效果相对较好,这在形状方面是有利的。同时,还应注意该产品的材料和工作范围。PQ、EQ形磁芯是DC/DC、OBC内部能量转换,目前主要选用的方法。由于其大的横截面积,变压器的功率密度可以更高。将来,该设备将是扁平的。情商可以是平的,但PQ不能是平的。

我对汽车制造商在选择型号时的建议是要满足车载电子设备的小尺寸、高工作频率、高功率密度、高可靠性和温升的要求。当然,选择必须符合汽车法规的要求。

舍弗勒集团高级系统工程师何学智:随着新能源汽车的逐渐普及,OBC和DC/DC的发展趋势是什么?

仲达电子文程波:目前,三种电源的整合将成为电动车电子控制的未来发展趋势。我想知道的是,这一技术趋势中存在哪些技术障碍,对组件有哪些要求?

康灿新能源谢根华:是的,从目前的角度来看,三大能源的整合可能会朝着这个趋势发展。对于设备制造商来说,变化不应太大,技术门槛也不应太高。

一维新能源王国军:物理集成必须有两种能力,OBC设计和DC设计能力。目前,能够同时掌握这两种设计能力企业并不多。很少有企业实施集成方案。大多数实施集成方案的企业都是主流企业和主制造商。小企业没有这种能力。从技术角度来看,后期集成可能会提前带来一些不可预测的问题。在同样的条件下

奥蒂电气控制吴建霞:这三家电力公司现在基本上是有限责任公司拓扑,大多数金属氧化物半导体使用650伏,功率因数校正部分有一个碳化硅二极管。

Fareo动力系统陈明:在软件层面,VCU(车辆控制器)的广泛通信将被加密。对于三大电力公司来说,也有必要确保信号的传输。应该考虑电子元件的故障。一些硬件也会对组件的性能和体积提出相应的要求。

青岛云路王世伟:当模块制造商供应不同的汽车制造商时,由于整车制造商的安装尺寸不同,模块制造商需要针对同一款6.6千瓦功率段产品为不同的汽车制造商设计不同的方案。同时,由于尺寸不同,设备制造商也将在满足相同电气性能的前提下满足安装尺寸规则。目前,新能源汽车的产量与燃料汽车相比相对有限,因此企业生产少量这种生产需求和变化有点困难。

目前,我们在OBC和DC/DC的主要合作厂商是新锐和富特,我们也与汇川和美光有合作。对于OBC和DC/DC,基本参数主要是输入电压、传输电流、拓扑、输出范围、频率等。我认为最好有一些尺寸范围的要求,例如OBC和DC/DC内部模块的设计,为磁性设备保留多少空间,以及是否有任何新的变化或改进。如果这些情况事先得到沟通和理解,一些方案将更快地实施。

事实上,我们都知道不同的汽车品牌和型号为OBC和DC/DC模块预留了不同的空间,因此很难实现统一。事实上,设备制造商和模块制造商都希望实现统一和标准化。如果行业或国家机构有统一的标准计划,对模块制造商和设备制造商来说会方便得多。

杭州富特周朝顺:是的,这种标准不统一的问题每个企业都会遇到。在目前条件下,只能按照行业中下游制造商的要求来做。

麦基杨文斌:目前的供应商采购平台非常分散。如果集中发展,那么这种竞争力就会相对提高很多。到一天结束时,零部件都将按照标准化进行规划,每个人的竞争力都会相应提高。

无论哪家汽车制造商,无论是驱动电源还是OBC模块,它们都是独立的,彼此不兼容。根据目前的情况,各大制造商提出了不同的问题。如果我们能统一和标准化,我们就能展示我们各自的优点。

此外,按照标准化模式生产也可以减少供求矛盾。没有计划的定制会导致生产中大量枯燥的材料,不利于降低成本。

痰盂刘春轩:我们同时做6.6千瓦和3.3千瓦,我们的市场份额相当高。我们每次向OBC制造商提供不同的要求,主要是因为他们提供不同的汽车公司和型号。这里反映的问题是设备的体积、效率和温度实际上是不同的,所以我们目前所做的基本上是定制的,这直接影响到成本。

明普许郎悦:标准化也是我们关注的焦点,我们希望在未来推动这一技术方向的发展,因为标准化可以降低开模成本。

一维新能源王国军:在大多数情况下,制造商定制开模也会导致成本增加,并进一步增加未来更换供应商的难度。目前,许多企业仍在借用原有方案,我们也希望新方案能有助于解决这一瓶颈。目前,许多企业依赖于产品总量,对定制产品的实际需求有限。定制只会影响整个行业。如果每个人都同时朝这个方向走,就能促进通用产品的发展。

王世伟,云路,青岛:由于整车制造商生产的变化,有些订单没有明显的规律性和计划性。模块制造商在收到整车制造商的需求后,立即向部件制造商发出订单。然而,会有

康灿鑫能源谢根华:这种问题是新能源汽车产业上下游的共同问题。目前这是不可避免的。这是这个行业的混乱。汽车制造商还指示汽车电源制造商向设备制造商发布供应要求。由于实际订单数量很少,而且是长期合作良好的客户,因此当客户提出时,设备制造商必须尽可能满足其要求,因此难度更大。

奥蒂电气控制吴建霞:我希望将来尽可能成为平台,只需要根据不同的客户更换外壳。

Fareo动力系统陈明:不同的原始设备制造商会有不同的平台,并且会有不同的标准。这么快就达到统一的标准是绝对不可能的,但是统一将是未来工业实践的方向,但不可能这么快就达到。

杭州铁城张主任:目前所需的磁芯是根据产品的要求设计的,每个家庭的设计都有所不同。这不仅仅是看一个产品,而是看产品的实际需求。目前,我们希望提高磁集成和功率密度。相关制造商可以帮助我们进行设计。中国哪些材料更适合发展高功率密度和高集成度?

迈斯鲍尔研发部门李经理:我们也更关心如何提高磁性元件的功率密度,完善磁集成,以满足我们汽车仪表产品的需求。

McGee杨文斌:在模拟设计阶段,通过集成电感和电子变压器,磁集成可以降低空间利用率,提高器件功率密度,最高可达1万亿。

田村(中国)聂英发:据我所知,我仍然希望在未来看到更多体积小、性价比高的磁性器件。随着氮化镓功率半导体频率的提高,下游汽车及相关汽车功率模块制造商需要高频、低损耗磁性材料和FIW高压三层绝缘线来应对。

仲达总工程师温程波:OBC和DC/DC目前使用的汽车级磁性装置的环境温度要求是什么?

创新孙松:我们主要对磁性器件的绝缘等级有要求。目前,汽车绝缘材料基本上是三层绝缘线。

麦基杨文斌:一个是工作温度,另一个是焊接温度。工作温度一般不会太高,可以分为几个等级。低温等级范围从-40到-55度,高温等级范围从120到135度。焊接的常见类型有回流焊和波峰焊。回流焊接要求耐高温。波峰焊要求较低的耐温性,耐温性等级为120度,而回流焊可达到耐温性等级为180度。

奥蒂电控吴建霞:工作温度一般在110度左右,没有其他要求。

来源:大比特商务网

关注通化顺金融微信公众号(ths518),获取更多金融信息,返回搜狐查看更多