INFAC реализовала 48V зональную архитектуру автомобиля на высокоплотных преобразователях Vicor
Южнокорейская компания INFAC представила модуль 800V аккумуляторного блока для электромобилей со встроенным мощным изолированным стабилизированным DC-DC-преобразователем 800V в 48V на модулях Vicor BCM6135 и PRM3735; решение сокращает число высоковольтных кабелей и разъёмов и увеличивает запас хода.
Южнокорейская компания INFAC представила инновационный модуль 800V аккумуляторного блока для электромобилей, в который интегрирован мощный изолированный стабилизированный DC-DC-преобразователь 800V в 48V. За счёт сокращения числа высоковольтных кабелей и разъёмов новая конструкция повышает характеристики автомобиля и эффективность питания, а также увеличивает запас хода.
Вместо того чтобы рассматривать ступень DC-DC-преобразования как распределённую независимую подсистему, INFAC реализовала понижение напряжения непосредственно у источника, обеспечив распределение питания класса SELV по всему автомобилю. Такой упрощённый подход позволяет на различных платформах электромобилей строить более чистые, гибкие и модульные 48V зональные схемы, не отбирая место у аккумуляторных элементов и не сокращая запас хода.
Переосмысливая возможности взаимодействия аккумуляторного блока и DC-DC-преобразователя, INFAC пришла к выводу, что традиционный способ подачи питания расходится с целями отрасли по снижению массы, оптимизации стоимости и упрощению конструкции.
Высоковольтные DC-DC-преобразователи обычно устанавливаются вне высоковольтной (800V или 400V) аккумуляторной сборки (BAS) и требуют дополнительных систем безопасности и терморегулирования. Тяговый двигатель и инвертор электромобиля потребляют сотни киловатт и требуют высоковольтных жгутов, кронштейнов и корпусов. Остальные силовые подсистемы, а также электроника кузова и шасси потребляют от 3,5 до 12 кВт, и их легко запитать от 48V зональной сети распределения SELV.
DC-DC-преобразователи Vicor (BCM и PRM) могут устанавливаться внутри 800V аккумуляторного блока, что экономит место и массу в конструкции автомобиля и позволяет использовать систему охлаждения батареи для отвода тепла. Такой подход избавляет от затрат и массы отдельной системы охлаждения для выносного DC-DC-преобразователя. Компактный корпус DC-DC-модулей позволяет интегрировать их, не занимая пространство элементов. Сочетание высокоплотного модуля Vicor BCM6135 и стабилизатора PRM3735 удовлетворяет жёстким ограничениям по габаритам и помогло INFAC создать принципиально новую конструкцию аккумуляторного блока.
Физическое разделение высоковольтного источника и системы DC-DC-преобразования ведёт к ненужному дублированию систем распределения и управления питанием: это не только расходует место, увеличивает массу и стоимость, но и удваивает число необходимых систем жидкостного охлаждения.
Ключевое наблюдение INFAC заключается в том, что аккумуляторный блок и так оснащён мощной системой жидкостного охлаждения для управления тепловой нагрузкой. Интегрировав высоковольтный DC-DC-преобразователь внутрь батареи и задействовав существующую инфраструктуру, INFAC отказалась от отдельной системы охлаждения, которая традиционно располагалась вне блока и обслуживала DC-DC-преобразователь. Тем самым компания отошла от традиционной концепции «серебряной коробки» и превратила аккумуляторный блок из пассивного источника энергии в центральный интеллектуальный узел питания.
Чтобы поместиться внутри автомобильного аккумуляторного блока, система должна иметь предельно компактную форму. Размеры системы INFAC составляют 215×45×82 мм (ширина/глубина/высота), объём — 793 см³, масса — около 1,5 кг.
В основе этого перехода — высокоплотный DC-DC-преобразователь Vicor BCM6135 и стабилизатор PRM3735, которые обеспечивают преобразование высокого напряжения в 48V и стабилизацию, формируя для зональной архитектуры мощную, полностью изолированную и стабилизированную шину.
Ранее размещать DC-DC-преобразователь внутри аккумуляторного блока было нереалистично: из-за ограничений по габаритам разработчикам приходилось решать вопросы управления питанием, электрической изоляции, требований безопасности и прочности корпусов силовых модулей.
Высокоплотная модульная архитектура питания Vicor обеспечивает эффективность, масштабируемость и компактные габариты, необходимые для массового внедрения интегрированного в батарею 48V распределения питания. Тем самым аккумуляторный блок становится центральным узлом управления и распределения питания электромобилей следующего поколения, а INFAC может согласовать свою конструкцию аккумуляторного блока с более широким переходом отрасли на 48V зональную архитектуру питания.