Vicor ha presentato tre nuovi moduli di potenza automotive-grade per sistemi EV a 48V, che offrono una densità di potenza leader del settore e supporteranno la produzione di OEM e Tier 1 automotive nel 2025.
I BCM6135, DCM3735 e PRM3735 utilizzano circuiti integrati certificati AEC-Q100 progettati da Vicor e hanno completato il processo PPAP con i clienti automotive.
Il BCM6135 è un bus converter BCM da 2,5 kW con efficienza del 98% che converte 800V dalla batteria di trazione a 48V per fornire un’alimentazione di sicurezza extra-low voltage (SELV) per il veicolo.
Il BCM6135 fornisce internamente l’isolamento tra alta tensione e bassa tensione, creando una grande riduzione dello spazio richiesto per la conversione DC-DC.
La densità di potenza del BCM6135 di 158 kW/L consente ai progettisti di sistemi EV di ridurre le dimensioni del convertitore DC-DC primario e di conseguenza il peso complessivo del veicolo.
La velocità di risposta ai transitori rapidi bidirezionali di corrente, di 8 mega Ampere al secondo, consente al BCM6135 di sostituire una batteria da 25 libbre a 48V, fungendo da batteria virtuale da 48V nel veicolo xEV, offrendo ulteriori risparmi in termini di costi e peso.
Il convertitore DC-DC DCM3735, DCM da 2.0kW, trasforma un ingresso non regolato da 48V in un’uscita regolata a 12V.
Il DCM3735 ha un ampio intervallo di ingresso ed è compatibile con una varietà di applicazioni automotive poiché l’uscita può essere regolata in un intervallo di 8-16V.
Il DCM3735 ha una densità di potenza di 300 kW/L, rendendolo una scelta interessante per le architetture che collegano una distribuzione a 48V a sottosistemi a 12V in applicazioni ECU zonali.
Il PRM3735 è un regolatore PRM da 2,5 kW per alimentazioni a 48V con un’efficienza del 99,2%.
Il suo ingombro ridotto e la densità di potenza di 260 kW/L permette di liberare spazio a beneficio di una riduzione complessiva degli ingombri dei sistemi di alimentazione DC/DC.
Il PRM3735 è adatto a supportare carichi a 48V regolati che vengono implementati nelle nuove architetture dei veicoli.
I nuovi moduli Vicor possono essere disposti in oltre 300 configurazioni, offrendo estrema flessibilità e scalabilità per supportare l’innovazione in una varietà di sottosistemi del veicolo.
Inoltre, con il passaggio del mercato dall’architettura zonale a 12V a quella a 48V, questi prodotti rappresentano una soluzione estrememante efficiente nella conversione da/e verso il 48V.
Grazie alla condivisione automatica della potenza, tutti e tre i moduli possono essere facilmente combinati in array per aumentare il livello di potenza fornito.
Questi moduli risolvono sfide complesse nei sistemi a 800V, 400V, 48V e 12V.
I moduli di potenza Vicor stanno riducendo le reti di distribuzione di potenza (PDN) in tutto il veicolo in modi innovativi:
- Le sospensioni attive diventano realtà nei veicoli elettrici:
Il fabbisogno di potenza del sistema di sospensioni attive è troppo elevato per essere soddisfatto con un’alimentazione a 12 V. Il passaggio a un bus da 48 V e la conversione verso il basso con il BCM6135 bidirezionale sono un modo efficiente per fornire prestazioni elevate. Questa applicazione sfrutta anche l’elevata velocità di risposta del BCM6135, poiché la sospensione attiva è un carico di energia rigenerativa che richiede un’immediata inversione del flusso di corrente per riportare l’energia rigenerata alla batteria. - Eliminazione o riduzione della batteria a bassa tensione
La velocità di risposta del BCM6135, leader nel settore, offre l’opportunità di sostituire una batteria da 48 V, con il BCM che funge da batteria virtuale da 48 V nel veicolo xEV, consentendo di risparmiare sui costi e sul peso. Poiché il BCM6135 è in grado di passare da corrente zero a corrente piena a 8,0 MA/s, può ridurre la tensione della batteria di trazione a 48 V ed alimentare un carico con la stessa velocità con cui si preleva l’energia da una batteria ausiliaria a 48 V. Nessun altro convertitore DC-DC è in grado di eguagliare questa velocità e consente ai clienti di ridurre il peso del veicolo fino a 25 kg, riducendone i costi fino a 100 dollari. - L’adozione dell’architettura zonale a 48V è su ogni roadmap
I nuovi moduli di potenza possono essere facilmente configurati per facilitare questa transizione. Il DCM3735 viene utilizzato per creare un’alimentazione regolata a 12 V a partire dall’output BCM6135 a 48 V. Se utilizzato come parte dell’architettura zonale a 48 V, il DCM3735 può essere montato in remoto per creare un’alimentazione locale a 12 V in una qualsiasi zona del veicolo. Questo metodo di applicazione consente al progettista della PDN di supportare efficacemente i carichi a 12 V ottenendo fino al 90% di risparmi in termini di costi e peso derivanti dal passaggio a un bus a 48 V. - La pre-carica previene gli sbalzi di corrente e consente di risparmiare peso
La precarica è una fase necessaria del processo di avvio. Impedisce sbalzi di corrente all’inserimento della batteria che potrebbero danneggiare i carichi (come pompe e compressori). Attualmente questa operazione viene eseguita utilizzando contattori ad alta tensione e resistenze, che aggiungono 1 kg e oltre 50 dollari di costo. Una soluzione è utilizzare il BCM6135 come convertitore DC-DC principale e una delle batterie a bassa tensione installate nel veicolo. Il BCM6135, in funzionamento inverso, è in grado di elevare la tensione della batteria ausiliaria a 48 V fino all’alta tensione per ottenere così la precarica necessaria, eliminando il contattore di precarica e la resistenza di alimentazione tradizionali.
La flessibilità dei moduli di potenza consente di alimentare una vasta gamma di applicazioni automotive. Ancora più importante, mantengono la promessa dell’adozione dei 48V.
Che si tratti di convertire la batteria di trazione ad alta tensione a 48V, di fornire energia ai punti di carico da un bus a 48V, o di permettere ai sottosistemi legacy di 12V di integrarsi nelle nuove architetture zonali a 48V, i moduli di potenza ad alte prestazioni di Vicor offrono la massima densità di potenza, riducendo le perdite di energia e semplificando i progetti.
Commenti
“Vicor ha stabilito un nuovo standard per la densità di potenza nel settore automotive con questi moduli miniaturizzati di potenza scalabili e flessibili“, afferma Patrick Wadden, VP dell’unità commerciale Automotive di Vicor. “I nostri convertitori ad alte prestazioni offrono nuove possibilità ai produttori automobilistici per ridurre le dimensioni e il peso dei sistemi di potenza in tutto il veicolo“.
“I nostri moduli di potenza rendono semplice la conversione dalla batteria primaria (800V o 400V) ai 48V e fino al carico“, ha affermato ancora Wadden. “Sono molto versatili e i nostri clienti utilizzano i moduli in modi innovativi che li aiutano a ridurre le dimensioni e il peso dei loro sistemi di alimentazione“.
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