Технические требования к индуктивностям и трансформаторам для встроенных зарядных устройств и DC/DC преобразователей

При тренде к полной интеграции сталкиваются с техническими сложностями, такими как? Какие технические сложности возникают у индуктивностей и трансформаторов? В данной статье обсуждаются технические тенденции OBC и DC/DC преобразователей для встроенных зарядных устройств, применение индуктивностей, трансформаторов и сердечников, технические сложности и будущее направление развития.

Соотношение затрат на индуктивности и трансформаторы в области встроенных зарядных устройств (OBC) и преобразователей постоянного тока (DC-DC)

Индуктивности и электронные трансформаторы являются важными электронными компонентами во встроенных зарядных устройствах и преобразователях постоянного тока. Количество индуктивных трансформаторов в OBC и DC/DC разной мощности различается.

Например, для встроенного зарядного устройства мощностью 3,3 кВт обычно используется один PFC и один изолированный DC/DC, то есть один индуктивный элемент PFC и один изоляционный трансформатор. Для встроенного зарядного устройства мощностью 6,6 кВт обычно используются два PFC и один изолированный DC/DC, то есть два индуктора PFC и один изоляционный трансформатор. Для встроенного зарядного устройства мощностью 11 кВт обычно используется одно трехфазное PFC и один или два изолированных DC/DC. То есть три индуктора PFC и один или два изоляционных трансформатора.

Как правило, силовые индуктивности и трансформаторы составляют около 15-25% от стоимости всего устройства. В встроенных зарядных устройствах (OBC) индуктивные трансформаторы составляют несколько более высокий процент от общей стоимости. Поскольку встроенные зарядные устройства (OBC) требуют большего отвода тепла, чем DC/DC преобразователи.

Доля стоимости индуктивных трансформаторов также варьируется в зависимости от решения каждой компании. Во-первых, малая мощность с одним трансформатором, большая мощность с несколькими трансформаторами, работающими параллельно. Во-вторых, разная мощность при использовании разных индуктивных трансформаторов. В-третьих, для достижения стандартизации однородности индуктивных трансформаторов. 3,3 кВт с 1, 6,6 кВт с 2, 10 кВт и 11 кВт с 3; в основном зависит от выбора программы производителя машины.

Технические требования к индуктивным трансформаторам для бортовых зарядных устройств и DC/DC-преобразователей

Интеграция «все в одном», высокая мощность, миниатюрность, интеллектуальность и экономичность автомобильных источников питания стали направлениями развития продукции. Это предъявляет повышенные требования к электронным трансформаторам и индукторам.

В настоящее время существует два механизма интеграции. Одна из них — многокомпонентная сборка, которая относительно мало изменилась. Второй — интеграция схем, более типичной является интеграция OBC и DC/DC схем, с оригинальной независимой программой схемы по сравнению с изменениями очень велики, сложность также более сложная, дизайн трансформатора также более сложный.

Требования к индукторам и трансформаторам в основном отражаются в двух аспектах. Одна из них — проектирование трансформатора индуктивности, например, как определить размер магнитного потока на каждой форме и в каждом столбце. Второе — полностью меняется процесс обработки, как реализовать автоматизированное производство.

Индуктор и трансформатор также выдвигают требования по снижению стоимости. Одна из них — улучшение производительности, по той же цене. Один из вариантов — снизить цену при неизменной производительности. В тенденции «все в одном» требования к индукторам и трансформаторам сводятся к повышению производительности и снижению стоимости.

Задачи и требования к индукторам и трансформаторам в OBC и DC/DC-преобразователях

С появлением новых энергетических транспортных средств требования к системам питания становятся все выше и выше, поэтому разработка интегрированных бортовых систем питания становится тенденцией. Интеграция бортового зарядного устройства OBC, DC/DC-преобразователя и высоковольтного блока распределения питания постепенно становится основным направлением программы бортового электропитания.

Благодаря интеграции бортового источника питания, преимущества продукта в высокой мощности, миниатюризации, интеграции, интеллектуальности, экономичности и т.д. становятся более заметными, и эта новая энергия получает признание и доверие у большего числа отечественных и зарубежных клиентов.

По мере того как топологии OBC и DC/DC схем развиваются в направлении повышения эффективности, уменьшения размеров и снижения стоимости, индукторы и трансформаторы сталкиваются с такими техническими проблемами, как высокая частота, долговечность и высокая плотность магнитной интеграции. Индукторы и трансформаторы сталкиваются с такими техническими трудностями, как высокая частота, долговечность и высокая плотность магнитной интеграции. К индукторам и трансформаторам также предъявляются различные требования.

• Во-первых, необходимо постоянно повышать степень магнитной интеграции для улучшения характеристик индукторов и трансформаторов, уменьшения размеров и стоимости.
• Вторая — необходимость постоянно совершенствовать производство предприятий, чтобы справиться с возникающими проблемами слабого управления. Особенно для малых и средних предприятий. Если степень автоматизации невысока, технологические инновации недостаточны, не хватает возможностей R&D. Скорее всего, ее выкинут из рыночной конкуренции.
• В-третьих, необходимо постоянно совершенствовать индуктор, трансформатор частоты, чтобы справиться с применением полупроводниковых материалов третьего поколения. Особенно в диапазонах 300, 500 и даже более высоких рабочих частот, как защитить индуктор, трансформатор от высокочастотных потерь.
• В-четвертых, поскольку требования к эффективности отвода тепла продолжают улучшаться, будущие суперзарядные сваи могут постепенно внедрять метод жидкостного охлаждения. Герметичность индукторов и трансформаторов также выдвигает новые требования: необходимо достичь уровня защиты IP68 или даже выше.

Резюме

В настоящее время индукторные и трансформаторные компании в области автомобильных источников питания с высокой степенью внутреннего замещения, жесткая конкуренция способствует формированию лучших предприятий, тем самым способствуя отрасли лучше и быстрее развиваться.

Компания Renhotec New Energy намерена расширить свою долю рынка в сфере автомобильных источников питания в будущем благодаря постоянному совершенствованию этих источников и постоянному сотрудничеству между производителями, работающими на разных уровнях.