Las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por anomalías climáticas causadas por la contaminación del aire y la bruma, cómo suprimir las emisiones de vehículos no solo son un dolor de cabeza para los gobiernos, sino también el acuerdo climático de París en los últimos años, los gobiernos conceden gran importancia a los problemas de contaminación atmosférica, incluyendo Francia y el Reino Unido anunciaron la prohibición de 2040 para vehículos a gasolina y diésel, y se espera que el gobierno chino para resistir el problema de niebla se complete en 2020, la construcción del sistema de pilotes y redes inteligentes para satisfacer las necesidades de más de 5 millones de vehículos eléctricos. Para promover los altibajos del negocio de automóviles eléctricos. De acuerdo con las estimaciones de Frost & Sullivan, las ventas globales de 2016 de aproximadamente 780,000 vehículos eléctricos, 2020 llegarán a 2,41 millones, la tasa de crecimiento compuesto de hasta 5,8%.
Componentes de potencia / protección de circuito para cumplir con los requisitos de batería de alta potencia
Volvo anunció que a partir de 2019 en adelante, cada vehículo estará equipado con un motor eléctrico, se espera que el fabricante de automóviles eléctricos Tesla (Tesla) construya cinco súper-fábricas , Firepower concentró la fabricación de vehículos eléctricos y el desarrollo de la batería; Además, Hitachi Automotive Systems y Honda llegaron a un acuerdo de cooperación formal, el establecimiento de una nueva empresa conjunta de energía, y desarrollar activamente el sistema de motor de vehículo eléctrico.
La industria de vehículos eléctricos se está volviendo cada vez más popular, impulsando el crecimiento rápido de las industrias relacionadas con la batería, por lo que es más urgente la alta densidad de energía y la alta densidad de energía de la demanda de la batería, lo que detrás de la selección del componente de potencia y el modo de protección del circuito también es preocupante.
No es posible ignorar el nuevo diseño de transistores bipolares de puerta aislada (IGBT). Para ofrecer puntos de diseño de componentes de protección, el consultor de seguridad y tecnología de negocios de Singapur, Song Ziheng, dijo que el diseño de IGBT de automóviles eléctricos debe considerar la selección de especificaciones de voltaje y corriente. Y la fuente de alimentación IC del disco para la salida de grupos múltiples centralizados o la selección de salida de un solo grupo distribuido. Actualmente disponible para los proveedores de componentes de semiconductores de potencia correspondientes Hitachi (HITACHI), Renesas (Renesas), Mitsubishi Electric (Mitsubishi) ), ON Semiconductor (Semiconductor) e Infineon (Infineon) y otros fabricantes.
Y estos fabricantes de componentes de semiconductores de potencia, se enfrentan con el diseño de componentes, los inevitables cuatro grandes desafíos, incluyendo
Las pérdidas de conmutación deben reducirse, lo que hace que el motor sea más pequeño y más ligero, y también debe estar en el rango de frecuencia de 15 ~ 20 kHz (la frecuencia tradicional de 5 ~ 10 kHz)
Al reducir la inductancia parásita, la resistencia y la resistencia térmica, la conexión por cable tradicional se puede mejorar para la composición sinterizada (Composiciones sinterizadas)
En el mundo automotriz, el rango de temperatura de funcionamiento puede ser de hasta -40 ° C, por lo que cuando se requiere el IGBT y el voltaje de ruptura del diodo (BV) para soportar temperaturas más bajas
Reduzca costos, peso y tamaño
Por otro lado, en el diseño de protección de circuitos, el ingeniero de mercadotecnia técnica de Littelfuse You Gonghao dijo que los componentes automotrices son requeridos a través de la certificación AEC-Q101, incluso la protección de circuito del fusible es el caso, el programa de certificación incluye control de temperatura, humedad y temperatura , El tiempo de certificación toma aproximadamente tres meses después de la prueba, para garantizar que el automóvil pueda conducir con seguridad en la carretera.
La función del sistema de administración de la batería (BMS) es la parte más importante del automóvil eléctrico, por lo que el depósito debe garantizar que la función BMS no se vea afectada o dañada en condiciones anormales, por lo que el fusible de la línea del sensor (Sensing Line Fuse) A la esquina.
El sistema de gestión de batería en el vehículo EV es un sistema Mission Critical muy complejo que necesita colocarse en la posición adecuada y los componentes de protección seleccionados para cumplir con el rendimiento de sobretensión y protección contra cortocircuitos. En base a esto, Citic dividirá la protección BMS en seis (ESD) protección, controlador Bus de red de área local (bus CAN) Protección de sobretensión I / F ESD (ESD), protección de sobretensión I / F ESD (ESD), Protección con protección de línea de alta tensión / corriente.
En general, Congkang cree que la tecnología de la batería de litio se convertirá en la base de cualquier vehículo EV, además de la densidad de potencia y las ventajas de vida del ciclo de carga, pero también una gran cantidad de monitoreo y protección.
Cuatro elementos de la falta de coche eléctrico se pueden diseñar en el poder
Hewlett-Packard Technology Marketing Manager Xu Rongzhen dijo, la seguridad del automóvil eléctrico, el poder, el precio y la vida del depósito en el diseño de almacenamiento de energía de las cuatro principales directrices.Para el punto de vista de la batería, ahora todos los vehículos eléctricos utilizan baterías de litio, son líquidos Batería, no importa cómo la protección del núcleo de la batería, siempre y cuando la perforación después de la fuga de electrolito, que es probable que produzca la combustión.
Xu Rongzhen señaló que la seguridad Europea EUCAR de la punción de la batería tiene una definición clara, pero para completar esta especificación, el umbral es demasiado alto, por lo que en el vehículo eléctrico normas GEB de China, no hay requisitos de seguridad de perforación, pero si la autorización estándar, el futuro muy Puede tener dudas sobre la ocurrencia de accidentes múltiples.
Ingeniero de aplicaciones de Taiwán de Vicor Yang Youcheng a la batería modelo Tesla modelo S paralelo y arquitectura de la serie ejemplo, la estructura de la batería del coche del coche está conectado por 16 módulos, de los cuales cada módulo se divide en seis cadenas , Junto con 74 celdas de batería en paralelo, un total de aproximadamente 7,104 núcleo de la batería de litio puede imaginar un coche eléctrico, hay más de 700 teléfonos móviles en los que.
¿Cómo tomar en cuenta todas las características, mientras satisface las necesidades de precios bajos? Xu Rongzhen dijo que la contribución de los materiales de cada vehículo no es del mismo rendimiento, algunos materiales cumplen con los requisitos de capacidad y algunos pueden mejorar la seguridad o la potencia, sin importar la elección. Sacrificar parte de la demanda, pero en general, las exigencias de precio y seguridad son los factores principales que afectan las elecciones de rendimiento.
Por ejemplo, la conducción a larga distancia del automóvil necesita tener una mayor resistencia en la región china, con la esperanza de acelerar la carga, por lo que el aumento rápido de la resistencia, la carga principal de 5 minutos, 2 horas de la política eléctrica, pero no se puede establecer, La carga rápida es una alta corriente, la energía entregada a la batería, este modo de operación consumirá la vida útil de la batería del automóvil. Por otro lado, Huawei adoptó el camino, está la batería dentro de la negativa, agrega grafito para mejorar la vida, pero Por el contrario, el costo de fabricación aumenta.
Seguro / costo de la batería de estado sólido subversivo imaginación
Xu Rongzhen dijo, Tesla en el módulo de la batería (paquete) termina para hacer mucha protección, la relación de batería del vehículo es de solo 30%, el volumen de densidad de energía es alto, y la estrategia de Samsung es proporcionar un menor volumen de densidad de energía al BMW , Con alta seguridad, por lo que la celda de la batería representa el 53% del vehículo. En otras palabras, la batería del coche eléctrico, la necesidad de la mitad o el 70% de la proporción del establecimiento de mecanismos de protección.
Relativamente hablando, si el uso del programa de batería de litio de estado sólido, también puede reducir el mecanismo de protección del módulo de batería y el costo.Hu Rongzhen mencionó, sustancias combustibles, oxígeno y calor son los tres elementos de la combustión, si la falta de uno, no puede quemar fuego, La batería de litio sólida en sí no es una solución líquida líquida combustible, para garantizar la seguridad y la estabilidad. Además, si utiliza un buen material de disipación de calor, puede reducir el costo de los sistemas de refrigeración en el lado de la batería.
No solo eso, la batería de litio de estado sólido puede lograr una batería no polar (bi-paralelo), que se puede lograr en el efecto de serie de la batería, se entiende que Hui puede tener que cumplir con una batería que se puede completar dentro de las especificaciones de la serie 32. La tecnología paralela todavía está en la etapa inicial, una vez que puede hacer una batería de 70 amperios, una batería de especificaciones de 44.4V, no necesita demasiada cadena adicional / paralelo, para satisfacer las necesidades de las especificaciones del vehículo eléctrico, al tiempo que ahorra costos de BMS.
Resuelva el problema de confiabilidad / EMI para dominar el sistema de arquitectura de carga
Lin Jingheng, subdirector de integración de sistemas y aplicación del Intelligent Vehicle Technology Group, dijo que los fabricantes taiwaneses ya tienen la capacidad de fabricar convertidores de potencia para vehículos. El principal desafío proviene de la confiabilidad y la baja EMI (EMI) que deben superarse, Llevar al diseño del mercado del automóvil eléctrico es difícil tener un gran avance.
Lin Jinheng dijo, porque el espacio del coche es limitado, por lo que la selección de la estructura es particularmente importante. Arquitectura del convertidor eléctrico, el producto terminado para hacer solo un año, pero después de la finalización del producto terminado, sujeto a una serie de pruebas estándar, proceso de verificación ambiental, Además, no se pueden ignorar los problemas de costo-efectividad y enfriamiento. En base a esto, el tipo de cargador instalado en el automóvil, cómo colocarlo, para confirmar el uso de las normas, debe considerarse antes de considerar el diseño del producto.
La potencia principal de los vehículos eléctricos de la batería, los métodos de carga se pueden dividir en tres, incluidos el motor (controlador de motor e inversor), el cargador de automóvil (cargador a bordo) y el conector de CA / CC (conector de carga) y CC Conector de carga rápida (conector de carga rápida); que, hay dos formas de carga, carga y modo de intercambio de batería.
El modelo de intercambio de batería también es muy conveniente en algunas aplicaciones, como el remolque de equipaje eléctrico del aeropuerto de Hong Kong que se utiliza de esta forma para suministrar energía. En general, generalmente el remolque del aeropuerto dura aproximadamente dos horas al día de tiempo de descanso, por lo que La batería del coche eléctrico está llena de 8 horas no es posible, por lo que el aeropuerto de Hong Kong para comprar 100 remolque de equipaje eléctrico, y una compra adicional de tres por ciento de la batería, a través del intercambio de batería, la batería se moverá a la carga externa y luego completamente cargada De vuelta al remolque, para mejorar la eficiencia del trabajo.
Sin embargo, en general, el tipo de carga se utiliza comúnmente en el modo de carga del vehículo eléctrico, se puede dividir en carga de contacto y sin contacto. Punto de vista de carga de tipo contacto, dividido en carga de CA y carga de CC; el primero se caracteriza por la construcción general Es menos costoso, de alta seguridad y puede construirse en una variedad de ubicaciones, el área requerida también es más pequeña, pero la desventaja es que la carga lleva mucho tiempo, el enchufe de carga aún no se ha unificado. Por el contrario, el tiempo de carga de CC es corto. Reduzca el peso y el precio de las baterías de los vehículos, pero la alta potencia de los peligrosos, el precio general de la construcción también es alto, la cantidad requerida para gastar alrededor de 500,000 a 1,2 millones de dólares de Taiwán.
La interferencia del cuerpo extraño del metal no se puede ignorar el debut de carga inalámbrica de alta potencia
Por otro lado, la carga sin contacto, la carga no inalámbrica no es otro que su mecanismo de seguridad son los principales elementos de consideración. El gerente de negocios de carga inalámbrica Fidelity Zhanqi Zhe dijo que la carga inalámbrica a través de la transmisión de ondas electromagnéticas de alta energía para transmitir energía, pero No se espera necesariamente que el objeto en el lado de lanzamiento sea esperado, cuando el lado emisor de los componentes metálicos del cuerpo extraño, las ondas electromagnéticas de alta energía absorbidas por el metal después de la temperatura aumentará, causará accidentes, entonces la necesidad de un metal perfecto Mecanismo de detección de cuerpos extraños para evitar desastres.
Zhanqi Zhe mencionó que en el sistema de carga inalámbrico, el diseño de riesgos de cuerpos extraños es el desafío más difícil. Cuando el sistema de carga inalámbrico detecta el metal, inmediatamente debe apagar la salida de energía, la tecnología central es una buena transmisión de datos y eficiencia de regulación de potencia Cuando el transmisor de carga inalámbrico detecta el cuerpo extraño de metal, puede utilizar el contenido codificado para controlar, dejar de enviar energía al receptor, además, de acuerdo con las necesidades del receptor para ajustar automáticamente la potencia de salida. El ajuste de potencia se puede realizar en ocho pasos.
1. El valor predeterminado es cumplir con el objetivo de voltaje del terminal
2. El terminal receptor enviará el voltaje detectado a la retroalimentación
3. El lado de la fuente de alimentación decodifica los datos de voltaje del terminal recibido
4. Calcule el nuevo voltaje de la bobina objetivo
5. Reduzca la frecuencia Aumente la amplitud de la bobina o aumente la frecuencia para reducir la amplitud de la bobina
6. Mida nuevamente el voltaje de la bobina
7. Verifique que se haya alcanzado el voltaje objetivo
8. El ajuste de potencia está completo
Después de realizar los ocho pasos anteriores, puede volver al primer paso para el siguiente ajuste. Ajuste de alta velocidad del rendimiento de potencia rápidamente, generalmente los pasos 4 a 8 solo demoran 2 segundos.
En general, Zhanqi Zhe cree que la comercialización de energía de carga inalámbrica del coche eléctrico del umbral más bajo de 3KW, la eficiencia de carga debe ser superior al 97%. Si la eficiencia del 90% en condiciones de 3KW, alrededor de 300W de pérdida de energía. En circunstancias normales 100W De la pérdida emitirá una cantidad considerable de calor y energía electromagnética. En base a esto, si la pérdida de control de potencia de 3KW en 100W, la eficiencia debe calcularse como 97%. Además, la seguridad del sistema de control y el estacionamiento auxiliar práctico es indispensable De los elementos: para mantener una alta eficiencia, el lado de la fuente de alimentación y el lado receptor de la bobina deben alinearse, e incluso si la bobina es más grande, el estacionamiento se puede compensar desde la distancia de sólo 10 a 20 cm de rango, el conductor Es necesario importar la conducción automática para ayudar.
Obtenga información sobre los puntos clave de verificación de componentes para acelerar el diseño del mercado del automóvil
Además de que los Estados Unidos tienen sus propias normas, la mayoría de los automóviles de importación y exportación del país cumplen con las regulaciones de la UE. Entre ellos, las regulaciones de la UE (en), la Unión Europea (en adelante, las regulaciones de la UE) Las primeras tres etapas son las Recomendaciones del gobierno, como la Directiva sobre baterías 2006/66 / CE, y en segundo lugar, Normas, como reglas comunes, directrices, incluidas ISO, IEC, DIN, Los estándares JIS y CNS, no obligatorios, se pueden usar como estándares de clasificación, el último es el Reglamento, para las reglamentaciones locales, obligatorio. Es posible cumplir totalmente con la descripción dentro de las reglamentaciones, o realizar algunos cambios.
El punto de referencia para la legislación de vehículos eléctricos proviene de UN R ECE, EC y StVZO. Muchos productos automotrices actualmente usan la especificación UN R ECE, y ahora hay alrededor de 60 países con esta especificación, como Japón, mientras que Alemania StVZO, sin embargo, incluso si el depósito cumple con las normativas CE y ECE, pero también cumple con los demás requisitos de las reglamentaciones locales, para comercializar productos.
En general, el coche eléctrico para permitir la venta de productos en países específicos antes de la necesidad de la aprobación de tipo. Cuando Yu nombre dijo, en Taiwán, el proceso de certificación por las unidades del gobierno nacional responsables de la inspección, para determinar si la certificación, y Europa País, es a través de la empresa de certificación, para confirmar si el proceso de prueba a través de la certificación.
Basado en esto, a través de la certificación para conocer el producto con anticipación para saber de antemano, hacer algunos servicios de consultoría (Servicios de Consultoría) y luego solicitar la calificación, básicamente a través de ISO 9000, o la unidad de sonido o certificación a la escena para confirmar si la fábrica o Distribuidor: Al verificar que se ingrese el tipo de procedimiento aprobado, vaya al programa de pruebas reglamentarias, seguido por una serie de procedimientos tales como inspección, certificación y pruebas de cumplimiento.
Mejore la fábrica de chip de chip de calidad de diferenciación / diseño para aprovechar el diseño de EV
En general, el precio futuro de los autos eléctricos será más barato y proporcionará una mejor resistencia, y el acceso a la energía será más diversificado, como el uso de energía eólica o solar en la carga de la batería del vehículo, y estas tendencias promoverán vehículos eléctricos Poco a poco reemplazar los coches de gasolina o híbridos.
El análisis Yang Youcheng, se reunieron la mayor parte del mercado de coches eléctricos de hoy en un país extranjero, si la marca no tiene la fuerza de apoyo, difícil han hecho progresos considerables. En su opinión, el mercado de coches eléctricos y el mercado de Taiwán está estrechamente relacionado con, por un lado, la necesidad de confiar en el gobierno para fomentar la inversión, dos aspectos relevantes para Los comerciantes necesitan desarrollar tecnología especial para satisfacer las diferentes necesidades y mejorar su capacidad técnica.
Song Ziheng dijo que el futuro diseño de Taiwán del mercado de automóviles eléctricos, de ambos lados para proceder, para pequeñas y medianas empresas, los fabricantes pueden proporcionar componentes de alta calidad de Europa y los fabricantes de tamaño mediano de Estados Unidos y Japón, o para fabricantes de OEM o motor de diseño o clave de accionamiento Componentes, y algunas de las empresas más grandes, como Hon Hai pueden ser de producción propia de vehículos eléctricos y la adquisición de otros depósitos.