Второе поколение компактного модуль привода электротранспорта

SEMIKRON представляет SKAI 2 — новое поколение компактных модулей привода гибридных и электрических транспортных средств. Устройство может быть использовано в сельскохозяйственных и строительных машинах, электромобилях с батарейным питанием, гибридомобилях, а также различных преобразователях напряжения. Опыт эксплуатации систем SKAI первого поколения показал, что применение этих модулей, имеющих плотность мощности 20 кВА/л, позволяет создавать приводы, отличающиеся компактностью, надежностью и высокими потребительскими свойствами. Модули SKAI 2 с диапазоном выходной мощности от 10 до 250 кВА рассчитаны на напряжение питания от 24 до 850 В, они полностью освоены для серийного производства.

Схема SKAI разработана с учетом требований последних автомобильных стандартов и европейских стандартов качества, их применение обеспечивает сокращение сроков и стоимости проектирования готовых систем. В низковольтных версиях SKAI использованы кристаллы MOSFET, в высоковольтных — IGBT. Предполагается возможность разработки специализированных модулей по спецификации заказчика. Компания SEMIKRON готова обеспечить весь процесс проектирования, включая изучение задачи, формирование ТЗ, поиск оптимальной архитектуры, моделирование электрических режимов и механических воздействий, проведение квалификационных испытаний и освоение серийного производства. Все компоненты семейства SKAI 2 прошли полный цикл квалификационных испытаний, включая ускоренный тест на надежность (highly-accelerated life testing, HALT) и тест на повреждающие нагрузки. Проведены исследования причин возможных отказов по всем критическим точкам конструкции, что обеспечивает соответствие новейшим автомобильным стандартам.

Высоковольтная версия SKAI 2 имеет жидкостное охлаждение и выпускается в виде инвертора IGBT с рабочим напряжением 600/1200 В, она предназначена для применения в электромобилях, гибридных автомобилях и автобусах. В схеме использованы модули новейшего поколения SKiM93 с драйвером затворов, полипропиленовые конденсаторы в звене постоянного тока, DSP-контроллер последнего поколения, EMC-фильтр, датчики тока, напряжения и температуры. Устройство мощностью до 250 кВт размещается в герметичном металлическом корпусе с классом защиты IP67. Управление от контроллера верхнего уровня осуществляется по CAN-шине.

Низковольтные модули SKAI 2 мощностью до 55 кВА могут иметь жидкостное и воздушное охлаждение, в них применены MOSFET с напряжением 50/100/150/200 В. Схема представляет собой двойной инвертор. Устройство предназначено в первую очередь для использования в вильчатых погрузчиках и других системах управления транспортно-загрузочными операциями. По архитектуре и составу модули аналогичны высоковольтным.

Третий вариант SKAI 2 имеет мультиконверторную схему. Устройство размещено в корпусе IP67 с жидкостным охлаждением. Как и в предыдущих случаях, управление системой осуществляется от контроллера высокого уровня по CAN-шине. Сигнальный интерфейс содержит аналоговые и цифровые I/O порты, что делает возможным подключение широкой гаммы различных сенсоров и резольверов. Базовая схема включает 3-фазный обратимый конвертор мощностью 40 кВА, 3-фазный инвертор 20 кВА, 3-фазный инвертор 10 кВА и DC/DC-конвертор 14 В/300 A или 28 В/165 A.

В конструкции компонентов семейства SKAI воплотился 20-летний опыт SEMIKRON по разработке преобразователей для гибридного и электрического транспорта, приводов для вильчатых погрузчиков, автобусов и сельскохозяйственных машин. Отдел разработки систем компании SEMKRON представил второе поколение модулей SKAI, предназначенных для построения надежных и компактных приводов широкого спектра применения. Силовые каскады SKAI выполнены с применением запатентованной SEMIKRON технологии прижимного контакта, обеспечивающей высокую стойкость к термоциклированию и хорошие тепловые характеристики. Все компоненты семейства проходят полный цикл квалификационных испытаний, а также (опционально) функциональный тест в условиях предельных нагрузок.