Technologies

Latest technology

"Inverter World" Power Electronics | Lesen Sie die Anwendung von IGBT in Elektrofahrzeugen mit neuer Energie

Loslassen am : 22.11.2019

1, IGBT-Definition

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) Bipolartransistor mit isoliertem Gate

Das IGBT-Modul ist ein modulares Halbleiterprodukt, das durch IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor Chip) und FWD (Freewheeling Diode Chip) über eine bestimmte Punktbrücke gepackt wird.

2, die Verwendung von IGBT

IGBT der Kern der Vorrichtung zur Energieumwandlung und -übertragung, die allgemein als das Gebiet des Leistungselektronik-Geräte „CPU“ bekannt ist, angelegte Gleichspannung 600 V und höher Wandlersysteme, wie beispielsweise die Bahntransporte, intelligentes Netz, Luft- und Raumfahrt, Elektrofahrzeuge und neue Energietechnik.

Das verpackte IGBT-Modul wird direkt für Wechselrichter, unterbrechungsfreie USV-Stromversorgungen und andere Geräte verwendet.

3, die Eigenschaften von IGBT-Modulen

Das IGBT-Modul zeichnet sich durch Energieeinsparung, bequeme Installation und Wartung sowie stabile Wärmeableitung aus.

Die meisten derzeit auf dem Markt befindlichen Produkte sind solche modularen Produkte, und die sogenannten IGBTs werden auch als IGBT-Module bezeichnet.

4. Fassen Sie die Funktion und Funktion des IGBT in der einfachsten Sprache zusammen.

Energieumwandlung und -übertragung steuern

5. Warum brauchen Elektrofahrzeuge IGBTs?

Die Funktion des IGBT ist die Umwandlung von Wechselstrom und Gleichstrom, und der IGBT übernimmt auch die Funktion der Hoch- und Niederspannungsumwandlung.

Wenn die externe Lade Wechselstrom, Gleichstrom in die Batterie durch den IGBT erforderlich ist, um die Spannung zur gleichen Zeit in Anspruch nehmen, in 220V oder mehr geeignete Spannung des Akkus aufzuladen.

Wenn die Batterie entladen wird, durch den Gleichstrom in einen Wechselstrom-Wechselstrommotor IGBT wandelt verwendet, während die Funktionen der Frequenzsteuerung des Wechselstroms, ist der Transformator natürlich wesentlich.

IGBT ist ein Leistungshalbleiterbauelement, das als eine der Kerntechnologien von Elektrofahrzeugen bezeichnet werden kann.Die Qualität von IGBT wirkt sich direkt auf die Auslösegeschwindigkeit von Elektrofahrzeugen aus.

6, das Arbeitsprinzip von IGBT

Mit Klimaanlage Kompressor als Beispiel: unter Hausspannung 220 V, 50 Hz-Frequenz des Filters zu Hause bei sechs erhalten behoben etwa 310 V DC nach und nach diesem können Sie den Wechselrichter erhalten den Betrieb des Kompressors zu steuern, die die Netzfrequenz auf 50 Hz 30-130 Hz umgewandelt werden kann, kann die Frequenz, die Verdichterdrehzahl durch die Stromversorgungsglättungssteuerung gesteuert werden, um ein stufenloses Automatikgetriebe zu erzielen, ist der Kompressor immer im besten Betriebszustand.

In einem Elektrofahrzeug kann der Motor als Kompressor angesehen werden. Die beiden Prinzipien sind fast identisch.

7, die Bedeutung von IGBT in modernen Verkehrssystemen

30% der Rohstoffkosten des Gleichstromladestapels sind IGBT

Elektrische Lokomotiven benötigen in der Regel 500 IGBT-Module

Die WWU erfordert mehr als 100 IGBT-Module

Eine U-Bahn benötigt 50-80 IGBT-Module

8, die Bedeutung der IGBT-Kosten

IGBT-Motorantriebssystems Kosten etwa die Hälfte des Motorantriebssystems und 15-20% der Kosten des Fahrzeugs, die für 7-10% der Fahrzeugkosten IGBT berücksichtigt wird, den zweithöchsten Kosten für andere Elemente als die Batterie, Es bestimmt auch die Energieeffizienz des Fahrzeugs.

2016 weltweit einen Umsatz von rund 2 Millionen Elektrofahrzeuge, insgesamt etwa $ 900 Millionen von IGBT-Rohr raubend, ein Durchschnitt von etwa $ 450 pro Fahrzeug, zusätzlich zu den Batterie-Elektroauto die teuersten Komponenten.

9. Toyota ist der einzige Autohersteller der Welt, der seine eigenen IGBTs herstellen kann.

Es ist wegen der IGBT zu wichtig, bei der Entwicklung von Toyotas Hybrid-IGBT Steuerung findet es völlig gesteuert werden, ist Toyota der einzige Weltproduktion für IGBT-Steuerautomobilhersteller (Produktion, anstatt kaufen jemand anderes tun, um die Verpackung von Wafern ) hat der Prius eine starke Vitalität erlangt und ist derzeit das einzige starke Hybridfahrzeug der Welt.

10. Chinas Hochgeschwindigkeits-IGBT-Markt wurde im Wesentlichen von Japans Mitsubishi monopolisiert

Mitsubishi Electric IGBT hat die Industrie Standard-Standard, Chinas High-Speed-Lokomotive vollständig von Mitsubishi monopolisierte mit IGBT werden, während Europas Alstom, Siemens, Bombardier auch mehr als die Hälfte ist mit Mitsubishi Electric IGBT

11. Infineon hat die IGBTs fast aller Elektrofahrzeuge übernommen.

Neben der japanischen Hersteller, gefegt Infineon fast alle Elektrofahrzeuge IGBT, während Mitsubishi Electric in den lukrativen chinesischen High-Speed-Schiene eintaucht sich nicht befreien können, in weniger als 2500 V-Markt ist so gut wie nichts.

12. Kosten für von Tesla verwendete IGBTs

Das Tesla-Modell X verwendet 132 von Infineon gelieferte IGBT-Röhren mit 96 für den hinteren Motor und 36 für den vorderen Motor. Jede einzelne Röhre kostet etwa 4 bis 5 US-Dollar, insgesamt etwa 650 US-Dollar.

Wenn Sie zu einem Modul wechseln, werden schätzungsweise 12 bis 16 Module benötigt, die ungefähr 1200 bis 1600 US-Dollar kosten.

Der Grund, warum Tesla eine einzelne Röhre verwendet, sind hauptsächlich die Kosten, insbesondere die Leistung, die viel höher ist als die eines allgemeinen Elektrofahrzeugs. Außerdem ist der Entwicklungszyklus für die Konstruktion kurz und es muss eine einzelne Röhre entwickelt werden.

13. Status der in China hergestellten IGBTs

IGBT wurde für 7,5 Generationen entwickelt. Die 7. Generation wurde von Mitsubishi Electric im Jahr 2012 eingeführt. Das aktuelle Niveau von Mitsubishi Electric kann als 7,5 Generationen angesehen werden. Gleichzeitig wurde die SiC-Technologie der nächsten Generation von IGBT in Japan weit verbreitet, unabhängig davon, ob es sich um eine große Fabrik wie Mitsubishi handelt. Kleine Fabriken wie Fuji und Rohm können problemlos SiC-Bauteile herstellen, China befindet sich derzeit in der dritten Generation mit einer Lücke von mehr als 20 Jahren.

Seit der sechsten Generation wurde das Potenzial von IGBT selbst nahezu ausgeschöpft, und alle haben ihre Energie auf das IGBT-Paket verlagert, das die Wärmeableitung darstellt.

Die Anforderungen an die Wärmeableitungseffizienz von Kfz-IGBTs sind viel höher als bei Industrie-IGBTs, und es werden auch starke Vibrationsbedingungen berücksichtigt.

Der Schlüssel zur Wärmeabfuhr sind Materialien, und Materialwissenschaften stellen eine Manifestation der Grundlagenforschung eines Landes dar. China ist in dieser Hinsicht sehr rückständig, und Japan ist nicht nur in Deutschland, sondern auch in den USA weit voraus.

14, inländische IGBT startet auch

Im Oktober 2015 unterzeichneten Shenzhen BYD Microelectronics Co., Ltd. und Shanghai Advanced Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. eine strategische Kooperationsvereinbarung, um eine strategische industrielle Allianz zum gemeinsamen Aufbau einer inländischen IGBT-Industriekette zu gründen.

Derzeit hat BYD die IGBT-Industriekette integriert, einschließlich Chip-Design, Wafer-Herstellung, Test und Verpackung.

Dezember 2015 Beiqi neue Energie Fahrzeuge in China Beijing Automotive Group und der Times Electric Unternehmen unterzeichnet eine strategische Kooperationsvereinbarung in Zhuzhou, offene Zusammenarbeit auf dem Gebiet der neuen Energie Automobils.

[Zusammenfassung]

Chinas Hochgeschwindigkeitszug genießt weltweit einen guten Ruf und wir sind stolz darauf.

Chinas Elektrofahrzeuge sind auch der weltweit größte Markt und im Aufwind;

Das Streben nach Kerntechnologie fehlt jedoch immer noch. Es ist nicht so, dass wir es nicht entwickeln können, aber es braucht Zeit und Akkumulation.

Diese Situation ist mit der des Großflugzeugs C919 identisch: Wir entwickeln und planen alles selbst. Sie hindert uns jedoch nicht daran, weltweit Komponenten einschließlich Motoren zu kaufen.

Aber solange Sie sich Zeit nehmen, glaube ich, dass es angesichts der Klugheit und Weisheit der Chinesen nicht mehr weit ist, diese Technologien zu beherrschen.