अस्वीकरण: यह लेख "दशेंगटांग इलेक्ट्रॉनिक्स" से पुन: प्रस्तुत किया गया है। यह लेख केवल लेखक के व्यक्तिगत विचारों का प्रतिनिधित्व करता है, साकेवेई और उद्योग के विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। यह केवल बौद्धिक संपदा अधिकारों की सुरक्षा का समर्थन करने के लिए पुनर्मुद्रण और साझा करने के लिए है। कृपया पुनर्मुद्रण करते समय मूल स्रोत और लेखक का उल्लेख करें। यदि कोई उल्लंघन है, तो कृपया उसे हटाने के लिए हमसे संपर्क करें।

परिवहन क्षेत्र में कार्बन तटस्थता प्राप्त करने का एकमात्र तरीका ऑटोमोबाइल बिजली प्रणाली का विद्युतीकरण और विद्युतीकरण है। दुनिया की पहली ऑटोमोबाइल सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी कंपनी के रूप में, Infineon दृढ़ता से इस विचार में विश्वास करती है कि "शून्य उत्सर्जन हासिल किया जाएगा" और इस लक्ष्य की शीघ्र प्राप्ति को बढ़ावा देने के लिए प्रतिबद्ध है।

यहां, "विद्युतीकरण" हाइब्रिड पावर सिस्टम को संदर्भित करता है जिसमें पारंपरिक आंतरिक दहन इंजन के विभिन्न तरीके इलेक्ट्रिक मोटर्स के साथ सह-अस्तित्व में होते हैं, जबकि "विद्युतीकरण" इलेक्ट्रिक ड्राइव पावर सिस्टम को संदर्भित करता है जो पारंपरिक आंतरिक दहन इंजन से पूरी तरह से छुटकारा दिलाता है।ऑटोमोबाइल के "विद्युतीकरण" और "विद्युतीकरण" की प्रक्रिया में, विभिन्न देशों और क्षेत्रों के साथ-साथ विभिन्न ऑटोमोबाइल निर्माताओं द्वारा चुने गए रास्ते समान हैं, लेकिन सभी सड़कें एक ही लक्ष्य की ओर ले जाती हैं। इसमें 48V जैसे माइक्रो-हाइब्रिड सिस्टम और फुल-हाइब्रिड और प्लग-इन हाइब्रिड सिस्टम दोनों शामिल हैं। इसमें ऊर्जा वाहक के रूप में लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करने वाले शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन और ऊर्जा स्रोतों के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग करने वाले ईंधन सेल वाहन शामिल हैं।

जैसा कि हम सभी जानते हैं, एक प्रणाली को पांच भागों में विभाजित किया जा सकता है: धारणा, गणना, निष्पादन, संचार और बिजली आपूर्ति।यह पेपर इन पांच भागों में बिजली आपूर्ति और निष्पादन के दो विषयों पर कुछ व्यक्तिगत विचार और विचार सामने रखेगा।.

一 、वाहन बिजली आपूर्ति प्रणाली में बिजली आपूर्ति वोल्टेज ट्रैक

वर्तमान में, हम यात्री कारों में 12V, 48V और उच्च वोल्टेज (400V/800V) की बिजली आपूर्ति प्रणाली देख सकते हैं।पारंपरिक आंतरिक दहन इंजन यात्री कारों में, 12V बिजली की आपूर्ति का उपयोग हर समय किया गया है, और संबंधित अर्धचालक उत्पाद भी बाजार के एक बड़े हिस्से पर कब्जा कर लेते हैं। कुछ अंतरराष्ट्रीय आधिकारिक संगठनों की पूर्वानुमान जानकारी के अनुसार, केवल आंतरिक दहन इंजन द्वारा संचालित कारें 2030 के आसपास बाजार से हट जाएंगी। हालाँकि, 12V प्रणाली के परिपक्व भागों की आपूर्ति श्रृंखला के पैमाने के लाभ और इस प्रणाली के अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त अर्धचालक उत्पादों के अपेक्षाकृत कम लागत के लाभ को देखते हुए, 12V बिजली आपूर्ति रेल लंबे समय तक मौजूद रहनी चाहिए। उस समय, DC-DC पारंपरिक 12V अल्टरनेटर को पूरी तरह से बदल देगा और 12V सिस्टम में बैटरी चार्जिंग और लोड बिजली आपूर्ति के लिए बिजली आपूर्ति बन जाएगा, जो 12V बिजली आपूर्ति प्रणाली की विशेषताओं में कुछ बदलाव लाएगा, जैसे लोड शेडिंग।
संबंधित बिजली आपूर्ति मानक के अनुसार, इसे तदनुसार समायोजित किया जा सकता है।48V, एक सुरक्षित वोल्टेज वर्ग के रूप में, इसकी कम इन्सुलेशन ग्रेड आवश्यकताओं और अन्य कारकों के कारण हाइब्रिड पावर सिस्टम में एक निश्चित लागत प्रभावी लाभ है। 48V प्रणाली में आपूर्ति श्रृंखला में सुधार के साथ, बड़े पैमाने पर उत्पादन की लागत कम हो जाती है। साथ ही, विभिन्न उच्च-वोल्टेज वाहनों में कुछ भागों के मानकीकरण से आपूर्तिकर्ताओं और वाहन निर्माताओं को भागों के प्रबंधन की लागत को कम करने में मदद मिलती है। इस तरह, 48V बिजली आपूर्ति रेल को न केवल माइक्रो-हाइब्रिड सिस्टम वाले वाहनों में, बल्कि उच्च-वोल्टेज सिस्टम वाले नई ऊर्जा वाहनों में भी पेश किया जा सकता है, ताकि कुछ मध्यम-शक्ति भार (उदाहरण के लिए, 1kW और 10kW के बीच) 48V बिजली आपूर्ति प्रणाली में चल सकता है, इस प्रकार DC-DC कनवर्टर के अनुप्रयोग की उज्ज्वल उपस्थिति आती है जो उच्च वोल्टेज (400V/800V) को 48V में परिवर्तित करता है।

चूंकि एक ही वाहन में तीन रेल (एचवी, 48वी, 12वी) सह-अस्तित्व में हैं, पूरे वाहन की वास्तुकला, कार्यात्मक सुरक्षा और लागत पर विचार करते हुए, बिजली आपूर्ति नेटवर्क टोपोलॉजी केंद्रीकृत वोल्टेज रूपांतरण या वितरित वोल्टेज रूपांतरण का उपयोग करती है या नहीं, यह डिजाइन पर निर्भर करेगा। पूरे वाहन कारखाने, और डीसी-डीसी की शक्ति स्तर और कार्यात्मक सुरक्षा स्तर की भी अलग-अलग आवश्यकताएं होंगी।

   

द्वितीय।"निष्पादन" के बारे में

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, बिजली आपूर्ति वोल्टेज की तीन रेलों के सह-अस्तित्व से अलग-अलग वोल्टेज रेल के तहत एक्चुएटर्स की अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं, यानी अर्धचालक बिजली उपकरणों के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं। सेमीकंडक्टर बिजली उपकरणों के लिए अलग-अलग वोल्टेज रेल को अलग-अलग झेलने वाले वोल्टेज स्तर की आवश्यकता होती है। विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए बिजली उपकरणों के लिए अलग-अलग ड्राइविंग धाराओं और अलग-अलग स्विचिंग आवृत्तियों की आवश्यकता होती है।

48V वोल्टेज ट्रैक 1kW से 10kW तक बिजली के स्तर के अनुप्रयोग को केंद्रित करता है। इनमें डीसी-डीसी और मोटर इन्वर्टर बहुसंख्यक हैं। झेलने योग्य वोल्टेज और पावर स्तर को देखते हुए, यह सिलिकॉन-आधारित MOSFET और GaN का मुख्य युद्धक्षेत्र है। हालाँकि, वर्तमान में, GaN को ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स में लागू होने में कुछ समय लगेगा।

निम्नलिखित आंकड़ा संदर्भ के लिए सिलिकॉन, सिलिकॉन कार्बाइड और गैलियम नाइट्राइड बिजली उपकरणों के कुछ संबंधित अनुप्रयोग क्षेत्रों को दिखाता है।

हाई-वोल्टेज रेल में उपयोग किए जाने वाले बिजली उपकरणों के लिए, वर्तमान में सबसे गर्म विषय सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) है। सिलिकॉन कार्बाइड बिजली उपकरणों में कम स्विचिंग हानि, उच्च प्रतिरोध वोल्टेज, उच्च कार्य तापमान और उच्च ताप अपव्यय क्षमता के फायदे हैं, जिससे सिस्टम उच्च वोल्टेज और उच्च आवृत्ति पर काम कर सकता है, इस प्रकार निष्क्रिय घटकों की मात्रा कम हो जाती है, जिससे बिजली हानि कम हो जाती है। सिस्टम का विकास और सिस्टम की शक्ति घनत्व में सुधार। हालाँकि, दूसरी ओर, सिलिकॉन कार्बाइड से बने मौजूदा उपकरणों में सिलिकॉन से बने उपकरणों की तुलना में कुछ नुकसान हैं। व्यापक परिणामों के आधार पर, हमारा मानना है कि सिलिकॉन और सिलिकॉन कार्बाइड बिजली उपकरण भविष्य में काफी समय तक एक साथ मौजूद रहेंगे, जिससे वे अपने-अपने क्षेत्रों में अपनी-अपनी ताकत को पूरा मौका देंगे।

इन्फिनियन के विश्लेषण और परीक्षण जानकारी के अनुसार, सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों का उपयोग करने वाली बिजली प्रणाली समान बिजली स्तर पर सिलिकॉन उपकरणों का उपयोग करने वाली बिजली प्रणाली की तुलना में बिजली की हानि को लगभग 7.6% कम कर सकती है, जिसमें मोटर ड्राइविंग के दौरान बिजली की हानि में कमी भी शामिल है। मोटर ऊर्जा पुनर्प्राप्ति के दौरान बिजली हानि में कमी।

निम्नलिखित चित्र विद्युत उपकरण की विद्युत खपत में अंतर के प्रायोगिक आंकड़ों के एक सेट की तुलना है, जब मोटर विभिन्न घूर्णी गति और टॉर्क पर सिलिकॉन-आधारित IGBT और सिलिकॉन कार्बाइड MOSFET का उपयोग करता है। यह देखा जा सकता है कि जब मोटर की गति 2667rpm है और आउटपुट टॉर्क 553.3Nm है, तो सिलिकॉन-आधारित IGBT की बिजली खपत सिलिकॉन कार्बाइड MOSFET की तुलना में लगभग 13% कम है।

इससे, हम ड्राइविंग इन्वर्टर में सिलिकॉन-आधारित IGBT और सिलिकॉन कार्बाइड MSOFET के अनुप्रयोग परिदृश्यों को मोटे तौर पर प्राप्त कर सकते हैं, जैसा कि निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:

सिलिकॉन आधारित आईबीजीटी और सिलिकॉन कार्बाइड एमओएसएफईटी द्वारा साझा की गई "हाइब्रिड" योजना को अपनाने से उनके संबंधित लाभों को पूरी तरह से निभाया जा सकता है और एक-दूसरे के मजबूत बिंदुओं से सीखा जा सकता है। सिलिकॉन आधारित आईजीबीटी द्वारा संचालित मोटर उच्च धारा के तहत एमओएसएफईटी की तुलना में कम बिजली हानि के लाभ को पूरी तरह से निभा सकती है, मुख्य रूप से उच्च टॉर्क आउटपुट प्रदान करती है, जो पूरे वाहन के त्वरण प्रदर्शन को दर्शाती है; हालाँकि, सिलिकॉन कार्बाइड MOSFET द्वारा संचालित मोटर क्रूज़िंग स्थिति में अधिक काम करती है, जिससे ऊर्जा उपयोग दक्षता में सुधार होता है। ताकि दोनों लक्ष्यों को प्राप्त किया जा सके, और मछली और भालू के पंजे दोनों प्राप्त किए जा सकें।

यह बैटरी की क्षमता को कम करते हुए वाहन को समान क्रूज़िंग रेंज बनाए रख सकता है, इस प्रकार बैटरी की लागत को कम कर सकता है, और सिलिकॉन कार्बाइड बिजली उपकरणों की शुरूआत के कारण लागत में वृद्धि के लिए कुछ क्षतिपूर्ति कर सकता है। साथ ही, बैटरी क्षमता में कमी और इन्वर्टर पावर घनत्व में वृद्धि से वाहन का वजन भी कम हो सकता है और पूरे वाहन की ऊर्जा उपयोग दक्षता में सुधार हो सकता है।

अस्वीकरण: यह लेख "इन्फ़िनॉन ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स इकोस्फीयर" से पुन: प्रस्तुत किया गया है। यह लेख केवल लेखक के व्यक्तिगत विचारों का प्रतिनिधित्व करता है, और सैको माइक्रो और उद्योग के विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। यह केवल बौद्धिक संपदा अधिकारों की सुरक्षा का समर्थन करने के लिए पुनर्मुद्रण और साझा करने के लिए है। कृपया पुनर्मुद्रण करते समय मूल स्रोत और लेखक का उल्लेख करें। यदि कोई उल्लंघन है, तो कृपया उसे हटाने के लिए हमसे संपर्क करें।

कंपनी का फ़ोन नंबर: +86-0755-83044319
फैक्स/फैक्स:+86-0755-83975897
ईमेल: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 मैनेजर ली
QQ: 332496225 प्रबंधक किउ
पता: कमरा 809, ब्लॉक सी, झांताओ टेक्नोलॉजी बिल्डिंग, नंबर 1079 मिंझी एवेन्यू, लोंगहुआ न्यू डिस्ट्रिक्ट, शेनझेन