Nagoya Univ:EVインバーターを分解調査: Démonter les onduleurs EV : Demontage von EV-Wechselrichtern: Disassembling EV inverters: EV逆變器的拆解調查

Nagoya Univ:EVインバーターを分解調査:
Démonter les onduleurs EV :
Demontage von EV-Wechselrichtern:
Disassembling EV inverters:
EV逆變器的拆解調查

ー中国50万円EVのインバーターが凄いー

ー日本人エンジニアが開発をバックアップ?ー

2022.04.26

名古屋大学:

「宏光MINI EV」のインバーターを分解・調査した。

部品統合化が低コストに大きく貢献している。

部品統合で低コスト:

モーター駆動用の三相インバーター:

名古屋大学の分析によれば、

三相インバーターの原価が、1万6000円と非常に安い。

高度な設計力を保持:

「回路設計や防振機構など設計力の高さ」と、「部品選定のメリハリ」を調査した。

三相インバーターを分解:

この三相インバーターの設計力の高さは、

回路設計や防振機構の細やかな点にも表れていた。

パワー回路部の構造:

パワー回路部などがある下部ケースを見てみよう。

パワー回路部は2層構造になっている(図8)

1層目:
平滑用のアルミ電解コンデンサーやドライブICなどが載る。

電力は直流入力端子から流入し、1層目のアルミ電解コンデンサーで直流平滑される(図9)

2層目:
主に電力変換用のパワー半導体が載る。

直流入力カラーを介し2層目基板に送られ、三相パワー半導体群で交流に変換される。

この交流電力:

インバーター構造の3本の支柱である交流出力端子ポールによって、

上部ケースのAC用電流センサーに送られる。

最後に三相出力電流端子によってインバーターの外に出ていく。

2層目のパワー半導体の配置も興味深い(図10)

パワー半導体は、三相インバーターのスイッチとして6並列化され、計36個ある。

パワー半導体の配置:

  • 基板に広く分散して配置されていた。
  • これは均等な熱分散を実現するためだ。

日本の熟練設計者が、本設計に携わっていたようだ。

日本人エンジニアが支援:

こういった高度な製品化には、日本人エンジニアの支えがある。

  • インバーター内の基板上に「検」の文字が見つかった(図3)
  • 基板の量産工程での押印の風習は、日本でのみ浸透している。

加えて、

  • 回路構成などに日本メーカーの癖があった。
  • つまり、日本人エンジニアが中国へ渡った。

このインバーターの量産工程を、サポートしているはずだ。

搭載のパワー半導体:

ドイツInfineon Technologies製のSi MOSFET「IPB072N15N3」(図11)

耐圧が150V、定格電流が100Aだ。

日経クロステック(xTECH)

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02028/00002/

Université de Nagoya : Démonter et étudier les onduleurs EV :

-L’onduleur EV de 500 000 yens de la Chine est incroyable-

-Un ingénieur japonais soutient le développement ? –

2022.04.26

Université de Nagoya :

L’onduleur de “Hongguang MINI EV” a été démonté et étudié.

L’intégration des pièces contribue grandement au faible coût.

Faible coût avec intégration de composants :

Onduleur triphasé pour entraîner un moteur :

Selon l’analyse de l’Université de Nagoya

Le coût de l’onduleur triphasé est aussi bas que 16 000 yens.

Conserver des capacités de conception avancées :

Nous avons étudié “les capacités de conception élevées telles que la conception de circuits et le mécanisme anti-vibration” et “la netteté de la sélection des pièces”.

Démonter l’onduleur triphasé :

La puissance nominale élevée de cet onduleur triphasé

Il est également apparu dans les détails de la conception du circuit et du mécanisme anti-vibration.

Structure de la partie circuit de puissance :

Jetons un coup d’œil au boîtier inférieur où se trouve la partie du circuit d’alimentation.

La section du circuit de puissance a une structure à deux couches (Fig. 8).

1ère couche :
Des condensateurs électrolytiques en aluminium pour le lissage et les circuits intégrés d’entraînement sont montés.

L’alimentation provient de la borne d’entrée CC et est lissée en CC par le condensateur électrolytique en aluminium de première couche (Fig. 9).

2ème couche :
Ce sont principalement des semi-conducteurs de puissance pour la conversion de puissance qui sont répertoriés.

Il est envoyé au substrat de la deuxième couche via la couleur d’entrée CC et converti en courant alternatif par le groupe de semi-conducteurs de puissance triphasé.

Cette alimentation CA :

Avec le pôle terminal de sortie AC, qui est les trois colonnes de la structure de l’onduleur,

Il est envoyé au capteur de courant alternatif dans le boîtier supérieur.

Enfin, il sort de l’onduleur par la borne de courant triphasé de sortie.

L’agencement du semi-conducteur de puissance de la deuxième couche est également intéressant (Fig. 10).

Il y a un total de 36 semi-conducteurs de puissance, qui sont mis en parallèle avec 6 en tant que commutateurs pour les onduleurs triphasés.

Placement des semi-conducteurs de puissance :

Il était largement dispersé sur le plateau.
Cela permet d’obtenir une répartition uniforme de la chaleur.
Il semble qu’un designer japonais qualifié ait été impliqué dans cette conception.

Soutenu par des ingénieurs japonais :

Les ingénieurs japonais soutiennent une telle commercialisation avancée.

Le mot “inspection” a été trouvé sur la carte à l’intérieur de l’onduleur (Fig. 3).
La coutume de l’impression dans le processus de production de masse de substrats n’est omniprésente qu’au Japon.
père,

Il y avait une habitude des fabricants japonais dans la configuration du circuit.
En d’autres termes, un ingénieur japonais est allé en Chine.
Il devrait prendre en charge le processus de production de masse de cet onduleur.

Semiconducteurs de puissance embarqués :

Si MOSFET “IPB072N15N3” fabriqué par Infineon Technologies d’Allemagne (Fig. 11)

La tension de tenue est de 150 V et le courant nominal est de 100 A.

Nikkei CrossTech (xTECH)

Universität Nagoya: Demontage und Untersuchung von EV-Wechselrichtern:

-Chinas 500.000 Yen EV-Wechselrichter ist erstaunlich-

-Ein japanischer Ingenieur unterstützt die Entwicklung? –

2022.04.26

Universität Nagoya:

Der Wechselrichter des „Hongguang MINI EV“ wurde zerlegt und untersucht.

Die Integration von Teilen trägt stark zu niedrigen Kosten bei.

Niedrige Kosten durch Komponentenintegration:

Dreiphasiger Wechselrichter zum Antreiben eines Motors:

Laut der Analyse der Universität Nagoya

Die Kosten für den dreiphasigen Wechselrichter betragen nur 16.000 Yen.

Fortgeschrittene Designfähigkeiten beibehalten:

Wir untersuchten „hohe Designfähigkeiten wie Schaltungsdesign und Antivibrationsmechanismus“ und „Schärfe der Teileauswahl“.

Demontieren Sie den dreiphasigen Wechselrichter:

Die hohe Auslegungsleistung dieses dreiphasigen Wechselrichters

Es erschien auch in den Details des Schaltungsdesigns und des Antivibrationsmechanismus.

Aufbau Leistungsteil:

Werfen wir einen Blick auf das untere Gehäuse, in dem sich der Leistungsteil befindet.

Der Leistungsteil ist zweischichtig aufgebaut (Abb. 8).

1. Schicht:
Aluminium-Elektrolytkondensatoren zur Glättung und Treiber-ICs sind montiert.

Der Strom fließt vom DC-Eingangsanschluss und wird durch den Aluminium-Elektrolytkondensator der ersten Schicht DC-geglättet (Abb. 9).

2. Schicht:
Hauptsächlich sind Leistungshalbleiter zur Leistungsumwandlung aufgeführt.

Es wird über die DC-Eingangsfarbe an das Substrat der zweiten Schicht gesendet und von der dreiphasigen Leistungshalbleitergruppe in Wechselstrom umgewandelt.

Diese Wechselstromleistung:

Mit dem AC-Ausgangspol, der die drei Säulen der Wechselrichterstruktur darstellt,

Es wird an den AC-Stromsensor im oberen Gehäuse gesendet.

Schließlich verlässt es den Wechselrichter durch die dreiphasige Ausgangsstromklemme.

Interessant ist auch die Anordnung der Leistungshalbleiter der zweiten Schicht (Abb. 10).

Es gibt insgesamt 36 Leistungshalbleiter, die zu 6 als Schalter für dreiphasige Wechselrichter parallel geschaltet sind.

Bestückung von Leistungshalbleitern:

Es war auf dem Brett weit verstreut.
Dadurch soll eine gleichmäßige Wärmeverteilung erreicht werden.
Es scheint, dass ein erfahrener japanischer Designer an diesem Entwurf beteiligt war.

Unterstützt von japanischen Ingenieuren:

Japanische Ingenieure unterstützen eine solche fortgeschrittene Kommerzialisierung.

Auf der Platine im Inneren des Wechselrichters war das Wort „Inspektion“ zu finden (Abb. 3).
Der Brauch des Bedruckens im Massenproduktionsprozess von Substraten ist nur in Japan allgegenwärtig.

Es gab eine Gewohnheit japanischer Hersteller in der Schaltungskonfiguration.
Mit anderen Worten, ein japanischer Ingenieur ging nach China.
Es soll den Massenproduktionsprozess dieses Wechselrichters unterstützen.

On-Board-Leistungshalbleiter:

Si-MOSFET “IPB072N15N3”, hergestellt von Infineon Technologies, Deutschland (Fig. 11)

Die Spannungsfestigkeit beträgt 150 V und der Nennstrom 100 A.

Nikkei Cross Tech (xTECH)