EO Power 36

EO POWER/AUTOMOTIVE - NOVEMBRE/DICEMBRE 2024 XXXIII POWER CONVERTERS questi moduli permette di risolvere problematiche com- plesse nei sistemi a 800 V, 400 V, 48 V e 12 V. Ridurre le PDN I moduli di potenza Vicor stanno contribuendo alla ridu- zione delle reti di distribuzione di potenza (PDN – Power Delivery Network) in tutto il veicolo in modi innovativi: Le sospensioni attive diventano una realtà nei veicoli elettrici Il fabbisogno di potenza del sistema di sospensioni at- tive è troppo elevato per essere soddisfatto con un’a- limentazione a 12 V. Il passaggio a un bus da 48 V e la conversione verso il basso eseguita con il BCM6135 bidi- rezionale rappresentano un modo efficiente per fornire prestazioni elevate. Questa applicazione sfrutta anche l’elevata velocità di risposta del BCM6135, poiché la so- spensione attiva è un carico di energia rigenerativa che richiede un’immediata inversione del flusso di corrente per riportare l’energia rigenerata alla batteria. Eliminazione o riduzione della batteria a bassa tensione L’elevato slew rate di BCM6135 offre l’opportunità di so- stituire una batteria da 48 V, con il BCM che funge da batteria virtuale da 48 V nel veicolo xEV, consentendo di risparmiare sui costi e sul peso. Poiché BCM6135 è in grado di passare da corrente zero a corrente piena a 8,0 MA/s, risulta possibile ridurre la tensione della batteria di trazione a 48 V e alimentare un carico con la stessa velocità con cui si preleva l’energia da una batteria ausi- liaria a 48 V. Nessun altro convertitore DC-DC è in grado di eguagliare questa velocità e consente ai clienti di ri- durre il peso del veicolo e costi fino a 25 kg e 100 dollari rispettivamente. L’adozione dell’architettura zonale a 48 V è un passag- gio obbligato I nuovi moduli di potenza possono essere facilmente configurati per facilitare questa transizione. DCM3735 viene utilizzato per creare un’alimentazione regolata a 12 V a partire dall’uscita a 48 V di BCM6135. Se utilizza- to come parte dell’architettura zonale a 48 V, il DCM3735 può essere montato in modo da creare un’alimentazione locale a 12 V in una qualsiasi zona del veicolo. Questo me- todo di applicazione consente al progettista della PDN di supportare efficacemente i carichi a 12 V ottenendo fino al 90% di risparmi in termini di costi e peso derivanti dal passaggio a un bus a 48 V. La pre-carica previene gli sbalzi di corrente e consente di risparmiare peso La precarica è una fase necessaria del processo di avvio. Impedisce sbalzi di corrente all’inserimento della batte- ria che potrebbero danneggiare i carichi (come pompe e compressori). Attualmente questa operazione viene ese- guita utilizzando contattori ad alta tensione e resistenze, che aggiungono 1 kg e oltre 50 dollari di costo. Una solu- zione è utilizzare il BCM6135 come convertitore DC-DC principale e una delle batterie a bassa tensione instal- late nel veicolo. Il BCM6135, in funzionamento inverso, è in grado di elevare la tensione della batteria ausiliaria a 48 V fino all’alta tensione necessaria per ottenere così la precarica necessaria, eliminando il contattore di preca- rica e la resistenza di alimentazione tradizionali. La flessibilità dei moduli di potenza consente di alimen- tare una vasta gamma di applicazioni automobilistiche e, ancora più importante, favorisce l’adozione delle bat- terie a 48 V. Che si tratti di convertire la batteria di tra- zione ad alta tensione a 48 V, di fornire energia ai punti di carico da un bus a 48 V, o di permettere ai sottosistemi legacy di 12 V di integrarsi nelle nuove architetture zonali a 48 V, i moduli di potenza ad alte prestazioni di Vicor offrono la massima densità di potenza, riducendo le perdite di energia e semplificando i progetti. I moduli BCM6135, DCM3735 e PRM3735 di Vicor utilizzano circuiti integrati certificati AEC-Q100 e assicurano la massima densità di potenza, riducendo le perdite di energia e semplificando la conversione dalla tensione della batteria primaria (800 V o 400 V) a 48 V e da questa alla tensione richiesta dal carico