Vicor lance des modules d’alimentation avec la plus haute densité de puissance et une qualification automobile
Vicor vient de lancer trois modules d’alimentation de qualité automobile destinés aux véhicules électriques 48 V.
www.vicorpower.com
Ces quatre produits, qui affichent une densité de puissance à la pointe de la technologie, soutiennent la production des équipementiers et des constructeurs automobiles en 2025. Les BCM6135, DCM3735 et PRM3735 utilisent des CI conçus par Vicor, certifiés AEC-Q100, et ont été approuvés dans le cadre d’un PPAP auprès des clients automobiles.
« Vicor a établi une nouvelle norme en matière de densité de puissance dans l’industrie automobile grâce à ces modules d’alimentation miniatures flexibles », souligne Patrick Wadden, vice-président du département automobile chez Vicor. « Nos convertisseurs aux performances élevées ouvrent la voie à de nouvelles possibilités pour les constructeurs automobiles, qui pourront réduire la taille et le poids des systèmes d’alimentation dans l’ensemble du véhicule. »
Le BCM6135 est un convertisseur de bus BCM® 2,5 kW, efficace à 98 %, qui convertit une tension de 800 V, issue de la batterie de traction, en une tension de 48 V, afin de fournir une alimentation TBTS (très basse tension de sécurité) pour le véhicule. Le BCM6135 fournit de façon intrinsèque l’isolation entre la haute tension et la basse tension, ce qui permet de réduire considérablement l'espace requis pour la conversion DC-DC. La densité de puissance du BCM6135 de 158 kW/L permet aux développeurs de systèmes pour véhicules électriques (VE) de réduire la taille du convertisseur DC-DC primaire ainsi que de réduire le poids du véhicule. Grâce à sa vitesse de réponse transitoire bidirectionnelle rapide de 8 méga-ampères par seconde, le BCM6135 peut remplacer une batterie 48 V de plus de 10 kg, en faisant office de batterie 48 V virtuelle dans le véhicule xEV et en permettant des économies supplémentaires en termes de coûts et de poids.
Le convertisseur DC-DC DCM™ 2,0 kW DCM3735 transforme une tension d’entrée 48 V non régulée en une sortie régulée de 12 V. Le DCM3735 possède une large plage d’entrée qui est compatible avec un grand nombre d’applications automobiles, puisque la sortie peut être ajustée entre 8 et 16 V. Le DCM3735 possède une densité de puissance de 300kW/L, ce qui en fait un choix idéal pour les architectures devant convertir une distribution 48 V vers des sous-systèmes 12 V sur des applications de calculateur automobile zonales.
Le PRM3735 est un régulateur PRM™ 2,5 KW pour alimentation 48 V, présentant un rendement de 99,2 %. Grâce à son empreinte réduite et à une densité de puissance de 260 KW/L, il libère de l’espèce dans le boîtier et réduit l’alimentation DC-DC dans son ensemble. Il convient parfaitement pour les charges 48 V régulées, qui sont mises en œuvre dans les architectures des nouveaux véhicules.
Ces nouveaux modules récemment lancés par Vicor peuvent être agencés selon 300 configurations différentes, ce qui permet une flexibilité et une évolutivité extrêmes laissant toute sa place à l’innovation pour créer de nombreux sous-systèmes du véhicule. De plus, à mesure que le marché passe de l'architecture zonale 12 V à 48 V, ces produits sont très efficaces pour la conversion vers et depuis 48V. Ces trois modules peuvent être parallélisés facilement afin d’augmenter la puissance, avec un partage automatique de la puissance pour des performances optimales de l’alimentation électrique. Ces modules résolvent des défis complexes avec des systèmes 800 V, 400 V, 48 V et 12 V.
« Nos modules d’alimentation facilitent la conversion depuis la batterie primaire (800 V ou 400 V) vers la distribution 48 V, puis aux différentes charges », explique Patrick Wadden. « Ils sont très polyvalents et nos clients utilisent ces modules de façon innovante, ce qui leur permet de retirer de l'encombrement et du poids de leurs systèmes d’alimentation. »
Les modules d’alimentation de Vicor réduisent les réseaux de distribution d’alimentation (PDN) à l’intérieur du véhicule de façon innovante :
- La suspension active est arrivée à pleine maturité sur les VE
Les besoins en alimentation du système de suspension active sont trop élevés pour être satisfaites avec une alimentation de 12 V. Le passage à un bus 48 V et à la conversion en tensions plus basses grâce au BCM6135 bidirectionnel constitue un moyen efficace d'offrir des performances élevées. Cette application tire également profit de l’excellente vitesse de transition du BCM6135, car la suspension active est une charge de puissance régénérative, ce qui exige une inversion immédiate du flux de courant pour renvoyer la puissance générée dans la batterie.
- Supprimer ou réduire la batterie basse tension
L’excellente vitesse de balayage du BCM6135 présente une opportunité pour remplacer une batterie 48 V, avec le BCM servant de batterie virtuelle 48V dans le véhicule xEV, ce qui permet des économies en termes de poids et de coûts. Comme le BCM6135 peut passer d’un courant nul à un courant maximal à 8,0 MA/s, il peut abaisser la tension de la batterie de traction de 800 V à 48 V et alimenter une charge aussi rapidement que si l’énergie était tirée d’une batterie auxiliaire 48 V. Aucun autre convertisseur DC-DC ne peut atteindre cette rapidité, ce qui permet aux clients de réduire de jusqu’à 25 Kg le poids du véhicule tout en diminuant les coûts de 100 USD au maximum.
- L’adoption de l’architecture zonale est sur toutes les feuilles de route
Les nouveaux modules d’alimentation peuvent être configurés en toute simplicité pour faciliter cette transition. Le DCM3735 est utilisé conjointement au BCM6135 pour créer une alimentation 12 V régulée à partir de la tension de sortie 48 V du BCM3735. S’il est utilisé comme composante d’une architecture zonale, le DCM3735 peut être monté à distance pour créer une alimentation 12 V locale, dans une zone du véhicule, par exemple dans la partie latérale droite. Cette méthode donne la possibilité au concepteur du réseau PDN de pouvoir prendre en charge les charges 12 V tout en réalisant 90 % des économies de poids et de coûts allant de pair avec le passage à un bus 48 V.
- Le circuit de précharge permet d’éviter les pics de courant et de réduire le poids
La précharge est une étape nécessaire du processus de démarrage du véhicule. Il permet d’éviter les pics de courant lors du raccordement de la batterie, qui endommageront les charges (comme les pompes et compresseurs). Actuellement, la précharge est réalisée à l’aide de contacteurs et résistances haute tension, qui ajoutent un poids supplémentaire de 1 kg et un coût supérieur à 50 USD. L’autre option consiste à utiliser un BCM6135 comme convertisseur DC-DC principal, ainsi que l’une des batteries basse tension installées dans le véhicule. Le BCM6135 peut élever la puissance de la batterie basse tension jusqu’à une valeur haute tension et réaliser la précharge requise, ce qui permet de se passer des contacteurs et résistances de précharge utilisés jusque-là.
La flexibilité des modules d'alimentation permet d'alimenter une multitude d'applications automobiles. Plus important encore, ils tiennent la promesse d'une adoption du 48 V. Qu'il s'agisse de convertir la batterie de traction haute tension en 48 V, de fournir une alimentation au point de charge à partir d'un bus 48 V ou de permettre aux sous-systèmes 12 V existants de vivre dans de nouvelles architectures zonales 48 V, les modules d'alimentation hautes performances de qualité automobile de Vicor offrent la densité de puissance la plus élevée tout en réduisant les pertes de puissance et en simplifiant les conceptions.
www.vicorpower.com
