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La transizione verso un’economia decarbonizzata sta rapidamente accelerando e la domanda di tecnologie innovative sta aumentando per supportare l’adozione su larga scala di veicoli elettrici (EV). Il design leggero e compatto dei componenti elettronici di potenza è la chiave per consentire una progettazione efficiente e aumentare l’autonomia di percorrenza dei veicoli elettrici, aggiungendo valore per i fornitori Tier 1 / ingegneri di sistemi OEM e consumatori. Dopo aver lavorato a stretto contatto per diversi anni, LEM e Semikron Danfoss hanno progettato un nuovo concept, chiamato Nano, che unisce le capacità della gamma di sensori di corrente LEM con la piattaforma di moduli di potenza half-bridge DCM di Semikron Danfoss per applicazioni automobilistiche ad elevata potenza. La collaborazione si traduce in un sensore basato sul nucleo che è il 60% più piccolo di qualsiasi cosa precedentemente disponibile e senza alcun compromesso sulle prestazioni. “Il sensore di corrente Nano è un ottimo esempio di come LEM sia in grado di lavorare a stretto contatto con gli specialisti del settore per affrontare le sfide poste dai sistemi dei clienti e creare soluzioni innovative di rilevamento della corrente che offrano livelli di prestazioni ottimali. Questo progetto è stata una sfida significativa e la bellezza del suo successo sta nella perfetta collaborazione con Semikron Danfoss. Entrambi i team sono stati in grado di lavorare quasi come un’unica squadra. Infatti, siamo stati in grado di spingerci oltre le difficoltà perché abbiamo creato una sinergia tra le nostre diverse competenze”, ha affermato Damien Coutellier, Senior electronics engineer and Nano project manager di LEM. Il sensore di nuova concezione consente di integrare completamente la funzione di rilevamento nel modulo di potenza, riducendo al minimo l’ingombro dei componenti, semplificando il montaggio e contenendo i costi. È particolarmente ideale per l’uso con inverter di trazione per veicoli elettrici (EV) con piattaforma DCM, ma anche compatibile con altre piattaforme di moduli di potenza Semikron Danfoss. L’idea innovativa alla base del concept Nano era quella di progettare un sensore di corrente core-based che potesse adattarsi allo spazio inutilizzato tra il lato superiore del modulo di potenza e la scheda del gate driver. Ciò consente all’ingombro del sensore di corrente di sovrapporsi all’ingombro del modulo di alimentazione. Di conseguenza, il sensore di corrente Nano non occupa spazio aggiuntivo nell’inverter. Inoltre, non sono necessari componenti aggiuntivi per fissare il sensore meccanicamente e collegarlo elettricamente alla scheda driver. Ciò offre il massimo livello di integrazione che un sensore di corrente basato sul nucleo possa raggiungere. Il sensore di corrente nano è montato sul modulo di potenza DCMTM, che utilizza MOSFET SiC di ultima generazione da 750V e 1200V e ha una corrente nominale da 200A a 1000A. Le caratteristiche della piattaforma DCM significano che il nuovo dispositivo soddisfa i requisiti di coordinamento dell’isolamento per le batterie da 800 V secondo IEC 60664 1. Allo stesso tempo, la robustezza meccanica superiore, la stabilità alle alte temperature e la protezione dall’umidità e dalle vibrazioni consentono agli inverter di fornire prestazioni stabili e affidabili in una grande varietà di ambienti. “Lavorando fianco a fianco con LEM, Semikron Danfoss è stata in grado di sviluppare una soluzione eccezionale che combina il meglio di entrambi i mondi: la nostra esperienza nell’elettronica di potenza con le conoscenze nel rilevamento di corrente e metrologia di LEM. Di conseguenza, questa soluzione plug-and-play farà risparmiare ai nostri clienti una grande quantità di tempo e fatica perché non dovranno più preoccuparsi dell’attuale ingombro del sensore, dell’assemblaggio, della convalida, dei test o persino delle prestazioni: sono tutti gestiti in un unico pacchetto”, ha affermato Thomas Zöls, Senior Electrical Engineers di Semikron Danfoss.
