远景展望 | stake官网入口关于新能源汽车领域的磁集成计划有哪些大招?
深耕磁集成领域多年,stake官网入口光磁有哪些乐成量产的磁集成计划?现在在现实量产历程中,最大的挑战又是什么?
2024年10月,业界首个磁集成手艺专场聚会——2024磁集成手艺立异与应用钻研会在深圳国际会展中心(宝安新馆)圆满落幕,stake官网入口(下称“stake官网入口光磁”)研发总监李礼鹏现身钻研会现场,并送上了《新能源汽车领域的磁集成解决计划》的精彩主题演讲。

stake官网入口李礼鹏
本文将带各人深度回首李礼鹏演讲的精彩内容。
01.磁集成原理、目的及其优势
磁集成手艺是将两个或多个分立磁性元件(如电感、变压器等)绕制在一副磁芯上,通过合理设计磁芯结构和绕组结构,实现多个磁件的集成,从结构上集中在一起,以减小磁性元件的体积、重量,以及镌汰出脚数目,并改善电源性能。
从集成方法分看,分为物理集成和磁路集成,前者为多器件拼接在一个底座或外壳上,此后者是将多器件共用一副磁芯,集成难度更高,对磁集成产品设计能力要求也更高。
磁集成手艺经由近多年的生长和演变,只管已经取得了一定的效果和突破,但在理论研究、手艺应用和工业化方面,仍有很大的生长空间;未来磁集成手艺有望在更普遍的领域内施展更大的作用,包括但不限于新能源汽车、充电桩,光储逆变器,大功率电源等要害领域。
磁集成的目的主要体现在以下五个方面:
1.缩小磁元件的尺寸;
2.降低磁元件的消耗;
3.镌汰磁元件的数目;
4.降低磁元件的本钱;
5.提高电源的效率。
而磁集成的优势则主要体现在以下几个方面:
一是减小系统体积与重量。集成化设计可让磁集成手艺将多个磁性元件集成到一个�?橹�,显著镌汰了系统的总体积和重量;接纳高性能磁性子料和结构优化,进一步减小了磁性元件的体积和重量;通过合理的结构设计,充分使用空间,进一步减小系统的整体尺寸。
二是增强系统可靠性与清静性。主要体现在两个点,其一是磁集成解决计划镌汰了磁性元件之间的毗连点,从而降低了故障爆发的概率;其二是接纳高强度和高可靠性的质料制造磁性元件,提高了系统的整体可靠性。
三是降低制造本钱与维护用度。磁集成手艺镌汰了磁性元件数目、引脚、毗连点等,可简化生产工艺流程;通过优化设计和制造工艺,提高了产品的生产良率;磁集成解决计划的�?榛杓剖沟梦ぴ椒⒈憬�,降低了维护用度和时间本钱。总体而言,可大大降低磁性元件企业的制造本钱。
02.新能源汽车磁集成生长现状
近年来,随着新能源汽车行业的快速生长,磁集成手艺在车载充电机(OBC)、直流充电桩(DCDC)普遍应用,有用镌汰了磁器件的体积,极大的提高了功率密度,是现在磁集成手艺应用最成熟的领域。
在新能源汽车的车载充电机中,磁集成手艺被普遍应用于PFC电路和LLC谐振电路中,以减小体积、降低重量并提高效率。通过集成PFC电感协调振电感等磁性元件,实现了电源系统的小型化和高效化。
直流变换器(DCDC)也普遍接纳了磁集成手艺。通过将变压器与电感集成在一起,镌汰了磁性元件的数目和体积,从而提高了功率密度和可靠性。同时,磁集成手艺尚有助于降低DCDC变换器的消耗和温升,提高其事情效率和稳固性。
别的,充电桩�?榈缭�也普遍接纳磁集成手艺,现在应用最多的就是LLC电路中把主变压器协调振电感集成在一起,磁性元件产品体积小了,集成后生产效率更高,PCB结构也越发无邪。
未来,随着全球对环保和可一连生长的日益重视,新能源汽车市场将迎来一连增添,磁集成解决计划作为提升新能源汽车性能和效率的要害手艺,其市场需求也将随之增添。
在新能源汽车市场中,高性能、高效率的产品将更受消耗者接待。差别车型、差别应用场景对磁集成解决计划的需求也将越发多样化。
因此,磁集成解决计划需要一直提升产品性能,提供越发定制化的产品和服务,以知足市场对高性能产品、客制化服务的需求。
03.stake官网入口光磁部分磁集成案例
stake官网入口在磁集成手艺领域深耕多年,与多个应用领域头部企业恒久深入合作,提供磁集成磁性元件解决计划,在车载OBC及汽车充电桩变压器电感磁集成手艺普遍应用。
3.3kW车载OBC 应用 CLLC 电路(5合1)

3.3kw车载OBC主变压器、谐振电感5合1磁集成产品
这款产品接纳5合1磁集成,集成了主变压器、2颗谐振电感以及PFC和DCDC电路中的磁性元件,尺寸仅为 178*44*46mm,有用地镌汰了磁性元件数目和体积,降低了加工本钱,对电源企业而言装置也更利便。
6.6kW车载OBC 应用 CLLC 电路(3合1)

6.6 kW车载OBC主变压器+谐振电感三合一磁集成产品
这是一款主变压器+谐振电感3合1磁集成,尺寸为112*51*49mm,接纳连绕方法,两头各只有两个引脚(集成前8个引脚),制造工艺实现上更简朴,装置更也更便捷。
22kW车载OBC三相磁集成变压器

22kw车载OBC三相磁集成变压器
这款产品为22kw车载OBC三相变压器磁集成计划,产品尺寸为88.4*193.5*59.6mm。李礼鹏透露,现在stake官网入口光磁也正在探索在每一起实现主变压器+谐振电感磁集成后,再举行三合一磁集成,实现6个磁性元件的一体化高度集成计划。
充电桩 LLC 电路主变压器三合一集成计划

这是一款应用于充电桩LLC电路的三相主变压器三合一磁集成计划,三颗变压器共用了一个磁芯底座,节约了两块磁芯,产品尺寸为104*66*51mm。李礼鹏提到,“这里有个需要注重的地方,由于电流相位差的问题,中心线圈跟双方线圈绕线偏向是纷歧样的,不然共用的磁芯发热就会很是厉害。”
04.磁集成面临的制造工艺挑战
磁集成解决计划涉及重大的制造工艺,如绕线、焊接、装配等,自动化生产难度更高,需确保各环节的精度和一致性。
通常情形下,若是产品的尺寸较大,那么像电气间隙和爬电距离这样的要求就较量容易知足。
但当磁性元件产品体积越来越小,且电压一直升高,爬电距离就需要一直增大,这种情形下就需要加入种种各样的绝缘质料以知足安规要求,这对工艺的挑战是很是大的。
2019年前后,由于客户的产品需要同时知足高性能、大功率、小体积要求,封装尺寸迫近极限,stake官网入口光磁最先实验接纳变压器集成谐振电感的方法——也就是现在最盛行的磁集成方法,并最终实现客户提出的目的和要求。
以LLC为例,磁集成后,stake官网入口光磁电感与变压器连绕的方法,镌汰了变压器原边2个引脚,客户在PCB板上可以少开2个孔,少装一个器件。李礼鹏也提到,“这种方法关于自动化生产是相对不友好的,尤其是这个绕线方法,难度更高。”
05. 结语
从现在行业现状来看,更重大的自动化生产工艺,在一定水平上削弱了磁集成节约质料带来的降本效果,这正是磁性元件企业与电源企业博弈的要害点,需要工业链上下游企业更细密的配合,在产品研发阶段将自动化制造的可行性纳入考量,实现最大化降本。