A Continental budapesti telephelyén fejlesztették az e-Jaguar teljesítményelektronikáját

Ahhoz, hogy az ilyen mértékű áramerősséget, és az ebből adódó extrém terhelésváltozást a rendszer kezelni tudja, a Continental olyan megoldást fejlesztett ki a Jaguar Land Rover számára, amelyet kifejezetten a sportos, teljesítmény-orientált meghajtás követelményeire szabtak. Ezt az innovatív elektromos meghajtási rendszert, amelyet legelőször a Range Rover Sport Plug-in Hibridhez gyártottak, a két brit prémium autómárka teljes jövőbeni elektromos autókínálatához tervezték.

A teljesítményelektronika kulcsfontosságú alkatrésze a hibrid és teljesen-elektromos meghajtási rendszereknek. Árammal látja el az elektromos motort, miközben vezérli az energia visszatáplálás folyamatát is. Így a funkcióját tekintve közvetít a nagyfeszültségű akkumulátor és az elektromos motor között. Mivel az akkumulátor egyenáramú, a motor azonban háromfázisú váltóárammal működik, ezért a teljesítményelektronikának először át kell alakítani az egyenáramot az inverteren keresztüla motor felé megfelelő áramerősségre és frekvenciára. Ez a két elektromos paraméter határozza meg a motor működését.

A visszatáplálási üzemmódban a teljesítményelektronika átalakítja az elektromos motor által generált váltóáramot egyenárammá, amelyet ezután az akkumulátor töltésére használ. Ez a technológia határozza meg, hogy az elektromos meghajtás összes lehetősége kiaknázható-e, vagy sem. Más szóval a teljesítményelektronika kulcsszerepet tölt be a magas alacsony-fordulati nyomatékból és az azonnali reakcióból eredő vezetési élmény maximalizálásában, melyek az elektromos motorok alapvető tulajdonságai.

– Az elektromos meghajtásban betöltött kulcsszerepét tekintve a teljesítményelektronika kiemelt stratégiai jelentőséggel bír. Már hosszú ideje foglalkozunk ennek a területnek a fejlesztésével. Ma, a teljesítményelektronikai technológiánk harmadik generációjával minden járműkategória számára megoldást kínálunk – mondta el Christopher Breitsameter, a Continental Powertrain divíziójának High Voltage Electronics szegmens vezetője.

– A Jaguar I-PACE és a Range Rover Sport Plug-in Hybrid elektronikus meghajtásának tervezése során szorosan együtt dolgoztunk a Jaguar Land Roverrel, hogy maximálisan kihasználhassuk a jelenlegi rendszerünk potenciálját, kiemelt fókuszt helyezve a sportos vezetés és magas teljesítmény követelményeire.

A teljesítményelektronikának a másodperc töredéke alatt kell tudnia továbbítani a maximális áramerősséget, például álló helyzetből padlógázzal való gyorsításkor. A fejlesztési csapat számára különleges kihívást jelentett, hogy a rendszer hogyan tudna kezelni ilyen nagy változásokat a töltésben, egyúttal azonban feleljen is meg az autóipar által támasztott kihívásoknak a hosszú életciklus és tekintetében. További fejlesztési cél volt a mérethez viszonyított teljesítmény arányának maximalizálása, hogy a rendszer helyigénye a lehető legkisebb legyen. Végül nagyrészt az inverter szerves részét képező, innovatív IGBT modulnak Insulated Gate Bipolar Transistor = szigetelt vezérlőelektródás bipoláris tranzisztor)) köszönhetően sikerült elérni a teljesítmény, hosszú élettartam és kompakt méret tökéletes kombinációját. A hagyományos forrasztóanyaghoz képest a chip mindkét oldalán lévő szinterezett kötés sokkal ellenállóbb a szolgálati élettartam, megbízhatóság és hőmérséklet-tolerancia tekintetében, így ez a megoldás kifejezetten a prémium szegmensnek szól. A Continental az első cég, aki ezt a kifinomult technológiát az autóipari elektronika területén használja fel.

– A kétoldalon szinterezett technológia mellett olyan további fontos fejlesztésekkel is előálltak, mint a DCB szubsztrát (Direct Copper Bonded), illetve egy kifejezetten a Continental számára fejlesztett teljesítményfélvezető alkalmazása. A teljesítményelektronika felépítését és a felhasznált anyagokat a maximális erőátvitel és teljesítmény szempontjából optimalizáltuk – mondta Alexander Reich projektmenedzser.

– A Jaguar Land Rover projekt csapattal való kiváló együttműködés fontos eleme volt a projekt sikerének, szeretném megköszönni mindenkinek a részvételt.

Az újonnan kifejlesztett teljesítményelektronikai technológia további speciális tulajdonsága, hogy ugyanaz a rendszer teljesen különböző járműtípusokban is alkalmazható. Például a Range Rover Sport Plug-in Hybrid-ben és a Jaguar I-PACE-ben lévő teljesítményelektronika teljesen megegyezik a hardver szempontjából – csupán szoftveres eltérés van a kettő között.

– Büszkék vagyunk, hogy olyan prémium autókat gyártó vállalat számára fejlesztünk és gyártunk csúcstechnológiát, mint a Jaguar Land Rover. A budapesti Hibrid- Elektromos Jármű üzletágunk, mint az elektromos mobilitási megoldások kompetencia központja biztosítja ezt a következő szintű technológiát az elektromobilitás területén – tette hozzá dr. Keszte Róbert, ügyvezető igazgató, a Continental Automotive Hungary Kft. budapesti gyárának részéről.

A Continental hosszú ideje tartozik a technológiai vezetők közé az elektromos mobilitás területén. A legújabb innovációinak egyike egy teljes, elektromos autók számára tervezett tengelymeghajtási rendszer. Ez a magas fokon integrált, méretre szabható megoldás egyetlen egységben kombinálja az elektromos motort, váltót és teljesítményelektronikát. Mindez a súly és a hatékonyság területén is előnyökkel szolgál a jelenleg elérhető koncepciókhoz képest, miközben a sokkal kevesebb csatlakoztatandó alkatrésszel a költségek is csökkenthetők. Az elektromos meghajtási rendszer 120 kW és 150 kW változatainak gyártása várhatóan 2019-ben indul be a kínai piac számára.