プロジェクト背景
お客様は充電スタンド用モジュールメーカーであり、その30kW直流充電モジュールは全負荷運転時にトランスの温度上昇が高く、ファン回転数と騒音の増加を引き起こしていました。同時に、効率指標は新世代のエネルギー効率要件を満たすのが困難でした。
技術的課題
- スイッチング周波数100kHzにおいて、磁芯損失と銅損の同時低減が必要；
- モジュール内部のスペースが限られており、トランスの体積を増やせない；
- 100%高圧絶縁試験と長時間の全負荷エージング試験をクリアする必要がある；
- 年間需要が多く、安定した品質の均一性と納期能力が求められる。
当社のソリューション
低損失パワーフェライト磁芯とリッツ線を用いた巻線ソリューションを採用：
- 実際の動作磁束密度と周波数に基づき磁芯グレードを再選定し、磁芯損失を約20%低減；
- 1次側・2次側ともにリッツ線を採用し、高周波表皮効果による銅損を低減；
- インターリーブ巻線構造により漏れインダクタンスを低減し、スイッチング素子の電圧サージを改善；
- ボビンの沿面距離を拡大し、高熱伝導エポキシ樹脂を封入して放熱経路を改善。
納入結果
- 全負荷効率が96.2%から98.0%へ向上し、お客様のエネルギー効率目標を達成；
- トランスのホットスポット温度上昇が11℃低下し、ファン回転数低減により装置全体の騒音が大幅に低減；
- 100%高圧絶縁試験と全負荷エージング試験を全て合格。量産化後、年間納入数は20万個以上を達成；
- 本ソリューションはお客様の60kWプラットフォームにも展開されています。