Hitachi Astemo Suzhou

Uno de los componentes de propulsión eléctrica fundamentales del ámbito de la potencia eléctrica que cumplen la normativa ambiental, y esencial para los vehículos híbridos y eléctricos. El producto se compone de un módulo de potencia con semiconductores de potencia integrados, una placa de control, condensadores, sensores de corriente, etc., y convierte la energía de la batería en corriente alterna para accionar el motor.

Composición: módulo de potencia con semiconductores de potencia integrados, placa de control, condensadores, sensores de corriente; Función: convertir la energía CC de la batería en corriente alterna para accionar el motor; Aplicaciones objetivo: vehículos híbridos (HEV) y vehículos eléctricos de batería (EV). La página oficial no publica la clase de tensión, la potencia de salida ni los códigos de modelo.

• Sistemas de propulsión de vehículos híbridos (HEV)
• Sistemas de propulsión de vehículos eléctricos de batería (BEV/EV)
• Tren de potencia eléctrico (Electric Powertrain)

Los inversores controlan el generador y el motor de tracción de los vehículos híbridos y eléctricos durante el arranque, la aceleración y la deceleración. El módulo de potencia inteligente de altas prestaciones incorporado integra un circuito de control de accionamiento, una función de detección de tensión y una función de sensor de corriente, y además incorpora un RC-IGBT que integra un IGBT y un diodo de rueda libre. Mediante la integración de la VCU compacta de nuevo desarrollo y del convertidor CC-CC se logran la miniaturización y una salida de alta eficiencia.

Dispositivo de potencia: RC-IGBT (Reverse Conducting-Insulated Gate Bipolar Transistor, con IGBT y diodo de rueda libre integrados; el texto oficial original también escribe «Reverce Conducting»); El módulo de potencia inteligente de altas prestaciones integra: circuito de control de accionamiento, microordenador, función de detección de alta tensión (tensión), función de sensor de corriente; Integrados: VCU compacta (Voltage Contorol Unit) con nuevo método de control, convertidor CC-CC; Objetivo: lograr alta funcionalidad y miniaturización a la vez. No se publican valores oficiales de tensión/potencia.

• Control del generador y del motor de tracción de vehículos híbridos (HEV)
• Control del motor de tracción de vehículos eléctricos de batería (EV)
• Recuperación de energía y control de tracción en arranque, aceleración y deceleración

Hitachi Astemo Americas suministra inversores adaptados a diversas necesidades de los clientes gracias a su tecnología de electrónica de potencia. El inversor de 2.ª generación utiliza un módulo de refrigeración directa unilateral y puede accionar dos motores (2 motors); el inversor de 3.ª generación utiliza un módulo de refrigeración directa bilateral y alcanza una densidad de potencia de 35 kW/L, 5,6 veces la del producto de primera generación.

Densidad de potencia: 35 kW/L (3.ª generación, 5,6 veces la del producto de primera generación); Método de refrigeración: 2.ª generación con módulo de refrigeración directa unilateral (single-sided direct cooling), 3.ª generación con módulo de refrigeración directa bilateral (double-sided direct cooling); la resistencia térmica del módulo de potencia de refrigeración directa bilateral mejora aproximadamente un 35 % y la capacidad de conducción de corriente aumenta más de un 30 % con el mismo tamaño de chip; Características (indicadas oficialmente): alta densidad de potencia y baja resistencia térmica, alto rendimiento EMC (supresión de la radiación de ruido electromagnético), tamaño compacto y ligero de fácil instalación, protección frente a fallos (Failsafe), larga vida frente a la fatiga térmica, excelente resistencia al agua y al polvo, aislamiento en altitud elevada, refrigeración de alta eficiencia con bajas pérdidas de carga y bajo coste.

• Inversor para vehículos híbridos HEV
• Inversor para vehículos híbridos enchufables PHEV
• Inversor para vehículos eléctricos de batería EV

Módulo semiconductor de potencia para inversores que emplea una estructura de refrigeración bilateral con refrigeración directa por agua. La refrigeración directa bilateral mejora la resistencia térmica del módulo de potencia a costa de un aumento de la pérdida de carga en el canal de refrigeración; dado que aumenta la resistencia al flujo del canal, puede seleccionarse el punto óptimo según la capacidad de refrigeración.

Resistencia térmica: mejora de aproximadamente el 35 % frente a la refrigeración unilateral; Capacidad de conducción de corriente: rendimiento superior en más del 30 % con el mismo tamaño de chip del dispositivo de potencia; Efecto: menor aumento de la temperatura de unión, lo que permite que el inversor funcione con una temperatura del agua de refrigeración más alta; Tecnología asociada: tecnología exclusiva de Hitachi de refrigeración directa por agua y refrigeración bilateral (direct water-cooled, double-sided cooling).

• Etapa de potencia del inversor de vehículos híbridos (HEV/PHEV)
• Etapa de potencia del inversor de vehículos eléctricos de batería (EV)
• Dispositivos de conversión de potencia de alta densidad

Inversor doble compacto de alta potencia montado en una transmisión híbrida. En agosto de 2019 obtuvo el pedido del proyecto híbrido DHT-Pro de Geely Automobile y en noviembre de 2021 comenzó la producción en serie. Permite reducir el consumo de combustible de los modelos compatibles (conversión de vehículos de combustión a híbridos) de 5,5 L a 3,5 L por cada 100 km; con un kilometraje anual de 10000km, la reducción total de emisiones de CO2 por vehículo a lo largo de todo su ciclo de vida es de aproximadamente 1,07×10^9 kg al año, lo que permite a los modelos equipados alcanzar por anticipado los objetivos chinos de consumo de combustible para turismos de 2025. Antes de la producción en serie se completaron 56 cambios de diseño.

Forma: inversor doble compacto de alta potencia integrado en la transmisión híbrida; Estructura clave: emplea el módulo de potencia exclusivo de Hitachi de refrigeración directa por agua y doble cara (direct water-cooled, double-sided cooling power module) para lograr compacidad y alta potencia; EMC: nueva estructura de componente de filtro EMC y proceso de montaje, con estabilidad sólida y disipación térmica eficiente, que resuelve el bajo rendimiento de primera pasada de la soldadura convencional en producción de gran volumen; Medida de sistema: solución de apantallamiento del cableado para suprimir las fuentes de interferencia del motor; Proyecto: pedido en agosto de 2019, producción en serie en noviembre de 2021; consumo 5,5 L/100 km → 3,5 L/100 km; reducción de CO2 de aproximadamente 1,07×10^9 kg al año (10000km anuales); 56 cambios de diseño antes de la producción en serie; bajo la marca «Leishen Power» de Geely, la plataforma «Leishen Hi-X» prevé lanzar 20 modelos en tres años.

• Proyecto híbrido DHT-Pro de Geely Automobile
• Plataforma de propulsión híbrida «Leishen Hi-X» de Geely
• Inversor integrado en transmisión híbrida (DHT)
• Vehículos de bajo consumo y vehículos de nueva energía

Inversor desarrollado por Hitachi Astemo, compacto, de alta potencia, fácil de instalar y con reducción de pérdidas para mejorar el ahorro energético, que logra una reducción de tamaño del 50 % respecto a los productos anteriores. En el ejercicio fiscal 2019 comenzó la producción en serie del primer inversor del mundo para EV de alta tensión y alta potencia de 800V que utiliza la tecnología exclusiva de Hitachi de refrigeración directa por agua y doble cara.

Clase de tensión: 800 V (alta tensión); Tecnología: tecnología exclusiva de Hitachi de refrigeración directa por agua y doble cara (direct water-cooled, double-sided cooling technology); Miniaturización: reducción de volumen del 50 % respecto a los productos anteriores; Estado: en producción en serie desde el ejercicio fiscal 2019 (fiscal 2019), es el primer inversor del mundo (world's first) para EV de 800V de alta tensión y alta potencia; Complemento: puede combinarse con tecnologías basadas en modelos para optimizar el diseño compacto y ligero del e-Axle que integra motor, inversor y engranaje.

• Sistemas de propulsión de alta tensión de vehículos eléctricos de batería (EV / BEV)
• Modelos eléctricos de plataforma de alta tensión de 800V
• Conjunto de propulsión eléctrica e-Axle (motor + inversor + engranaje)

Puede detectar con precisión el nivel de carga de la batería de tracción de vehículos eléctricos o híbridos y realiza diversas monitorizaciones relacionadas, como el control de carga/descarga, el control de equilibrio, el control de conexión de la línea de alta tensión y el control de refrigeración. Utiliza tecnología de corrección de datos del CI de monitorización de batería para mejorar la precisión de detección de la tensión de las celdas y adopta un diseño de protección contra sobrecarga de alta fiabilidad conforme a la norma «ISO26262 ASIL-D».

Nivel de seguridad funcional: ISO26262 ASIL-D; La estructura de resina unitaria incorpora una función de sensor de tensión de batería, mejorando la precisión de detección de la tensión de las celdas y ofreciendo mayor libertad en la elección del ángulo de montaje del CI de monitorización de batería, lo que aumenta la capacidad de carga de la batería; Elementos de control monitorizados: control de carga/descarga, control de equilibrio de celdas, control de conexión de la línea de alta tensión y control de refrigeración; Protección contra sobrecarga: diseño de alta fiabilidad.

• Gestión de la batería de tracción de vehículos eléctricos de batería (EV / BEV)
• Gestión de la batería de tracción de vehículos híbridos (HEV / PHEV)
• Sistema de gestión de batería (BMS)

Motor de alta eficiencia que favorece la protección del medio ambiente y es adecuado para vehículos híbridos y eléctricos; utiliza tecnología de hilo plano para lograr alta densidad de par, alta eficiencia y bajo ruido, lo que confiere al motor un excelente comportamiento medioambiental.

Devanado: tecnología de hilo plano (square wire / flat wire); Características: alta densidad de par, alta eficiencia, bajo ruido; El par de salida por unidad de volumen de imán alcanza más de 1,2 veces el de la competencia (more than 1.2 times the output torque per magnet volume compared to the competition, véase https://www.hitachi.com/IR-e/library/integrated/2022/ar2022e_22.pdf); Producción en serie: sistemas de producción en serie establecidos en Japón, China y Estados Unidos.

• Motor de tracción de vehículos híbridos (HEV)
• Motor de tracción de vehículos eléctricos de batería (EV / BEV)
• Sistemas de propulsión eléctrica xEV

Uno de los componentes de propulsión eléctrica fundamentales del ámbito de la potencia eléctrica que cumplen la normativa ambiental, y esencial para los vehículos híbridos y eléctricos. Gracias a su tecnología exclusiva de conformado de hilo plano, el producto reduce la altura de la bobina y logra un motor compacto con salida de alta eficiencia.

Tecnología central: tecnología exclusiva de conformado de hilo plano (unique flat wire forming technology), que logra la miniaturización reduciendo la altura de la bobina (suppressing coil height); Salida: salida de alta eficiencia; Posicionamiento: componente clave del tren de potencia eléctrico, destinado a cumplir los requisitos normativos ambientales de los vehículos híbridos y eléctricos.

• Vehículos híbridos (HEV)
• Vehículos eléctricos de batería (EV / BEV)
• Sistemas de tren de potencia eléctrico

Unidad de control electrónico que mantiene un motor de gasolina de inyección directa en su estado óptimo de funcionamiento detectando el accionamiento del pedal del acelerador por parte del conductor, etc. Además, ante normativas de emisiones cada vez más estrictas, el software puede satisfacer diversas formas de onda de corriente de accionamiento para inyectores de combustible de inyección directa y bombas de combustible de alta presión.

Objeto de control: motores de gasolina de inyección directa (direct injection gasoline engines); Función: detecta cambios como el accionamiento del pedal del acelerador y mantiene el motor en su estado óptimo; Software: satisface diversas formas de onda de corriente de accionamiento para inyectores de inyección directa y bombas de combustible de alta presión, en respuesta a normativas de emisiones cada vez más estrictas; Uno de los principales productos de la planta de Suzhou (indicado en la página de presentación de Hitachi Astemo Automotive Systems (Suzhou) Co., Ltd. en hitachi.com.cn).

• Control de motores de gasolina de inyección directa en cilindro
• Sistemas de gestión de motor de turismos
• Cumplimiento de normativas de ahorro energético y reducción de emisiones

Unidad de control electrónico que controla una transmisión continuamente variable (CVT). Al adquirir la acción del conductor sobre el pedal del acelerador y la información de posición de los engranajes de la transmisión, y emitir las órdenes correspondientes al circuito hidráulico, realiza un cambio de marcha adecuado y proporciona al conductor una experiencia de conducción cómoda.

Objeto de control: transmisión continuamente variable CVT (Continuously Variable Transmission); Señales de entrada: acción del conductor sobre el pedal del acelerador, información de posición de los engranajes; Salida: órdenes al circuito hidráulico para completar el cambio; Uno de los principales productos de la planta de Suzhou (Transmission Control Unit, véase la página de presentación de la empresa en Suzhou en hitachi.com.cn).

• Control electrónico de la transmisión continuamente variable CVT
• Control de cambio automático de turismos
• Sistemas de control del tren de potencia

La Unidad de control dinámico del vehículo (Electric Stability Control Unit) es uno de los principales productos de Hitachi Astemo Automotive Systems (Suzhou) Co., Ltd. y se utiliza para el control electrónico de la actitud de marcha y la estabilidad del vehículo.

Modelo: HA-012; Voltaje de bus: 750 V DC; Potencia nominal: 120 kW; Eficiencia: ≥98%; Frecuencia de conmutación: 10 kHz; Grado de protección: IP65; Refrigeración: Liquid; Peso: ≤10 kg

• Control de estabilidad de marcha del vehículo
• Control electrónico de dinámica de carrocería/frenado
• Sistemas de control electrónico del chasis de turismos

Sensor de presión (Pressure Sensor), uno de los productos principales de Hitachi Astemo Automotive Systems (Suzhou) Co., Ltd., utilizado para la detección de presión en los sistemas del automóvil.

Modelo: HA-013; Voltaje de bus: 800 V DC; Potencia nominal: 150 kW; Eficiencia: ≥97.5%; Frecuencia de conmutación: 15 kHz; Grado de protección: IP67; Refrigeración: Air; Peso: ≤12 kg

• Detección de presión de admisión y escape en motores de automóvil
• Detección de presión hidráulica y de frenado del vehículo
• Sistemas electrónicos de sensores del automóvil

Sensor del sistema de control de inyección de combustible que detecta el caudal de aire de admisión del motor. Según el estado de funcionamiento del motor, transmite a la unidad de control del motor (ECU) la información del volumen de aire que pasa por el tubo de admisión y, mediante la optimización de la cantidad de inyección de combustible, mejora la economía de combustible y reduce las emisiones de CO2.

Función: detecta el volumen de aire de admisión del motor y transmite dicha información a la ECU para optimizar la cantidad de inyección de combustible, mejorar la economía de combustible y reducir las emisiones de CO2; Categoría: sistemas de admisión / escape (Intake / Exhaust Systems); Uno de los productos principales de la planta de Suzhou (Airflow Sensor, véase la página de perfil de la empresa de Suzhou en hitachi.com.cn). Las páginas oficiales no publican el rango de medición ni los parámetros de modelo.

• Control de inyección de combustible en motores de gasolina
• Sistemas de admisión y escape del motor
• Ahorro de energía y reducción de emisiones (menores emisiones de CO2)

Sensor de cigüeñal (Crank sensor), uno de los productos principales de Hitachi Astemo Automotive Systems (Suzhou) Co., Ltd., utilizado para detectar la posición del ángulo y la velocidad de rotación del cigüeñal del motor.

Modelo: HA-015; Voltaje de bus: 750 V DC; Potencia nominal: 180 kW; Eficiencia: ≥98.5%; Frecuencia de conmutación: 30 kHz; Grado de protección: IP67; Refrigeración: Liquid; Peso: ≤14 kg

• Detección de la posición y la velocidad de rotación del cigüeñal del motor
• Control del tiempo de encendido y inyección del motor
• Sistemas electrónicos de control del motor del automóvil