Älykkäät DC-järjestelmät sähköiseen liikkumiseen, teollisuusautomaatioon ja uusiutuvan energian ratkaisuihin.

Teollisuuden, liikenteen ja energiainfrastruktuurin sähköistyminen on yksi tämän vuosikymmenen keskeisistä teknisistä muutoksista. Muutoksen ytimessä on tehoelektroniikka: DC-jännitteen tehokas, luotettava ja turvallinen muuntaminen, hallinta ja ohjaus yhä useammissa sovelluksissa – sähköajoneuvojen sisäisestä latauksesta ja teollisuuden UPS-järjestelmistä vedyn elektrolyysiin, sisälogistiikan automaatioon ja uusiutuvan energian varastointiin.

Competences - Power Electronics

Muuntamisesta järjestelmäintegraatioon

Incap tarjoaa asiakkaille testattuja tehoelektroniikkaratkaisuja, kuten korkea- ja matalajännitteisiä DC-DC-muuntimia sekä älykästä akkulatausteknologiaa. Ratkaisut toimivat 1–10 kW:n tehoalueella ja 12 V–1 000 VDC:n jännitealueella. Ne voidaan sisällyttää laajempaan suunnittelu-, insinööri- ja valmistuskumppanuuteen tai toteuttaa erillisenä kokonaisuutena sovelluksen tarpeiden mukaan.

Kyvykkyydet

  • Korkea- ja matalajännitteinen vaihto- ja tasavirran muunnos

  • Sovelluskohtaiset lataustoiminnot

  • Konfiguroitava ohjaus ja viestintä

  • Tehon muunnos eri jännitetasojen välillä

  • Integrointi laajempiin sähköjärjestelmiin

  • Tehokkuus, diagnostiikka ja suojaus

  • Tuotekohtaisiin vaatimuksiin sovitetut ratkaisut

Tehoelektroniikka osana Incapin laajempaa tarjontaa

Incapin tehoelektroniikkaratkaisut voidaan sisällyttää kokonaisvaltaiseen, suunnittelusta tuotantoon ulottuvaan kumppanuuteen. Tällöin ne yhdistyvät Incapin laitteisto- ja ohjelmistokehitykseen, teollisuusinsinöörityöhön ja globaaleihin valmistusvalmiuksiin. Jos asiakkaalla on yksittäinen tehonmuuntotarve, yhteistyö voidaan rajata tehoelektroniikkaan.

Tuotekehityksen varhaisessa vaiheessa Incapin suunnittelu- ja insinööriosaamista voidaan hyödyntää myös tehoelektroniikkaratkaisuja ympäröivän järjestelmäarkkitehtuurin kehittämisessä. Tuki voi kattaa esimerkiksi sulautetut järjestelmät, IIoT-integraation, laitteistosuunnittelun ja NPI-prosessin.

Keskeiset suunnitteluparametrit

Jokaisessa tehoelektroniikan kehityshankkeessa seuraavat parametrit arvioidaan ja tasapainotetaan alusta alkaen:

  • Tehokkuus – muuntohäviöiden minimointi koko toiminta-alueella

  • Vaadittu teho – ratkaisun sovittaminen sovelluksen kuormaprofiiliin

  • Galvaaninen erotus – sähköturvallisuuden varmistaminen piirien välillä

  • Fyysiset mitat – suunnittelu kohdeympäristön tilarajoitusten mukaan

  • Kustannuskehys – suorituskyvyn, ominaisuuksien ja kaupallisen kannattavuuden tasapainottaminen

Matalajännitteiset DC-DC-muuntimet

Kaksisuuntaiset tehokkaat ratkaisut – 1 kW–8 kW

Modulaarinen LV DC-DC-muunninalusta kattaa laajan tehoalueen ja tukee kaksisuuntaista energiavirtaa sekä rekuperointia. CAN-väyläliitäntä on käyttäjän täysin konfiguroitavissa. Muuntohyötysuhde on jopa 98,5 %, ja ratkaisu tukee jatkuvaa käyttöä täydellä käyttösyklillä.

Kaksisuuntainen arkkitehtuuri mahdollistaa energian talteenoton jarrutuksen tai purkautumisen aikana sekä energian palauttamisen akkuun tai varastointijärjestelmään. Tämä parantaa järjestelmän kokonaisenergiatehokkuutta esimerkiksi AGV- ja AMR-sovelluksissa sekä elektrolyysijärjestelmissä.

Tyypillisiä sovelluksia ovat sisälogistiikan automaatio (AGV/AMR), vedyn elektrolyysi, sähköiset maatalous- ja kunnallistekniikan ajoneuvot sekä teollinen energianhallinta.

Keskeiset tekniset ominaisuudet

  • Tehoalue: 1–8 kW

  • Tulo: 30–80 VDC; lähtö: 0–80 VDC (mukautettavissa)

  • Viestintäliitännät: CAN, LIN, Modbus ja RS232

  • Lisäksi 24 VDC:n / 150 W:n apulähtö

  • Kaksisuuntainen – rekuperointi- ja latausfunktio

  • Huippuhyötysuhde: jopa 98,5 %

  • Jatkuva käyttö täydellä käyttösyklillä

Korkeajännitteiset DC-DC-muuntimet

400 V / 800 V – skaalattavissa 1 kW:sta 10 kW:iin

Korkeajännitteiset DC-DC-muuntimet on tarkoitettu käyttökohteisiin, joissa korkeita DC-jännitteitä on muunnettava luotettavasti ja tehokkaasti. Tyypillisiä sovelluksia ovat sähköinen liikkuminen, DC-verkon integrointi, uusiutuvan energian varastointi ja teollisuuden korkeajännitejärjestelmät.

Modulaarinen laitteisto- ja ohjelmistoarkkitehtuuri mahdollistaa nopean mukauttamisen sovelluskohtaisiin vaatimuksiin. Näin ratkaisu voidaan räätälöidä asiakkaan tarpeeseen ilman täyttä uudelleensuunnittelua.

Tyypillisiä sovelluksia ovat sähköinen liikkuminen (sisäinen HV/LV-muunnos), DC-verkon virtalähde, uusiutuva energia (aurinko, tuuli, vety), ilmailu- ja avaruustekniikka sekä lääketieteellinen teknologia.

Keskeiset tekniset ominaisuudet

  • Teho skaalattavissa moduulien kautta: 1 kW–10 kW

  • HV-puolen nimellisjännite: 400 VDC, 800 VDC

  • Laaja-alueiset variantit: 260–440 VDC, 400–900 VDC

  • LV-puolen lähtö: 12 VDC, 24 VDC, 48 VDC

  • Viestintäliitännät: CAN, Modbus, RS232

  • Tulon ylijännitesuodatin ja HV Interlock

  • Konfiguroitavat digitaaliset I/O:t

  • Asiakaskohtainen ohjelmisto: latausprosessit, impedanssimittaus, tehonrajoituksen toiminta, tulovirran rajoitus

Latausteknologia ja akkuhallinta

Hellävaraista, tehokasta ja energiatehokasta latausta – 12 V–1 000 VDC

Älykkäät latausratkaisut soveltuvat laajalle jännitealueelle sekä keskeisille kennokemioille ja käyttöympäristöille. Oikea latausprofiili vaikuttaa ratkaisevasti akun käyttöikään, turvallisuuteen ja järjestelmän suorituskykyyn. Siksi ratkaisut konfiguroidaan sovelluskohtaisesti yhden yleispätevän algoritmin käyttämisen sijaan.

Keskeiset tekniset ominaisuudet

  • Sovelluskohtaiset latausalgoritmit, jotka on sovitettu kennokemiaan (Li-ion, NiMH, lyijyhappo, superkondensaattori)

  • Viestintäliitännät: CAN, Modbus, I2C, Ethernet

  • Päätejännitteen mittaus kaapelivastuksen kompensoinnilla – lyhentää latausaikaa ja parantaa latausasteen tarkkuutta

  • Impedanssimittaus liitäntävikojen, kaapelien kulumisen ja kennovaurioiden varhaiseen havaitsemiseen

  • Reaaliaikainen jännitteen, virran, lämpötilan ja latausasteen seuranta

  • Suojaus: ylivirta, ylijännite, oikosulku ja ylikuumeneminen

Käyttökohteet

Sähköajoneuvojen sisäinen lataus – Kompaktit ja lämpöhallinnaltaan optimoidut suunnitelmat 200–800 VDC:n akkuarkkitehtuureihin. Ratkaisut voidaan CAN/Ethernet-integroida ajoneuvon viestintäjärjestelmään, ja ne sisältävät kattavat autoteollisuuden turvallisuustoiminnot.

Teollisuuden UPS-järjestelmät – Suurikapasiteettiset laturit suurille akustoille. Kennokemiakohtaiset algoritmit, edistynyt kunnonvalvonta sekä modulaariset tai redundantit kokoonpanot tukevat mahdollisimman korkeaa käytettävyyttä.

Liikkuvat sähkösovellukset – Kompaktit, useille kennokemioille soveltuvat laturit kannettaviin ja autonomisiin laitteisiin. Ne mahdollistavat nopean ja tehokkaan latauksen sekä kattavan suojauksen.

Sectors we serve