Deze post in de hele thread lijkt de grootste boosdoener te beschrijven:
Als mijn Duits goed genoeg is:
- 2 AC laders in de ioniq5 van elk 5.5kW
- elke lader heeft 4 mosfets in volledige brugschakeling (klopt… voor een volledige brug omvormer heb je 4 mosfets nodig)
- hij heeft dit in een design programma gesimuleerd, getest, en kwam op een warmteontwikkeling van 75watt per mosfet, die bij voldoende koeling tot 117 graden verhoging (dus 137graden bij 20 graden buitentemperatuur) zou leiden bij een Max toegestane temperatuur van 200graden.
- en dat betekent dat het erg gevoelig is voor pieklast. Want een pieklast geeft een hotspot die even tijd nodig heeft om zich te verspreiden.
Klopt wel… chip temperatuur probeer je in “normale gevallen” altijd onder de 70 a 80 graden te hebben. Een ontwerp temperatuur van 137graden is erg hoog.
Dus…. Met die wijsheid zijn het de 2 AC laders die kwetsbaar zijn.
Dus laadstroom op 90% of nog veiliger 60% zetten maakt het op dit punt een stuk veiliger.
Granny lader op 2650watt, dus 12 ampere verdeelt dat ook over 2 chargers op 6ampere dus 75% en zorgt dus ook voor veiliger gebruik.
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Ich hab mal die beiden isolierten DCDC1 und DDCDC2 mit LTSpice nachsimuliert. Das sind LLC Wandler innerhalb der ICCU die mit ca. 200kHz Schaltfrequenz arbeiten.
Die 4x SCT40N120 SiC MOSFETs der treibenden Vollbrücke haben bei 700V Vin und 650V Vout je 75W Verlustleistung bei 5.5kW (DCDC1 und DCDC2 zusammen machen dann die 11kW) Da zu den 0,86K/W Wärmewiderstand der SCT40N120 noch geschätzte 0,7K/W der isolierenden Wärmeleitpads dazu kommen, haben wir 117K Temperaturerhöhung der MOSFET Dice über die Kühlmitteltemperatur. Das ist innerhalb der zulässigen 200 C Tj aber so richtig Reserven sind dort nicht im Design. Das sieht so aus, das das Design insgesamt auf minimale SiC Fläche ausgelegt ist. Das ist bei einem Traktionsinverter oder Audio Verstärker kein Problem, weil die ihre meiste Lebenszeit im Teillastbereich verbringen. Ein Onboard Lader läuft hingegen stundenlang Vollast. Die beiden LLC Wandler in der ICCU können kurzfristig deutlich mehr Leistung abgeben. Die kleinen Diceflächen der MOSFETs lassen aber kaum thermische Reserven. Jeder Schaltfehler oder heftigere Regelschwinger bedeutet schnell das Bauteilende durch Überlastung=lokal zu hohe Temperatur.
Wir können gespannt sein, was Hyundai mit der neuen Software aus dem Hut zaubert. Die ICCU Hardware ist jedenfalls mit wenig thermischen Reserven ausgestattet. Die Wasserkühlung sorgt zwar für relativ kühle Wärmesenken, aber mit 117 Grad Differenztemperatur zwischen Dice Junction und Kühlkörper ist nicht viel Reserve. Thermische Zeitkonstanten des Dice im MOSFET liegen typisch um eine Sekunde.
Der DCDC1 hat theoretisch eine synchrone Gleichrichtung mit den gleichen 4x SCT40N120, ich gehe aber Wetten ein, das die Gleichrichtung im Normalbetrieb nur ohne Gateansteuerung mit den Body Dioden passiv gemacht wird. Für eine betriebssichere Ansteuerung fehlen die Stromsense etc.
Die werden die MOSFETs der Ausgangsseite nur ansteuern, wenn Leistung Rückwärts für die 230V Steckdose angefordert wird.
Verlustleistung der Gleichrichtung ist mit 15W vergleichsweise harmlos. Deshalb lohnt auch eine aktive Ansteuerung der Gleichrichtung IMHO eh nicht.
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Stefannn op 18-04-2024 23:27
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