Dans le contexte de la neutralité du carbone et des voyages verts, les véhicules à énergie nouvelle remplacent rapidement les véhicules à carburant traditionnels pour devenir le courant dominant du marché. L’amélioration de l’efficacité énergétique des systèmes de propulsion des véhicules à énergie nouvelle est la clé pour prolonger l’endurance, optimisation des performances, et réduire la consommation d'énergie. Au cours des dernières années, un nouveau type de matériau magnétique avec d'excellentes performances, aimants nanocristallins, joue un rôle de plus en plus important dans les systèmes de propulsion électrique des véhicules à énergie nouvelle.
Tout d'abord, savez-vous ce que sont les aimants nanocristallins?
Les aimants nanocristallins sont un matériau magnétique doux composé de grains nanométriques (généralement entre 10-100 nanomètres), on le trouve couramment dans les alliages nanocristallins à base de fer tels que Finemet et Nanomet. Ce matériau possède les propriétés principales suivantes:
- Perméabilité magnétique extrêmement élevée
- Perte de fer extrêmement faible (particulièrement adapté aux environnements à haute fréquence)
- Excellente stabilité de température et capacité anti-saturation
- Bonnes performances de réponse en fréquence
Ce sont ces caractéristiques qui font des aimants nanocristallins un matériau idéal pour les convertisseurs électroniques de puissance., inductances et transformateurs haute fréquence dans les systèmes d'entraînement des véhicules à énergie nouvelle.
Applications clés des aimants nanocristallins dans les systèmes de propulsion des véhicules à énergie nouvelle
- Transformateurs et inductances haute fréquence dans les systèmes de commande d'entraînement de moteur
Les moteurs d'entraînement des véhicules à énergie nouvelle doivent être alimentés à fréquence variable par des onduleurs., et les filtres, les transformateurs haute fréquence et les inductances des onduleurs constituent les principaux scénarios d'application des aimants nanocristallins.
Avantages:
Réduction des pertes par courants de Foucault, améliorer l'efficacité énergétique du système;
Volume et poids réduits, propice à une conception légère;
Haute stabilité, adaptable aux environnements de véhicules difficiles.
- Chargeurs embarqués (OBC) et convertisseurs DC/DC
Dans les modules de conversion de puissance OBC et DC/DC, les noyaux nanocristallins sont largement utilisés pour construire des composants magnétiques à haut rendement afin de réduire les pertes d'énergie pendant le processus de conversion.
Avantages:
Réduisez la génération de chaleur et améliorez l’efficacité de la conversion;
Prend en charge des fréquences de fonctionnement plus élevées et réduit la taille des modules d'alimentation;
Améliorer la compatibilité électromagnétique (CEM) et réduire les interférences.
- Paliers magnétiques et systèmes de capteurs de position dans les moteurs à grande vitesse
En raison de leur haute sensibilité et de leurs propriétés magnétiques stables, les aimants nanocristallins sont également utilisés dans les roulements magnétiques, Capteurs à effet Hall du moteur et capteurs de courant pour améliorer la vitesse de réponse et la précision du contrôle de sécurité du système.
Tendances futures: Perspectives innovantes des aimants nanocristallins dans les systèmes d'entraînement électrique
Avec la demande croissante de “densité de puissance élevée, miniaturisation, et haute fréquence” dans les véhicules à énergies nouvelles, les matériaux magnétiques nanocristallins évoluent également vers des performances plus élevées. Par exemple:
Développement de matériaux nanocristallins avec une intensité d'induction magnétique à saturation plus élevée;
Réaliser des noyaux magnétiques à ruban fin avec des pertes réduites;
Application aux modules d'entraînement haute fréquence en carbure de silicium (SiC) et nitrure de gallium (GaN) dispositifs pour améliorer encore l'efficacité de la conversion de puissance.
Conclusion
En tant que nouveau type de matériau magnétique, les aimants nanocristallins deviennent un moteur clé pour améliorer l’efficacité et réduire la consommation d’énergie dans les systèmes de propulsion des véhicules à énergie nouvelle. Du contrôle moteur à la conversion de puissance, il fournit une base magnétique solide pour un poids léger, systèmes d'entraînement électrique à haute fréquence et à haut rendement.
