储能产品的“守护者”——IPM
电子爱好者网报道(文章 / 黄山明)IPM 是“智能功率模块”(Intelligent Power Module)缩写,它是一种模块化部件,集成了控制电路和功率半导体器件,通常用于电机控制和其他功率转换应用。IPM 内部集成了 IGBT 或者其它类型的功率开关,以及过流、过热等保护电路的保护功能。
这种集成设计有利于简化系统的整体设计,提高可靠性,减少外部设备的数量。广泛应用于工业驱动、白色家电、汽车电子等领域。然而,在储能系统中,尤其是在需要高效传热和精确控制的情况下,IPM 还可以起到它的作用。
储能系统中,IPM 应用主要表现在其高效的热传递和保护功能上。IPM 可以将DC转换成交流电,或者相反,适应不同的负荷和应用需求。这一灵活性促使 IPM 无论是从电网到电池存储,还是从电池存储回馈到电网,都特别适合储能系统中的电能转换。
IPM 通常包括一些功能性半导体器件,例如 IGBT 或 MOSFET,这些设备负责处理大电流和高电压,是电力转换的核心部件。此外,还包括一些用于控制功率半导体设备开关的驱动电路。它接收控制模块的信号,并放大信号来驱动功率设备的栅极。
除驱动电路外,还有保护电路和控制电路,以及一些用于监测电流、电压、温度等数据的传感器。对控制电路的精确控制至关重要。
此外,因为 IPM 它是一个高度集成的模块,可以减少外部设备的数量,从而简化储能产品的设计,减少体积和重量,同时也有助于降低成本。
在工作时,IPM 通常可以分为几个步骤,首先从外部控制系统(如微控制器)接收控制指令;然后,根据接收到的信号,控制电路通过驱动电路调整功率半导体器件的导通和截止;功率半导体器件根据其导通和截止状态完成 DC-AC 或是 AC-DC 转换;最后,电流、电压、温度等数据通过传感器不断检测,并且反馈给控制电路。若发现异常现象,保护电路将立即付诸行动,例如关闭功率装置以避免损坏。
IPM 市场格局
现在市场中 IPM 主要参与者包括三菱电机、英飞凌电机、富士电机、罗姆电机、安森美电机等。其中,三菱电机、安森美电机、英飞凌电机、富士电机等公司在全球 IPM 这些头部企业在市场上占据主导地位,约占全球市场。 75% 份额。
举例来说,三菱电机推出 IPM 该产品具有高可靠性和易于使用的称谓, SUPER MINI 封装 5-50A 智能化功率模块在市场上占有一席之地。近两年来,三菱也推出了 SLLIMM 外形的新产品。
在收购了三洋和仙童之后,安森美拥有它。 IMS 架构和 DBC 结构技术已经成为世界上最好的智能功率模块解决方案供应商之一。其产品阵容包括汽车、工业和消费领域应用的各种技术模块化解决方案。
根据行业规模,公开资料显示,2023 年全球 IPM 市场规模已经达到 135.44 亿元,预计到 2029 年将增长至 226.53 一亿元,复合增长率为 9.38%。中国本土企业在 IPM 虽然市场规模较小,但正在逐步发展,与国际巨头竞争。
在这些布局中,士兰微是国内较早的布局 IPM 该领域的一家制造商推出了多家制造商 IPM 产品类型,如 IPM23、24/25/26/27/27、SOP37 系列产品,如单芯片。
主要专注于斯达半导体。 IGBT 等功率半导体领域, IGBT 模块型号齐全,目前构成覆盖工作电流。 5A-3600A、工作电压 600V-3300V 产品布局。IPM 已经开发了多种模块产品,电流范围主要是 10A-50A。
另外,比亚迪在国内也很有名。 IPM 目前的供应商 IPM 商品已经成功引进了国际国内多个知名品牌。例如自主研发 BIP30 系列 IPM,这是一款车规级 IPM 商品,最高输出功率可达 7500W。适合三菱 ver.4 在新能源汽车和家用电器领域大规模使用了一系列封装类型。
总结
应用于储能产品 IPM 它可以提高系统的性能、可靠性和安全性,也有利于简化设计和维护。与此同时,随着储能市场的不断发展,越来越多的公司开始关注和投资。 IPM 在产品开发中,为储能领域带来了更多的技术选择和市场机遇。
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