Au sujet de la société Myway
Myway Plus Corporation, dont le siège est situé à Yokohama, dans la préfecture de Kanagawa au Japon, est un leader mondial dans le domaine de l’électronique de puissance et des solutions d’énergie électrique. L’entreprise est spécialisée dans des technologies innovantes et respectueuses de l’environnement, appliquées à divers secteurs industriels, en mettant l’accent sur l’évaluation des moteurs, l’électronique de puissance et les systèmes de gestion de l’énergie. En proposant des solutions matérielles et logicielles sur mesure, Myway permet à ses clients d’adopter des pratiques plus durables et plus efficaces. Partenaire de longue date d’Altair au Japon, Myway continue de repousser les limites du développement technologique pour les applications d’énergie électrique renouvelable.
Face aux défis…
Myway a été confrontée au défi de comparer les résultats de simulation de gestion thermique d’Altair avec des données réelles pour un onduleur en carbure de silicium (SiC) fabriqué par Rohm Co. Ltd. L’objectif était de valider la précision de la solution de simulation d’Altair en la confrontant aux données de tests physiques et aux mesures effectuées par Myway.
Les onduleurs sont des composants essentiels pour la recharge des véhicules électriques (VE) et la gestion de l’énergie. Ils nécessitent une gestion thermique efficace afin d’éviter les problèmes liés à la chaleur, tels que l’emballement thermique, qui peuvent compromettre les composants du véhicule, les batteries et la sécurité.
Solutions adoptées
L’approche consistait à créer un modèle haute-fidélité du système d’onduleur, à exécuter des simulations détaillées, puis à comparer les résultats aux données physiques.
Plus précisément, l’équipe a utilisé Altair® SimLab® et Altair® PSIM™ pour calculer les pertes de puissance et les distributions de température au sein de l’onduleur. Ce processus a permis de prendre en compte la dissipation thermique dans les modules SiC ainsi que les variations de chaleur en fonction de la température ambiante, ce qui rend la prévision du comportement thermique complexe (voir Fig. ci-dessus).
- PSIM a calculé la dissipation thermique dans les modules SiC, en tenant compte de la température des composants.
- SimLab a simulé les flux d’air, les transferts thermiques et les températures à partir des données de dissipation thermique fournies par PSIM.
Pour la validation en conditions réelles, les ingénieurs de Myway ont fixé des thermocouples sur le dissipateur thermique, à proximité des modules SiC, et ont mesuré l’élévation des températures (voir Fig. 2). Une analyse complète en dynamique des fluides numérique (CFD) a été réalisée afin de modéliser les flux.
Étant donné que les pertes thermiques exactes n’étaient pas connues, les ingénieurs ont utilisé PSIM pour simuler et extraire les pertes réelles des composants, en prenant en compte dans ce cas une fréquence de 40 kHz et une tension de 800 V. Une température de boîtier de 60 °C a été supposée pour la première itération.
La dissipation thermique calculée par PSIM a ensuite été intégrée dans SimLab afin de prédire la distribution de température. Ce processus itératif a permis d’assurer une bonne correspondance entre les résultats de la simulation et les données réelles.
Résultats
Altair’s PSIM-SimLab workflow significantly increases the fidelity of simulations, providing organizations with an optimal inverter design that addresses performance, cost, development time, and safety. Moreover, this intuitive easily deployable solution can be used by both power electronics engineers and
Kan Yamagishi, Systems
thermal analysis engineers.
Department Director, Myway