非晶材料在电源产品的应用技术前沿与趋势田村邵革良PPT课件

1、Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Advanced Magnetics Technology,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,非晶材料的电源应用趋势与技术前沿,田村(中国)上海技术研发中心 副所长 中国电源学会专家委员会 委员 中国电源学会磁技术专委会 委员,2015/5/25,邵革良,Tamura Power Supply & Mag

2、netic Technology,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,TECHNOLOGY TREND,.,非晶材料的形式与特点 非晶材料的电源应用领域 电源技术发展趋势与非晶应用新特点 非晶材料的电源应用技术前沿 电源磁技术新要求与非晶材料的技术进步,非晶材料的电源应用趋势与技术前沿,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源

3、,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,.,铁基非晶带材,(常用)非晶材料的形式与特点,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电

4、源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,纳米非晶带材,非晶纳米晶粉末,高频损耗Pcv(freq. B) 饱和磁密Bs(Temp.) 磁导率特性r(freq.Temp.) 矫顽力Hc 磁致伸缩系数 带材厚度,重点关注,硅钢,2535,1522,100500,高频化,小型化,大感量,交流应用,

5、音频噪音,涡流阻抗,.,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,软磁材料的相对磁导率与

6、饱和磁密的关系,f=1KHz,.,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,软磁材料的相

7、对磁导率与频率的关系,铁基纳米非晶,铁基非晶,铁氧体,钴基纳米非晶,频率 f(KHz),相对磁导率 r,.,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corpor

8、ation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,软磁材料的磁芯损耗与频率的关系,磁芯损耗 PCV( KW/m3 ),铁氧体,Bm=0.2Tesla,铁基非晶,钴基非晶,铁基纳米非晶,频率 f(KHz),.,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能

9、源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,软磁材料的磁导率与温度的关系,温度 T(),相对磁导率 r,100,102,104,106,108,-50,0,50,100,150,铁氧体,铁基非晶,钴基非晶,铁基纳米非晶,f=20KHz,.,电源磁元件,非晶材料的电源应用领域,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter

10、UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,变压器 Transformer,电感器 Inductor,互感器 Current Transformer,共模扼流圈 Common Choke,功能,材料要求,主流材料,功率传输 绝缘、电压变换,交流阻断 储能、平滑滤波,电流检测 信号隔离

11、,EMC共模滤波 交流抑制,高磁导率 低损耗、高Bs,低磁导率 低损耗、高Bs,高磁导率 低损耗、线性度,超高磁导率 高Bs、高频阻抗,硅钢 非晶 铁氧体,硅钢、非晶 磁粉芯 铁氧体,硅钢 纳米非晶 铁氧体,纳米非晶 铁氧体,.,非晶材料的电源应用领域,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-E

12、ne. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,变压器Transformer,电力变压器,逆变焊机,高频感应加热,电解电镀电源,高压静电除尘,高压光源电源,铁基非晶,铁基纳米非晶,主要应用领域,工作频率,50/60Hz,30020KHz,30020KHz,20K30KHz,20K30KHz,20K30KHz,.,非晶材料的电源应用领域,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Condi

13、tioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,电抗器Reactor,PFC电感,中小功率PV,充电系统,新能源汽车,铁基非晶,铁基纳米非晶,主要应用领域,工作频率,20K30KHz,20K30K

14、Hz,20K30KHz,15K30KHz,1）气隙设计造成漏磁，形成涡流，高频损耗严重； 2）噪音问题；而纳米非晶又存在成本问题； 3）现状单一（U型、环形），块状的噪音、强度问题,问题点,.,非晶材料的电源应用领域,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源

15、汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,互感器 Current Transformer,1）零序电流检测 2）漏电检测 3）交流电流检测 4）谐波测量 5）直流电流测量,纳米非晶优点,1）高磁导率与拓展 2）温度稳定性好 3）矫顽力低 4）低损耗 5）高饱和磁通 6）低比差低角差 7）居里温度高 8）-H线性度,纳米非晶功能用途,漏电保护、电流测量、功率计、(智能)电表、电流控制、过载保护、电力检测等诸多领域,纳米非晶终端领域,.,非晶材料的电源应用领域,Tamu

16、ra Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,共模扼流圈 Common Choke,低频磁导率高,低

17、频共模L大,抑制漏电流,光伏并网,磁导率高频延伸,110MHz,提高阻抗,电源 EMC,高磁导率,体积减小,铜材减少,损耗较低,减少发热,提高效率,降低成本,改善 效率,高温性能：车载、航空航天等,纳米非晶,.,电源技术的发展趋势与非晶应用新特点,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene.

18、 Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,20KHz的技术革命,Power Device,Controller,Magnetics,中国电源技术蓬勃发展40年回顾,Power DeviceSCR, GTO, GTR, MOSFET, IGBT, SIC(FET, DIODE),Discrete ControllerPWM IC (Unitrode), DSP Controller, ,Magnetic MaterialsMagnetic

19、 Metal Alloy, FeSi Sheet Ferrite Magnetics powder core MPP(NiFeMo), High Flux(FeNi), Sendust(FeSiAl), X-Flux(FeSi), Amorphous, Nanocrystalline,Topology,Application,TopologyLinear PS, Hard-SWPS, Resonate-SWPS, Matrix-SWPS,Application整流器，电池管理，动力牵引，变频驱动，焊接，感应加热 计算机电源, 充电器, TV等消费类电源, OA, 工控, UPS, 通信电源,

20、电力操作电源 LED照明, 变频空调, 光伏风力发电, 储能电站, 充电及混合动力，平板终端 能量回馈, 高压输电, APF, DSTATCON, 电力输配电, 电力无线传输, etc.,.,电源技术的发展趋势与非晶应用新特点,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobil

21、e 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,高性价比,大功率,大容量,功能性需求 成本性需求,终端问题 动力问题,高效率微功耗 高效率平峰错谷,时代变革,永恒的方向 高频化,技术特征,Past,Now & Future,环保和谐,REACH,新能源电能变换,发电输配电储电节电,.,电源技术的发展趋势与非晶应用新特点,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Invert

22、er 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,大功率,大容量,Power DeviceIGBT、SICModule Magnetic ComponentTransformer, Reactor,PowervsFrequency,技术现状

23、,120KW2050KHz 3050KW1016KHz 50100KW510KHz 100500KW38KHz,上述数据为201314年中国光伏逆变器主流产品状况,Core power parts on New-Energy Power Electronics,核心元件 特点,(Now)低频 (Future) 更高频率 ,(Now) 3电平 Matrix Converter，Matrix PM,元件高频化,拓扑高频化,.,电源技术的发展趋势与非晶应用新特点,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inv

24、erter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,Ni-Fe-Mo,Super Core JFE,TSD, NPS,Mn-Zn Ferrite,Fe-6.5Si SFD, PPF,Fe-(Ni)-Si AHD, NPF-C,频率 f,

25、Fe - Powder Core,饱和磁通密度Bs,新能源产业 软磁材料,FeSiAl,XFlux,HighFlux,Kool-,MPP,AmoFlux,XFlux, HighFlux, Kool M, AmoFlux, MPP SFD, AHD, TSD, EXD PPF, NPF-C, NPS,Super Core,前途无量！,高频化,Metglas，FINEMET，A-AL,非晶纳米晶粉芯 EXD FINEMET, A-AL,FINEMET 纳米非晶带,Metglas 铁基非晶带,.,电源技术的发展趋势与非晶应用新特点,Tamura Power Supply & Magnetic Tec

26、hnology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,传统电子设备 与电源技术,新能源电源技术,平板终端 可穿戴电源技术,消费电子电源新技术革命的发展机遇！,薄,戴,.

27、,非晶材料电源应用的技术前沿,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,磁元件设计原则,

28、铜材 磁材,绝缘材料,构造材料,性能材料,压缩辅材,世界最先端磁気技術,磁元件技术,前途 无量,材料技术,应用技术,+,高效设计,.,非晶材料电源应用的技术前沿,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights ar

29、e reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,光伏逆变器2050KW 主流应用,铁基非晶带材,TAMURA PATENTED,.,非晶材料电源应用的技术前沿,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobil

30、e 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,最有竞争力的15KW 高效率低成本PFC电感系列,纳米非晶带材,纳米非晶粉芯,铁基非晶带材,TAMURA PATENTED,铁基非晶粉末,.,.,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. A

31、utomobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,Your One and Only Company,Platform Series,Power,Applications,Products,CB CB Reactors,CTW CTW Reactors,AH Al Edgewise HF RTs,TE Toroidal Edgewise RTs,H-PV Hybrid-Mag. PV RTs,ECM Edgewise CM Choke,特 許,特

32、許,特 許,特 許,特 許,特 許,E,E,E,E,S,S,S,S,M,S,M,S,M,AC,PV,ID,AC,ID,AC,ID,AC,PV,ID,PV,ID,AC,PV,ID,E,Edgewise Winding Technology,S,110KW,M,10100KW at Single Power Unit,PV,ID,Air Conditioner,Renewable Energy System,Industry App. : UPS Inverter ect.,.,电源磁技术新要求与非晶材料的技术进步,Tamura Power Supply & Magnetic Technology

33、,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reserved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,高频开关电源变压器应用,隔离型光伏逆变器 功率210KW 频率20100KHz,充电桩 功率350KW/Unit 频率15100

34、KHz,铁氧体,超薄纳米非晶,损耗低(Pcv.f) 体积大(r.Bs),优点 缺点,小型大功率 磁损耗高,.,电源磁技术新要求与非晶材料的技术进步,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station 储能电站,Energy Collector 能量回馈,New-Ene. Automobile 新能源汽车,Elevator 电梯,All rights are reser

35、ved by Tamura Corporation of China,日本田村制作所上海技术研发中心,高性能共模扼流圈的应用,特点 高频阻抗特性显著扩展 实现大功率小体积应用 比常规产品更高的性价比 适用于10-200A电流范围,纳米非晶的要求 抗直流偏置能力（抗饱和） 18-22um（高阻抗） 更低的磁滞损耗（低损耗） 更好的均匀度（低噪音）,.,电源磁技术新要求与非晶材料的技术进步,Tamura Power Supply & Magnetic Technology,Air Conditioner 变频空调,PV Inverter 光伏逆变器,UPS & Converter UPS,电源,APF,SVC 电力谐波整治,Battery Power Station