Tesla e il paradosso delle elettriche: il nuovo inverter ibrido svela il segreto per più autonomia e più cavalli (insieme)

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: https://greenmove.hwupgrade.it/news/...me_148395.html

Il nuovo brevetto WO 2026/010828 A1 descrive un'unità di potenza ibrida che usa in parallelo MOSFET al carburo di silicio e IGBT in silicio, con logiche di controllo avanzate e protezioni a nanosecondi per offrire sia massima efficienza sia picchi di potenza estremi

Click sul link per visualizzare la notizia.

[erupter]

Originariamente inviato da Redazione di Hardware Upgrade

il brevetto introduce impedimenti di disaccoppiamento

suppongo sia una traduzione errata di "impedenza"

Originariamente inviato da Redazione di Hardware Upgrade

gli IGBT agiscono da "parafoudre" elettronico

perché non semplicemente parafulmine?

Originariamente inviato da Redazione di Hardware Upgrade

Per sincronizzare due dispositivi tanto diversi, l'elettronica utilizza una gestione temporale finissima, con finestre di protezione tra 100 ns e 10 µs in cui uno switch "avvolge" l'altro durante il ciclo di commutazione.

Dubito fortemente. Più probabile che a seconda della coppia richiesta (e quindi della corrente) e della velocità di rotazione (e quindi della frequenza di interdizione) il controller scelga il ramo più qualificato.
Alta coppia/corrente e bassa velocità/frequenza -> IGBT
Bassa coppia/corrente e alta velocità/frequenza -> SiC
Questo perché se si mettessero semplicemente i due tipi di componente in parallelo sullo stesso ramo, non si avrebbe praticamente nessun beneficio.

[Albi80]

Originariamente inviato da erupter

suppongo sia una traduzione errata di "impedenza"



perché non semplicemente parafulmine?



Dubito fortemente. Più probabile che a seconda della coppia richiesta (e quindi della corrente) e della velocità di rotazione (e quindi della frequenza di interdizione) il controller scelga il ramo più qualificato.
Alta coppia/corrente e bassa velocità/frequenza -> IGBT
Bassa coppia/corrente e alta velocità/frequenza -> SiC
Questo perché se si mettessero semplicemente i due tipi di componente in parallelo sullo stesso ramo, non si avrebbe praticamente nessun beneficio.

Sarebbe da capire se adottano una PWM a frequenza di switching variabile a seconda del carico di lavoro e giri motore . Però leggendo il brevetto parlano di SiC per carichi parziali ( massimo rendimento ) e poi SiC più IGBT per carichi di corrente pesanti ( poco frequenti ) ed usano due controller separati sui gate per gestire i due rami . Il micro decide poi se usare solo uno od entrambi e con una logica di commutazione che li faccia lavorare bene tutti e due

[pWi]

Originariamente inviato da erupter

suppongo sia una traduzione errata di "impedenza"

corretto, grazie per la segnalazione

[erupter]

Originariamente inviato da Albi80

Sarebbe da capire se adottano una PWM a frequenza di switching variabile a seconda del carico di lavoro e giri motore . Però leggendo il brevetto parlano di SiC per carichi parziali ( massimo rendimento ) e poi SiC più IGBT per carichi di corrente pesanti ( poco frequenti ) ed usano due controller separati sui gate per gestire i due rami . Il micro decide poi se usare solo uno od entrambi e con una logica di commutazione che li faccia lavorare bene tutti e due

La frequenza di switching, nei motori sincroni, è obbligatoriamente variable. La frequenza di switching è proporzionale alla velocità di rotazione, non puoi tenerla statica.

Inoltre gli avvolgimenti del motore sono quelli, non è che puoi avere un tipo di switch su un avvolgimento, e un altro tipo su un altro. Sono in parallelo per forza.

Quello che è interessante è come avviene il cambio di utilizzo da un tipo di switch all'altro, in quanto per forza di cose esisterà un regime durante il quale deve avvenire il trasferimento. Forse è questo che l'articolo intende quando dice "uno switch avvolge l'altro"

Perché se sei sugli IGBT e inizi ad accendere i SiC, visto che hanno una Ron più bassa, la corrente per forza di cose inizierà a transitare maggiormente sui SiC che non sugli IGBT.
Ergo avranno inventato il "posticipo" sull'accensione del banco SiC

[Albi80]

Originariamente inviato da erupter

La frequenza di switching, nei motori sincroni, è obbligatoriamente variable. La frequenza di switching è proporzionale alla velocità di rotazione, non puoi tenerla statica.

Inoltre gli avvolgimenti del motore sono quelli, non è che puoi avere un tipo di switch su un avvolgimento, e un altro tipo su un altro. Sono in parallelo per forza.

Quello che è interessante è come avviene il cambio di utilizzo da un tipo di switch all'altro, in quanto per forza di cose esisterà un regime durante il quale deve avvenire il trasferimento. Forse è questo che l'articolo intende quando dice "uno switch avvolge l'altro"

Perché se sei sugli IGBT e inizi ad accendere i SiC, visto che hanno una Ron più bassa, la corrente per forza di cose inizierà a transitare maggiormente sui SiC che non sugli IGBT.
Ergo avranno inventato il "posticipo" sull'accensione del banco SiC

Permettimi di puntualizzare che forse non ci siamo capiti e parlavamo di cose diverse .
LA PWM è a frequenza fissa . I miei inverter ad esempio sono a 12 kHz e controlliamo motori da 0 a 25000 rpm , da 4 poli a 24 poli . Quello che varia è la modulante per generare la forma d'onda di corrente . Poi noi ci siamo posti un limite di 6 aggiornamenti del duty in un periodo di sinusoide . Almeno 6 punti ci vogliono . Oltre non ci spingiamo . Ma questo si verifica solo per motori con molte coppie polari o ad Rpm molto elevati . Per applicazioni particolari abbiamo un firmware per girare a 24kHz .
Ci sono inverter con PWM variabile con la portante non fissa e gestita da un FPGA . Li ho visti solo a livello universitario con il mio docente di elettronica industriale di potenza . Mai in produzione .
La frequenza di switching nel 99% degli inverter è fissa .

Ciao !

[Qarboz]

Originariamente inviato da Albi80

Sarebbe da capire se adottano una PWM a frequenza di switching variabile a seconda del carico di lavoro e giri motore . Però leggendo il brevetto parlano di SiC per carichi parziali ( massimo rendimento ) e poi SiC più IGBT per carichi di corrente pesanti ( poco frequenti ) ed usano due controller separati sui gate per gestire i due rami . Il micro decide poi se usare solo uno od entrambi e con una logica di commutazione che li faccia lavorare bene tutti e due

Sono anni che non sono aggiornato sulle caratteristiche dei semiconduttori e forse sto scrivendo un mare di c@22@te...
Che io sappia, i MOSFET hanno una resistenza di conduzione bassissima rispetto agli IGBT, pertanto non vedo l'utilità di metterli in parallelo e pilotarli contemporaneamente, è come mettere una resistenza in parallelo ad un contatto elettromeccanico: quando questo è chiuso la resistenza in parallelo è praticamente ininfluente. Anche la costruzione a "sandwich" come scritto nella news mi lascia perplesso per l'efficacia del raffreddamento degli IGBT. Ma ripeto, sono anni che non seguo l'argomento (che, comunque, non era a livello lavorativo ma per hobby), che potrei aver scritto scemenze.

Originariamente inviato da Albi80

Permettimi di puntualizzare che forse non ci siamo capiti e parlavamo di cose diverse .
LA PWM è a frequenza fissa . I miei inverter ad esempio sono a 12 kHz e controlliamo motori da 0 a 25000 rpm , da 4 poli a 24 poli . Quello che varia è la modulante per generare la forma d'onda di corrente . Poi noi ci siamo posti un limite di 6 aggiornamenti del duty in un periodo di sinusoide . Almeno 6 punti ci vogliono . Oltre non ci spingiamo . Ma questo si verifica solo per motori con molte coppie polari o ad Rpm molto elevati . Per applicazioni particolari abbiamo un firmware per girare a 24kHz .
Ci sono inverter con PWM variabile con la portante non fissa e gestita da un FPGA . Li ho visti solo a livello universitario con il mio docente di elettronica industriale di potenza . Mai in produzione .
La frequenza di switching nel 99% degli inverter è fissa .

Ciao !

Interessante! Mai avuto a che fare con inverter con portanti superiori a 8kHz, che comunque non ho mai impostato visto che modificando il valore di default, solitamente 4kHz, viene ridotta la max corrente disponibile, ma li utilizzo con banali motori asincroni a 4 poli, al massimo 8 ma raramente. Se puoi dirlo, di cosa ti occupi? Perché mi sembrano applicazioni piuttosto di nicchia.
Riguardo ad inverter con frequenza di PWM variabile me n'è capitato qualcuno per le mani; sul manuale è specificato che lo scopo di utilizzare questa impostazione è per ridurre il rumore (o meglio, per renderlo meno fastidioso), senza altri vantaggi tangibili.

[Albi80]

Originariamente inviato da Qarboz

Sono anni che non sono aggiornato sulle caratteristiche dei semiconduttori e forse sto scrivendo un mare di c@22@te...
Che io sappia, i MOSFET hanno una resistenza di conduzione bassissima rispetto agli IGBT, pertanto non vedo l'utilità di metterli in parallelo e pilotarli contemporaneamente, è come mettere una resistenza in parallelo ad un contatto elettromeccanico: quando questo è chiuso la resistenza in parallelo è praticamente ininfluente. Anche la costruzione a "sandwich" come scritto nella news mi lascia perplesso per l'efficacia del raffreddamento degli IGBT. Ma ripeto, sono anni che non seguo l'argomento (che, comunque, non era a livello lavorativo ma per hobby), che potrei aver scritto scemenze.




Interessante! Mai avuto a che fare con inverter con portanti superiori a 8kHz, che comunque non ho mai impostato visto che modificando il valore di default, solitamente 4kHz, viene ridotta la max corrente disponibile, ma li utilizzo con banali motori asincroni a 4 poli, al massimo 8 ma raramente. Se puoi dirlo, di cosa ti occupi? Perché mi sembrano applicazioni piuttosto di nicchia.
Riguardo ad inverter con frequenza di PWM variabile me n'è capitato qualcuno per le mani; sul manuale è specificato che lo scopo di utilizzare questa impostazione è per ridurre il rumore (o meglio, per renderlo meno fastidioso), senza altri vantaggi tangibili.

Facciamo inverter in bassa tensione , con tensione di batteria fino ai 144V , per carrelli di varie dimensioni , vetturette elettriche , moto , ed applicazioni custom per i clienti .Poi disegnamo e produciamo motori di ogni tipo ( SPM , IPM , SynRM , ed asincroni ) Sì . La PWM variabile incide pesantemente sul rumore . Poi ci sono strategie di controllo con le quali , al di là del rumore , si preferisce salire di frequenza per ridurre le perdite sul motore elettrico , a scapito di perdite in commutazione sull inverter . Ricordo di una tesi in cui un ragazzo aveva fatto una mappa di efficienza globale ( inverter + motore ) in cui per ogni punto della mappa di lavoro , stabiliva la frequenza di PWM migliore in ottica di massima efficienza del sistema

[tmviet]

Terra terra questo nuovo Power train cosa comporterà in termini economici ?

[Qarboz]

Originariamente inviato da Albi80

Facciamo inverter in bassa tensione , con tensione di batteria fino ai 144V , per carrelli di varie dimensioni , vetturette elettriche , moto , ed applicazioni custom per i clienti .Poi disegnamo e produciamo motori di ogni tipo ( SPM , IPM , SynRM , ed asincroni ) Sì . La PWM variabile incide pesantemente sul rumore . Poi ci sono strategie di controllo con le quali , al di là del rumore , si preferisce salire di frequenza per ridurre le perdite sul motore elettrico , a scapito di perdite in commutazione sull inverter . Ricordo di una tesi in cui un ragazzo aveva fatto una mappa di efficienza globale ( inverter + motore ) in cui per ogni punto della mappa di lavoro , stabiliva la frequenza di PWM migliore in ottica di massima efficienza del sistema

Innanzitutto grazie della risposta.
Sembra un lavoro interessante il tuo. Io, invece, gli inverter li uso

Riguardo, ancora, la frequenza di PWM, mi è venuto in mente che il primo inverter che ho visto, si parla della fine anni 80 (), sembrava avesse le marce dal rumore che faceva il motore. Un qualche anno dopo ho avuto modo di scambiare due parole con un esperto del settore e mi ha spiegato che all'epoca la tecnologia non permetteva alte frequenze di portante, la quale veniva variata in base alla velocità richiesta del motore (spero di ricordare bene...)