新型车用交流发电机整流桥的开发与应用

发布时间:2015-04-17

　　所属战略性新兴产业领域：  高端装备制造

　　所属高新技术领域：  先进制造

　　单位名称：  浙江德宏汽车电子电器股份有限公司

　　单位性质：  企业

　　推荐单位：  浙江省科技厅

　　成果简介：

　　1.1科技成果简介

　　根据汽车发电机系统的特点，公司提出了新型的结构设计：整流桥中正负整流管各3对，整流管分别固定在正负散热板上，通过散热板对整流管进行散热；正散热板上采用压铸铝材料，加大散热板的面积，整流管周围增加散热通孔，负整流管直接压在后盖中，以后盖作为负散热板，直接用传导的方式提高散热效果，使定子的散发的大量的热量不能够传导到整流桥，保证整流桥不受高温的影响，空气的流动得到改善，从而能及时带走整流桥工作时本身的热量，利于整流桥工作的状态和寿命的延长，同时采用MOSFET来代替二极管，将提高原有电机的输出功率的6%，效率也提高6%。提高发电机的可靠性和使用寿命，还简化发电机装配工艺，提高生产效率。装置营运至今，达到本项目预处理指标：

　　①二极管：Ifav=50A;Ir<50μ    A@t=25\28VYf<1.1v@100A;Vz=34-40V@5mA；

　　②整流桥上同一极板二极管击穿电压值相差≤1v；

　　③二极管压接使用指定的工装，压接力最大9KN，最小1.5KN

　　④二极管压接后采用点焊工艺，二极管引线焊接后允许偏离20°内；

　　⑤各种绝缘件应能承受1000V，1sec 的耐压试验，耐热205℃不变形。

　　提高了汽车发电机产品质量和性能稳定性。经技术经济方法比选，运行成本低、使用寿命长等优点。   

　　新型车用交流发电机整流桥的开发与应用项目立项编号为2011GG50，起止日期为2010年6月1日到2011年12与31日，于2013年11月9日通过湖州市科技局验收，验收证书编号为：湖科验字【2013】059号

　　成果创新性：

　　1.2创新性

　　项目采用脉宽控制模式，采用整流桥新型结构设计、MOS管进行代替普通整流管，采用高效材料，改进传统单管单座等新型设计，降低整流桥整流管的损耗，减少功率消耗，提高原有电机的效率输出功率的6%，提高效率6%，同时避免高温对整流桥造成的恶略影响，快捷有效提高散热效果，使功率管的全损耗降至最低点，以符合市场需要。公司申请了两项实用新型专利“一种用于汽车发电机的整流桥”（专利号201120166887.3 ）和“汇流桥支架上的螺纹连接孔”（专利号201020511506.6），且已获得专利证书，具有独立的自主知识产权。

　　成果独占性：

　　1.3独占性

　　经文献查新，目前国内尚无此类专用于汽车发电机系统使用过程中的新型车用交流发电机整流桥系统的研究和应用的报道，已构成公司自主知识产权

　　成果盈利性：

　　1.4盈利性

　　本项目采用采用压铸铝材料，加大散热板的面积，提高散热效果；改良单管底座结构，降低老底座损坏率；克服和缓减疲劳的发生，大大提高焊料的可塑性；通过工装测试仪器，工艺及相关设备的技术革新，在确保效率，规模生产的条件下，提升产品的一致性、稳定性，同时采用MOSFET 代替二极管，将提高原有电机的输出功率的6%，效率也提高6%，达到了令人满意效果，根据用户单位试用反馈，本项目产品符合汽车发电系统生产要求，并且取得了初步经济效益。

　　成果持续性：

　　1.5持续性

　　课题组成员是由一支具有丰富汽车发电机产品开发和工艺生产技术经验的一线工程技术人员构成的团队，具有旺盛的精力，无限的创业热情，都有较长时间从事科研、设计的经历，并依托大专院校和科研院所的科技研发优势，背后有多名富有经验的顾问团队协助运作，绝大部分具有中、高级技术职称，技术实力雄厚。

成果先进性：

　　1.6先进性

　　与国内已有研究和应用的单一工艺装置，如通常大多数采用了国产元器件。像法雷奥这样的国际发电机企业生产的电子整流桥，其元器件国产化率也达到50%以上。但是，其中整流管、激磁二极管等仍然让人们不放心。散热效果差，环境温度高，很难良好的控制品质，可靠性不高，产品整体质量与性能也存在较大的问题。而本公司研发的新型车用交流发电机整流桥装置与现有技术相比具有以下优点：主要芯片及MOSFET采用国外进口元件，成本比常规产品略高，但其可靠性高。保证整流桥不受高温的影响，空气的流动得到改善，从而能即时带走整流桥工作时本身的热量，利于整流桥工作的状态和寿命的延长，提高发电机的可靠性和使用寿命，还简化发电机装配工艺，提高生产效率。同时达到汽车发电机系统要求的新型车用交流发电机整流桥。

　　成熟度：  小批量

　　市场分析：

　　2.1市场分析

　　中国汽车工业协会发布的统计数据显示：当前国内汽车中有半数以上汽车的发电机采用进口整流桥。随着《汽车产业调整和振兴规划》等政策条例的颁布实施，自主品牌汽车的市场份额将逐渐攀升。尤其在商用车市场，中国本土汽车公司市场占有率高达80%以上，除了少部分豪华客车、工程用车外，轻卡、中重卡市场均被本土品牌牢牢掌控。除此之外，中国和欧美商用车使用环境的差异，导致外资商用车及商用车零部件公司无法适应中国需求。因此，从现在起到“十二五”期间，将是本土化车用整流桥最佳切入点。为本项目的实施和产业化提供了巨大的商机。市场潜力巨大，良好的环境和社会效益，为中国的汽车产业战略的实施作出重要的贡献。

　　商业模式分析：

　　2.2商业模式分析

　　目前由本公司开发的新型车用交流发电机整流桥项目关键技术系统并已经客户试用反映良好，完全能达标汽车发电机系统生产要求，工艺路线、技术和指标比其它竞争对手优势明显。与国内多家行业同行相比，组合工艺技术指标上具有较大优势，为公司的产业化扩大销售规模提供了条件，该产品的开发产业化，是一项利国利民利己的事业，符合国家产业发展方向，又切合企业发展战略目标，项目的实施是必要且具有重大的历史意义。同时，在为企业创造可观的经济效益同时，也必将产生良好的社会效益，实现多赢。

　　营销状况：

　　2.3营销状况

　　鉴于本项目的诸多优点，同时国内对汽车发电机系统技术的重视，本套装置的前景良好，目前已经与一些企业开展合作交流，本项目销售得到了保障。

　　本项目产品经中国重汽集团济南动力有限公司、江铃汽车股份有限公司等使用，各项指标满足其生产和使用要求，反映良好。

拟采取的转化方式：  其他

　　核心管理团队人员情况：

　　核心管理团队人员情况

　　项目承担实施单位属成长型的国家级高新技术企业，公司拥有一个年轻富有朝气的团队，目前的主要研发、设计团队都是由技术合作单位（大学）毕业的博士、硕士等组成，具有旺盛的精力，无限的创业热情，都有较长时间从事科研、设计的经历。通过本项目的实施，依托项目参加单位的科技研发优势，引进并培养各类专业人才5名，其中包括硕士2名，本科2名，大专1名。

　　治理结构：

　　5.1治理结构

　　管理结构：

　　5.2管理结构

　　本课题为本单位独立承担的项目，将采用项目负责人制度，根据研究开发阶段和总体方案进行项目管理，分工合作，严格根据项目的进度计划及阶段目标执行。

　　课题组成员是由一支具有丰富汽车发电机产品开发和工艺生产技术经验的一线工程技术人员构成的团队，具有旺盛的精力，无限的创业热情，都有较长时间从事科研、设计的经历，并依托大专院校和科研院所的科技研发优势，背后有多名富有经验的顾问团队协助运作，绝大部分具有中、高级技术职称，技术实力雄厚。

　　评价机构：  湖州市科技局

　　评价方式：  验收

　　评价日期：  2013年11月09日

　　评价意见：

　　7.3评价意见

　　2013年11月9日，湖州市科学技术局组织召开了由浙江德宏汽车电子电器股份有限公司承担的市科技支撑攻关项目""新型车用交流发电机整流桥的开发与应用""（项目编号：2011GG50）验收会。验收组听取了项目工作、技术总结等报告，查阅了相关资料，经质询和讨论，形成以下验收意见：

　　1．提供的验收资料基本齐全、规范，符合验收要求。

　　2．项目采用压铸铝增大散热面积，整流管周围增加散热孔的方式,提高了散热效果，改善了整流桥的工作状态,提升了产品稳定性,从而提高了发电机的可靠性和使用寿命，同时简化了发电机装配工艺，提高了生产效率。项目实施期间,已获国家实用新型专利两项。

　　3．项目产品经长春汽车研究所检测，所测指标符合行业标准(QC/T706-2004、QC/T29094)要求。经用户使用，反映良好。

　　4．项目实际投入278.41万元，主要用于设备购置、材料采购、测试化验等，经费使用基本合理。

　　5．项目实施过程符合环保要求。

　　验收组认为，项目已基本完成了项目任务书所规定的主要技术、经济指标和要求，同意通过验收。