인팩이 Vicor의 고전력 800V-48V 절연형 레귤레이션 DC-DC 컨버터를 통합한 전기차용 800V 배터리 팩 설계 블록을 선보였다. 이 블록은 고전압 케이블과 커넥터를 줄여 차량 성능과 전력 효율성을 높이는 동시에 주행거리를 향상시킨다.
바이코 DC-DC 컨버터(BCM 및 PRM)는 800V 배터리 팩 내부에 탑재된다. 이를 통해 차량 설계에 필요한 공간과 중량을 줄이고 배터리 냉각 시스템을 활용해 열 관리 문제에 대응할 수 있다. 이러한 혁신적인 접근 방식은 별도로 설치되는 DC-DC 컨버터를 위한 추가 냉각 시스템을 제거함으로써 비용과 중량을 줄인다.
DC-DC 패키지는 배터리 셀 공간을 침해하지 않고 통합할 수 있을 만큼 작다. 고밀도 바이코 BCM6135와 PRM3735 레귤레이터의 조합은 까다로운 공간 제약 조건을 충족해 인팩이 새로운 배터리 팩 설계를 구현할 수 있도록 했다.
인팩은 DC-DC 변환 단계를 차량 곳곳에 분산된 독립형 서브시스템으로 구성하는 대신, 전원에서 직접 전압을 낮춰 차량 전체에 안전초저전압(SELV)을 분배하도록 설계했다. 이러한 간소화된 접근 방식은 배터리 셀을 위한 공간이나 차량 주행거리를 희생하지 않으면서 다양한 EV 플랫폼에 보다 간결하고 유연한 모듈형 48V 존 아키텍처를 구현할 수 있도록 한다.
고전압 DC-DC 컨버터는 일반적으로 고전압(800V 또는 400V) 배터리 어셈블리 시스템(BAS) 외부에 장착되기 때문에 별도의 안전 및 열 관리 시스템이 필요하다. 전기차 모터와 인버터 시스템은 수백 kW의 전력을 필요로 하며, 이를 위해 고전압 와이어링 하네스와 브래킷, 인클로저가 요구된다.
이에 비해 다른 파워트레인 서브시스템과 차체 및 섀시 전자장치는 3.5~12kW의 전력을 필요로 하며, 48V SELV 존 전력 공급 네트워크를 통해 손쉽게 전력을 공급할 수 있다.
고전압 전원과 DC-DC 변환 전력 시스템을 물리적으로 분리하면 전력 분배 및 관리 시스템이 불필요하게 중복된다. 이로 인해 공간과 중량, 비용이 증가할 뿐만 아니라 두 개의 액체 냉각 시스템이 필요해진다.
인팩은 배터리 팩에 이미 열 부하를 관리할 수 있는 강력한 액체 냉각 시스템이 탑재돼 있다는 점에 주목했다. 이 문제를 해결하기 위해 고전압 DC-DC 컨버터를 배터리 팩 내부에 통합하고 기존 냉각 시스템을 활용함으로써 DC-DC 컨버터를 위해 배터리 팩 외부에 별도로 설치해야 했던 기존의 냉각 시스템을 제거했다.
이는 기존의 ‘실버 박스(silver-box)’ 설계 방식에서 벗어난 접근법으로, 배터리 팩을 단순한 에너지원이 아닌 중앙 집중형 지능형 전력 허브로 활용한다.
