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SIC功率器件在汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用

貞光科技 ? 2023-01-31 09:35 ? 次閱讀
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一直以來(lái)汽車三大件的說(shuō)法還是很深入人心的,從燃油車為人熟知的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤(pán),再到新能源電池、電機(jī)、電控。


事實(shí)上,這是一個(gè)非?;\統(tǒng)的叫法,我們知道動(dòng)力電池內(nèi)部包含電芯、電解液、正負(fù)極材料等等復(fù)雜機(jī)構(gòu),那么電機(jī)也不例外。

隨著汽車對(duì)續(xù)航里程和快充的要求越來(lái)越高,電驅(qū)系統(tǒng)目前實(shí)質(zhì)上由多個(gè)模塊合并而成,目前主流技術(shù)常見(jiàn)的是驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器三合一。

因此,硬件的集成化、小型化是滲透在方方面面的,占用空間更小同時(shí)提升效率是車企們亙古不變的追求!

我們已經(jīng)知道電動(dòng)汽車是由電機(jī)來(lái)“出力”的,但是這個(gè)力怎么出呢,必須要通過(guò)電控單元(電機(jī)控制器)來(lái)實(shí)現(xiàn),電動(dòng)汽車電機(jī)控制器就是通過(guò)逆變橋調(diào)制輸出正弦波來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。

這個(gè)電控單元(電機(jī)控制器),一般是由配電回路、輔助電源、驅(qū)動(dòng)回路功率器件(IGBT)、DSP電路、結(jié)構(gòu)與散熱系統(tǒng)等構(gòu)成。


電路知識(shí)非常復(fù)雜,其中最重要最核心的是功率器件,也就是IGBT或SiC功率模塊,目前比亞迪e平臺(tái)3.0電控單元使用了全新一代SiC電控,功率密度提升近30%,電控最高效率99.7%。

既然是核心中的核心,那當(dāng)然可以等量代換一下,功率器件就是驅(qū)動(dòng)電機(jī)總成的核心。

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就是這樣一個(gè)看上去很小的關(guān)鍵模塊,此前大多掌握在諸如英飛凌等公司手中,這塊自主研發(fā)制造的高性能碳化硅功率模塊 ,國(guó)內(nèi)極少數(shù)實(shí)現(xiàn)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中大批量裝車的SiC三相全橋模塊。

SiC功率模塊性能更強(qiáng)勁,成本也相對(duì)更高,目前比亞迪SiC模塊主要應(yīng)用在高端車型電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中,在漢EV中就有使用,大幅提升了性能表現(xiàn)。為國(guó)內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展注入了一劑強(qiáng)心針,為碳化硅大規(guī)模車用奠定了基礎(chǔ)!

目前,碳化硅IGBT主要的研發(fā)機(jī)構(gòu)有Cree公司、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所等,國(guó)內(nèi)的研究結(jié)構(gòu)有中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所、中科院半導(dǎo)體所、西安電子科技大學(xué)和北京智慧能源研究院等。

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