使用SiC技術(shù)攻克汽車挑戰(zhàn)
摘要 – 在未來幾年投入使用SiC技術(shù)來應(yīng)對汽車電子技術(shù)挑戰(zhàn)是ECSEL JU 的WInSiC4AP項(xiàng)目所要達(dá)到的目標(biāo)之一。ECSEL JU和ESI協(xié)同為該項(xiàng)目提供資金支持,實(shí)現(xiàn)具有重大經(jīng)濟(jì)和社會影響的優(yōu)勢互補(bǔ)的研發(fā)活動。由DTSMNS(Distretto Tecnologico Sicilia Micro e Nano Sistemi)牽頭,20個(gè)項(xiàng)目合作方將在技術(shù)研究、制造工藝、封裝測試和應(yīng)用方面展開為期36個(gè)月的開發(fā)合作。本文將討論本項(xiàng)目中與汽車相關(guān)的內(nèi)容,重點(diǎn)介紹有關(guān)SiC技術(shù)和封裝的創(chuàng)新。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201811/394812.htm關(guān)鍵詞 - SiC,封裝,汽車,功率電子
Introduction
簡介
WInSiC4AP聯(lián)盟由來自4個(gè)歐盟國家(意大利、法國、德國和捷克共和國)的20個(gè)合作伙伴組成,包括大型企業(yè)、中小企業(yè)、大學(xué)和政府科研機(jī)構(gòu)。在這種背景下,企業(yè)(汽車制造、航空電子設(shè)備、鐵路和國防)和垂直產(chǎn)業(yè)鏈(半導(dǎo)體供應(yīng)商,電感器和電容器廠商)以及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和研究實(shí)驗(yàn)室將合作設(shè)計(jì)解決方案,解決技術(shù)難題,分享專有知識,同時(shí)也可能出現(xiàn)無法預(yù)料的結(jié)果。WInSiC4AP的核心目標(biāo)是為高能效、高成本效益的目標(biāo)應(yīng)用開發(fā)可靠的技術(shù)模塊,以解決社會問題,克服歐洲在其已處于世界領(lǐng)先水平的細(xì)分市場以及汽車、航空電子、鐵路和國防領(lǐng)域所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。WInSiC4AP方法是依靠產(chǎn)業(yè)垂直整合的優(yōu)勢,按照應(yīng)用需求優(yōu)化技術(shù),發(fā)展完整的生態(tài)系統(tǒng),并將相關(guān)問題作為可靠性問題給予全面分析。在當(dāng)今美日等國家正在發(fā)展碳化硅技術(shù),新企業(yè)搶占市場的背景下,該項(xiàng)目將提升歐盟工業(yè)、一級和二級供應(yīng)商以及產(chǎn)業(yè)鏈下游企業(yè)的競爭力。項(xiàng)目組將針對目標(biāo)應(yīng)用開發(fā)新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和架構(gòu),在實(shí)驗(yàn)室層面模擬操作環(huán)境,推進(jìn)目前急需的還是空白的技術(shù)、元器件和演示產(chǎn)品的研發(fā)工作,以縮小現(xiàn)有技術(shù)水平與技術(shù)規(guī)范的極高要求之間的差距。
在開始討論技術(shù)和開發(fā)目標(biāo)前,先看一下圖1的電動汽車概念的簡單示意圖。在這種情況下,功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和牽引電機(jī)所用的電子元器件是本項(xiàng)目的研究方向。
圖1:電動汽車工作原理示意圖[資料來源:卡塔尼亞大學(xué)演講文稿]
圖2是大家都熟悉的硅和寬帶隙材料(SiC,GaN)的比較圖。在開關(guān)頻率不是重點(diǎn)的汽車應(yīng)用中,卓越的驅(qū)動性能和寬廣的工作溫度范圍讓SiC成為電動汽車設(shè)計(jì)者的首選功率器件。
圖2:Si、SiC和GaN的特性優(yōu)值比較[來源:YoleDéveloppement]
I. WInSiC4AP 的主要目標(biāo)
A. 主要目標(biāo)
WInSiC4AP致力于為高能效、高成本效益的目標(biāo)應(yīng)用開發(fā)可靠的技術(shù)模塊,以解決社會問題,并克服歐洲在其已處于世界領(lǐng)先水平的細(xì)分市場以及汽車、航空電子、鐵路和國防領(lǐng)域所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。
B. 演示品
所有技術(shù)開發(fā)和目標(biāo)應(yīng)用的講解和展示都是使用含有本項(xiàng)目開發(fā)出來的SiC技術(shù)模塊和封裝的原型演示品:
汽車與鐵路:
1.PHEV(插電式混動汽車)或BEV(純電動汽車)車載充電器
2.HEV(混動汽車)、BEV和FC(燃料電池汽車)隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器
3. 鐵路機(jī)車智能功率開關(guān)(IPS-RA)
4. 航空級智能功率開關(guān)(IPS-AA)
納 / 微電網(wǎng)與航空電子:
5.用于納米/微電網(wǎng)V2G / V2H的高效雙向SiC功率轉(zhuǎn)換器
6.航空電子逆變器。
航空電子:
7. LiPo接口
8.引擎控制器 - 逆變器
該項(xiàng)目的實(shí)施分為三個(gè)主要階段:規(guī)范和用例定義,技術(shù)開發(fā),原型演示品開發(fā)。
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