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利用SiC大幅實(shí)現(xiàn)小型化 安川電機(jī)試制新型EV行駛系統(tǒng)

作者: 時(shí)間:2011-02-18 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  在利用的這些特性的同時(shí),還為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)逆變器及線圈切換電路的小型化進(jìn)行了精心改進(jìn)。逆變器方面,將現(xiàn)有QMET利用的大型薄膜電容器切換成了小型層疊陶瓷電容器。

  線圈切換部簡化了冷卻機(jī)構(gòu)。此前一直配置專用的水冷機(jī)構(gòu),但此次省去了這一機(jī)構(gòu),而是共用馬達(dá)側(cè)的水冷機(jī)構(gòu)(圖2)。即在鋁(Al)制散熱基板上配置功率元件模塊,將模塊釋放的熱通過散熱基板傳導(dǎo)至馬達(dá)側(cè)的水冷機(jī)構(gòu),使其冷卻。

  圖2:簡化冷卻機(jī)構(gòu)
由于功率元件可在高溫下工作,因此能夠簡化冷卻機(jī)構(gòu)(a)。此次省去了線圈切換電路部的水冷機(jī)構(gòu),取而代之的是在Al制散熱基板上配置了SiC功率元件模塊(b)。

采用SiC二極管已基本敲定

  據(jù)介紹,此次的試制品是為了驗(yàn)證SiC功率元件的潛在能力?,F(xiàn)已確認(rèn)可以實(shí)際工作,但面向電動(dòng)汽車配備時(shí)需要進(jìn)行可靠性試驗(yàn)及長時(shí)間驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)等,這些試驗(yàn)將在今后實(shí)施。也就是說,該SiC功率元件還無法立即配備于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)部。

  不過,可以肯定地說今后SiC功率元件將逐漸替代現(xiàn)有的Si功率元件。在驅(qū)動(dòng)部使用的二極管及晶體管中,估計(jì)首先會(huì)從二極管開始改用SiC。這是因?yàn)镾i二極管因技術(shù)原因,用于延長電動(dòng)汽車行駛距離時(shí)不斷要求的損失削減正接近極限的緣故?!岸O管的構(gòu)造比較簡單,所以很難再通過削減損失來提高性能。不改變半導(dǎo)體材料,這個(gè)問題就無法解決”(多位精通逆變器的技術(shù)人員)。

  SiC二極管從最初投產(chǎn)到現(xiàn)在已有約10年時(shí)間,其價(jià)格的下降使其已可在空調(diào)上應(yīng)用。即使算上汽車用產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)時(shí)間,2015年之前開始配備SiC二極管也沒什么奇怪的。

  預(yù)計(jì)SiC在晶體管上的應(yīng)用會(huì)晚于二極管。這是因?yàn)?,Si IGBT及功率MOSFET的性能今后還將不斷提高,并且SiC MOSFET在2010年年底才剛投產(chǎn)。


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