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【深度】IGBT在电动汽车逆变器中的应用

2018-06-14 10:45 来源: 中科君芯

提示:

通过功率元件实现逆变器的小型化

将电机、减速箱,逆变器3个同时安装到车轮内的话,尺寸还是太大。即使将逆变器安装在车体侧的场合,逆变器的数量会随着电机数量的增加而增加,因此对小型化的需求还是强烈。换句话说,逆变器的小型化是加速电动化的关键。

【深度】IGBT在电动汽车逆变器中的应用

电动汽车逆变器用于控制汽车主电机为汽车运行提供动力,IGBT功率模块是电动汽车逆变器的核心功率器件,其驱动电路是发挥IGBT性能的关键电路。驱动电路的设计与工业通用变频器、风能太阳能逆变器的驱动电路有更为苛刻的技术要求,其中的电源电路受到空间尺寸小、工作温度高等限制,面临诸多挑战。

作为逆变器小型化的王牌集聚了汽车行业众多期待的产品就是SiC(碳化硅)功率器件。与现有车载逆变器中使用的Si功率器件相比,逆变器的功率损耗可以显著降低到一半一下。损耗减小,即发热量减少,由此可以减小逆变器尺寸。

【深度】IGBT在电动汽车逆变器中的应用

能够发挥SiC功率器件优势的逆变器和驱动系统的相关研究和开发正在蓬勃发展。例如,芝浦工业大学电气工程学科专门研究电机技术与机电一体化技术的教授赤津観先生的研究团队,就试做了用于逆变器的小型SiC功率模块。

在电动汽车中,逆变器将直流动力源转变为交流输出驱动三相电机进而将电能转变成机械能驱动汽车运行。它是整个电驱动系统的核心部分,因此它控制性能的好坏直接关系到驱动电机能否可靠、高效的运行。

【深度】IGBT在电动汽车逆变器中的应用

下一代产品将以小型逆变器为前提去思考设计。如果能维持现有的功率元件的降价步伐,则这一产品优势明显,是完全可以利用的,由此,可以预见2020年后,车载用途上大规模使用SiC功率器件,逆变器以及驱动系统的小型化将会不断推进。

随着新能源汽车的迅速发展,IGBT的需求量越来越大,目前国内广泛引用的大功率IGBT器件基本上依赖进口,从而制约国家新能源汽车弯道超车策略的推动。中科君芯因此加快新能源汽车用IGBT芯片国产化步伐,推出电动汽车电驱IGBT芯片,打造坚强汽车级IGBT产品,目前已和多家整车厂合作,通过测试,相信不久的将来,每个新能源汽车都能换上一颗国产的“芯”。

来源:驱动世界

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