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碳化硅器件为提升电动车电机控制器的效率、降低体积提供了技术途径

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碳化硅器件为提升电动车电机控制器的效率、降低体积提供了技术途径

发布日期:2018-04-18 作者:博可莱科技 点击:

让更多新能源汽车走进寻常百姓家,就需要发展“买得起、跑得远和全地域”的新能源汽车。具体到车用电机驱动系统,就需要发展体积更小、效率更高、能够适应高温环境的电机驱动系统,其中电动车电机控制系统是关键。当前车用电机控制器基本采用以传统硅基材料为主的IGBT(绝缘栅双极型晶体管),受到材料限制,硅基功率器件特性已逼近材料本征极 限,碳化硅是实现功率密度提升、效率提升和成本减半的关键要素,在这方面已成为行业共识。

面临能源和环保的压力,新能源汽车是当前的重点发展领域,所谓一代材料、一代芯片、一代系统,在新能源汽车中使用碳化硅芯片是目前发展的热点。得益于碳化硅材料优势,碳化硅器件可以高 效、高频和高温工作,从而为提升电动车电机控制器的效率、降低体积提供了技术途径,下面博可莱的小编就为大家分享下。

不仅如此碳化硅半导体可加速电动汽车小型化,在电动汽车领域,使用的碳化硅器件大部分为绝缘栅双极型晶体管及功率MOSFET等功率半导体。碳化硅功率器件在电动汽车上应用的较大优点是可实现功率模块的小型化。智能功率模块(intelligent power module)如果利用碳化硅功率元件,体积便可缩小到原先的2/3~1/3。下图便是碳化硅IPM与硅IGBT功率模块的体积比较。

电动车电机控制器

国外的混合动力和纯电动汽车发展迅速,背后的重要推动因素是碳化硅半导体技术的在该领域的日益推广。目前以硅基为基础的IGBT器件,它的耐压频率等等已经发展到特定的某种程度、受到某种程度限制,所以新型的材料,像碳化硅、氮化镓新型材料的器件就应运而生,相对于硅基材料来说碳化硅有什么好处,工作电压是比较高的,大概20kv,更高工作温度和抗辐射能力,更高工作频率,提高其能量变换效率,能够实现系统的高温、高 效和高速运行。目前碳化硅的半导体器件国内外研发现状可以看,国内碳化硅基础已经起步。

碳化硅器件可以高 效、高频和高温工作,实际上对电机和电控来说也提出了一个新的要求,在这样的高频情况下损耗,如何适应这种高频下的工作状况,对电机的材料,包括结构设计,一些控制算法也提出了新的要求,新材料、新结构、新技术都需要同步进行。


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关键词:电动车电机控制器,博可莱,电动车电机控制系统

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