SiC是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一,技術(shù)也已經(jīng)趨于成熟,令其成為實(shí)現(xiàn)新能源汽車最佳性能的理想選擇。SiC對(duì)電動(dòng)汽車的作用非常大,簡(jiǎn)而言之,SiC能提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程,同時(shí)它有助于電動(dòng)車充電效率更高效,充電時(shí)間更短,讓電動(dòng)汽車更環(huán)保,更安全,更智能。目前SiC廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車主逆變器(Inverter)、車載充電單元(OBC)及DC/DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用。
汽車碳化硅的優(yōu)點(diǎn)
1、耐高壓
臨界擊穿電場(chǎng)高達(dá)2MV/cm(4H-SiC),可在高壓下穩(wěn)定工作。
2、提升加速能力
碳化硅能夠讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)承受更大輸入功率,輸出更大扭矩,獲得更強(qiáng)的加速能力。
3、增加續(xù)航里程
碳化硅器件可以通過(guò)導(dǎo)通/開(kāi)關(guān)兩個(gè)維度降低損耗,實(shí)現(xiàn)增加電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程的目的。
汽車碳化硅的缺點(diǎn)
1、電磁兼容性問(wèn)題
電動(dòng)汽車電力電子裝置是電動(dòng)汽車的最主要的電磁干擾源也是重要的傳播途徑,顯然,高的開(kāi)關(guān)頻率會(huì)加劇電動(dòng)汽車的電磁干擾。電動(dòng)汽車內(nèi)有大量噪聲敏感的電子設(shè)備,不良的電磁兼容設(shè)計(jì)往往對(duì)其他車載電子設(shè)備的造成干擾甚至是誤操作,給汽車留下較大的安全隱患。對(duì)SiC器件引起的電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理和抑制方法上進(jìn)行深入研究,才能有效提高電動(dòng)汽車的電磁兼容性能。
2、高頻磁性元件設(shè)計(jì)問(wèn)題
碳化硅器件的使用可以提高變換器的開(kāi)關(guān)頻率、縮小磁性元件體積,但高頻化下的磁性元件有許多基本問(wèn)題要研究。
3、先進(jìn)封裝技術(shù)
電動(dòng)汽車環(huán)境溫度較高,功率模塊及其輔助電路需滿足高可靠性、耐熱性以及電氣堅(jiān)固性等需求。因此需要先進(jìn)封裝技術(shù)改善散熱條件、降低寄生參數(shù)、提高功率模塊的電氣堅(jiān)固性和可靠性。電力電子研究人員一直在努力尋找新型大電流高功率密度封裝結(jié)構(gòu)和互連方法,以替代目前的平面封裝結(jié)構(gòu)和引線鍵合工藝,徹底消除它們帶來(lái)的各種問(wèn)題。
文章整合自:51電子網(wǎng) 國(guó)芯匠 英飛凌 鄭州嵩山碳化硼
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