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j9九游会官方聊聊SiC在电动汽车上的应用-九游娱乐(中国)有限公司-官方网站

发布日期:2024-06-22 05:45    点击次数:113

上期EV焦点栏目 咱们聊了聊电动汽车为什么要上800V,也大要了解了SiC和800V彼此成就的关系。今天这期j9九游会官方,咱们相对放大一下,聊聊SiC在电动汽车上的应用。

在汽车电动化的运行下,电力电子器件可谓是量价都升。而电力电子器件的发展经验了以晶闸管为中枢的第一阶段、以MOSFET和IGBT为代表的第二阶段,当今正在参预以宽禁带半导体器件为中枢的新发展阶段。

而新一代电力电子器件也同期在推动MOSFET和IGBT的发展,这也带动SiC和GaN等宽禁带半导体的日益普及。

电动汽车则成为了碳化硅的中枢应用场景。因此,这期「EV焦点」栏目,咱们将再次以电动汽车为焦点,迂纵情环球聊聊SiC在电动汽车中的应用趋势。

咱们先通过电动汽车里面电能的流动,了解一下新能源汽车电动化的框架。

「新能源汽车电动化的框架」

领先咱们要先知谈给能源电板充电的两种表情。

一种是通过 “快充”口,应用外来的“直流充电桩”平直给能源电板充电;另一种是将电网的一样供给车辆里面的车载充电机(OBC),OBC调治为直流电。两者关于能源电板pack而言是参预团结个接口,仅仅充电电流大小不同。

电动汽车电能应用分两个标的,一个用于汽车运行,另一个则用于车身/补助系统

在运行端,电能纪律流经外部充电确立、车载充电机OBC(诚然,惟有如上头说的那样,输入为一样电流时使用)、接着到电板、逆变器、电机电控、减慢箱、车轮,同期通过电板措置系统进行能量措置;

在车身及补助系统端,电能从电板处流出,进程DC-DC调治器、低压电板、补助系统。

「SiC在EV中的应用发展」

那么,SiC在其中又呈现怎样的发展口头?

SiC器件要比Si器件有着更低的导通损耗、更高的责任频率和更高的责任电压等等这些上风这边就不再赘述了。

沟通到未回电动车需要更长的行驶里程、更短的充电时刻和更高的电板容量,在车用半导体中,SiC将会是异日趋势,SiC 器件在 EV/HEV 上的应用主要包括电机运行系统逆变器、电源调治系统(车载DC/DC)、电动汽车车载充电系统(OBC)及非车载充电桩等方面。

电运行系统算作新能源汽车的“腹黑”,平直影响到整车的能源恶果、续航里程等。对新能源汽车整车使用性能具有较大影响。

电运行系统包括“大三电”即运行电机、运行电机戒指器、变速器和“小三电”即压配电盒PDU、车载充电机OBC 和DC/DC 变换器。

在刻下集成化趋势下,电机+减慢器+逆变器集成的“三合一”电运行模块将成为市集主流。电运行集成系统将加快SiC器件在电动汽车中的量产落地。

尽管碳化硅器件资本较高,但它鞭策了电板资本的下落和续航里程的进步,缩小了单车费本,无疑是新能源汽车最好选用。其中,SiC SBD、SiC MOSFET 器件主要应用于OBC 与DC/DC,SiC MOSFET主要用于电运行。

▍主逆变器

主逆变器也等于牵引逆变器,它的作用等于将来自电板的电能(直流电)进行调治以运行电动引擎(一样电)。因此,逆变器的性能及对应体积、分量将平直影响车的续航界限和可靠性

目下,电动车中的主驱逆变器仍以硅基MOSFET和硅基IGBT为主,但跟着新能源汽车向高集成度、小尺寸、低损耗的系统发展,SiC 器件将加快渗入。

比亚迪、特斯拉等部分车型还是使用了碳化硅功率器件的电机运行戒指器。

特斯拉处在碳化硅器件应用的前哨,其Model 3(图片|配置|询价)车型的运行电机部分搭载了24个650V/100A的SiC MOSFET模块,车身比Model S拖沓了20%。

比亚迪推出的“汉”EV 高性能四驱版块也配备了SiC MOSFET 功率戒指模块,是中国首个选用斟酌工夫的车型。

蔚来在2021 年发布的纯电轿车中,也将会选用SiC 模块算作电运行平台。

www.jybphoto.com/比拟硅基器件,引入碳化硅后,逆变器输出功率可增至2.5倍,体积缩小1.5倍,功率密度为原有3.6 倍。

▍车载充电机(OBC)

车载充电机(OBC)为电动汽车(EV)的高压直流电板组提供了从基础要领电网充电的关键功能,并决定了充电功率和恶果的关键部件。通过使用车载充电器可将电网中的一样电调治为直流电对电板进行充电。

此外,双向逆变工夫是异日OBC标配的功能之一,使OBC不仅可将AC飘摇为DC为电板充电,同期也可将电板的DC飘摇为AC对外进行功率输出;将OBC及DC/DC等器件进行功能集成化将会提高资本上、体积上的上风。

SiC二极管及MOSFET器件则可用于车载充电机PFC和DC-DC次级整流技艺,推动车载充电机向双向充放电、集成化、智能化、微型化、轻量化、高恶果化等标的发展

* 以22kW双向OBC为例,SiC系统资本与Si比拟,减少了15%;同期能量密度是Si系统的1.5 倍,通过减少能耗每年可减少单元资本40好意思元足下。

▍DC/DC调治器

电源调治系统DC/DC 是更始输入电压并有用输出固定电压的电压调治器,已毕车内高压电板和低压电瓶之间的功率调治,主要给车内低压用电器供电,如能源转向、水泵、车灯等。跟着整车智能化、电气化的发展,对DCDC的供电功率及安全性提议了更高的条目。

DC/DC 调治器分为三类:升压型DC/DC调治器、降压型DC/DC 调治器以及升降压型DC/DC 调治器,车载DC/DC 调治器可将能源电板输出的高压直流电调治为低压直流电。

值得一提的是,基于碳化硅研制的功率器件,为氢能汽车燃料电板 DC/DC 变换器带来改进性的创新。

此外,800v高压平台有望为OBC/DCDC带来新增量。为得志800v高电压平台在体积、轻量、耐压、耐高温等方面带来的更为严苛的条目:

领先,OBC/DCDC等功率器件集成化趋势光显;

其次,高压平台使车载充电机升级需求增多,为高压OBC提供增量;

再者j9九游会官方,为大约适配使用原有400v直流快充桩,搭载800v电压平台新车须配有罕见DCDC调治器进行升压,进一步增多对DCDC的需求。

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