电动汽车动力总成的主要元件。
电动汽车低碳营销,主要是因为电动汽车充电时间长,且购买价格高于传统的燃油汽车,导致消费者对电动汽车产生了抵触情绪。为了解决这些挑战,电动汽车制造商开始使用800 V系统,因为这种系统具有一些额外的优势。
然而,过渡到800 V系统不仅需要更高电压的电池;事实上,800 V系统对电力电子器件的要求与目前的系统大不同。因此,由于碳化硅(SiC)绕过了传统天博综合体育app下载的障碍,因此该器件材料了高压电力电子的半导体材料首选,取代了原有的硅材料。我们来了解一下其中的原因和原理。
更高的电压,更好的性能
为了提高电动汽车的功效及其对消费者的吸引力,汽车制造商聚焦800 V电气系统。这种电压的超出天博综合体育app下载的升级,更是一种突发性的电动汽车供电方法,首先要使用主要的400 V系统。
800 V 天博综合体育app下载的一大优势不仅是可显着着整个充电时间。这是随着电压增加,电力可以更快地注入汽车电池内部。这种功能带来了便利,而且是一次关键的进步,使电动汽车对普通消费者来说更加实用。
另外,800 V系统可提高电力汽车的整体能效。根据功率、电流和电阻这三者之间的关系(功率=电流×电压,或者,功率=电流²×电阻),通过提高电压和降低电流,可减少功率传输过程中以热量形式转运的能量。
通过降低电流,还可以使用更轻的汽车线束,这对于降低制造成本和减轻汽车重量有重大影响。而增强汽车重量又会延长里程。上述好处只是保时捷、奥迪、捷尼赛思、现代、起亚等车队制造商纷纷开始制造800 V电池组的原因之一。
充分利用800 V天博综合体育app下载
要在电动汽车中充分发挥800 V架构的优势,需要一项关键创新。具体来说,必须升级电力天博综合体育app下载器件,配置可在更高的电压下以最佳状态工作。
电力天博综合体育app下载器件是指用于控制和转换电力的系统。电动汽车的传动系统使用高电压。通常,接线电压与电池电压相同——这里是指800V。
牵引逆变器(驱动电机和车轮)是高功率组件,功率高达数百千瓦。这些逆变器拓扑需要能够传输大且电流耐受高电压的开关。对于800 V系统,电压高达接近2 kV。
在过去,这些功率开关通常是用硅片制造的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。然而,硅片材质的IGBT在高开关频率下的性能又不佳,会出现效率损失,且无法在1500 V的电压下运行。
碳化硅片半导体是一种高速栅极半导体,能够解决这一问题。碳化硅金属更换半导体场效晶体管(MOSFET)的特性与硅基组件,例如,更高的温度耐受性、更快的硅片(SiC)开关和更高的效率。对于速度800 V电动系统的更高电压需求,这种晶体管是近乎理想的汽车选择。
使用碳化硅基材料的800V功率模块热管理
除了使用高功率开关,碳化硅董事长解决电动汽车面临的另一个最大挑战,那就是热管理。制成反应烧结硅/碳化硅复合材料的碳化硅可高耐热半导体。这使得碳化硅可以有效地散发这些功率开关所在的功率模块中的热。另外,作为碳化硅良好的热膨胀特性,能够在高温、高强度和高强度重量比的情况下工作,因此是电力模块仓库材料的理想选择。
总之而言,高效碳化组件(作为半导体动力开关和用于热管理的复合材料)能够地处理更高的电压和电流,并且产生的热量较少,因此为800 V赋能的巨大力量。所有这些组件共同作业,可减少笨重的大型冷却系统的需求,从而进一步减轻汽车重量并降低复杂性。通过自身全面的连贯高意SiC晶圆和外延片批量生产能力、碳化硅基器件长期制造计划以及用于热管理解决方案的高容量沉积工艺来支持这种天博综合体育app下载发展。
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