刘钧

2017年7月28日

刘钧:浅谈技术创新对降低电机控制器成本的重要作用

(中国电动汽车网记者 冯庆磊)7月29日,由全国新能源汽车运营财产同盟主理,中国电动汽车网承办的2017中国绿色物流供应链财产高峰论坛暨全国新能源汽车运营财产同盟成立大年夜会在浙江杭州举行。中国科学院电工钻研所高档工程师刘钧在大年夜会上做了浅谈技巧立异对低落电机节制器资源的紧张感化的主题演讲。(图:全景)一.背景概述电机驱动系统的机能直接抉择了车辆的机能。是支撑电动汽车技巧体系的三项关键共性技巧之一。在要求方面,有高机能、靠得住、安然、低资源等;在高机能方面,优越的电机驱动系统机能包管车辆的动力性、增添车辆续驶里程;在靠得住性、安然性方面,直接影响到车辆的可用性和用户的吸收度;在低资源方面,电机驱动系统的资源将影响到新能源汽车的财产化进程。(图:刘钧)二、浅谈低落资源的技巧立异道路1. 美国DOE电驱系统资源目标2. 电驱系统资源构成节制器资源低落的主要技巧道路包括:(1)有效提升现有材料使用率及国产化率(Si基IGBT与电容组件);(2)功率节制总成与动力总成集成立异;(3)基于第三代半导体技巧的全SiC节制器。3. 提升Si基IGBT模块的材料使用率立异的IGBT封装技巧提升芯片单位面积电流承载能力,同时芯片事情结温Tjop从125℃提升至175℃。塑封/双面冷却封装技巧是被看好的规模化低资源规划之一;同时Tj在线检测(芯片集成温度传感器与损耗/热阻模型谋略相结合),减小设计余量。别的采纳量大年夜价廉的塑封分立器件(如特斯拉),可有效低落模块资源(预计>30%以上)。4. 前进Si基IGBT模块国产化率IGBT 国际厂商上风显着,海内成长潜力伟大年夜,今朝,海内已形成了 IDM 模式和代工模式的 IGBT 完备财产链。以中车、比亚迪为代表的厂商已成功实现国产IGBT在高铁和新能源汽车中的利用,新能源汽车/轨交市场需求加速IGBT国产替代。中科院电工所功率器件检测中间是今朝海内首家专门针对高压大年夜功率半导体器件的国家级CNAS认证明验室,检测中间对外办事的企业、钻研机构已跨越30家,可供给工况下IGBT模块寿命猜测与实测。海内IGBT厂商委托测试需求日益增添,产品成熟度快速前进。5. 前进电容及叠层母排散热能力叠层母排兼有机器连接、电气与有效热传导感化,经由过程导热绝缘材料将母排压接在散热底板上,可以有效前进电容纹波电流、减小铜排尺寸。6. 功率节制总成与动力总成集成立异电机+节制器+减速器(或变速箱)的乘用车动力总成集成规划;主驱+油泵+气泵+DCDC+高压配电的多合一商用车功率节制总成(PCU)规划均能有效低落系统资源。7. 第三代半导体SiC节制器一代芯片、一代模块、一代系统,SiC为代表的第三代半导体可以高效、高速、高温事情,采纳先辈封装技巧可以数倍提升Si节制器功率密度(2020年海内目标为≥30kW/L,装车≥1000套)。SiC+先辈封装技巧可以有效低落节制器损耗,数倍提升节制器功率密度,规模化的系统综合资源是有上风的。我国SiC芯片、模块及节制器技巧成长迅速,财产链扶植速率加快,与国际成熟技巧差距赓续缩小。