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        利用SiC大幅實現小型化 安川電機試制新型EV行駛系統

        作者: 時間:2011-02-18 來源:網絡 收藏

          試制出了利用功率元件的電動汽車(EV)行駛系統(圖1)。該系統由行駛馬達及馬達的驅動部構成。通過在驅動部采用功率元件,使得驅動部的體積縮小到了原產品的一半以下。

          此次展出的試制品以已經投產的電動汽車行駛系統“QMET”為原型。為馬達及逆變器元件的大型供應商,由于該公司在行駛系統上采用了功率元件,因此在“第二屆EV及HEV驅動系統技術展”上該公司的展位前,眾多參觀者紛紛前來觀看試制品。

          QMET的馬達驅動部由根據馬達轉速來切換線圈的電路及逆變器構成。線圈切換電路是安川電機的自主技術。據安川電機介紹,采用該技術,可實現在低轉速區到高轉速區的所有區域內高效行駛。


          圖1:在馬達驅動部采用SiC
        安川電機的電動汽車行駛系統“QMET”由行駛馬達、逆變器及馬達的線圈切換電路等驅動部構成(a,b)。通過將驅動部使用的功率元件由原來的Si制切換成SiC制,使驅動部的體積縮小到了原來的一半以下(c)。

          現有的QMET在逆變器的主電路及馬達的線圈切換電路上分別利用IGBT及稱為功率二極管的Si制功率元件。此次將IGBT替換成了SiC MOSFET,功率二極管替換成了SiC肖特基二極管(SBD)。此次采用的均為羅姆的開發品(表1)。通過采用SiC功率元件,逆變器整體體積縮小到了原來的約1/3,線圈切換電路的體積縮小到了原來的一半以下。因此,由二者構成的驅動部的體積縮小到了原來的一半以下。

        共用水冷機構

          通過采用SiC功率元件可使逆變器及線圈切換線路實現小型化的理由大致有兩個。第一個理由是可大幅削減電力損失。這是因為發熱量會隨著電力損失削減而減少,即使小型化導致熱容減少,溫度也不易升高。第二個理由是,SiC功率元件即使在200℃高溫下也能工作。這樣,可使熱容進一步減少,從而進一步實現小型化。

          


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