日前，由賽車(chē)運動(dòng)及技術(shù)公司Prodrive領(lǐng)導的合作聯(lián)盟宣布成功研制出一種可應用于電動(dòng)車(chē)的基于碳化硅的多端口DC-DC轉化器。該碳化硅多端口 DC-DC轉化器可以控制利用多種能量來(lái)源，因此其工作效率可以達到98.7%。同時(shí)，與基于單硅的轉化器系統相比，以上碳化硅多端口DC-DC轉化器不僅可以提升能量密度，而且還可以降低轉化器的大小和重量。

該碳化硅多端口DC-DC轉化器最重要的一點(diǎn)就是其采用了碳化硅作為其基本材料。與單硅材料相比，碳化硅材料的運行頻率更高。測試車(chē)輛采用的碳化硅多端口 DC-DC轉化器的試驗頻率可以達到75000赫茲，通過(guò)提高能量轉換器的額定運行頻率可以大大降低系統的能量轉換損耗。此外，通過(guò)利用碳化硅材料還可以大幅縮小能量轉換器中磁性元件的尺寸大小，使轉化器的工作效率可以達到98.7%。以上采用碳化硅材料的多端口DC-DC轉化器的重量功率密度可以達到 10.5千瓦/千克，其體積功率密度則可以達到20千瓦/升。

與普通材料的能量轉換器相比，碳化硅材料能量轉換器可以承受更高的工作溫度。這樣一來(lái)，碳化硅材料能量轉換器就可以集成到電力電子中，甚至可以集成到混合動(dòng)力系統的內燃機系統的冷卻系統中。

DC-DC能量轉化器作為車(chē)輛高電壓電氣系統的能量傳輸樞紐。其包含四個(gè)端口：其中兩個(gè)端口連接在牽引電機和高壓電池上;第三個(gè)端口連接在輔助備用電源上，在此次的測試車(chē)中第三個(gè)端口連接的是測試車(chē)的車(chē)載超級電容組;最后第四個(gè)端口連接到了車(chē)輛的12伏驅動(dòng)系統中。

DC-DC能量轉化器可以接收到來(lái)自外部監視控制器系統總線(xiàn)(Controller Area Network，CAN)中的指令并作出響應，其還可以匹配不同系統的不同電壓值并在彼此之間進(jìn)行能量傳遞。

此次進(jìn)行測試的車(chē)輛采用了塔塔汽車(chē)的Vista EV車(chē)型，該Vista電動(dòng)汽車(chē)車(chē)型是由華威(Warwick)塔塔汽車(chē)歐洲技術(shù)中心(Tata Motors European Technical Centre)研發(fā)的，其采用的是220伏電池和37千瓦牽引電機。此外，以上Vista電動(dòng)汽車(chē)測試車(chē)輛還配備了兩個(gè)200千焦耳的超級電容器組，其電壓工作區間在75伏-150伏之間。

來(lái)自Prodrive公司的電氣系統和控制專(zhuān)家Mark Willows表示：“在人們日常駕駛中，能量轉化器可以提高電池電壓到400伏左右以?xún)?yōu)化電動(dòng)機的性能表現。同時(shí)在車(chē)輛駕駛過(guò)程中如有需要，能量轉化器也可以從超級電容組中吸取額外的能量。而在能量回收階段，能量轉化器在接受到外部控制器指令情況下可以將車(chē)輛的能量回收至電池或超級電容組中儲存起來(lái)。另外，能量轉化器也可以實(shí)現電池和超級電容端口之間的直接能量傳輸。該能量轉化器系統可以通過(guò)適配器與其他的能量源完成匹配。例如，能量轉化器不僅可以與燃料電池匹配還可以與多個(gè)牽引電機進(jìn)行匹配傳輸能量�！�

目前有消息稱(chēng)，Prodrive合作技術(shù)聯(lián)盟正在進(jìn)行一個(gè)后續項目。該項目主要研究提高能量轉化器的工作電壓至750伏。這樣一來(lái)可以進(jìn)一步提高工作能量密度，提升系統的最高可工作溫度。

Mark Willows表示：“針對以上能量轉化器后續項目，我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一套基于輕型商用車(chē)底盤(pán)的滾動(dòng)試驗臺。以上輕型商用車(chē)底盤(pán)采用的是75千瓦牽引電機，其儲能裝置包括一個(gè)320 伏的鋰離子電池和兩個(gè)超級電容組。其中這些裝置都是Prodrive公司針對以上項目專(zhuān)門(mén)設計研制的�！�

此次Prodrive領(lǐng)導的合作技術(shù)聯(lián)盟得到了技術(shù)戰略委員會(huì )的大力支持。另外，參與到該項目的還包括曼徹斯特大學(xué)(University of Manchester)、塔塔汽車(chē)歐洲技術(shù)中心、 IST電源產(chǎn)品有限公司(IST Power Products)，雷錫恩系統公司(Raytheon Systems)和SCISYS公司等。

Prodrive公司自2001年開(kāi)始四驅油電混合動(dòng)力原型的研發(fā)工作以來(lái)，至今已經(jīng)有超過(guò)十年的混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車(chē)的項目研發(fā)經(jīng)驗了。 Prodrive公司參與了大量的混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車(chē)的相關(guān)研發(fā)工作，其中包括摩托車(chē)、通勤車(chē)、客車(chē)和卡車(chē)等新能源原型機的開(kāi)發(fā)、同類(lèi)電力技術(shù)的研發(fā)以及多種電力技術(shù)的研發(fā)等工作。其中多種電力技術(shù)主要涉及到混合動(dòng)力電池、超級電容、燃料電池以及高速電機等。