
全球領(lǐng)先的半導體解決方案供應商瑞薩電子株式會(huì )社(TSE:6723)今日宣布推出新型100 kW級逆變器解決方案,實(shí)現業(yè)界領(lǐng)先的3.9升(L)小型設計等級,可用于包括SUV在內的中到大型混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)和中小型電動(dòng)汽車(chē)(EV)使用的100 kW級大功率電機。
瑞薩電子將以解決方案套件的形式提供新解決方案,其中包括用于提高HEV/EV電機性能的軟件,微控制器(MCU)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)和快恢復二極管(FRD)等硬件組件,以及其他功率半導體設備。
新解決方案能夠幫助系統開(kāi)發(fā)人員縮短用于各開(kāi)發(fā)步驟的時(shí)間:從規格分析到軟硬件開(kāi)發(fā)和電機特性調整。例如,可以將逆變器原型機開(kāi)發(fā)時(shí)間從兩到三年縮短至一年,周期縮短50%以上,從而大大減少開(kāi)發(fā)周期和成本。
由于全球變暖引起的異常天氣事件和環(huán)境污染程度的加劇,二氧化碳排放量正在上升。對汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō),要減少二氧化碳排放,盡快大規模采用電動(dòng)系統(如HEV和EV)的需求將進(jìn)一步提高。
在電動(dòng)系統中,逆變器的主要作用是將直流(DC)電轉換為交流電,并控制電機根據行駛條件變化調整轉速與電流。因此,為了提高逆變器系統的燃料和電力效率,除了需要將逆變器小型化以外,還需要有高精度和高效率的電機驅動(dòng)系統,以便在各種型號發(fā)動(dòng)機室的有限空間內安裝電動(dòng)裝置。而瑞薩電子的最新小型化設計的逆變器解決方案正好滿(mǎn)足了這些需求。
一直以來(lái),瑞薩電子都致力于開(kāi)發(fā)逆變器解決方案套件。在2014年,瑞薩開(kāi)發(fā)出了一套解決方案,在額定50 kW級別實(shí)現了2.9L的尺寸。為滿(mǎn)足對大型車(chē)用大輸出電機日益增長(cháng)的需求,瑞薩電子推出了包含電機標定工具的新型100 kW級逆變器解決方案,擴大其產(chǎn)品陣容,以支持這些大功率電機。
新型100 kW級逆變器解決方案的主要特性:
(1) 行業(yè)領(lǐng)先的3.9升小型設計等級,減輕了逆變器系統的重量,可安裝在更小的空間中
其采用了內置溫度傳感器的IGBT晶圓制作模組. 憑借其內置溫度傳感器的響應速度和精度的溫度管理技術(shù),可以大大減少逆變器系統中散熱器的尺寸和重量。
此外,主控的MCU還內置有增強型電機控制單元(EMU),專(zhuān)用電路取代CPU直接對電機進(jìn)行控制。這樣一來(lái)就可以使用CPU對外部汽車(chē)控制單元(稱(chēng)為電子控制單元,ECU)進(jìn)行處理,包括DC/DC轉換器、第二電機和冷卻泵處理。因此能夠實(shí)現有效的汽車(chē)ECU集成,從而改善發(fā)動(dòng)機室內有限空間的使用。
(2) 通過(guò)可以對實(shí)際車(chē)輛進(jìn)行快速評估的軟件將開(kāi)發(fā)周期縮短了50%以上
除硬件外,逆變器解決方案中還包括用于提高電機性能的電機校準工具,便于讓電機實(shí)現高效運行。利用該工具,系統制造商可立即在實(shí)車(chē)中評估逆變器系統,將三到兩年的逆變器系統原型機開(kāi)發(fā)縮短到僅僅一年,周期縮短了50%以上。
(3) 通過(guò)專(zhuān)業(yè)優(yōu)化的器件, 有效提高HEV/EV的燃油/電力效率
新型IGBT/FRD器件降低導通損耗和開(kāi)關(guān)損耗,新型逆變器解決方案將電流損耗減少了約12%(注1)。
通過(guò)專(zhuān)為HEV和EV設計的瑞薩電子主要器件,新型解決方案將逆變器的功率損耗降低了約10%(注1),因此提高了電機效率,最終有助于提高逆變器系統的燃油/電力效率。新型解決方案配有RH850/C1H MCU系列,內置有經(jīng)業(yè)界驗證的旋變數字轉換器(RDC)功能,可將電機的旋轉角度從模擬轉換為數字。RH850/C1H可實(shí)現高達12至16位的高精度電機控制。該解決方案還包含采用微隔離器技術(shù)的R2A25110預驅動(dòng)IC(注2),可實(shí)現高速開(kāi)關(guān)。
瑞薩電子將在Renesas DevCon Japan 2017大會(huì )上推出該100 kW級逆變器解決方案,并使用該新型解決方案進(jìn)行演示。
100kw級逆變器解決方案規格
項目
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規格
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目標電機輸出功率
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額定40kW級/最大100kW(10s)級
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輸出電流
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額定200Arms /最大500Arms(10s)*
*峰值800 A
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輸入電壓范圍
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250-400V
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控制電壓
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工作電壓:12V
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體積
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3.9L
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主要器件
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MCU:RH850 / C1H
電源管理IC:RAA270000
預驅動(dòng)IC:R2A25110
IGBT模塊(集成RenesasAE3 IGBT / FRD)
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參考軟件/工具
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電機控制驅動(dòng)軟件
電機標定工具
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