你将学习:
- 为什么CoolSiC MOSFET电池设计实施到HybridPACK驱动器?
- 基于CoolSiC功率模块的牵引逆变器如何影响现代E-GMP平台。
在今年的虚拟世界PCIM展会，英飞凌科技推出了一种新的汽车电源模块，利用其CoolSiC MOSFET技术。HybridPACK Drive是一个全桥模块，具有1200 v的阻塞电压，为电动汽车(ev)的牵引逆变器进行了优化。据说，它能在更长的续航里程和更低的电池成本下提供更高效率的逆变器，特别是对于装有800 v电池系统和更大容量电池的车辆。
与硅器件相比，碳化硅(SiC)器件在阻塞模式下工作在更高的漏极诱导电场下。最重要的验收标准之一是设备在其目标应用的操作条件下的可靠性，这要求在阻塞阶段保持氧化物的可靠性。英飞凌在这里的总体目标是结合低电阻(RDS(上))，其工作模式是在众所周知的、安全的氧化场强度条件下工作。
因此，该公司决定专注于基于沟槽的设备，从具有高缺陷密度的平面表面转向更有利的表面取向。
CoolSiC MOSFET电池设计是为了限制栅氧化物在通态和关态下的电场，以保持可靠性。此外，1200-V型有一个低RDS(上)，据说是稳定的和可重复的，即使在大规模生产。
一般来说，直流电动汽车充电器是一个有吸引力的选择，因为它们允许更快的充电:一个150千瓦的充电器可以在15分钟左右让电动车行驶200公里。
现代E-GMP
现代汽车在其800 v电动全球模块化平台(E-GMP)中使用了基于英飞凌CoolSiC功率模块的牵引逆变器，“由于这种SiC解决方案比基于si的解决方案的损耗更低，因此效率提高了5%以上。”现代汽车集团电气化开发组组长郑振焕博士表示:“这是现代汽车集团电气化开发组的核心课题
E-GMP由电池、电机、动力系统等底盘组成。该平台的可伸缩轴距使其成为许多不同类型车辆的支柱。由于E-GMP快速充电，18分钟即可充满电，行驶里程达500公里。在短短5分钟内，电池就可以充电100公里。由于司机可以使用400伏或800伏的充电器充电，而无需手动调整任何东西，所以他们可以去附近的任何充电站充电。
HybridPACK驱动细节
HybridPACK Drive于2017年首次推出，采用了英飞凌的硅EDT2技术。在750和1200 v级的功率范围内，它提供了100到180 kW的可扩展功率范围。该产品是该公司领先的电源模块，拥有超过100万片的记录，为20多个电动汽车平台发货。
新的CoolSiC版本是基于英飞凌的SiC沟槽MOSFET结构。与平面结构相比，沟槽结构可以实现更高的电池密度，并可以在较低的栅极氧化场强度下工作，从而提高可靠性。
电源模块提供了从硅到碳化硅的高端路径与相同的足迹。因此，逆变器设计可以在1200 v级实现高达250 kW的更高功率，更大的驱动范围，更小的电池尺寸。为了在不同的功率级别上提供最佳的性价比，该平台有两种不同芯片数量的版本，可以是400-或200-A直流额定版本，在1200-V级。
随着对硅基器件需求的不断增长，英飞凌技术公司已经加强了其广泛的硅基材料的供应链，包括外延，通过与日本晶圆制造商昭和电工K.K.的供应合同
英飞凌工业电力控制部门总裁Peter Wawer说:“在这个增长的市场中，我们与昭和电机在晶圆方面的供应商基础的扩展标志着我们多采购战略的重要一步。”“这将支持我们可靠地满足中长期增长的需求。此外，我们计划与昭和电工就材料的战略开发进行合作，在降低成本的同时提高质量。”
新型HybridPACK-Drive CoolSiC现已投产，并将于2021年6月上市。
