高能效牵引逆变器使电动汽车行驶得更远 -凯发app官网登录

高能效牵引逆变器使电动汽车行驶得更远

电池电动汽车(bev)已经成为汽车产业的发展重点,但如何增加电动汽车行驶距离,已经是电动汽车能否被大众广泛接受的关键。本文将为您介绍安森美半导体(on semiconductor)的高能效牵引逆变器用功率器件,了解其在电动汽车应用中所扮演的重要角色。

牵引逆变器将成为电动汽车市场的成长关键

全球新能源汽车已经成为汽车产业的发展重点,依照安森美半导体的预测,在纯电池电动汽车(bev)的带动下,混合动力汽车/电动汽车的产量将以20%的复合年增长率增长,插入式混合动力汽车(phev)则依地理位置不同,将拥有越来越重要的市场地位,完全混合动力汽车则将在短期内增长,但增速则会较慢一些。以目前的增长率来看,到2025年,中国将消耗所有电池电动汽车动力总成的65%以上,诸如牵引逆变器等半导体功率器件的关键组件,将会对汽车供应链带来压力。

虽然电池电动汽车的采用率在稳步增长,但仍比先前的预测要慢,这主要有两个原因。首先,电池电动汽车和插入式混合动力汽车的成本仍然高于同级的内燃机(ice)车辆。然而,预测确实表明,由于技术的进步和电池成本的降低,电池电动汽车和内燃机车辆的拥有成本将在2022年达到成本持平。第二个主要的绊脚石通常被称为“里程焦虑”,也就是担心电池电动汽车会在旅程结束前耗尽电力,导致司机和乘客被困。这主要在于电池本身的容量,但合适充电点的可用性和充电所需的时间也至关重要。

虽然增加电池尺寸(从而增加容量)是延长车辆续航里程的一种选择,但这是以车辆成本和重量为代价的(车辆越重,所需的能量越多)。这凸显了电池电动汽车的能效极其重要,尤其是在使用大部分电能的动力总成系统中,能效的小幅提高可以减少数千瓦损耗,从而使车辆利用可用能量继续行驶。

设计电池电动汽车动力总成的挑战之一是电池提供直流电,而牵引电机需要交流电。主牵引逆变器将汽车高压电池提供的直流电流进行转换,以产生推动车辆前进所需的转矩,为感应电动机提供所需的交流电流。因此,牵引逆变器的逆变效率是动力总成的关键设计考虑。,

这些逆变器通常包含400v(hvl1)或800v(hvl2)的高压电池系统,后者在最新设计中日益流行。这些系统要求功率半导体器件在600至750 v范围内,或900至1200 v范围内,对应hvl1或hvl2。要求功率逆变器在每相400至1000a范围内的电流水平下工作。为此,一些制造商把分立的封装器件并联,而多数使用功率集成模块(pim)。

为了协助设计人员设计这些具有挑战性的电源系统,安森美半导体推出了新的ve-trac™功率集成模块产品系列,提供最佳的电气和热性能。安森美半导体实现了两个设计平台,包括用于高功率密度可扩展逆变器凯发app官网登录的解决方案的ve-trac™ dual,和用于基于广泛采用的快速产品部署的ve-trac™ direct。

ve-trac dual是可堆叠与可拓展的双面散热半桥模块,在紧凑的结构内堆叠和扩展,提供一个小占位的平台方案用于从80 kw到250 kw应用。发布的首个器件为nvg800a75l4dsc,该模块的额定电压750 v,额定电流800 a,是市场其他器件电源容量的两倍。v-trac dual高效的双面散热确保拥有领先市场的热性能,具有没有焊线的内部架构,v-trac dual相较于具有焊线的凯发app官网登录的解决方案,可提供更长的三倍模块运行寿命。nvg800a75l4dsc含嵌入式智能igbt,对集成的过流和过温保护功能提供更快的响应时间,因而提供更强固的整体方案。nvg800a75l4dsc已通过aqg324认证,并于2019年11月投入生产。

同时,ve-trac direct平台提供同类最佳的性能,包括直接冷却实现出色的热性能。ve-trac direct采用高度集成的six-pack架构封装,已被汽车整车厂商(oem)和一级的供应商广泛采用。第一款ve-trac direct产品nvh820s75l4spb额定为750v/820a,它符合aqg324标准并于2019年12月投入生产。安森美半导体未来的ve-trac direct产品将提供多种功率等级,适用于80kw至180kw之间的逆变器应用,并具有机械兼容性。ve-trac direct平台将为多个牵引逆变器功率等级和应用提供简单、快速的功率调整。

所有的ve-trac direct和ve-trac dual产品都能够在最高175ºc的结温下连续工作,相较于目前市场中的其他产品,能提供更高的峰值逆变器输出功率。未来ve-trac™产品系列中的器件将包括分立功率器件、隔离式栅极驱动器和附加的功率模块、裸片凯发app官网登录的解决方案,以及宽带隙(wbg)碳化硅器件。ve-trac产品系列中的所有产品都将能提高性能,并为汽车系统设计人员扩展可用产品组合。同时为加速产品开发速度与缩短产品上市时间,安森美半导体新推出的nvg800a75l4dsc-evk和nvh820s75l4spb-evk评估套件,将能增强客户快速评估和开发电动汽车,以及强化产品的竞争力的能力。

安森美半导体是整个汽车半导体、汽车级igbt及 mosfet的最大供应商之一,所推出的pim凯发app官网登录的解决方案,将可加速电动牵引车辆的采用。ve-trac具有最佳的产品性能,可靠的汽车质量,强大的供应链和出色的客户支持,是汽车牵引逆变器凯发app官网登录的解决方案的不二之选。

 

特色产品

on semiconductor ncp398fcct1g specialized power ics and modules

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