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提高电动汽车性能的SiC电力电子器件

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提高电动汽车性能的SiC电力电子器件

　　在电动汽车设计方面，提高续航里程的最有效方法是提高电池电压。目前，大多数电动汽车电池的输出电压为400 V或更低。将此电压提高到800 V可在相同电流下提供更大的车辆马力。它还提高了给定功率水平下的系统效率。

　　降低电动汽车成本的一个关键工具是提高电力电子设备的效率，最重要的是提高功率密度（功率效率与整体尺寸之比）。电力电子设备的功能是将电池提供的高压直流电转换为车辆所需的各种其他形式。这包括牵引电机（驱动车轮）所需的三相交流电（AC），以及车载充电器和其他系统所需的各种DC/DC转换。

　　是什么限制了更高电池电压的使用并阻碍了系统功率密度的进一步提高？问题的很大一部分是大多数电力电子设备都使用硅半导体电源开关。硅-用于我们现在拥有的几乎所有电子设备的集成电路-在高压和高温下根本无法正常工作。而这些正是电动汽车电力电子设备中存在的条件。

　　幸运的是，对于这类应用，有一种替代硅的半导体材料，称为碳化硅（SiC）。它具有一系列电子特性，非常适合在电动汽车电力电子设备中的高电压、高温和高功率下使用。下表总结了碳化硅在电动汽车电力电子领域的主要特性和优势。

提高电动汽车性能的SiC电力电子器件(图1)

　　汽车制造商已经非常清楚SiC功率开关的优势。当然，微电子制造商正在努力扩大生产能力，以满足这一不断发展的需求。

　　但是，生产出符合电动汽车行业未来产量和成本目标的高质量碳化硅器件并不容易。事实上，经过数十年的研发，全球仍然只有少数供应商掌握了生产高质量、大型、无缺陷的碳化硅晶圆的艺术。

　　此外，理想情况下，汽车制造商希望从垂直整合的供应商处采购基于SiC的功率组件。也就是说，这家公司从种植晶圆材料一直到制造成品、封装设备，无所不包。对材料基板和外延拥有所有权和控制权的组件制造商使汽车制造商或一级供应商相信产品将可靠交付并保持一致的质量。如果出现问题，它还消除了供应链中供应商之间的相互指责。

　　相干公司是全球为数不多的拥有完整、垂直整合碳化硅制造能力的公司之一。我们生产碳化硅晶圆和外延，一直到功率器件和模块。此外，我们可以生产碳化硅材料无与伦比的质量，使相干公司几乎是唯一一家能够成功从目前的标准晶圆直径150毫米过渡到200毫米的供应商。较大晶圆的好处是可以显着降低器件成本。

　　消费者对电动汽车的接受度要求它们提供与传统汽油动力汽车相同水平的便利性和经济性。这将需要降低初始购买价格和运营成本，以及增加行驶里程和减少充电时间。基于碳化硅独特特性的汽车电力电子技术将在实现这些目标方面发挥重要作用。相干公司为降低碳化硅器件的成本所做的努力使我们在这项技术上取得了成功。

　　作为新晋的造车新势力，恒大在自主造车的路上速度越来越快。上周末，恒大集团董事局主席许家印在恒大国能新能源汽车集团全球战略合作伙伴峰会上，宣布其造车的新进展：“恒大首款电动汽车将在6月份全面投产，预计最近就会面向全球发售。”看来，大家一直翘首以待的恒大汽车真的要来了。许家印还在峰会现场首谈“造车初心”。他表示，恒大已经完成在新能源汽车领域的全产业链布局，并具备世界领先的技术实力，将力争在3－5年内成为世界规模最大、实力最强的新能源汽车集团，为中国从汽车大国走向汽车强国作出积极贡献。恒大造车“军团”越来越强大相对于其他造车新势力而言，恒大的造车进度堪称“闪电速度”。自从宣布进军新能源汽车领域后，恒大通过一系列

　　1 引言电动汽车以其节能环保的优点得到了快速发展，但由于车载动力电池的能量密度尚不够理想，电动汽车单次充电的续驶里程较短，而电池每次充电的时间又太长，让电动汽车的使用和推广受到严重限制，因此，应用在电动汽车上的动力电池快速更换技术也成为了新能源领域的研究热点。同时，由于目前电动汽车换电设施建设正处于示范、试点与推广阶段，相关的国家标准和行业标准正在研究和制定中。随着一批电池更换站示范工程的建设和成功运营，电动汽车电池更换系统的规范化日益迫切，市场对具有通用性的标准化快换电池模块的要求日益明显。为了支撑电动汽车电池更换站的规范建设，完善电动汽车充换电设施标准体系，具有通用性的标准化电池模块快换系统得到了更多的研究。

　　动力电池标准化快换结构设计 /

　　电动汽车应该有未来的样子——或者至少看起来像未来的汽车。那么现在已经出现的电动汽车，为什么仍然看起来像普通的汽油和柴油汽车，而不是科幻电影里的那些耀眼的汽车道具？在它们进入市场并成为主流之前，许多人想象（至少是希望）电动汽车会像《Tron：Legacy》里的Light Runner一样。毕竟，如果不需要内燃机、排气系统和油箱的话，电动汽车设计师应该有创造性打破既定的规则，创造出一些真正引人注目的汽车。然而这样的情况并没有发生。例如，在Renault Clio旁边停放一辆Renault Zoe，然后比较这两辆汽车。虽然在造型上有着微妙的差异，而且Renault Zoe是电动汽车，而Renault Clio不是，但这两辆

　　自从杭州限牌后，看到街头上一辆辆像小老鼠的电动车穿行时，就会发现，生活辜负你没买上汽车，但是却把你带进了新能源汽车的新潮中。7月14日，国务院发布关于加快新能源汽车推广应用的指导意见称，要求加快充电设施建设，并完善充电设施用地政策等。利好消息来之前，杭州街头就出现了“微公交”、“知豆”等电动汽车，并且许多人已抢先体验。这种新型的电动车能经受大家的考验吗？大家是否看好？ 5万出头就可开回家充电有点麻烦 6年前，中央电视台的《新闻联播》报道了国外因缓解交通拥堵，研发生产了小型电动汽车。没想到，在今天中国的各大城市，就大力支持新能源电动汽车走进百姓生活。在杭州街头上，随处都可以见到开着电动汽车上班的人。但是有的人开着要及时归还

　　摘要本文将探讨如何在雪崩工作条件下评估SiC MOSFET的鲁棒性。MOSFET功率变换器，特别是电动汽车驱动电机功率变换器，需要能够耐受一定的工作条件。如果器件在续流导通期间出现失效或栅极驱动命令信号错误，就会致使变换器功率开关管在雪崩条件下工作。因此，本文通过模拟雪崩事件，进行非钳位感性负载开关测试，并使用不同的SiC MOSFET器件，按照不同的测试条件，评估技术的失效能量和鲁棒性。引语能效和可靠性是所有电子功率变换器必备的主要特性。在与人类社会活动和生态环境保护相关的应用领域，例如，交通、工业、能源转换等，标准硅基功率开关管已被SiC MOSFET取代，因为 SiC MOSFET在电流密度/芯片面积、击

　　MOSFET的鲁棒性 /

　　九月的新能源汽车市场，也许是受到了“金九银十”的熏陶，整体为我们呈交一份比较满意的答卷。据乘联会发布的销量数据来看，新能源乘用车9月份总销量为29699台，同比15年9月的18047台增长65%，环比8月持平在3万台水平。虽然新能源在16年1-9月份整体销量呈上升趋势，但是无论从政策激励还是市场需求来看，纯电动汽车和混合动力汽车都逐步呈现出差距化。通过数据我们发现9月纯电动车型销量占比75%，同比增长100%，环比增长1%。插电式混合动力车型占比25%，同比增长8%，环比增长-9%。其中纯电动车型中96%为轿车产品，插电混合动力车型中SUV则占据了28%的销量空间。纯电VS混动，谁才是

　　Littelfuse 2017年录得12亿美元营收，增长了16%，其中企业内生成长为7%。 Littelfuse 2017年与2016年营收对比如图所示，Littelfuse三大事业部都取得了不小的进步。目前公司三大事业部具体应用注重并购与内生增长 Littelfuse从成立至今已有超过90年历史，这在电子领域并不多见。最主要原因就是Littelfuse可以随时调整战略方向，不断通过收购等方式进军新领域，让公司始终保持着新动力。 2012年，公司认为除了保险丝业务，公司还可以进军更多产业，于是在2012年，公司提出全新口号保护、控制、传感，通过一系列收购，实现了公司最大的一次转型。

　　，Littelfuse更多布局的背后 /

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　　微软一名高管表示，公司对开发的提高家庭能效的Hohm Web应用不太满意，目前该产品将着重关注电动汽车充电。微软于两年前发布一款免费应用Hohm，消费者利用该应用能够监测能源使用、获得提高效率的技巧。目前使用Hohm应用的公共事业单位不足10家。这些单位使用Hohm为消费者提供在线电力数据，并使用Wi-Fi连接提供电力监测服务。微软首席环境战略官罗伯·伯纳德(Rob Bernard)表示，尽管微软做出了大量努力，但公共事业单位和消费者对Hohm的接纳程度不如最初预期。因此，微软计划与福特合作，使用Hohm监控管理家庭电动汽车充电。伯纳德说：“我们发现，Hohm用于家庭用电监控的效果不如预期，因此决定

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