2024年10月24日 星期四
為進(jìn)一步推進(jìn)SiC功率半導(dǎo)體的應(yīng)用，豐田汽車公司嘗試在混合動力車用于控制電動機(jī)驅(qū)動力的動力控制單元（以下簡稱PCU）中使用新材料SiC功率半導(dǎo)體，并將該技術(shù)搭載在插電式混合動力凱美瑞的試制車上，于2015年2月起在豐田市周邊的公路上進(jìn)行為期1年的道路試驗。
PCU控制HEV車行駛時電動機(jī)的電流供給，及減速時利用回收的電能向電池充電，在HEV系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。但是，PCU中所使用的功率半導(dǎo)體的電力損耗卻占車輛電力損耗的20％左右。因此，如何提高功率半導(dǎo)體的效率，即如何減少電流通過時的電阻，對提升燃油經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。
在此次開發(fā)的Camry(HEV)試制車的PCU內(nèi)，升壓轉(zhuǎn)換器及用于控制電動機(jī)的逆變器中都使用了SiC功率半導(dǎo)體(晶體管、二極管)。
豐田將通過公路行駛試驗，在不同的行駛速度、行駛狀態(tài)（高速公路行駛、市內(nèi)道路行駛、擁堵等）、室外氣溫等行駛條件下，獲取PCU內(nèi)的電流及電壓等數(shù)據(jù)。然后與目前使用的硅材料半導(dǎo)體相對比，從而驗證新材料SiC功率半導(dǎo)體所帶來的節(jié)油效果。
同時，自2015年1月9日起，在作為豐田市內(nèi)的公交線路上正式運(yùn)營的燃料電池巴士（FC巴士）上，控制燃料電池堆電壓的FC升壓轉(zhuǎn)換器，也采用了SiC二極管。通過巴士的實際運(yùn)營收集行駛數(shù)據(jù)，來驗證新材料的燃油經(jīng)濟(jì)性提升效果。
豐田認(rèn)為，為了提高HEV等使用電能的車輛燃油經(jīng)濟(jì)性，除了需要改善發(fā)動機(jī)及空氣動力性能以外，提高功率半導(dǎo)體的效率也是極為重要的。為了推動新材料SiC功率半導(dǎo)體盡早得到實際應(yīng)用，豐田計劃將實際行駛的數(shù)據(jù)運(yùn)用到到下一步研發(fā)工作中。（胡挹工）
背景資料：
SiC為Silicon Carbide的簡稱。即硅碳化合物。
SiC功率半導(dǎo)體由豐田、電裝、豐田中央研究院合作開發(fā)。
