南阳生活信息在线网

搜索
猜你喜欢
查看: 163|回复: 0

2018年新能源汽车智新峰会上海电驱动股份有限公司技术中心副主任张琴发表演讲

[复制链接]

1231

主题

1231

帖子

4023

积分

论坛元老

Rank: 8Rank: 8

积分
4023
发表于 2018-11-29 17:37:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
[车友头条-原创]2018年11月15日,2018新能源新汽车智新峰会在北京召开,论坛重点围绕着打造关键零部件核心竞争力这一主题展开今天研讨。上海电驱动股份有限公司技术中心副主任张琴作为嘉宾参会,并发表主旨演讲,他给我们带来了充电基础设施技术标准展望。以下为具体演讲内容。

d53dca68b3f5491fa9dcf94b80b915db.jpg

d53dca68b3f5491fa9dcf94b80b915db.jpg

张琴:各位嘉宾好,非常容幸今天有这样一个机会跟大家共同探讨车用Sic电机驱动系统技术发展。
新能源发展必要性,这是一个老生常谈的议题。
受环境、政策以及技术发展的推进,包括各国政府、欧美国家以及中国都有对禁售燃油车的规划以及提议,欧买包括日本的著名的车企也对这个禁售燃油车的时间也有规划,包括国内长安和北汽也提出了2025年全面禁售燃油车,推动这个汽车电气化发展。这个标准的发展以及管理政策也是推进新能源汽车和节能汽车发展的一个动力。欧盟在2020年已经规定了乘用车在达到二氧化碳的排放标准是一公里95,我们国家节能和新能源汽车发展规划也明确了,燃油车的这个平均油耗2025年的时候百公里95GCO2,这也推动了大家对于新能源汽车发展的促进。
对于传统燃油车来说,是从一个燃油到动力系统,能量是一个单向流动。新能源汽车因为有电的系统的介入,这个机械可以回馈到电能,增加这个能量回馈的功能,也符合这个自然发展的规律。不管对于新能源汽车发展来说,作为电机和电机控制器作为一个新能源汽车,也是包括了VE、FEV、PHEV以及这个48伏,都是一个关键的技术,对于这样一个技术来说,到底我们现在的国内的产品,到底有哪些形式,到底发展一个什么程度,我下面做一个简单的介绍。
电机驱动系统来说,它的产品也包含了微车到乘用车,到这个商用车,这个功率范围覆盖几个千瓦到两百个千瓦,这个形式是从纯电动到混动到这个PHEV包括48伏PHG都有这个相应的产品开发。
我们的电机和国外主要电机参数的对比。电机来说,包括功率密度以及转机密度,这个参数上来说现在目前差别不是很大,对于这个电机来说,电机轻量化就是追求这个电机的功率密度也是我们这个电机一个重要的指标,从目前来说,我们现在2017年的话这个转型密度可以达到3.2%,2020年我们希望可以达到一个4.0,2025年是4.5%的这样一个转型的密度的趋势。这对于控制器来说,这是我们新开发的控制器和国外的,包括这个Pruisgen4还有博世,他们开始批准化这个控制器的这个密度对比。这个指标来说这个区别不是很大,我们这个产品正在细量化的推广中,这是我们跟国外的差距。
如何实现高功率密度达到18个千瓦每升?主要还是一个层叠式的结构。首先从芯片的功率模块以及膜电容的专利设计,功率模块采用单面双面冷却的方式,膜电容提升这个电流能力,采用定制化驱动芯片,最后个九降到70%,从而实现这个功率密度到12千瓦每升到18个千万每升这样一个指标。
控制器的发展趋势,目前来说大部分批量化来说这个功率密度基本上是在10-12个千瓦每升,现在我们新开发出来这个18千瓦每升的这个控制器正在批量化的推广中,2020年的时候希望这个功率密度可以达到30-36个千瓦每升,达到这个指标不是完全依靠现在这个功率机的模块,现在就引出了我们新型第三代这个半导体的发展,就是碳化硅功率模块的发展。
今天讲解第三个课题,Sic电机驱动系统。对于Sic来说,高导率以及比较宽的禁带宽度,这个应用中,像丰田已经开发出来了40个千瓦每升的Sic的控热器,我们国内中科院电工所开发可以达到37个千瓦每升的Sic控制器,现在基本上可以达到一个共识,利用Sic器件的高温、高效的特性,是实现控制器高功率密度和效率提升一个关键要素。
对Sic的芯片以及模块包括膜电溶控制器以及Sic驱动系统做了一个分析,我不知道这个下面有没有半导体方面的专家,如果对于这个芯片的模块如果觉得有不合适的地方,大家可以提出异议,我只是从这个应用的角度来提出我对现状的了解。对比分析来说,我们在这一块Sic方面,跟国外相比还有比较大的差距,从国内水平和国际水平上其实可以明显地看出来了。随着十三五专项基础的推进,我们相信距离会逐渐缩小。Sic电机驱动系统可以达到高效、高密度,我们要实现这个高效高密度要从哪几个方面开展工作呢?
主要是从四个方面的技术做关键的公馆。因为是一个高频的应用,这个模块怎么样实现在低热阻的这个封装,对这个控制器来势,这个控制器怎么样实现一个高密度的集成和热管理。Sic技术具有更高的频率,对于这种高频控电的电机,它这个关键绕组的设计如何进行?电机控制器减速器怎么样进行一体化的设计。下面对这四项研究内容做一个简单的展开。
Sic模块来说,也是从四个方面展开技术研究。从Sic这个莫名一定要对这个Sic的芯片平测以及一致性筛选做研究。同时,要进行大数量芯片,因为这个电流比较大,集成这个大数量芯片一个并联技术和多层校对的技术研究,最后形成了Sic模块,要形成这个双面焊接,双面冷却的这样一个特殊的封装形式。同时,要开展这个烧结工艺。因为这个车用的模块,我们对寿命的点非常关注。
实现钢密度,是指Sic模块实现是一方面,同时在控制器里面,膜电容基本上可以占到这个控制器的三分之一,要实现这个高密度,这个膜电容也是其中非常重要的一项,膜电容的研究是三个,如何提高这个波电流的提升能力,我们主要是从高危PP膜的工艺以及优化这个等效阻来实现。抑制电压,Sic模块是一个高频的模型,同时利用这个高频的特性,可以减小膜电容的容阻。实现了这个Sic模块和这个膜电容这个高密的情况下,我们对控制器采用这个控制性能,就是这个工艺部件的这个基础上,同时结合控制器的策略,同时这个模块的驱动和保护介入要进行开发,最后采用一个三明治以及膜插焊接的工艺,最后完全达到我们所说一个高明度的控制器的开发。我们还要保证控制器高品质的特性,电机的效率已经达到了96、97%,如果说单独再靠电机效率的提升已经是非常困难了,怎么样把我们电机高效和这个结合起来,实现和这个车的运行工况进行一个更好的匹配,这是我们下面要做的一个重点的研究工作。
EMI技术的抑制,包括粘布频谱的技术,降低这个Sic控制器,提高整车电磁兼容的性能。同时采用这个斜坡注的方法抑制这个转型脉动,采用这个AUTOSAR框架实现功能安全设计,达到我们这个最终高密度以及高品质的Sic控制器。
对于电机来说,更高的一个开关频率带来的问题,这个高频的技术效应以及这个绕阻绝缘技术怎么样解决这两个问题?首先我们采用决员系统设计与工艺提高这个电机这个局部电压以及耐电晕、耐热、电热老化寿命以及冷却介质相容,绕阻对称换位排列或里芝导线等等。
四项技术功能最后一项,就是怎么样实现系统的集成化和一体化。对于各个一体化的方案很多,有电机减速器和控制器一体,也有单独的控制器以及MCU,VCU一体的方案很多,从我来说,因为控制器还有电机减速器这三个他们之间的相互连接更多,我们在这个里面讲到更多是关注电机和控制器以及减速器怎么样实现一体化。
特斯拉是一个三合一的结合方案。我们这个项目推广中在后续会坚持三一的设计,包括电机与控制器减速的连接等等。
怎么样更好地推动Sic电机驱动系统的发展。还是希望在我们联盟内部来推进,我们这个联盟是在2011年由这个电讯来牵头,汇聚的这个上纤众多的企业,包括接插件、磁钢等等在这个产品开发中目前来说是在自主化推广中还是做的不错的,在Sic技术开发中依然继续利用这个联盟的力量推动Sic驱动系统的技术发展。
回复

使用道具 举报

使用 高级模式(可批量传图、插入视频等)
B Color Image Link Quote Code Smilies

快速回复 返回顶部 返回列表