据悉,阳光电源的HEM系列双电控采用全新分立器件并联方案,将功率器件分别与冷板、母排直接焊接,热阻更低,辅以专利冷却水道设计,提高散热效率,单颗器件电流输出能力提升20%,系统性能显著提升。
针对整车发动机舱装配空间有限的痛点,HEM系列控制器基于并联模组一体化集成设计,应用注塑铜排,减少绝缘空间占用,结构更加紧凑,实现高功率密度。
同时,由于是基于平台化设计,器件通用性好。新型并联方案可以兼容Si基及SiC功率半导体,可在不改变产品外部尺寸的前提下提供不同器件的产品,实现多功率等级的输出,兼容多种车型。
此外,HEM系列双电控可根据车型需求集成Boost升压,以确保系统工作在高效区间,整体效率提升3.5%,进一步降低能耗;集成DCDC、油泵控制器、TCU等功能,在减少体积占用和线束成本的基础上,实现驱动及热管理的集成控制,动力系统的深度整合。
相比纯电车型,混动车前舱对零部件散热要求更高,HEM系列产品采用一体化的散热水道设计,可有效降低器件与外壳的工作温度,还利于节省整车冷却回路的设计成本。同时通过可靠性模型运算折合成高环境温度下的循环工况测试,确保电控在发动机舱高环境温度下的可靠运行。
混合动力汽车市场大有可为
从阳光电动力发布的技术线路图2.0中可以看出,未来与新能源车一样,混合动力汽车也会呈现出一个可持续的发展,它的市场销量占比也将逐年升高。从表上可以看出,到2025年混合动力节能汽车将占到乘用车的50%-60%,预计规模有一千万辆。
阳光电动力对混动车型的电机控制器需求进行提炼,总结四大关键点:
在集成方面,主要是从软件、硬件、结构等方面入手。在软件方面,以一个芯片控制双电机,芯片控制Boost升压,双电机控制器,外加DCDC,同时还集成了一部分TCU的功能。在硬件方面集成TCU控制器,集成电源的集成设计。在结构方面,阳光电动力进行母线电容的集成,滤波板集成在膜电容里等等措施,从多个维度同时入手,确保集成有效化。
在高功率密度方面,新一代单管器件有效提升功率密度,无硅脂技术的应用可降低结到水冷之间的热阻,提高散热效率。基于并联模组实现高功率密度。
在新型功率器件导入方面,阳光电动力完善了器件的导入流程,主要是基于路谱,30万公里的WLTC工况测试,经过可靠性模型运算折合成高环境下的温度循环工况,确保高环境温度下的高可靠性。
并联方式上,上一代单管并联器件采用的是TO-247的并联的方式,这一次采用TPAK并联的方式。
同时,阳光电动力有较为雄厚的电力电子基础,电源和车载电力电子系统都由阳光电动力自主研发。
目前阳光电动力已经定点了多款混动专用的控制器。
碳化硅车用由来已久
2020年,阳光电源就对外发布了自主研发的车用全SiC电机控制器成为国内首家推出采用第三代宽禁带功率半导体单管(SiC MOSFET)并联技术产品的企业。
据官方的信息,该款控制器与采用Si器件的电控相比,具有更低损耗、更高效率、更好的控制性能及更优异的NVH特性等优势,最高效率达99.4%,在功能安全方面达到ASIL-C等级。