逆变器技术对新能源汽车市场增长的重要性

-电动汽车逆变器技术-

在电动汽车的电驱动系统中，逆变器起着至关重要的作用 。它接收来自电池的直流电压作为输 入，然后将其反转为交流输出，从而驱动牵引电机为车辆提供动力 。

此外，车载充电系统作为 整流器，将交流电转换为直流电，对充电时间产生重要影响 。这种车载充电系统通常与 1 级或 2 级充电器相连，这种充电器被插入车辆以提供这种交流到直流的充电服务 。

在某些情况下，板载充电器和逆变器被组合成一个系统 ，以利用高压架构的效率优势。这种架 构中，充电系统的热管理允许更大的功率输出，从而加快充电速度 。

该行业减少充电时间的关键领域包括：

1.将车辆电池电压水平从 400 V 提高到800 V 或更高 。这种提升允许电流降低 ，以达到相同 的发电水平，同时降低能量损失 。

2.推出 3 级直流充电器 。由于 AC-DC 整流在车辆外部进行， 因此在充电过程中可以向电池输 送更多的电力 。

DeLand 表示：“我们在吉凯恩汽车的使命是推动一个更可持续的世界，效率的提高被视为我 们成功的关键 。我们希望通过创新在空间中进行改进，使这些效率提高能够改善最终客户的覆 盖范围，并减少电网的电力消耗 。”

另一个重点是利用公司在全轮驱动 (AWD) 方面的丰富经验 ，为客户区分电力驱动系统。内燃机车辆 AWD 系统的横向动力学产品可以直接应用于电动汽车 ，以提高车辆的稳定性 、牵引力和敏捷性 。这种应用可以进一步增强电动汽车的性能和驾驶体验 。

-集成方面-

在许多早期电动汽车中，逆变器与牵引电机作为两个独立的部分存在 ，两者之间的交流电力输 送依赖于沉重的电缆线束 。然而，通过将逆变器集成到电驱动单元（EDU）中，电缆线束被替换为母线，母线在逆变器输出和牵引电机输入之间建立了内部连接 。

这种集成显著地降低了系统的重量，并减少了逆变器和牵引电机之间的电阻，从而提高了效率并减少了热损失 。

此外，由于逆变器可以被设计成适合牵引电机和变速箱的自然轮廓，整个单 元变得更加紧凑 。最后逆变器和牵引电机之间的冷却系统可以更容易地共享，从而消除了另一种可能的冗余 。逆变器技术的兼容性和集成等关键因素显得尤为重要 。

模块化使汽车制造商能够灵活地选择他们想要使用的 eDrive 组件， 同时保持这些特定功能的一致性 。

综上所述，集成逆变器到电驱动单元中在电动汽车设计中具有显著的优势，不仅可以提高效率 、降低热损失 、使单元更加紧凑，还可以提高产品的兼容性和灵活性 ，为汽车制造商提供了更多的选择 。

-宽带隙半导体的使用-

与硅 IGBT 相比，碳化硅具有更高的开关频率能力，因此可以采用更高速的电机 。这反过来导 致牵引电机尺寸更小，并整体上减小了电驱动系统的尺寸 。随着电机转速的提高，齿轮箱中的 齿轮减速比可以提高 ，以便将更高的速度转化为必要的扭矩 。

这样， 电机需要产生的扭矩更少，从而可以缩小其尺寸 。然而，这种拓扑结构的代价是齿轮箱会更大，并且面临更大的噪声 、振动和声振粗糙度挑战 。

此外，小型电机的另一个优点是运行所需的电流更少，从而使逆变器内的功率级更具成本效益 。然而需要注意的是，在这种拓扑结构中，较高的开关频率会在逆变器中产生更多的功率损耗 。

不过，这可以被较小电机的整体电流降低所抵消 。在相同控制频率下，SiC MOSFET 与 传统硅 IGBT 相比，由于 SiC 的开关压摆率更快，因此效率更高，从而降低了开关损耗的负面影响 。