表格内罗列了一些车型的逆变器的功率系数和功率密度分别为:2004年普锐斯,2006年雅阁,2007年凯美瑞,2008年雷克萨斯LS 600h, 2010年普锐斯,2011年现代索纳塔汽车,2012年日产聆风,2012年现代索纳塔HSG
图1 不同厂商的逆变器和电机的功率系数和功率密度图表
注:括号内数据不包括发电机逆变器(其中丰田Prius不包括升压转换器的质量和体积)
功率变换器单元(PCU)与逆变器的对比
图2丰田普锐斯、凯美瑞和现代索纳塔PCU对比
2012款聆风逆变器
图3聆风逆变器的长宽尺寸
图4聆风逆变器的高度
注:日产聆风逆变器总成只有1台逆变器(无发电机逆变器、升压器或12v附件逆变器
聆风逆变器各部分
聆风逆变器控制板
图5聆风逆变器控制板
控制板包括:控制与驱动部分的电源部分,多摩川的AU6803旋变解码芯片,瑞萨的32位微处理器R5F71476FPV,512KB ROM,16KB RAM。
聆风逆变器母线电容
图6 聆风逆变器母线电容
图7母线电容X光照射图
电容是松下生产的SH薄膜电容,600V,1186uF母线电容(~1.45L)(这个参数比现在同功率下的母线电容大了三倍以上),内部集成热敏电阻和600V,1.13uF小电容。
母排与三相输出铜排
图8母排
输出三相各有一个霍尔传感器
驱动板
图9驱动板
10水道
功率器件分析
图11功率模块
图12功率模块参数
聆风的功率模块,每个半桥有三个IGBTs和三个二极管,总共有18个IGBTs和18个二极管。
IGBT晶圆厚度:0.361mm,预估为1000V/300A.
IGBT焊接在2.55mm厚的CO-MO垫片上,垫片焊接在3.17mm的铜基板上等。IGBT:15mm*15mm,二极管:14mm*14mm。
电机和电控测试参数
公布的参数:280Nm和80KW。
测试条件:
母线电压:375V,fsw=5kHz。
冷却液:水和乙二醇混合物,温度65℃。
图13聆风电机MAP图
电机转速在5000rpm到9000rpm时最大效率高于97%,高效区大于90%。
图14聆风逆变器MAP
高速时,逆变器效率大于99%。
图15整机MAP图
电机与逆变器整机效率高于96%。可以在转速7000rpm,功率80KW工况下连续运行,转子温度稳定在135℃。
图16连续运行工况
图17聆风官方提供的系统MAP图