可助客戶快速開發(fā)出用于實車標定的逆變器原型機

瑞薩電子株式會社近日宣布推出新型100 kW級逆變器解決方案，實現業(yè)界領先的3.9升(L)小型設計等級，可用于包括SUV在內的中到大型混合動力汽車(HEV)和中小型電動汽車(EV)使用的100 kW級大功率電機。

瑞薩電子將以解決方案套件的形式提供新解決方案，其中包括用于提高HEV/EV電機性能的軟件，微控制器(MCU)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)和快恢復二極管(FRD)等硬件組件，以及其他功率半導體設備。

新解決方案能夠幫助系統(tǒng)開發(fā)人員縮短用于各開發(fā)步驟的時間：從規(guī)格分析到軟硬件開發(fā)和電機特性調整。例如，可以將逆變器原型機開發(fā)時間從兩到三年縮短至一年，周期縮短50%以上，從而大大減少開發(fā)周期和成本。

由于全球變暖引起的異常天氣事件和環(huán)境污染程度的加劇，二氧化碳排放量正在上升。對汽車行業(yè)來說，要減少二氧化碳排放，盡快大規(guī)模采用電動系統(tǒng)(如HEV和EV)的需求將進一步提高。

在電動系統(tǒng)中，逆變器的主要作用是將直流(DC)電轉換為交流電，并控制電機根據行駛條件變化調整轉速與電流。因此，為了提高逆變器系統(tǒng)的燃料和電力效率，除了需要將逆變器小型化以外，還需要有高精度和高效率的電機驅動系統(tǒng)，以便在各種型號發(fā)動機室的有限空間內安裝電動裝置。而瑞薩電子的最新小型化設計的逆變器解決方案正好滿足了這些需求。

一直以來，瑞薩電子都致力于開發(fā)逆變器解決方案套件。在2014年，瑞薩開發(fā)出了一套解決方案，在額定50 kW級別實現了2.9L的尺寸。為滿足對大型車用大輸出電機日益增長的需求，瑞薩電子推出了包含電機標定工具的新型100 kW級逆變器解決方案，擴大其產品陣容，以支持這些大功率電機。

新型100 kW級逆變器解決方案的主要特性：

(1) 行業(yè)領先的3.9升小型設計等級，減輕了逆變器系統(tǒng)的重量，可安裝在更小的空間中

其采用了內置溫度傳感器的IGBT晶圓制作模組. 憑借其內置溫度傳感器的響應速度和精度的溫度管理技術，可以大大減少逆變器系統(tǒng)中散熱器的尺寸和重量。

此外，主控的MCU還內置有增強型電機控制單元(EMU)，專用電路取代CPU直接對電機進行控制。這樣一來就可以使用CPU對外部汽車控制單元(稱為電子控制單元，ECU)進行處理，包括DC/DC轉換器、第二電機和冷卻泵處理。因此能夠實現有效的汽車ECU集成，從而改善發(fā)動機室內有限空間的使用。

(2) 通過可以對實際車輛進行快速評估的軟件將開發(fā)周期縮短了50%以上

除硬件外，逆變器解決方案中還包括用于提高電機性能的電機校準工具，便于讓電機實現高效運行。利用該工具，系統(tǒng)制造商可立即在實車中評估逆變器系統(tǒng)，將三到兩年的逆變器系統(tǒng)原型機開發(fā)縮短到僅僅一年，周期縮短了50%以上。

(3) 通過專業(yè)優(yōu)化的器件, 有效提高HEV/EV的燃油/電力效率

新型IGBT/FRD器件降低導通損耗和開關損耗，新型逆變器解決方案將電流損耗減少了約12%(注1)。

通過專為HEV和EV設計的瑞薩電子主要器件，新型解決方案將逆變器的功率損耗降低了約10%(注1)，因此提高了電機效率，最終有助于提高逆變器系統(tǒng)的燃油/電力效率。新型解決方案配有RH850/C1H MCU系列，內置有經業(yè)界驗證的旋變數字轉換器(RDC)功能，可將電機的旋轉角度從模擬轉換為數字。RH850/C1H可實現高達12至16位的高精度電機控制。該解決方案還包含采用微隔離器技術的R2A25110預驅動IC(注2)，可實現高速開關。

瑞薩電子將在Renesas DevCon Japan 2017大會上推出該100 kW級逆變器解決方案，并使用該新型解決方案進行演示。