全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子株式會(huì)社（TSE：6723）今日宣布推出新型100 kW級(jí)逆變器解決方案，實(shí)現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的3.9升（L）小型設(shè)計(jì)等級(jí)，可用于包括SUV在內(nèi)的中到大型混合動(dòng)力汽車（HEV）和中小型電動(dòng)汽車（EV）使用的100 kW級(jí)大功率電機(jī)。
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(jī)性能的軟件，微控制器（MCU）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）和快恢復(fù)二極管（FRD）等硬件組件，以及其他功率半導(dǎo)體設(shè)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(shí)間：從規(guī)格分析到軟硬件開發(fā)和電機(jī)特性調(diào)整。例如，可以將逆變器原型機(jī)開發(fā)時(shí)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(duì)汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)，要減少二氧化碳排放，盡快大規(guī)模采用電動(dòng)系統(tǒng)（如HEV和EV）的需求將進(jìn)一步提高。
在電動(dòng)系統(tǒng)中，逆變器的主要作用是將直流（DC）電轉(zhuǎn)換為交流電，并控制電機(jī)根據(jù)行駛條件變化調(diào)整轉(zhuǎn)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(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以便在各種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)室的有限空間內(nèi)安裝電動(dòng)裝置。而瑞薩電子的最新小型化設(shè)計(jì)的逆變器解決方案正好滿足了這些需求。
一直以來(lái)，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(jí)別實(shí)現(xiàn)了2.9L的尺寸。為滿足對(duì)大型車用大輸出電機(jī)日益增長(zhǎng)的需求，瑞薩電子推出了包含電機(jī)標(biāo)定工具的新型100 kW級(jí)逆變器解決方案，擴(kuò)大其產(chǎn)品陣容，以支持這些大功率電機(jī)。
新型100 kW級(jí)逆變器解決方案的主要特性：
(1) 行業(yè)領(lǐng)先的3.9升小型設(shè)計(jì)等級(jí)，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(nèi)置溫度傳感器的IGBT晶圓制作模組. 憑借其內(nèi)置溫度傳感器的響應(yīng)速度和精度的溫度管理技術(shù)，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(nèi)置有增強(qiáng)型電機(jī)控制單元（EMU），專用電路取代CPU直接對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。這樣一來(lái)就可以使用CPU對(duì)外部汽車控制單元（稱為電子控制單元，ECU）進(jìn)行處理，包括DC/DC轉(zhuǎn)換器、第二電機(jī)和冷卻泵處理。因此能夠?qū)崿F(xiàn)有效的汽車ECU集成，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)有限空間的使用。
(2) 通過(guò)可以對(duì)實(shí)際車輛進(jìn)行快速評(píng)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(jī)性能的電機(jī)校準(zhǔn)工具，便于讓電機(jī)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行。利用該工具，系統(tǒng)制造商可立即在實(shí)車中評(píng)估逆變器系統(tǒng)，將三到兩年的逆變器系統(tǒng)原型機(jī)開發(fā)縮短到僅僅一年，周期縮短了50%以上。
(3) 通過(guò)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(dǎo)通損耗和開關(guān)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(guò)專為HEV和EV設(shè)計(jì)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(jī)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(nèi)置有經(jīng)業(yè)界驗(yàn)證的旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器（RDC）功能，可將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字。RH850/C1H可實(shí)現(xiàn)高達(dá)12至16位的高精度電機(jī)控制。該解決方案還包含采用微隔離器技術(shù)的R2A25110預(yù)驅(qū)動(dòng)IC（注2），可實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)。
瑞薩電子將在Renesas DevCon Japan 2017大會(huì)上推出該100 kW級(jí)逆變器解決方案，并使用該新型解決方案進(jìn)行演示。
100kw級(jí)逆變器解決方案規(guī)格
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項(xiàng)目
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規(guī)格
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目標(biāo)電機(jī)輸出功率
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額定40kW級(jí)/最大100kW（10s）級(jí)
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輸出電流
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額定200Arms /最大500Arms（10s）*
*峰值800 A
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輸入電壓范圍
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250-400V
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控制電壓
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工作電壓：12V
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體積
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3.9L
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主要器件
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MCU：RH850 / C1H
電源管理IC：RAA270000
預(yù)驅(qū)動(dòng)IC：R2A25110
IGBT模塊（集成RenesasAE3 IGBT / FRD）
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參考軟件/工具
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電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)軟件
電機(jī)標(biāo)定工具
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