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作者：泰克科技 電動(dòng)汽車(chē) (EV) 普及率的上升激發(fā)了市場(chǎng)對優(yōu)化設計、降低成本和提升車(chē)輛運行效率的需求，并為產(chǎn)品測試提出了新的難題。各種功率轉換器和牽引逆變器構成了電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成子系統的核心，必須通過(guò)測試方可使其達到最出色的效率水平。盡管SiC/GaN 等寬禁帶半導體器件能夠為此提供積極的支持，但我們仍有其他測試難題需要應對。 800V 動(dòng)力總成架構的引入堪稱(chēng)一次里程碑式的飛躍。下面我們就來(lái)了解一下，目前存在哪些與 800V 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成架構有關(guān)的設計和測試難題。 利用 800V 系統解鎖應用潛力 800V 動(dòng)力總成架構指的是標稱(chēng)工作電壓為 800 伏的電動(dòng)汽車(chē)上的電氣系統。與目前的電池電動(dòng)汽車(chē) (BEV) 普遍采用的 400V 動(dòng)力總成架構相比，該架構的性能有了明顯提升。在使用400V 動(dòng)力總成架構的電動(dòng)汽車(chē)時(shí)，用戶(hù)必須在公共直流快速充電器 (DCFC) 上為車(chē)輛充電 40 至 120 分鐘。具體充電時(shí)間會(huì )受到負責將所需電流輸送到電池組的實(shí)際電纜尺寸的限制。而800V 電池電動(dòng)汽車(chē)可以達到 350 或 400 千瓦的超高充電速率，是一種很有潛力的技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)。 過(guò)渡到采用 800 伏架構的電池電動(dòng)汽車(chē)能夠在很大程度上緩解甚至消除用戶(hù)的“里程焦慮”。將電壓加倍的同時(shí)保持原有的電流不變，將導致車(chē)輛的能量輸入增至二倍。將車(chē)輛的充電速度提升 50％（也就是將充電時(shí)間減少 50％）能夠極大地減輕用戶(hù)在長(cháng)途旅行期間對電池電量用盡的擔憂(yōu)。 
2020-2030 年的 800V 系統生產(chǎn)份額增長(cháng)情況條形圖。數據來(lái)源：YOLE 公司的市場(chǎng)調研結果 增加電池電動(dòng)汽車(chē)的續航里程 采用 800V 系統的車(chē)輛僅需花費不到 23 分鐘的時(shí)間，即可使電量由 5％ 增加到 80％，所增加的續航里程約為 200 英里。這與當今主流的 400V 電池動(dòng)力總成系統長(cháng)達 40 至 120 分鐘的充電時(shí)間形成了鮮明對比。 此外，升高后的電壓能夠以更小的電流傳輸相同的電量，因而能夠有效縮減動(dòng)力總成中電纜與連接器的直徑、減輕電動(dòng)汽車(chē)的重量，并最終延長(cháng)同等級電池組的行駛里程。 不僅如此，將工作電壓由 400 伏過(guò)渡到 800 伏還有助于提高動(dòng)力總成子系統的整體運行效率并簡(jiǎn)化車(chē)輛的熱管理流程。 按照市場(chǎng)調研機構 Yole 的說(shuō)法，預計到了 2023 年，800V 系統將開(kāi)始成為整個(gè)汽車(chē)行業(yè)的主流解決方案。上文提到的諸多優(yōu)勢將成為這一轉型過(guò)程的重要驅動(dòng)力，并有效推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)，尤其是高端車(chē)輛領(lǐng)域向 800V 系統轉進(jìn)；其中奧迪、保時(shí)捷、現代和起亞等汽車(chē)制造商已經(jīng)啟動(dòng)了早期的相關(guān)商業(yè)化布局。盡管目前僅有少數公共 DCFC 充電站能夠全面支持 800V 架構，但相關(guān)數字仍在逐日增長(cháng)，而且在接下來(lái)的 5 年中，大多數公共 DCFC 充電站很可能開(kāi)始支持 150 kW 甚至更高的充電功率。 寬禁帶半導體器件的溫度優(yōu)勢 選擇硬件方法時(shí)很重要的一點(diǎn)，就是要采用 SIC 和 GAN 開(kāi)關(guān)等寬禁帶(WBG) 半導體器件。選擇這類(lèi)器件的原因是它們具有較高的切換速度和較大的溫度容差。這些器件能夠在高溫下有效運行，從而在提升效率的同時(shí)降低了總諧波失真 (THD)。寬禁帶半導體器件較寬的工作溫度范圍還有助于簡(jiǎn)化逆變器的設計，同時(shí)最大限度減少器件對熱管理系統的需求。在與 JEDEC 和 IEC 等標準化組織的合作中，我們專(zhuān)注于建立開(kāi)關(guān)分析和二極管反向恢復測量的相關(guān)標準，從而能夠在表征寬禁帶半導體器件的性能方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。 示波器對驗證過(guò)程的重要意義 在驗證和診斷電動(dòng)汽車(chē)牽引電機和逆變器的設計問(wèn)題時(shí)，示波器能夠發(fā)揮舉足輕重的作用。它可以幫助設計人員滿(mǎn)足嚴苛的工作效率要求。但我們必須要認識到，僅憑示波器可能無(wú)法滿(mǎn)足所有的測量需求。這時(shí)探測解決方案和分析軟件就能夠派上用場(chǎng)了。光學(xué)隔離電壓探頭可以幫助設計人員對高電壓柵極驅動(dòng)器執行測量。 泰克可憑借旗下的 4 系列 B MSO、5 系列 B MSO 和 6 系列 B MSO 示波器為工程師提供寬禁帶雙脈沖測試 (DPT，簡(jiǎn)稱(chēng)雙脈沖測試）解決方案，幫助其針對最先進(jìn)的功率轉換器設計方案進(jìn)行準確且可重復的測量。作為補充，工程師可以利用泰克的 IMDA（逆變器電機驅動(dòng)器分析）等支持專(zhuān)門(mén)定制的軟件對 PWM 和機械數據進(jìn)行三相測量，從而提升該解決方案的整體實(shí)用性。 為了能夠在關(guān)鍵時(shí)刻以合適的幅度和頻率進(jìn)行測量，必須采用專(zhuān)用的電流和電壓探頭。5 和 6 系列 MSO 示波器支持高通道數、逆變器分析軟件和多功能探測選項，對于負責設計電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成的工程師而言堪稱(chēng)絕佳的解決方案。
泰克工程師正在使用 5 系列 B 示波器測試電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力總成。 了解功率轉換器和牽引逆變器更多信息，https://www.tek.com.cn/solutions ... nverters-and-motors，還可以免費預約實(shí)驗室測試。 |
| 碳化硅MOS管?chē)a(chǎn)從650V-1200V-1700V-3300V，后續推出6500V。 電子工程網(wǎng) http://selenalain.com/thread-826808-1-1.html |
