Vegna margra áskorana sem ný orku rafknúin farartæki standa frammi fyrir í dag, hefur kynning á nýjum hugmyndum og nýrri tækni í smíði og hönnun nýrra orku rafknúinna bílakerfa komið fram eins og tímarnir krefjast. Sérstaklega með stöðugum framförum í hönnunartækni tækja og framleiðsluferli, munu hálfleiðaratæki með breiðbandsbili smám saman koma í stað hefðbundinna hálfleiðaratækja, sem verða mikið notaðar í nýjum rafeindakerfum fyrir raforku ökutækja og verða ný stefna. Á þessari stundu verða aðeins eftirfarandi tvö heitu efni rædd og útskýrð.
*Afl rafeindatæknimarkaður fyrir rafbíla (EV), tvinn rafbíla og bensínbíla heldur áfram að vaxa í dag. Til dæmis eru spennukröfur dæmigerðs tvinnbíla (HEV) raforkukerfis á bilinu 12V til 800V, og straumurinn getur náð hundruðum ampera. Þess vegna vekja kísil (Si) og hálfleiðaratæki með breitt bandbil, eins og gallíumnítríð (GaN) og kísilkarbíð (SiC) tæki, mikinn áhuga.
Breiðbandsbilshálfleiðarinn vísar aðallega til hálfleiðaraefnis þar sem bandbilið (orkumunurinn á milli lægsta punkts leiðslubandsins og hæsta punkts gildissviðsins) er meiri en 2,2 eV. Hálfleiðaraefni með breiðu bili, táknuð með GaN og SiC, hafa einkennin af miklum niðurbrotsstyrk rafsviðs, hárri stöðvunartíðni, mikilli hitaleiðni, hátt hitastig á mótum, góðan hitastöðugleika og sterka geislunarþol. Í samanburði við kísil (Si) og gallíumarseníð (GaAs) ferla, hafa SiC eða GaN tæki með breiðu bandbili meiri skilvirkni, skiptitíðni, rekstrarhitastig og rekstrarspennu og leysa þar með aflbreytingarvandamál. Þess vegna er óhjákvæmilegt að hálfleiðaratæki með breitt bandbil muni smám saman koma í stað hefðbundinna hálfleiðaratækja.
Sem stendur er útlit rafknúinna ökutækja venjulega full tvinn rafknúin ökutæki (FHEV), tengitvinn rafknúin ökutæki (PHEV) og mild hybrid rafknúin ökutæki (MHEV).
Í öllum samanburði eru venjulegir bílar með 600 MOSFET, hágæða bílar eru með 100 MOSFET og 48V léttblendingsbílar eru með 400 MOSFET. Kísil MOSFET tækið leysir vandamálið við háspennu og kostnað. Eftir að hafa leyst vandamálið með ofspennuójafnvægi, búa lágspennuafl hálfleiðara tæki í röð uppsetningu skilvirka aflbreytingarkerfislausn og leysa einnig kostnað og skilvirkni. Sérstaklega þolir 48V rafhlöðukerfið háa inntaksspennuálagshraða, meðan það starfar með litlum rafsegultruflunum (EMI), lágri vinnulotu og mikilli skilvirkni.
* Frá sjónarhóli orkusparnaðar og orkunýtingar er hitastjórnun nýrra rafknúinna rafknúinna ökutækja annað heitt umræðuefni. Þetta er vegna þess að orkuþéttleiki rafhlöðunnar er ekki eins mikill og bensíns og það eru kröfur um hitastig vinnuumhverfisins og kerfið þarf að hagræða eins mikið og mögulegt er. Hitatengdu íhlutum nýrrar orkubifreiðar má skipta í þrjá hluta, nefnilega mótor- og rafeindatækni, rafhlöðu og stjórnklefa. Þessir íhlutir hafa bæði upphitunar- og kælinguþörf. Ef þú reiknar út að það þurfi 24 kílóvattstundir af rafmagni fyrir hverja 100 kílómetra þá fara um það bil 20% af varmanum til varmaleiðni. Miðað við áætlun um að keyra 16.000 kílómetra á ári munu næstum 7680 kílóvattstundir af rafmagni verða notaðar til varmanotkunar á 10 árum, sem þýðir sóun á næstum 15.000 til 20.000 Yuan. Þess vegna ætti útgangspunkturinn að vera að finna kostnaðarjafnvægið í hitakerfisstjórnuninni á stigi alls kerfisins, hugsa um hönnun kerfiskerfisins og skilgreiningu framtíðaráætlana.
Í samræmi við það mun þessi grein taka mildt hybrid rafknúið ökutæki (MHEV) sem dæmi, 48V MHEV kerfi umsóknareiginleika þess, þar á meðal hvernig á að nota staðlaða sílikon buck breytir MOSFET hringrás í 48V MHEV, þ. auka 48V kerfi og 48V rafhlaða, 48V framhlið buck breytir og önnur umsóknarvandamál, og ný orku rafknúin ökutæki hitastýring rafdrif og afl tæki hönnun val tvö helstu atriði til umræðu og greiningar.
