DENSO utvecklar sin första växelriktare med SiC-halvledare
VIKTIGT: Även om DENSO Aftermarket är stolta över att dela med sig av teknisk kunskap och erfarenhet, vänligen notera att tekniken som nämns i den här artikeln är OE-teknik som ännu inte är tillgänglig i vårt eftermarknadssortiment.
Högeffektiva kiselkarbidchips minskar effektförlusten i elfordon avsevärt
DENSO CORPORATION, en ledande OE-mobilitetsleverantör och DENSO Aftermarkets moderbolag, har tillkännagett utvecklingen av sin första växelriktare med kiselkarbidhalvledare (SiC). Denna växelriktare är inbyggd i eAxle – en elektrisk körmodul utvecklad av Blue Nexus Corporation – och kommer användas i den nya Lexus RZ, fordonstillverkarens första dedikerade BEV-modell som lanserades i slutet av mars 2023.
SiC-halvledare, som består av kisel och kol, minskar effektförlusten avsevärt jämfört med kiselhalvledare (Si). I ett körtest (utfört under specifika förhållanden) av ett BEV-fordon vars växelriktare hade en SiC-halvledare, kunde man se en effektförlustminskning på mer än 50 % jämfört med ett BEV-fordon vars växelriktare hade en traditionell Si-halvledare. Genom att använda en växelriktare med SiC-halvledare kan man alltså förbättra BEV-modellernas energieffektivitet och förlänga körtiden.
Viktiga delar i utvecklingen av den nya växelriktaren
SiC-halvledare med DENSO:s unika metalloxid-halvledarstruktur (MOS) av trench-typ*1 förbättrar uteffekten per chip, eftersom de minskar effektförlust orsakad av alstrad värme. Det innebär att strukturen kan uppnå en drift med hög spänning och låg ON-resistans*2.
Viktiga delar i tillverkningen av den nya växelriktaren
DENSO använder sig av SiC epitaxiella wafers*3. Dessa wafers är baserade på den högkvalitativa teknik som DENSO har utvecklat tillsammans med Toyota Central R&D Labs., Inc., på beställning av New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO). Som ett resultat har DENSO halverat det antal kristalldefekter som hindrar enheten från att fungera normalt på grund av störningar i kristallens atomära arrangemang. Genom att minska mängden kristalldefekter säkerställs en förstklassig och stabil produktion av de SiC-krafthalvledarenheter som används i fordon.
DENSO:s strömkort
DENSO kallar sin SiC-teknik för ”REVOSIC®” och använder den i utvecklingen av en mängd olika produkter, allt från wafers till halvledarenheter och moduler såsom strömkort. DENSO bidrar till förverkligandet av ett koldioxidneutralt samhälle genom en utveckling som syftar till effektivare energihantering för fordon. I denna utveckling används bidraget från EU:s innovationsfond *4 från 2022.
*1 DENSO:s unika MOS-struktur av trench-typ: halvledarenheter med trench som tillämpar DENSO:s patenterade teknik för electric field relaxation.
*2 ON-resistens: Ett mått på hur smidigt strömflödet är: ju lägre värde, desto lägre effektförlust.
*3 SiC epitaxiella wafers: SiC enkristallina wafers med SiC epitaxiellt tunt lager.
*4 EU:s innovationsfond: en fond som skapades av ministeriet för ekonomi, handel och industri (METI) och tilldelades NEDO med målet att uppnå koldioxidneutralitet senast 2050. DENSO har erhållit subventioner för ett projekt avsett att utveckla tillverkningsteknik för nästa generations krafthalvledarenheter för elfordon.
För mer information om DENSO Aftermarket-programmet, besök: www.denso-am.eu
