发布时间:2024-11-30 10:00:19 人气:
逆变器功率密度100 kW/L,SiC少用一半,它是怎么做到的?
弗吉尼亚理工大学电力电子系统中心的G-Q Lu教授开发出一款具有100 kW/L逆变器功率密度的双面冷却(SiC)模块,这在传统SSC模块的基础上实现了显著提升。在电动汽车市场日益增长的背景下,电动汽车的充电问题和基础设施不足成为关注焦点。通过采用双面冷却技术,该模块不仅提升了牵引逆变器性能,还减少了SiC芯片数量,降低了成本,从而解决了功率密度的挑战。
双面冷却模块的关键在于其创新设计,如图2所示,通过减少有源元件数量,将热阻Rth-JC降低30%以上,并优化了功率密度和电感。G-Q Lu团队在芯片贴装上采用低温烧结的多孔银短金属柱,相较于传统方法,具有更好的导热性和可靠性。他们还使用纳米银烧结技术,以提高凝聚力和附着力,同时采用低热膨胀系数的密封剂和场分级材料,增强了模块的绝缘性能。
结果显示,经过200°C温度测试的1.2 kV SiC模块展示了显著的冷却效果,而10 kV双面冷却SiC整流器模块在高功率密度和高压环境中表现出色。这些创新封装方法不仅提高了功率密度,还降低了对SiC和Cu等材料的依赖,对于电动汽车的成本效益和效率提升具有重要作用。
总的来说,G-Q Lu教授的团队通过双面冷却技术,为电动汽车逆变器的高效和经济运行开辟了新的可能。这为电动汽车充电基础设施的改进和电动汽车市场的未来发展提供了有力的支持。
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