利用SiC大幅实现小型化 安川电机试制新型EV行驶系统

　　安川电机试制出了利用SiC功率元件的电动汽车（EV）行驶系统（图1）。该系统由行驶马达及马达的驱动部构成。通过在驱动部采用SiC功率元件，使得驱动部的体积缩小到了原产品的一半以下。

　　此次展出的试制品以安川电机已经投产的电动汽车行驶系统“QMET”为原型。安川电机为马达及逆变器元件的大型供应商，由于该公司在行驶系统上采用了SiC功率元件，因此在“第二届EV及HEV驱动系统技术展”上该公司的展位前，众多参观者纷纷前来观看试制品。

　　QMET的马达驱动部由根据马达转速来切换线圈的电路及逆变器构成。线圈切换电路是安川电机的自主技术。据安川电机介绍，采用该技术，可实现在低转速区到高转速区的所有区域内高效行驶。

　　图1：在马达驱动部采用SiC
安川电机的电动汽车行驶系统“QMET”由行驶马达、逆变器及马达的线圈切换电路等驱动部构成（a，b）。通过将驱动部使用的功率元件由原来的Si制切换成SiC制，使驱动部的体积缩小到了原来的一半以下（c）。

　　现有的QMET在逆变器的主电路及马达的线圈切换电路上分别利用IGBT及称为功率二极管的Si制功率元件。此次将IGBT替换成了SiC MOSFET，功率二极管替换成了SiC肖特基二极管（SBD）。此次采用的均为罗姆的开发品（表1）。通过采用SiC功率元件，逆变器整体体积缩小到了原来的约1/3，线圈切换电路的体积缩小到了原来的一半以下。因此，由二者构成的驱动部的体积缩小到了原来的一半以下。

共用水冷机构

　　通过采用SiC功率元件可使逆变器及线圈切换线路实现小型化的理由大致有两个。第一个理由是可大幅削减电力损失。这是因为发热量会随着电力损失削减而减少，即使小型化导致热容减少，温度也不易升高。第二个理由是，SiC功率元件即使在200℃高温下也能工作。这样，可使热容进一步减少，从而进一步实现小型化。