重慶市下半年推廣新能源客車云智慧遠程監控系統

隨著近年來油價的飆升，以及國家對整車油耗水平的規定越來越嚴格，混合動力汽車蓬勃發展，以其優異的燃油經濟性和優異的環保性能被業界視為新能源汽車的發展方向之一。在混合動力汽車的發展過程中，各大汽車制造商不斷改進和優化電池、車重和控制策略，以進一步降低油耗。幾天前，豐田汽車公司與日本電裝株式會社（Denso Co.，Ltd.）和中國豐田研究院（Toyota Academia Sinica Co.，Ltd.）合作，開發了一種使用碳化硅材料的新型動力控制芯片，為降低混合動力汽車的油耗提供了一種新的途徑。

這種SiC功率半導體芯片預計將用于混合動力電動汽車的功率控制單元（PCU），并將于明年在公共道路上開始駕駛實驗。未來的目標是與目前的硅功率半導體芯片相比，將混合動力汽車的油耗降低10%，并將PCU的體積減少五分之一。更低的油耗意味著更長的巡航里程，這對混合動力汽車來說非常重要。

為什么一種新的材料功率控制芯片會讓開發者有如此宏偉的目標？要知道整車的油耗降低了10%，這不是一個小數字。僅僅通過改變材料，你真的能完成如此艱巨的任務嗎？為了解決這個問題，我們必須從PCU開始。

● 什么是PCU？

PCU在混合動力汽車的電能利用中發揮著非常重要的作用，例如在行駛時通過電源控制車輛的速度，在減速時通過電源給電池充電。形象地說，它的功能類似于我們家用電腦中使用的CPU，整車的動力系統完全由它“調度”，它會告訴動力系統什么時候該做什么。

此外，PCU約占HEV功率損失的四分之一，其中大部分來自功率半導體，因此HEV約20%的功率損失是由功率半導體引起的。因此，提高功率半導體的效率，即降低電流流動時的電阻，是降低燃料消耗的關鍵技術之一。自1997年第一代普銳斯上市以來，豐田一直在獨立開發功率半導體，并致力于降低混合動力汽車的油耗，其結果是我們文章的主角SiC材料的功率半導體控制芯片。

● 碳化硅功率半導體功率控制芯片的應用效果

SiC是硅和碳的化合物，其性能比傳統的半導體材料硅更有可能提高導電效率。自20世紀80年代以來，豐田公司對碳化硅進行了相關研究，并于2007年啟動了實用技術開發。最近，豐田汽車公司為混合動力電動汽車的原型車配備了帶有SiC功率半導體（二極管和晶體管）芯片的PCU，并在JC08燃料模式下測試了該車的燃料，這被稱為世界上最嚴格的。最后，試驗場的駕駛實驗證實，搭載SiC功率半導體芯片PCU的混合動力電動汽車的油耗可以降低5%以上。

提示：

JC08是日本于2005年10月提出并于2011年10月全面實施的油耗測試車型，被譽為世界上最嚴格的油耗車型。它之所以嚴格，主要是因為測試中的模擬測試環境更接近實際駕駛環境，其測試結果更接近用戶的實際油耗。這個油耗結果通常高于其他測試油耗標準，原因很簡單，那就是我們的駕駛并不總是平穩。因此，在這種測試環境下的油耗結果更有說服力。

此外，2013年12月，豐田汽車公司還在其研發和生產電子控制器件和半導體的廣來工廠建造了一個用于開發SiC專用半導體的潔凈室，并努力將混合動力汽車的油耗降低10%。

除了上述的節省燃料的優點外，SiC功率半導體還具有當電流流動時低電阻和當電流接通和斷開時低損耗的特性，使得即使電流是高頻率的，也可以有效地流動……

仁慈。通過充分發揮這一性能，可以減少約占PCU體積40%的線圈和電容器的體積，其未來目標是將PCU的體積比目前減少五分之一。體積和重量的減少客觀上遵循了當今電子產品的總體發展趨勢。比如早期的“老大哥”到了今天的智能手機；

標簽：遠程

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