基于SiC的高压电驱系统集成关键技术中车时代电气确认申报2022金辑奖·

应用:基于SiC的高压电气传动系统集成关键技术

应用领域:动力系统电气化

创新和优势

技术描述:

基于电传动系统电气集成和机械结构集成的框架，综合考虑和提升电传动产品的上述性能，解决SiC高压电传动系统大规模市场应用和推广中的关键技术问题。

独特优势:

针对电传动的EMC性能、电机绝缘性能和NVH性能的挑战，本报告推荐的技术从方法论层面进行了深入的探索和研究，可大幅提升SiC高压电传动产品的正向设计能力，减少产品设计-验证-优化的迭代次数和时间，缩短产品开发周期，有效提升产品的性能指标，达到并超越400V电压平台电传动系统水平。

1.碳化硅电力传动系统滤波器设计技术。建立了高频干扰仿真模型，包括SiC器件、驱动特性、主电路和电机负载。分析了碳化硅器件高开关速率引起的电磁干扰的产生机理和传播途径。提取干扰特征，设计高压滤波器，达到更好的高频噪声抑制效果，使电传动系统级EMC性能达到Class5水平。

2.基于SiC高压油冷应用场景的电机绝缘系统设计与应用技术。通过对绝缘系统中电磁线和绝缘纸的局部放电、击穿电压强度和材料相容性的研究，结合高温高压下聚合物基团-油-水分子的反应机理，揭示了SiC高压油冷绝缘系统的老化机理，建立了绝缘寿命模型和寿命评估方法以及绝缘材料与油的相容性评估标准。基于该成果开发的电机绝缘系统不仅突破了IEC对I类绝缘绕组结构的最高电压限制，而且大大提高了绝缘系统的耐油可靠性。

3.复杂环境下电机-电控-减速器一体化电传动系统振动噪声控制技术。为了适应高速、高温环境等外部环境的动态性和不确定性，研究了SiC高压电气传动系统振动与噪声的耦合机理和传递路径，建立了包含电机电流谐波、转矩波动和电机振动的噪声分析模型，构建了集成电气传动系统振动与噪声分析方法。通过改进的脉宽调制技术，提高了电传动系统在所有工况下的NVH质量，比现有的400V系统提高了10%以上。

应用场景:

可广泛应用于基于800V电压平台的SiC高压电传动产品，尤其是在SiC控制器+油冷电机的应用中。

未来:

目前顺应了新能源乘用车高压电气结构的趋势，为SiC高压电传动系统的EMC、绝缘、NVH等实际工程问题提供了有效的解决方案。这些技术的方法论也可以应用于400V电传动系统，因此在400V电压平台向800V电压平台过渡的过程中也有很好的市场应用前景。

金奖系列简介: