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電動車「Formula E 電動方程式賽車」使用ROHM全SiC功率模組 大幅縮減變流器尺寸與重量、提升賽車性能

時間:2017-12-04 08:01來源: ROHM 作者: ROHM 點擊:
導體製造商ROHM(總公司:日本國京都市)將於12月2日開幕的世界最高等級電動車賽事「FIA Formula E 電動方程式賽車2017-2018(第4季)」中,再次提供全SiC(碳化矽)功率模組予合作夥伴VENTURI車隊,讓車輛的性能取得更好的表現。
 

 
作為SiC功率元件領導品牌的ROHM,在第3季時與VENTURI車隊簽訂了官方技術夥伴的合約,提供世界最先端的SiC功率元件,搭載於驅動車輛的核心裝置-變流器中。
 
雖然上季賽事中ROHM只提供了二極體(SiC-SBD),但從第4季開始改為整合電晶體和二極體的全SiC功率元件。與搭載SiC之前的第2季變流器相比較,體積減少了43%、重量減少了6kg,成功實現了小型化及輕量化。
 
<變流器比較>


 
Formula E 電動方程式賽車是從2014年開始由國際汽車聯盟(FIA)主辦,參賽車輛完全使用電力來驅動,因為不使用石化燃料,對周遭環境不會產生不良影響,所以可以在香港、柏林、紐約等世界各大城市的市區街道上展開賽事。賽事勝負關鍵是如何將電力使用到淋漓盡致,因此在電動方程式賽車中所展示的先進技術,一直是被期待成為後續市售電動車的發展關鍵。儘管只是剛開始推廣的賽事,卻已經吸引許多世界各地的汽車產業相關廠商加入,包含日本在內的主要汽車製造商也陸續表明了參戰意願。
 
另一方面,ROHM在電源IC及各種控制IC之外,在功率元件及電流偵測用分流電阻等離散式元件上擁有豐富的產品線,長年以來也一直提供給車用設備使用。而這當中,與過去的Si矽功率元件相比,期待可大幅減少耗損的SiC碳化矽功率元件,其各項技術開發也正如火如荼進行中,相信這將加速電動車(EV)在馬達及變流器領域上的導入。
 
<感想&評論>
Franck Baldet, CTO, VENTURI Formula E Team
「Formula E 電動方程式賽車是利用次世代電動車來測試先端技術的唯一賽事。我們非常高興能在賽事的關鍵因素-電力管理領域上,跟ROHM建立起技術夥伴關係。

在即將到來的第4季賽事中,車隊將採用全SiC碳化矽功率元件,並打造出更小型輕量化的新型變流器。藉著最頂尖的開發技術,我們期待可以大幅縮短單圈時間。今後我們也會繼續強化跟ROHM的夥伴關係,並全力促成新技術的活用。」
 
ROHM株式會社 功率元件生産本部 統括部長 伊野 和英
「ROHM在日新月異的汽車產業中,長年以來以高品質作為武器,持續提供優良的商品。現在則是將心力投注在近年來相當受到關注的油電混合車及電動車領域,我們相信半導體元件將逐漸擔負起重要的角色。

這次我們提供給電動方程式賽車的SiC碳化矽功率元件就是其中之一。去年第3季(2016-17)賽事中我們只提供了SiC SBD,今年則是進化成將SiC SBD和SiC MOSFET合而為一的全SiC碳化矽功率元件,相信對車體性能的再提升將作出更大貢獻。今後以電動車產業為首,透過更有效率的能源管理,ROHM在各產業和領域中將持續對社會做出貢獻。」
  
<活用SiC的優點>
本次在VENTURI車輛的變流器中所搭載的SiC功率模組,是ROHM最新開發擁有獨特構造及最佳散熱設計的新元件,同時也實現了大電流的絕佳效果。與一般具有相同電流水準的IGBT模組相比,開關耗損減少了75%(當晶片溫度達150℃時),對於應用的節能成效做出貢獻。另外,除了藉由高頻驅動促使週邊零件小型化之外,其開關耗損減少的成效在高頻驅動時會更顯著,也同時促成了冷卻系統的小型化。

本季電動方程式賽事中,由於在驅動車輛的核心裝置-變流器中活用此SiC功率模組,跟搭載SiC之前的第2季相比,變流器體積減少了43%、重量減少了6kg。而和搭載SiC-SBD的第3季變流器相比較,體積則是減少30%、重量則是減少4kg,也成功實現了小型輕量化。

 
<關於Formula E 電動方程式賽車>
由「Formula 1一級方程式賽車(F1)」及「世界拉力錦標賽(WRC)」的主辦單位-國際汽車聯盟(FIA)從2014年開始舉行,是世界首次只允許電動車參賽的方程式賽車賽事。藉由本賽事可作為電動車研發上的測試用途,也希望提升一般社會大眾對於電動車的興趣與關注。

因為全程使用電力來驅動車輛,與其他運用汽油引擎的賽事相比,動力傳動時的聲響非常寧靜,行駛過程中也不會排放廢氣。在這個優勢之下,電動方程式賽車的比賽場地都是選在各大城市的市區街道上來舉行。第4季賽事將於12月初在香港進行開幕賽,之後預定在馬拉喀什(摩洛哥)、聖地亞哥(智利)、墨西哥市、聖保羅、羅馬、巴黎、柏林、蘇黎世、紐約、蒙特婁(加拿大)等共11個城市舉行。
  
<關於VENTURI車隊>
VENTURI Automobiles是總部設在摩納哥的小型汽車廠,在1999年Gildo Pallanca Pastor成為負責人之後,就一直堅持生產電動車。VENTURI目前是電動車最高時速紀錄的保持者,在電動車界也創下了許多傲人紀錄,可說是世界著名的電動車開發先驅。2013年12月成立的VENTURI車隊,是Formula E首季賽事時由國際汽車聯盟(FIA)授予參賽權資格的10支創始車隊之一。

由左至右 VENTURI Formula E Team Edoardo Mortara(Driver)、 Jacky Eeckelaert(Director of Engineering)、Maro Engel(Driver)、ROHM Semiconductor(Shenzhen)董事長 兼 中國營業部 部長 竹內善行

 

(責任編輯:helen)
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