新品速递 | 三菱电机成功开发混合动力汽车用超紧凑功率组件和高功率密度电机

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三菱电机成功开发混合动力汽车用超紧凑功率组件和高功率密度电机

可提高车内利用空间和改善燃油利用率

三菱电机株式会社采用全碳化硅功率模块，以及高密度封装技术，开发出了世界上体积最小*1的仅2.7L的功率组件（含两个逆变器和一个整流器），用在输出能力400kVA的车型上，且功率密度达到世界领先的150kVA/L。同时，得益于非对称转子的结构，三菱电机新开发的高功率密度电机，可达到世界最高*2的功率密度23kW/L。应用三菱电机新开发的功率组件和电机，将会显著提高车内利用空间并改善燃油利用率。

*1  根据三菱电机2019年2月13日的调查，基于两个逆变器和一个整流器构成的功率组件的比较

*2  根据三菱电机2019年2月13日的调查，在同一条件下混动汽车双马达驱动的比较结果

主要特点  

1、HEV用世界最小体积功率组件(2.7L)以及世界最高功率密度(150KVA/L)的电机

功率组件主要由3个部件组成：功率模块、电抗器和电容器。三菱电机改善了电路结构，并应用了绝缘胶使控制板上的部件实现高密度化安装，因此可以使功率模块包括控制板的体积与现有产品*3相比减小1/3。功率组件里的整流器使用了SiC功率器件，实现了在高开关频率下的更低损耗*4，使电抗器和电容器（无源器件）的体积与现有产品相比减小了1/2。同时，这款功率组件使用了优良的散热结构提高了散热效率。

*3  基于同等输出能力的SiC变频器的比较

*4  电路开关过程中的发热引起的损耗

2、采用高转矩集中绕组式电机，实现顶级的输出功率密度23kW/L*5

新开发的电机采用非对称转子以及集中式绕组结构实现了顶级的输出功率密度。考虑到电机输出的大部分能量用在驱动汽车向前进而不是向后退，所以为了使电机的能量优先的用在汽车的前进方向设计了非对称转子结构的电机。另一方面，虽然一般情况下集中式绕组要比分布式绕组*6输出转矩低，但三菱电机在集中式绕组电机中设计了独特的磁石间隙也使得输出功率密度得到大幅提升。除此之外，该电机内的油水散热器里采用了高效率的油冷散热结构使得本不适合在高温下工作的磁石可以正常工作。

*5  线圈绕在定子铁芯的一个齿上

*6  线圈绕在定子铁芯的多个齿上