DENSO đóng góp cho một xã hội khử cacbon bằng cách cung cấp chất bán dẫn công suất SiC

TOKYO, ngày 02 tháng 2021 năm 2 – (JCN Newswire) – Tập đoàn DENSO đã và đang góp phần phổ biến việc sử dụng xe điện, kéo dài quãng đường đi được và giảm lượng khí thải COXNUMX từ các phương tiện giao thông bằng cách phát triển chất bán dẫn điện SiC (silicon cacbua), kết hợp các cấu trúc độc quyền của DENSO và công nghệ xử lý cũng như sử dụng chúng trong các sản phẩm trên xe của mình.

Thẻ nguồn SiC

Mô-đun nguồn tăng cường

Chất bán dẫn điện giống như các cơ trong cơ thể con người. Nó di chuyển các thành phần, chẳng hạn như biến tần và động cơ (các chi), dựa trên các lệnh từ ECU (não). Chất bán dẫn công suất điển hình được sử dụng trong các sản phẩm trên xe được làm từ silicon (Si). So sánh, SiC cung cấp hiệu suất vượt trội trong môi trường nhiệt độ cao, tần số cao và điện áp cao, đồng thời giúp giảm đáng kể tổn thất điện năng, kích thước và trọng lượng của biến tần. Vì vậy, thiết bị SiC đã thu hút sự chú ý vì chúng đẩy nhanh quá trình điện khí hóa của các phương tiện giao thông.

Ví dụ: mô-đun nguồn tăng áp, kết hợp chất bán dẫn nguồn SiC của DENSO, có thể tích nhỏ hơn khoảng 30% và tổn thất điện năng ít hơn 70% so với sản phẩm thông thường có chất bán dẫn nguồn Si. Kết quả là, các sản phẩm đã được chế tạo nhỏ hơn và hiệu quả sử dụng nhiên liệu của xe được cải thiện.

DENSO gọi những công nghệ SiC này là “REVOSIC”, truyền tải ý tưởng tạo ra “những thay đổi” trong xã hội thông qua các công nghệ tiên tiến. Công ty đã và đang phát triển một loạt công nghệ toàn diện từ tấm bán dẫn đến mô-đun điện, đồng thời sẽ tiếp tục R&D về công nghệ REVOSIC SiC và mở rộng việc sử dụng chúng trong xe điện để giúp hiện thực hóa một xã hội khử cacbon.

Giới thiệu các nhà phát triển

Tomoo Morino / R & D.Dept.4, Mô-đun nguồn Eng. Chia đôi.

Tôi phụ trách xác định các thông số kỹ thuật của chất bán dẫn công suất SiC với bộ phận thiết kế mô-đun nguồn và thiết kế cấu trúc thiết bị dựa trên các thông số kỹ thuật. SiC có điện trở thấp so với Si và do đó dòng điện có thể chạy dễ dàng hơn. Do đặc tính này, một thiết bị SiC nguyên mẫu đã bị hỏng do dòng điện lớn đột ngột tăng lên. Chúng tôi đã hợp tác với các bộ phận khác để thảo luận về cách ngăn chặn thiệt hại cho các thiết bị trên thị trường trong khi tận dụng tối đa hiệu suất tổn thất thấp của SiC và vấn đề đã được giải quyết bằng một ý tưởng mà bộ phận của chúng tôi không thể nghĩ ra một mình: tốc độ cao cắt dòng điện bằng cách sử dụng một vi mạch điều khiển đặc biệt.

Hiện tại, rất ít sản phẩm được trang bị SiC, nhưng khi xe điện lan rộng, chúng tôi sẽ tăng số lượng sản phẩm có SiC và do đó giảm lượng khí thải CO2.

Tomohiro Mimura / R & D.Dept.4, Mô-đun nguồn Eng. Chia đôi.

Tôi phụ trách thiết kế quy trình sản xuất thiết bị bán dẫn công suất SiC. Độ cứng của SiC chỉ đứng sau kim cương nên khó gia công hơn Si. Tôi đã phải vật lộn để thiết kế một quy trình sản xuất hàng loạt có thể xử lý ổn định với các cấu trúc siêu nhỏ dưới một micromet.DENSO đã nghiên cứu SiC trong nhiều năm, và do đó, có rất nhiều người tiền nhiệm và nhân viên cấp cao. Để giải quyết vấn đề này với SiC, tôi thường xuyên trao đổi với các nhân viên cấp cao để học hỏi kinh nghiệm và bí quyết của họ, đồng thời tận dụng tối đa các công nghệ hiện có. Điều này làm cho nó có thể thương mại hóa sản phẩm.

Tôi hy vọng sẽ cải thiện hơn nữa hiệu suất và chất lượng của thiết bị và giảm giá thành của nó để SiC có thể được sử dụng trong nhiều sản phẩm hơn nữa.

Satoru Sugita / Phòng thiết kế 2, Mô-đun nguồn Eng. Chia đôi.

Tôi phụ trách thiết kế lắp đặt. Tôi chịu trách nhiệm xác định các yêu cầu để đảm bảo độ tin cậy (ví dụ: vật liệu, kích thước, điều kiện xử lý) cần thiết để lắp đặt chất bán dẫn điện SiC trong thẻ điện. Trong quá trình thiết kế, các lỗi lắp đặt đã xảy ra do mô đun Young* cao* (khoảng gấp ba lần mô đun Si), đây là một trong những đặc tính của vật liệu SiC. Những khiếm khuyết như vậy không xảy ra khi sử dụng Si. Để đối phó với hiện tượng chưa từng có này, cần phải suy nghĩ sâu rộng hơn, vượt ra ngoài những ý tưởng thông thường. Để hiểu chính xác vấn đề, tôi đã mời một bộ phận chuyên môn nội bộ và các nhà sản xuất công cụ phân tích bên ngoài đến để thu thập các quan điểm khác nhau và tiến hành xác minh tại chỗ genchi-genbutsu. Điều này đã giúp giải quyết vấn đề và phản ánh những phát hiện trong yêu cầu thiết kế.

Tôi hy vọng sẽ đóng góp vào việc sử dụng xe điện và giúp tạo ra một xã hội khử cacbon bằng cách khuyến khích nhiều khách hàng lắp đặt chất bán dẫn điện SiC trong các sản phẩm khác nhau.

* Mô đun Young: Một giá trị bằng số biểu thị độ cứng của vật liệu. Nó còn được gọi là hệ số đàn hồi.

Nguồn: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/70658/3/