用于雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)的第二代功率控制單元

排放和能源消耗是汽車行業(yè)面臨的緊迫問(wèn)題。日本本田汽車公司開(kāi)發(fā)了一套雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)，其可以作為解決該問(wèn)題的有效方法。該雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)包含發(fā)動(dòng)機(jī)、雙電機(jī)、電磁耦合無(wú)級(jí)變速器、功率控制單元和智能動(dòng)力單元等。其中，該系統(tǒng)第一代功率控制單元被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，占用了發(fā)動(dòng)機(jī)艙的大部分空間。因此，為了獲得更多的發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間，并為整車布置提供更大的靈活性及簡(jiǎn)化整車的裝配過(guò)程，開(kāi)發(fā)出第二代功率控制單元，并將其安裝在變速器上，以實(shí)現(xiàn)所需目標(biāo)。

在減小功率控制單元尺寸時(shí)，主要通過(guò)降低動(dòng)力系統(tǒng)功率損耗、提高動(dòng)力系統(tǒng)耐熱強(qiáng)度和減少布線數(shù)量這3個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體方法是：①通過(guò)將定子繞組導(dǎo)線改為四方形的方形銅線，減少動(dòng)力系統(tǒng)功率損耗，從而減小功率控制單元芯片的尺寸；②通過(guò)使用絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）和續(xù)流二極管（FWD）提高功率控制模塊的耐熱強(qiáng)度，使用緊湊型冷卻系統(tǒng)，減小控制單元模塊的尺寸；③通過(guò)使用單獨(dú)的微控制器，減小電子控制單元基板的尺寸；④通過(guò)提高載波頻率實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸，消除連接線束的使用。減小功率控制單元尺寸后，將功率控制單元安裝在變速器上，并通過(guò)三相電連接器與雙電機(jī)相連。與第一代功率控制單元相比，第二代功率控制單元的體積從11.5L降低至8.9L（約降低了23%），功率密度從34.8kW/L升高至43.6kW/L（約升高了25%）。

Yukiya Kashimura et al. SAE 2016-01-1223.

編譯：陳丁躍