Mitsubishi Electric Corporation (Японія) представила прототип двигуна для електромобілів з інтегрованим інвертором на базі карбіду кремнію. Компанія стверджує, що габарити нової системи вдвічі менші, а її маса скоротилася на 10% порівняно з існуючими аналогами. Потужність двигуна складає близько 70 кВт. Початок його продажів намічений на 2017 рік.

Електромобілі та гібриди прогресують дуже швидко і потребуть усе більших енергозберігаючих батарей для електродвигунів. Справа дійшла до того, що у Chevrolet Volt акумулятори частково окупували салон, розташувавшись між пасажирами не тільки першого, але і другого ряду сидінь; для цього довелося навіть пожертвувати одним місцем. До речі, чи не з цим пов'язана низька популярність моделі, що призвело до недавнього зняття її з виробництва?..

Щоб уникнути таких обмежень у майбутньому, виробники гібридних машин і електромобілів щосили намагаються зменшити габарити електродвигуна і допоміжних систем.

Новий 70-кіловатний електродвигун названий виробником «найменшим у світі двигуном на постійному струмі у своєму класі» (Фото Mitsubishi Electric Corporation.)

У новій розробці Mitsubishi замість окремо виконаних електродвигуна та інвертора застосоване розміщення обох агрегатів в одному циліндричному корпусі. Використання в елементній базі інвертора чипів на базі SiC стало ключовим рішенням, що дозволило різко зменшити розміри та масу нової інтегрованої системи.

Справа у тому, що в існуючих інверторах на кремнії перегрів елементної бази приводить до виходу з ладу самого пристрою. При використанні значно більш теплотривкого карбіду кремнію можливе його нормальне функціонування при температурах до 600^оC, що значно перевершує показники аналогів. Настільки високотемпературний інвертор вимагає менш інтенсивного охолодження, а це значить, що за рахунок менш громіздкої охолоджувальної системи розміри його блоку можуть бути зменшені у 2 рази. Крім того, він може бути сполучений в одному корпусі з електродвигуном, при роботі якого також виділяється значна кількість тепла.

Загалом, карбід кремнію давно вважається перспективним гравцем на ринку напівпровідників: через більшу у декілька разів (у порівнянні з кремнієм) ширину забороненої зони чипи на ньому можуть бути радикально тонші від звичних кремнієвих. А більш тонкі чипи, зрозуміло, означають зниження опору і енерговтрат в інверторі. Згідно заяв Mitsubishi Electric, втрати при інвертуванні струму при використанні карборундової електроніки впали на 50%. Якщо це так, мова, безсумнівно, йде про серйозний прорив.

Цікавий і новий електродвигун постійного струму на неодимових магнітах. Розроблений японською компанією власний метод особливо щільного намотування котушок дозволив використати технологію, яку розробники називають poki-poki: надщільне компонування дозволяє зменшити розмір електродвигуна на 40-50%. Нарешті, конструктори переглянули розміри і компонування статора і ротора, що підвищило ККД двигуна: при тій самій напрузі та силі струму на вході він показує 5-відсоткове збільшення потужності.

Електроніка інтегрованої плати інвертора вперше в історії електромобілебудування виконана на основі карбіду кремнію (Фото Mitsubishi Electric Corporation.)

Корпорація планує вийти на ринок із новою системою у 2017 році. Найближчим часом планується продовжити точне налагодження двигуна, а також розглянути варіанти подальшого зниження його маси при збереженні тієї ж потужності.

Потужність у двигуна, доречі, досить велика, не дарма ж його збираються встановлювати на наступне покоління субкомпактного електромобіля i Miev . У теперішнього i Miev двигун слабший у півтора рази.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: science.compulenta.ru