眾所周知,特斯拉是電動汽車和技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)跑者。特斯拉Model 3 電動汽車主驅(qū)逆變器率先應用碳化硅(SiC) MOSFET,開啟了EV動力總成設計的新篇章。其后續(xù)車型Model S Plaid 和 Model Y都延續(xù)了Model 3的技術(shù)路線,在主驅(qū)逆變器設計中使用碳化硅(SiC) MOSFET。
最新發(fā)布的 Model Y電動汽車中配備了最新的第四代主驅(qū)逆變器,它融合了許多設計改進和創(chuàng)新,該車型生產(chǎn)于美國德州的Giga Factory,還可能是上海工廠。
感謝Ingineerix Sandy Munro先生的對 Model Y的拆解工作,讓我們能一覽其中的工程之美。
基于有限的公開信息和我們的理解,本文將比較Model Y和Model 3車型,并列舉在主驅(qū)逆變器上的主要設計改進和創(chuàng)新。
Specifications
Main Electronic Components
Model Y and Model 3 Drive Units
Model Y的第四代驅(qū)動單元在外觀上與Model 3相同
Motor Winding Comparison
Resolver and Bearing
兩者都使用旋轉(zhuǎn)變壓器進行轉(zhuǎn)子位置傳感,但Model Y 不再使用軸承電流彈簧。
Rotor Structure
Model Y Inverter Box
使用一體成型的連接器外殼,降低成本
Model-Y Drive Unit的主要改進:
使用本地隔離偏置為柵極驅(qū)動器電路供電,以降低噪聲和柵極驅(qū)動串擾
使用集成的磁通門電流檢測電路(以減小尺寸和成本)
當 SiC MOS 短路時,使用支柱驅(qū)動執(zhí)行器來斷開電機繞組
Model S Plaid Inverter Board
Current Sensing Difference
Model Y Inverter Output Breaking for Safety Reason
一旦SiC MOS短路失效,DSP將發(fā)出命令來激活執(zhí)行器,來推動且斷開逆變器輸出端子,以防止電機繞組短路。當端子斷開后,保險絲將承受所有電流,并安全無電弧熔斷。端子斷開以防止在高速運行時,前置電機被抱死,導致汽車失控。
SiC MOSFET Temperature Sensing
用紅外傳感檢測SiC MOSFET的溫度
Bus Bar Connections
SiC MOSFET ParallelConnection
2022 Tesla Model 3 Recall
特斯拉于 2022 年 4 月 7 日發(fā)布召回生產(chǎn)日期在2019年1月11日至2022年1月25日期間的部分進口及國產(chǎn)Model 3電動汽車,共計127785輛(其中進口Model 3汽車34207輛,國產(chǎn)Model 3汽車93578輛)。
這批車輛因逆變器故障而被召回,根據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局網(wǎng)站公布的說明是:“本次召回范圍內(nèi)車輛的后電機逆變器功率半導體元件可能存在微小的制造差異,其中部分車輛使用一段時間后元件制造差異可能會導致后逆變器發(fā)生故障,造成逆變器不能正常控制電流。此故障發(fā)生在車輛處于停車狀態(tài)時,會導致車輛無法啟動;此故障發(fā)生在車輛行駛狀態(tài)時,會導致車輛失去行駛動力,極端情況下可能增加車輛發(fā)生碰撞的風險,存在安全隱患。”
目前尚不確定該故障僅來自于半導體的問題,或系統(tǒng)設計問題,亦或兩者兼而有之。據(jù)我們推測,很可能兩者兼而有之。因為有證據(jù)顯示,過長的“齒”漏感可能會增加逆變器故障風險(請參考以下發(fā)表在 EET China 的技術(shù)分析資料)。
然而上述“功率器件故障”的問題大概率已在 Gen-4 驅(qū)動單元上得到解決。
審核編輯 :李倩
-
電動汽車
+關(guān)注
關(guān)注
156文章
12068瀏覽量
231113 -
逆變器
+關(guān)注
關(guān)注
283文章
4715瀏覽量
206699 -
特斯拉
+關(guān)注
關(guān)注
66文章
6311瀏覽量
126548
原文標題:瞻芯電子解讀特斯拉Model Y Gen-4 主驅(qū)逆變器的設計改進和創(chuàng)新
文章出處:【微信號:瞻芯電子,微信公眾號:瞻芯電子】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論