Карбід кремнію зробить гібриди економічнішими

Компанія Toyota оголосила про результати випробувань гібридних автомобілів, оснащених силовою електронікою, в якій стандартний кремній замінено на карбід кремнію. Навіть без додаткової оптимізації існуючих машин під нову електроніку їх пробіг на тій же кількості палива виріс на п'ять відсотків. За розрахунками інженерів компанії, надалі ця цифра може збільшиться вдвічі. Гібриди представили на автомобільній виставці Automotive Engineering Exposition 2015, що проходила в Йокогамі з 20 по 22 травня.


У сучасних гібридах і електромобілях кремній використовується в біполярних транзисторах з ізольованим затвором і діодах. На них засновано управління підвищувальним перетворювачем струму та інвертором, що забезпечують роботу електромоторів. Toyota замінила такі транзистори і діоди на МОТ-транзистори (польові транзистори зі структурою метал-оксид-напівпровідник), виконані на основі підкладки з карбиду кремнію діаметром в 100 мм. Випробування оновленої силової електроніки проводилися на гібридній моделі Toyota Camry, в іншому нічим не відрізнялася від «кремнієвої» версії.


Перевагою карбіду кремнію є велика ширина забороненої зони (2,4-3,1 електронвольта проти 1,1-1,2 у кремнію), здатність працювати в якості напівпровідника до 600 градусів Цельсія і вдесятеро більш висока напруга пробою. Завдяки цьому силову електроніку на його базі можна робити набагато більш компактною. У разі гібридної Camry загальний обсяг керуючого модуля електромоторів вдалося зменшити на 80 відсотків за обсягом. Крім того, здатність переносити більш високі навантаження дозволила більш енергійно передавати струм при регенеративному гальмуванні, не побоюючись при цьому перегріву і виходу з ладу силової електроніки. Крім того, карбід кремнію має менший опір, що також економить паливо.

Випробування на живучість нової силової електроніки на карбіді кремнію компанія планує проводити ще кілька років, а поява новинки на серійних гібридах автогіганта планується лише до 2020 року.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND