2024年11月20日 星期三
為進一步推進SiC功率半導體的應用，豐田汽車公司嘗試在混合動力車用於控制電動機驅動力的動力控制單元（以下簡稱PCU）中使用新材料SiC功率半導體，並將該技術搭載在插電式混合動力凱美瑞的試製車上，于2015年2月起在豐田市周邊的公路上進行為期1年的道路試驗。
PCU控制HEV車行駛時電動機的電流供給，及減速時利用回收的電能向電池充電，在HEV系統中發揮重要作用。但是，PCU中所使用的功率半導體的電力損耗卻佔車輛電力損耗的20％左右。因此，如何提高功率半導體的效率，即如何減少電流通過時的電阻，對提升燃油經濟性至關重要。
在此次開發的Camry(HEV)試製車的PCU內，升壓轉換器及用於控制電動機的逆變器中都使用了SiC功率半導體(電晶體、二極體)。
豐田將通過公路行駛試驗，在不同的行駛速度、行駛狀態（高速公路行駛、市內道路行駛、擁堵等）、室外氣溫等行駛條件下，獲取PCU內的電流及電壓等數據。然後與目前使用的硅材料半導體相對比，從而驗證新材料SiC功率半導體所帶來的節油效果。
同時，自2015年1月9日起，在作為豐田市內的公交線路上正式運營的燃料電池巴士（FC巴士）上，控制燃料電池堆電壓的FC升壓轉換器，也採用了SiC二極體。通過巴士的實際運營收集行駛數據，來驗證新材料的燃油經濟性提升效果。
豐田認為，為了提高HEV等使用電能的車輛燃油經濟性，除了需要改善發動機及空氣動力性能以外，提高功率半導體的效率也是極為重要的。為了推動新材料SiC功率半導體儘早得到實際應用，豐田計劃將實際行駛的數據運用到到下一步研發工作中。（胡挹工）
背景資料：
SiC為Silicon Carbide的簡稱。即硅碳化合物。
SiC功率半導體由豐田、電裝、豐田中央研究院合作開發。
