比亞迪疊層激光焊SiC功率模塊“上車”，電控最高效率達(dá)99.86%

5月10日，比亞迪全新一代e平臺(tái)3.0 Evo及首搭車型海獅07EV全球同步首發(fā)。海獅07 EV定位于“中型都市智電SUV”，同時(shí)也是e平臺(tái)3.0 Evo打造的首款車型。

據(jù)悉，海獅07EV搭載的高效十二合一智能電驅(qū)系統(tǒng)，全系搭載1200V碳化硅電控，采用23,000rpm全球量產(chǎn)最高轉(zhuǎn)速電機(jī)，其極速可達(dá)225km/h以上。

e平臺(tái)3.0 Evo的核心亮點(diǎn)包含五大“創(chuàng)新技術(shù)集群”：CTB整車安全架構(gòu)技術(shù)集群、智能寬溫域高效熱泵技術(shù)集群、十二合一智能電驅(qū)技術(shù)集群、全域智能快充技術(shù)集群、智能運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)集群。

其中，高效十二合一智能電驅(qū)系統(tǒng)，集23000rpm電機(jī)、高效減速器、碳化硅電控、整車控制器（VCU）、電池管理器（BMC）、直流變換器（DC-DC）、車載充電器（OBC）、配電模塊（PDU）、智能升壓模塊、智能升流模塊、智能自加熱模塊、能量管理智控系統(tǒng)于一體。

在SiC模塊方面，e平臺(tái)3.0Evo更是采用了創(chuàng)新的疊層激光焊技術(shù)，取代傳統(tǒng)的螺栓連接工藝，采用疊層激光焊碳化硅功率模塊，雜散電感大幅降低75%，電控最高效率達(dá)99.86%，過(guò)流能力提高了10%，實(shí)現(xiàn)碳化硅功率模塊性能全面躍升。

基于此，整車的能量轉(zhuǎn)化效率更高，系統(tǒng)的綜合工況效率最高達(dá)92%。在日常城市駕駛工況下，出行效率提升7%，續(xù)航里程可提升50km。

與傳統(tǒng)的螺絲連接相比，激光焊接的主要優(yōu)點(diǎn)是： ◎快速工藝時(shí)間 ◎低接觸電阻 ◎不需要進(jìn)行母排表面處理 ◎最小的垂直空間

◎低成本

除此之外，沒(méi)有了螺桿，直流母線不需要在螺絲周圍有額外的爬電距離。而汽車行業(yè)的一個(gè)要求是盡可能地降低螺桿連接，激光焊接端子則提供了較小的接觸電阻和可靠的連接，以及較便捷的安裝流程。

比如賽米控丹佛斯eMPack系列就采用了功率端子的激光焊接技術(shù)。根據(jù)公眾號(hào)“耿博士電力電子技術(shù)”一文中提及，2021年賽米控在PCIM的一篇論文“Low stray inductance automotive power module using SiC Chipsand welded power terminals ”，提到對(duì)外功率端子與電容的連接也可以采用激光焊接，與傳統(tǒng)螺紋端子相比，焊接連接將提供非常低的接觸電阻， 5mm^2的焊接面積電阻＜4uΩ，損耗< 1W@500A 。

如下圖，薄膜電容端子與模塊疊層端子相匹配，通過(guò)激光焊接進(jìn)行連接。下面的負(fù)母線端子比上面的正母線端子寬是為了允許通過(guò)一個(gè)組裝步驟進(jìn)行焊接。省去了螺絲的連接給其他地方留出了更多的使用空間。

再比如，博世在此前的北京車展上也展出了其新一代碳化硅功率模塊CSL和LSL，采用博世第二代1200V，９毫歐的碳化硅（SiC）芯片。

在模塊封裝方面，CSL和LSL分別采用殼封和塑封的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)碳化硅芯片特性對(duì)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化，顯著提高了電驅(qū)產(chǎn)品的功率密度，并支持功率端子螺釘連接或激光焊連接，滿足市場(chǎng)對(duì)全橋半橋的多樣性需求。

部分參考來(lái)源：

車規(guī)模塊系列（六）：賽米控丹佛斯eMPack——功率半導(dǎo)體那些事兒

賽米控 eMPACK平臺(tái)模塊解析？——耿博士電力電子技術(shù)

審核編輯：劉清