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由內(nèi)燃機驅(qū)動的乘用車市場被電動車( 指純電動車或混合動力車) 滲透的預期，并沒有如許多業(yè)界觀察者幾年前預期的那樣盡快發(fā)生。這有幾個原因，尤其是許多汽車廠商如福特和大眾已能開發(fā)使用直接噴射汽油的更小容量的發(fā)動機，和更新的渦輪增壓技術，開發(fā)所需動力，具高能效、更經(jīng)濟和更低排放。此外，電池技術仍未取得所需的支持發(fā)展量產(chǎn)電動車的巨大進步，要想讓電動車的舒適性和便利性都等同于以內(nèi)燃機驅(qū)動的車還有一段距離。
' y3 ]( D5 {/ T$ }' v( H 然而，半導體公司在開發(fā)控制和管理電氣化動力系統(tǒng)的技術和高能效器件方面正取得巨大進步，以使它們作為更可行的替代內(nèi)燃機的方案。例如，下一代溝槽場截止型IGBT 和續(xù)流二極管采用最先進的硅技術和薄膜晶片植入及退火技術，可支持電動車應用如車載電池充電器、DC-DC 轉(zhuǎn)換器和DC-AC 逆變器，以驅(qū)動主電動機的極高能效的、小外形封裝的智能功率模塊(IPM) 和功率集成模塊(PIM)，使用直接鍵合銅(DBC)或有助于持續(xù)創(chuàng)新的絕緣金屬基板技術(IMST)，像系統(tǒng)級優(yōu)化的IGBT 和快速恢復二極管，針對硬開關電機控制應用，以將功耗降至最低，并提升對范圍有直接影響的系統(tǒng)整體能效。精密的電機控制技術現(xiàn)有可能通過使用最新的數(shù)字信號處理(DSP) 和微控制器順利實現(xiàn)。而由安森美半導體等公司開發(fā)的這種技術使電池使用時間能被管理和延長，因此提供了一個重要的領域支持延長兩次充電之間可達到的里程。& e7 O$ } G+ l0 y8 S
除了延長充電周期之間的時間，另一個明確的目的是縮短充電所需的時間。消費者的快節(jié)奏生活方式不能總是允許他們延長從駕車回家時到下次需要使用汽車之間的時間。
4 d5 `' e& p2 m) i4 | 當今典型的家庭電動車的充電時間，正隨知名汽車廠商迭代推出新車而快速改善。在家庭充電方面，以日產(chǎn)Leaf 為例，使用標準的16 A 家用充電配置可在約8小時內(nèi)從0% 充電至100%。從標準的3.3kW 車載充電器升級至6.6 kW 版本可將充電時間縮短至4 小時。近50 kW 的直流快速充電器聲稱在遠離家的專用充電點使LEAF 在約30 分鐘內(nèi)從0% 充電至80%。; j$ r. A$ f& k( s8 Q p- ^
加快電動車充電速度有很多因素，其中一個是在充電電路中有高壓、高電流承載能力和極高能效的強固的電氣組件。從氮化鎵(GaN) 和碳化硅(SIC) 等材料開發(fā)而來的開關電源支持更快開關，降低系統(tǒng)整體重量并提升能效。集成這些新的寬帶隙材料的IPM和PIM支持所需的性能水平，有助于實現(xiàn)充電時間的顯著改善。" V1 |$ H, w j9 B) X1 A
汽車方面其它受到關注以進一步提升性能的領域，是提高能效和減少日益增加的車身電子所需的能源需求，以為被動和主動乘客提供舒適性、方便性和安全性。例如，汽車空調(diào)控制功能正被改善，以更具高能效。當座艙需要加熱時，制熱百葉窗可減少進入發(fā)動機室的冷空氣，從而使座艙內(nèi)有更多的熱量可用。車頂?shù)奶柲馨蹇捎糜隍?qū)動小型風扇，當需要時可從座艙內(nèi)驅(qū)散熱空氣。在汽車內(nèi)集成啟停系統(tǒng)使汽車能在紅燈時熄火和在怠速時節(jié)能。) c& V; @& e& l5 m
制動、懸架和其它汽車系統(tǒng)的再生電路可在常規(guī)駕駛中獲得大量寶貴的電能，來為電池充電，因而延長里程。再生電路的有效性是通過使用創(chuàng)新的控制方案和電力密集的封裝中的高能效功率器件來獲得更好的效果。7 O; b) U2 t: N6 n8 E
最后，在向駕駛員提供信息方面，電池監(jiān)控系統(tǒng)的精度正在提高。當然，像一輛由內(nèi)燃機發(fā)動的汽車一樣，如果駕駛電動車時拼命地加速和剎車，那么相較更平穩(wěn)的駕駛風格，其里程將縮短。先進的軟件和算法的使用意味著預測的里程數(shù)正在變得更精確，且不會在旅途中大起大落，因為它計算的方法中有學習和預測的成分。這令駕駛員更放心，且更有信心下定決心使用電動車。
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發(fā)表于 2015-9-29 18:55:53
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