比亚迪申请列车控制方法专利，解决列车速度分级控制精度低且无法使用列车电机的极限性能的问题

金融界2024年4月5日消息，据国家知识产权局公告，比亚迪股份有限公司申请一项名为“列车控制方法、存储介质及车载控制器“，公开号CN117818369A，申请日期为2022年9月。

专利摘要显示，本公开涉及一种列车控制方法、存储介质及车载控制器，以解决列车速度分级控制精度低且无法使用列车电机的极限性能的问题。所述方法包括：获取列车的命令速度以及所述列车的当前速度；根据预设的椭圆曲线算法，基于所述命令速度与所述当前速度的差值，确定表征椭圆的长半轴和短半轴，以得到在预设坐标系下的目标椭圆曲线，所述预设坐标系中与所述长半轴垂直的第一轴表征加速度，与所述短半轴垂直的第二轴表征变速时间，所述目标椭圆曲线与所述第一轴和所述第二轴围成的区域的面积等于所述命令速度和所述当前速度的差值的绝对值；根据所述目标椭圆曲线表征所述列车的变速时间与加速度之间的映射关系，控制所述列车变速运行。

本文源自金融界

弗迪动力、特斯拉、臻驱科技、北汽、阳光电源、赛力斯、联电等的SiC电控

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有哪些车企或零部件供应商已经量产或测试过SiC电控，效果如何？

新能源汽车能源转换应用中，功率器件的话题越来越热。不少车企和零部件供应商都在寻求能够使电驱系统效率提升的最佳材料。碳化硅（SiC）就是近年来格外受重视的功率半导体材料。

SiC秉承着材料属性的优势，对比硅（Si）基半导体更低的损耗，更高的耐温。当它用于逆变器时，可为应用系统带来更高效、更高功率密度、更小型、更耐压的好处。这些正是新能源车企在提升电驱系统时的研究着力点。

那么都有哪些车企或零部件供应商已经量产或测试过SiC电控，效果如何？本文对此进行了简单的盘点。因资料有限，作者无法一一列明全部，希望能够得到诸位的补充。

弗迪动力SiC电控

截止至目前，弗迪动力的电驱动系统研发已经进行到第四代，国内首家量产SiC动力三合一产品。

弗迪动力采用的SiC模块为比亚迪半导体自研。SiC模块正面采用铜夹互连工艺，降低寄生电感，提升芯片过电流能力。最终SiC模块实现了可达200KW的输出功率，提升一倍的功率密度。比亚迪汉EV率先采用了该系统，实现了百公里加速3.9秒的成绩。

电机控制器是新能源汽车中电池电能转换机械能的控制部分，功率控制模块是电机控制器中核心电能转换器件。据弗迪动力测算，SiC能够提升电控系统中低负载的效率，整车续航里程增长5~10%；提升控制器功率密度, 由原18kW/L提升至45kW/L，有利于小型化；占比85%的高效区效率提高6%，中低负载区效率提高10%。

弗迪动力认为，电驱动系统需要不断向高效率、高可靠性、高安全、高电压、高转速的方向迈进。从2020年到2025年，其SiC电机控制器将升级三代，适用电压平台升高至800V，功率密度提高到90kW/L，效率最高可达99.7%，转速高达20000rpm。

特斯拉Model 3 SiC电控

Model 3的电机从原先的感应电机变为嵌入式永磁同步电机，冷却方式也从水冷变为油冷，以缩小尺寸、提高效率。逆变器通过采用SiC (碳化硅)的新电源模块实现小型化。

整个功率模块单元由单管模块组成，采用标准6开关逆变器拓扑，每个开关由4颗单管模块组成，共24 颗单管模块，器件耐压为650V。

APC为ST开发了应用于Model 3 中 的功率SiC MOSFET模块封装。APC是Boschman于成立于2010年左右组建的一家公司，早期阶段专注于封装开发以及样品设计业务。

臻驱科技SiC电控的设计、测试与系统评估

臻驱科技对碳化硅功率模块及电控进行了开发、测试及系统评估。测试主体为将罗姆半导体的碳化硅芯片封装至功率模块，并应用于新能源车的电机驱动器。

在臻驱看来，碳化硅技术应用于主驱电控的主要系统优势是在于效率的提升，以及峰值输出功率的增加。前者可以提升续航里程或减少电池安装数量，后者可以给整车带来更大的百公里加速度。

臻驱第一款开发的是750V的碳化硅模块，针对A级及以上的乘用车型；第二款是1200V碳化硅模块，应用于800V系统的乘用车或商用车。在臻驱开发的碳化硅模块中，臻驱采用的是罗姆最新的第四代750V及1200V芯片，以1200V芯片为例，其综合性能较上一代产品有显著提升。

实测结果证明，该碳化硅功率模块工作稳定，并相较于IGBT模块在损耗方面有明显降低。较原来搭载的IGBT电控方案，搭载了臻驱碳化硅电控的整车能耗降低4.4%，即搭载相同电池容量情况下，续航里程可增加4.4%。

北汽SiC电控随实车试验

2020年8月搭载第三代半导体SiC电机控制器的北汽新能源实车，在吐鲁番即将完成夏季高温试验，并在后续开展里程可靠性试验和冬季高寒可靠性试验，将SiC材料控制器在极端环境下的可靠性进一步的验证。后续，北汽新能源还会开展里程可靠性试验和冬季高寒可靠性试验。

目前，北汽新能源开发的SiC控制器开关频率已从最初的10kHz提升到25kHz，控制器功率达到220kW以上功率等级，在量产产品边界下，控制器达到了43kW/L以上的功率密度，最高效率从98.5%提升到99.2%。在整车技术上，仅搭载SiC控制器一项措施优化，整车NEDC效率就提升3个百分点。

SERES开发自主封装碳化硅器件的逆变器

小康集团的全资子公司SERES（赛力斯）宣布，其首款基于自主封装碳化硅（SiC）器件的逆变器成功通过电驱动系统联合测试。据介绍，它具有基于TO-247封装单管、半桥功率模块、或者全桥功率模块开发各种规格的碳化硅的能力。‘

目前，SERES已开发完成400V和800V两个电压平台的碳化硅逆变器。其中400V的碳化硅逆变器可替代现有SF5采用的400V IGBT逆变器。800V的碳化硅逆变器可以用于未来更高电压平台的车型。

相较于传统功率器件（IGBT）的逆变器，碳化硅逆变器在整个运行区间均带来显著的效率提升。轻载效率（转速低于2000rpm，扭矩低于100 Nm）由65%提升至92%，峰值效率达到99%。

阳光电源单管并联SiC电控

阳光电源2020年5月宣布，其自主研发的车用全SiC电机控制器成功装车试运行。该款电控是基于分立器件并联技术而开发。据官方的信息，该款控制器与采用Si器件的电控相比，具有更低损耗、更高效率、更好的控制性能及更优异的NVH特性等优势，最高效率达99.4%，在功能安全方面达到ASIL-C等级。

联合电子SiC逆变器

联合电子于2017年研究完成首个SiC逆变器样品，经测试验证，相比Si逆变器的性能有大幅提升。输出功率同样为133kW的逆变器，SiC版体积在3.3L，相比Si版缩减了44.1%；功率密度提升79.1%到40.3kW/L；峰值效率提高到99.4%。

新博格华纳采用碳化硅的Viper电源开关

新博格华纳收购的德尔福科技将推出基于SiC芯片的逆变器。其核心是Viper电源开关，集成度高，且采用了独特的双面水冷封装。这些特性使SiC逆变器重量轻40%，紧凑性提升30%。双面冷却封装技术可以兼容Si基及SiC（碳化硅）这两种功率半导体，可以实现在不改变逆变器外部机械尺寸的前提下提供SiC MOSFET和Si基IGBT两种选择，让主机厂可以根据市场需求灵活调整产量分配。

采埃孚SiC电驱动系统

采埃孚与美国碳化硅半导体企业科锐宣布建立战略合作关系，计划2022年前将SiC电驱动系统推向市场。

2019年4月份，采埃孚首次采用SiC技术的电驱动系统已经用于法国文图瑞Venturi的电动赛车，其SiC功率模块来自罗姆。逆变器采用了SiC MOS和SiC SBD组成的全SiC模块。与传统逆变器相比，它的输出功率提升到220kw，重量降低6kg，尺寸减少43%。

蔚来二代高效电驱平台

蔚来ET7搭载了全新第二代高效电驱平台，应用SiC功率模块，整车能耗和性能进一步优化。

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比亚迪取得母线过压保护系统专利，有效防止过压导致驱动电机控制器及发电机控制器损坏

金融界2024年3月20日消息，据国家知识产权局公告，比亚迪股份有限公司取得一项名为“母线过压保护系统、方法及电动汽车“，授权公告号CN114074553B，申请日期为2020年8月。

专利摘要显示，本申请公开了一种母线过压保护系统、方法及电动汽车，该系统包括：DC?DC升压装置、驱动电机控制器、发电机控制器，该系统还包括：第一通信装置，用于连接DC?DC升压装置和驱动电机控制器；第二通信装置，用于连接DC?DC升压装置和发电机控制器；DC?DC升压装置，用于在DC?DC升压装置确定失效时，通过第一通信装置向驱动电机控制器发送失效信号；以及通过第二通信装置向发电机控制器发送失效信号；驱动电机控制器，用于根据失效信号进行与失效信号相应的操作；发电机控制器，用于根据失效信号进行与失效信号相应的操作。该系统可以有效防止过压导致驱动电机控制器及发电机控制器损坏，提高系统的安全性。

本文源自金融界