比亚迪叠层激光焊SiC功率模块“上车”，电控最高效率达99.86%

 

5月10日，比亚迪全新一代e平台3.0 Evo及首搭车型海狮07EV全球同步首发。海狮07 EV定位于“中型都市智电SUV”，同时也是e平台3.0 Evo打造的首款车型。

 

据悉，海狮07EV搭载的高效十二合一智能电驱系统，全系搭载1200V碳化硅电控，采用23,000rpm全球量产最高转速电机，其极速可达225km/h以上。

 

e平台3.0 Evo的核心亮点包含五大“创新技术集群”：CTB整车安全架构技术集群、智能宽温域高效热泵技术集群、十二合一智能电驱技术集群、全域智能快充技术集群、智能运动控制技术集群。

其中，高效十二合一智能电驱系统，集23000rpm电机、高效减速器、碳化硅电控、整车控制器（VCU）、电池管理器（BMC）、直流变换器（DC-DC）、车载充电器（OBC）、配电模块（PDU）、智能升压模块、智能升流模块、智能自加热模块、能量管理智控系统于一体。

 

在SiC模块方面，e平台3.0Evo更是采用了创新的叠层激光焊技术，取代传统的螺栓连接工艺，采用叠层激光焊碳化硅功率模块，杂散电感大幅降低75%，电控最高效率达99.86%，过流能力提高了10% ，实现碳化硅功率模块性能全面跃升。

 

基于此，整车的能量转化效率更高，系统的综合工况效率最高达92%。在日常城市驾驶工况下，出行效率提升7%，续航里程可提升50km。

与传统的螺丝连接相比，激光焊接的主要优点是： ◎快速工艺时间 ◎低接触电阻 ◎不需要进行母排表面处理 ◎最小的垂直空间

◎低成本

除此之外，没有了螺杆，直流母线不需要在螺丝周围有额外的爬电距离。而汽车行业的一个要求是尽可能地降低螺杆连接，激光焊接端子则提供了较小的接触电阻和可靠的连接，以及较便捷的安装流程。

比如赛米控丹佛斯eMPack系列就采用了功率端子的激光焊接技术。根据公众号“耿博士电力电子技术”一文中提及，2021年赛米控在PCIM的一篇论文“Low stray inductance automotive power module using SiC Chipsand welded power terminals ”，提到对外功率端子与电容的连接也可以采用激光焊接，与传统螺纹端子相比，焊接连接将提供非常低的接触电阻， 5mm^2的焊接面积电阻＜4uΩ，损耗 < 1W@500A 。

如下图，薄膜电容端子与模块叠层端子相匹配，通过激光焊接进行连接。下面的负母线端子比上面的正母线端子宽是为了允许通过一个组装步骤进行焊接。省去了螺丝的连接给其他地方留出了更多的使用空间。

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

在模块封装方面，CSL和LSL分别采用壳封和塑封的结构设计，根据碳化硅芯片特性对尺寸进行了优化，显著提高了电驱产品的功率密度，并支持功率端子螺钉连接或激光焊连接，满足市场对全桥半桥的多样性需求。

部分参考来源：

车规模块系列（六）：赛米控丹佛斯eMPack——功率半导体那些事儿

赛米控 eMPACK平台模块解析？——耿博士电力电子技术

 

审核编辑：刘清