受控的大电流─紧凑型汽车动力系统

1前言

功率控制设备的用户使用第三方系统已经很多年了，因为它们能够降低开发成本，缩短产品的面市时间，易于满足鉴定标准。由于规范要求越来越多，有必要采用更高集成度以及对更加严格地控制系统中的所有元件。

为了满足广大汽车电子市场的要求：叉车、混合动力和电动汽车、大型农用和建筑车辆，赛米控集团组建了系统部门，以将所需的全部专业技术知识融合到一个部门中。该部门与客户密切合作，开发功率系统，然后再以SKAI品牌的形式推向市场。目前已有全集成并通过测试的第2代SKAI系统。

系统部门的成立，是以赛米控在这些市场多年的经验为基础的。公司已经为客户提供集成电力电子组件近20年。最初只是在定制设计的外壳中将功率硅元件和驱动器组合起来，这些已经发展成更加高度的集成，如今还包括可安装软件的电子部件，以构成一个完整系统的控制电子设备。

SKAI汽车动力系统号称具有高集成度，并相对于可比的竞争对手系统，提供了一些主要的优势。它们是按照最新的汽车标准和系统鉴定标准开发的，可缩短产品面市时间并降低开发成本。SKAI系统以标准平台的形式提供，带有低压MOSFET或高压IGBT作为功率器件的基础。SKAI系统也可满足单独客户的要求。赛米控是一家全套系统供应商，领域涵盖了从可行性和原理验证研究，到最优系统架构的开发、电气和机械模拟、终端验证和完整系统系列产品的生产。

2一个系统、三种类型

高压SKAI2可作为水冷600/1200VIGBT逆变系统，并已为诸如纯电动汽车，插电式混合动力汽车和电动巴士等应用进行了优化。该系统是基于赛米控专利烧结工艺、100％无焊接的SKiM93IGBT模块，采用了聚丙烯薄膜直流环节电容、驱动电路、最新一代DSP控制器、EMC滤波器、电流传感器、电压和温度传感器，这些全部都被集成在一个IP67等级的模块外壳中。与汽车主控制器的通信是通过CAN总线。这些系统是为高达150kW的输出功率而设计的（见图1和图2）。图2所示逆变系统已被优化用于如纯电动汽车、插电式混合动力汽车和电动巴士等。

图1一个典型的SKAI系统架构

图2高压SKAI系统可用作水冷600/1200VIGBT逆变系统

[p] 低压SKAI2可作为风冷或水冷的50/100/150/200VMOSFET单、双逆变器系统，主要用在叉车和其他物料搬运应用中。这些系统适用于输出高达40kW的电机。它们包含了类似于IGBT系统的许多相同的特性，因此，它们以同样的方式为客户提供最优化的系统产品，使用了相同的核心控制系统和I/O连接，以及同样的系统结构。

第三种类型的SKAI2平台，是一个集成多个逆变器的系统。这些系统也被封装在一个水冷式、IP67防护等级的壳体中，通过CAN总线和车辆的主控制器通讯。信号接口具有模拟和数字I/O，允许连接多种传感器，如温度传感器和旋变信号的输入。一个典型的多逆变器系统包括一个三相40kVA有源前端整流器、一个三相20kVA驱动逆变器、一个三相10kVA驱动逆变器和一个14V/300A或28V/165A的DC/DC转换器。（见图3和图4）。

图3一个典型多逆变器系统的拓扑结构

图4SKAI2高集成度多逆变器系统