技術拆解｜現代Ioniq 5的逆變器拆解

G9出來以後，對於800V的討論比較多，從價值量來看，主要變化的單元是SiC模組、400/800V 升壓電路，還有薄膜電容的設計

（耐壓變化之後的絕緣處理）

。我想透過日韓兩國技術Geek的拆解來給大家做一個展示。

在下圖這個全碳化矽逆變器，主要的部件圍繞HybridPACK 驅動模組

（FS03MR12A6MA1B / Infineon）

，並且在400V DC輸入充電的情況下，逆變器使用電機的電感作為升壓斬波器進行升壓。

▲圖1。Ioniq 5的逆變器概覽

備註：我在想後續是不是也做一些拆解和解析的影片，這個需要實物，需要和朋友們一起想想辦法。

Part 1

整個逆變器的系統拆解

這個逆變器的設計，基本和大家知道的差不多。唯一有些變化的主要是800V的系統。下圖2是主要的部件概覽：控制板在背面，主要包括薄膜電容、SiC模組，驅動板、放電板、母線排、高壓接觸器、電流感測器總成和連線端子。

▲圖2。主要的器件概覽

下面是控制板，基本這個逆變器的設計和我們看到的IGBT的400V逆變器總的電氣構架是非常相似的。逆變器的控制部分是獨立在外的，我覺得也有可能是考慮EMC干擾的問題，SiC驅動部分和SiC模組也是儘可能靠近，控制板和SiC驅動板用一根排線來進行連線。這個逆變器設計中採用傳統的分離的辦法在逆變器本身的電氣和電子設計中，這個逆變器設計是採用經典的設計思路，主要的創新還是在400V升壓這個點上。

▲圖3。逆變器的控制板

下面這個圖，是電流感測器總成和高壓接觸器的部分，這裡的絕緣都用了絕緣紙。

▲圖4。電流感測器總成和高壓接觸器

圍繞這個模組，有很多展開的點，我們這裡暫不展開，等有時間了我們重點來說一下下英飛凌的SiC在這個逆變器中的設計。目前不同的拆解機構對SiC模組的分析深度不一樣，我覺得這裡面還是大有文章可做的。

▲圖5。逆變器的SiC模組

Part 2

設計原理

從原理來看，Ioniq 5 是透過電機逆變器和電機結合組合成升壓系統進行升壓 這裡主要包括一個高壓接觸器，電機抽出來的連線端子配合輸入端的電容，這幾個部件所構成的這個系統方案和比亞迪的設計比較相似。

▲圖6。Ioniq 5 逆變器的設計原理

我們注意到，這裡面其實除了Y電容之外，有400V母線的薄膜電容

（用來做升壓）

和800V薄膜電容，用來做濾波。

▲圖7。主要的連線分割槽示意圖

這個薄膜電容，起到的作用不僅僅是電容，透過掃描可以發現，這其實是一個電容和母線排的複合產品。把400V、800V，SiC模組的6路輸入的PN兩個端子都放在裡面了。

▲圖8。薄膜電容的設計

這是我做的初步總結，這個後驅系統的SiC逆變器設計上還是很有想法的。

▲圖9。整個設計的特點

小結：也沒太多說的，可能對著影片去解析這些部件更帶勁吧（這也是為什麼最近在嘗試影片化）。目前大部分企業在設計400V到800V的升壓電路，參考這種設計的可能性比較大。實際大批次用下來效果還是很不錯的。