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EV用800V逆变器的功率模块的绝缘结构，获得日本全国发明表彰“内阁总理大臣奖”

盖世汽车快讯忻文 2022-06-09 07:18:16

图1 开发的EV800V逆变器（左）和双面冷却功率模块（右）

株式会社日立制作所（以下简称日立）和日立安斯泰莫株式会社（以下简称日立安斯泰莫）此次以电动汽车（以下简称EV）用逆变器的功率模块绝缘结构的相关专利（专利第6200871号），获得令和4年度（2022年度）的日本全国发明表彰“内阁总理大臣奖”。该发明在科学技术方面有突出的进步，并且取得了显著的实施效果，因此获得此次奖项。

日本全国发明表彰于1919年创立，旨在通过表彰在日本发明、设计或设计的创作者以及在发明的实施和奖励方面有功绩的研究者、科学家，从而促进科学技术的进步和产业的发展。

EV用逆变器的高电压化，有助于提高EV的加速性能和快速充电。此次新设计的用于逆变器的功率模块的绝缘结构，兼顾了高绝缘耐压和散热性能。由此，通过将逆变器从以往的400V转化为800V的高电压，实现小型化和高输出功率，能够提高加速性能和实现快速充电。

日立和日立安斯泰莫今后也将通过逆变器等关键部件的技术创新，促进EV的普及，为实现碳中和社会做贡献。

另外，表彰仪式将于6月30日（星期四）在东京大仓酒店举行。

■ 内置中间导体的绝缘树脂结构

功率模块中使用的树脂绝缘片，将搭载了作为热源的功率半导体的导体板和散热片粘结，除了“绝缘性”和“散热性”之外，还需要具备承受热膨胀差引起的热应力的高“粘接性”。但是，为了提高“绝缘性”，如果加厚绝缘片，“散热性”就会下降。因此，按照以往的设想，很难同时实现这三个功能。

本发明通过在以往的树脂绝缘片的中央内置一个作为浮游导体的中间导体，将施加在绝缘层上的电压分割成低电压，这样就可以在不使绝缘层的组成变更和绝缘片变厚的情况下提高绝缘耐压性。由此，在维持“粘接性”的同时，也实现了“绝缘性”和“散热性”（图2）。