ポルシェ、ジャガー、テスラのBEV用インバーター技術：福田昭のデバイス通信（412） 2022年度版実装技術ロードマップ（36）（2/2 ページ）

今回は、電気自動車（BEV：Battery Electric Vehicle）に不可欠の電子ユニットである「インバーター」について解説する。

[福田昭，EE Times Japan]

「Taycan」「i-Pace」「Model 3」のインバーター技術

　「Taycan」のインバーターは、モーター側面の上に搭載してある。入力側は800Vという極めて高いバッテリー出力電圧（通常の電気自動車用バッテリーの出力は300V〜400V）を扱うため、絶縁耐圧の高い構造を備える。インバーターの厚みは約100mmと、絶縁耐圧を考慮するとかなり薄い。入力フィルター用コンデンサーと平滑コンデンサーには汎用部品を選択しており、複数のコンデンサーを並列接続する。放熱には水冷を採用しており、入力フィルター、パワーモジュール（1相当たり2並列×3）、平滑コンデンサー（一部）の順に冷却水が流れる。なお800Vと高い電圧を仕様に決めたのは、充電時間の短縮が目的である。

　「i-Pace」のインバーターは、モーター側面の上に搭載する。厚みは83mmとかなり薄い。平滑コンデンサーに中国製のカスタム品を採用してコンデンサーを小さくしている。またコンデンサーは水冷される。電気系のレイアウトはU字状に曲がって配置されており、かなり複雑だ。「Taycan」と「Model 3」のインバーターは電気系が直流入力コネクターから交流出力コネクターまで直線状にレイアウトしてあるのと、対照的である。

インバーター技術の比較表［クリックで拡大］ 出所：JEITA　Jisso技術ロードマップ専門委員会（2022年7月7日に開催された完成報告会のスライド）

　「Model 3」のインバーターは、モーターの回転軸に対して垂直方向に搭載してある。モーター、減速機、インバーターを一体化した機電一体モジュールにすることで、筐体を小さく軽くした。パワーモジュールにはSiCデバイスを採用した。車載用インバーターにSiCデバイスを採用するのは、これが初めてだとみられる。パワーモジュールには2枚のSiCチップを搭載した。

インバーターのパワーモジュール外観とその特徴。左は「Model 3」、右上は「i-Pace」、右下は「Taycan」のパワーモジュール［クリックで拡大］ 出所：JEITA　Jisso技術ロードマップ専門委員会（2022年7月7日に開催された完成報告会のスライド）

　なお、これらのインバーターの分解写真と詳しい分析結果をロードマップ本体に掲載している。ご興味のある向きは参照されたい。

⇒（次回に続く）

⇒「福田昭のデバイス通信」連載バックナンバー一覧