2024年度800V配Sic对于驱动电机绝缘系统的挑战？

800V平台配合SiC模块应用后，除了平台电压提升外，开关频率、尖峰电压、dv/dt都提升很明显，故对驱动电机绝缘系统提出了很大的挑战。

绝缘方面有两个方案：I型的绝缘系统、II型绝缘系统。

如果设计做I型的绝缘系统，对于电压波形参数的变化影响不大，但是要确保做出来的结构能满足I型绝缘系统的要求，需要提高系统的PDIV，保证在运行生命周期内不发生局部放电。需要考虑测试与实际运行的差异、高温、老化后、低气压等等条件下的PDIV衰减，技术方面还是难度系数比较大。

如果设计做II型绝缘系统，就要重点考虑电压波形的参数了，这个时候就需要做电热老化来进行评定。

在一定频率区间内，开关频率和耐电晕寿命是线性的关系，越高寿命越短。

电压的话，也是越高绝缘寿命越短，这个系数根据每个结构设计也有差异。

另外，电压平台提升，还要注意绝缘配合，电气间隙和爬电距离都需要关注。

上文提到了I型和II型的绝缘系统，具体定义：以绝缘系统在运行的生命周期内发不发生局部放电为界定，没有局部放电则是I型，有局部放电则为II型。

I型为了保证没有局部放电，所以需要提升系统的PDIV，包括对地绝缘、相间绝缘、匝间绝缘等，则需要将绝缘层做厚或者降低绝缘介质的相对介电常数(可以理解:PDIV和绝缘厚度正相关，和相对介电常数反相关)，这也是目前市面上，各家在做800V平台电机的时候，除了加厚绝缘层外，选用低介电的材料的原因之一。比如电磁线，选用PI甚至低介电PI，对提高PDIV就有一定帮助。绝缘介质厚度厚了后，铜满率下降，而且成型工艺难度增大，成本也不低。

II型允许有局部放电，理论上可以将绝缘层做的更薄。但是寿命评定难度比较大，需要进行大量的测试。现在由于实际运行数据不多，很难进行精确的等效。而且800V电压波形参数提高了很多，想采用电热老化对绝缘结构进行评估，试验设备的资源也不是特别多。

虽然800VSic方案对于驱动电机的绝缘系统挑战很大，但逐步也有不少量产的产品应用在新能源汽车上，因此绝缘系统方案也会随之更加成熟。

挑战永远与机遇共存，加油吧工程师们。