1 머리말

트랙션 인버터는 EV(전기차) 드라이브트레인 시스템의 핵심입니다. 따라서 인버터는 전 세계 EV의 도입을 증가시키는 데 필수적인 역할을 합니다. 트랙션 모터는 배터리 또는 제너레이터에서 AC 전원으로 DC 전력을 변환하여 영구 자기 기계(PMSM), 인덕션 모터(IM), 외부 자극 동기 모터(EESM) 및 스위치 자기 저항 모터(SRM)와 같은 트랙션 드라이브 모터에 전원을 공급함으로써 탁월한 토크와 가속을 제공합니다. 또한 트랙션 인버터는 모터의 회수 에너지를 변환하여 차량이 타력 주행하거나 제동하는 동안 배터리를 충전합니다.

트랙션 인버터의 성능 측정 시 고려해야 할 몇 가지 주요 설계 우선 순위와 장단점이 있습니다.

• 기능 안전 및 보안 – 기능 안전 설계는 일반적으로 안전 진단, 시스템 수준 고장 모드 및 효과 분석, 고장 모드, 영향 및 진단 분석, 하드웨어 보안 모듈(HSM)을 포함하는 ISO 26262 또는 e-안전 차량 침입 방지 애플리케이션 프로세스를 따릅니다.
• 무게 및 전력 밀도 – 와이드 밴드갭 스위치 및 파워트레인 통합은 고전력 밀도 인버터 설계를 가능하게 하는 핵심 기술입니다. 예를 들어 2025년까지 미국 시장에서 100kW/L과 같은 OEM의 인버터 전력 밀도 목표를 달성하게 됩니다. SiC를 사용하면 800V DC 버스 전압이 가능하며, 전류 정격 및 와이어링 하니스가 감소합니다. 빠른 제어 루프를 갖춘 MCU를 사용하면 DC-DC 컨버터에 통합된 인버터와 같은 고속, 경량 모터 및 파워트레인 통합을 사용할 수 있습니다.
• 효율성 - 시스템 효율에는 회생 제동 모드에서 트랙션 인버터 효율, 모터 효율 및 인버터 효율이 포함됩니다.
• 성능 및 안정성 - 인버터 시스템의 성능은 모터 토크 제어, 전류 감지 루프 및 모터 토크 과도 응답을 통해 측정됩니다. 신뢰성에는 전력 모듈 안정성, 모터 안정성, 절연 등이 포함됩니다.
• 시스템 비용 – 전기 장비 및 와이어링 하니스와 별도로 주요 구성품에는 다음이 포함됩니다.
  • EMI 필터
  • DC 링크 커패시터
  • 버스 바
  • MCU와 제어 전자장치
  • 전원 모듈 및 구동 단계 전자 장치
  • 전류 센서
  • 인버터 하우징 및 냉각