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トヨタ さらに燃費向上 次世代のハイブリッド技術 SiCパワー半導体インバーター搭載車の公道試験開始

2015年1月30日

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トヨタ インバーターにSiCパワー半導体を使用したカムリ・ハイブリッド

インバーターにSiCパワー半導体を使用したカムリ・ハイブリッド

2015年1月29日、トヨタはSiCパワー半導体の実用化に向けた取り組みの一環として、ハイブリッド車などのモーター駆動力を制御するパワーコントロールユニットに開発中の新素材SiCパワー半導体を搭載したカムリ・ハイブリッドの試作車を開発。2月初めから約1年間、豊田市を中心に公道での走行試験を行なうと発表した。

ハイブリッド車やFCV車のパワーコントロールユニット(PCU)は、走行時はバッテリーの電力をモーターに供給、減速時は回生した電力をバッテリーに充電するなど、ハイブリッドなどの電力利用で重要な役割を担っている。

そのPCUに使われているパワー半導体は発熱し、車両全体の電力損失の約20%を占めている。パワー半導体の高効率化、電流を流す時の抵抗を低減することが燃費向上には不可欠だ。今回開発したカムリ試作車は、PCU内の昇圧コンバーターおよびモーター制御用インバーターに、SiCパワー半導体を搭載している。

トヨタ インバーターにSiCパワー半導体を使用したカムリ・ハイブリッドトヨタ インバーターにSiCパワー半導体を使用したカムリ・ハイブリッド

公道走行試験では、走行速度や走行パターン(高速走行、市街地走行、渋滞等)、外気温など様々な走行条件でのPCU内の電流、電圧などのデータを取得し、現状のシリコン半導体と比べ、新素材のSiCパワー半導体搭載による燃費向上効果を検証していくとしている。

また2015年1月9日から、豊田市内の路線バス(とよたおいでんバス「豊田東環状線」)として営業運行している燃料電池バス(FCバス)でも、FCスタックの電圧を制御するFC昇圧コンバーターにSiC ダイオードを搭載しており、走行データを取得し、燃費向上効果を検証する。

今回、カムリ試作車とFCバスに搭載したSiCパワー半導体は、国家プロジェクトのNEDOの委託により技術研究組合「次世代パワーエレクトロニクス研究開発機構」(FUPET)の成果の一部である高品質なSiCウェハー技術を採用している。

 

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