軌道交通車輛表現(xiàn)出多樣化的發(fā)展態(tài)勢，在運(yùn)營狀態(tài)方面可以劃分為干線機(jī)車、城市軌道車輛、高速列車等類型，而城市軌道車輛與高速列車構(gòu)成了未來軌道交通發(fā)展的重要推動(dòng)力。

功率半導(dǎo)體器件在軌道交通車輛上被大量采用，其中牽引變流器、輔助變流器、主輔一體變流器、電力電子變壓器和電源充電機(jī)等均需要采用碳化硅器件。

其中牽引變流器作為動(dòng)車組大功率交流傳動(dòng)系統(tǒng)中的核心設(shè)備，在軌道交通牽引變流器中采用碳化硅器件可以大大地發(fā)揮碳化硅器件的高溫、高頻及低損耗特性，從而提高了牽引變流器設(shè)備效率，滿足了軌道交通大容量、輕量化及節(jié)能型對牽引變流器設(shè)備應(yīng)用要求，增強(qiáng)了系統(tǒng)整體效能。

在2012年含碳化硅SBD混合碳化硅功率模塊就開始商用于東京地鐵銀座線37輛列車上，列車牽引系統(tǒng)節(jié)能效果顯著提高、電動(dòng)機(jī)能量損耗顯著降低、冷卻單元也小型化；

在2014年日本的小田急電鐵新通勤車輛裝備的三菱電機(jī)3300V/1500A全碳化硅功率模塊逆變器，使得開關(guān)損耗下降55%，體積及重量下降65%、電能損耗下降20%~36%。

軌道交通碳化硅功率器件的比例預(yù)測：

數(shù)據(jù)來源：CASA

與其他電力電子器件相比，電力系統(tǒng)需要更高的電壓、更大的功率容量以及更高的可靠性。

碳化硅器件突破了硅基功率半導(dǎo)體器件在大電壓、高功率與高溫度上的局限性，并帶來高頻率、高可靠性、高效率、低損耗的特殊優(yōu)點(diǎn)。

在固態(tài)變壓器、柔性交流輸電、柔性直流輸電、高壓直流輸電以及配電系統(tǒng)在應(yīng)用中促進(jìn)了智能電網(wǎng)發(fā)展與轉(zhuǎn)型。

除此之外，碳化硅功率器件還已經(jīng)在風(fēng)力發(fā)電、工業(yè)電源以及航空航天等行業(yè)取得了成熟的應(yīng)用。




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