9/26 ＥＶ電動化モビリティの高電圧絶縁評価技術の基礎と実例

兵庫県立大学 名誉教授　永田 正義　氏

＜主な専門・ご活動・受賞など＞
・電気学会　フェロー
・IEC国際規格第55委員会（巻線関係）、現委員長
・電気学会Ａ部門論文誌　前編修長
・電気学会技術調査専門委員会「インバータ駆動モータ絶縁評価法」　前委員長
・電気学会技術調査専門委員会「テーラーメイドによるコンポジット絶縁材料開発の進展と応用」　委員
・電気学会技術調査専門委員会「パワーモジュールの電気絶縁信頼性」　委員
・実用的インバータ駆動モータ絶縁評価法、平成30年度電気学会・技術報告賞受賞
・関連テーマでの講演、執筆多数

　世界中の脱炭素戦略の中心がモビリティの「電動化」であり、現在、電気自動車（EV）販売で熾烈な競争が行われている。xEV関連のバッテリー、車載モータ、インバータ、電子機器、ワイヤーハーネスなどの各主駆動系・電装部品において、高出力化、軽量化、小型化、高効率化に向けた高電圧化と高周波化が進んでいる。消費電力軽減と制御性向上のための高速スイッチングが実現できる先進SiC半導体パワーデバイスの実装化が加速している。高速充電のためにバッテリーが高電圧化され、今やモータの駆動電圧が800V仕様（今後はさらに昇圧が予想）になって来ている。さらに、充電器やバッテリーからの電圧変換のための高耐電圧性のDC-DCコンバータも必要とされている。これらの800Vアーキテクチャー採用により、EMC（サージ）、熱と電気的絶縁性の問題がより厳しくなり、その対策のためのマネジメント、品質の信頼性評価法が最も重要な技術となっている。各要素部品の温度の急上昇は絶縁性能を著しく低下させ、サージが重畳する高いインパルス電圧によって部分放電や沿面放電が発生し易くなる。絶縁材料の劣化や放電発生のメカニズムを十分理解をした上で各種樹脂材料の開発と応用がポイントである。

　本講演では、モータ巻線、パワーモジュールの基板材料と封止材、パワーコントロールユニット（PCU）等の回路基板、バスバー、バッテリーパッケージ、等々に関する高電圧絶縁技術の基礎から徹底解説し、原理から理解することでそれらの高品質な絶縁設計と信頼性評価法を習得することを目的としている。また、自社開発の高機能な樹脂素材をEV/HEVの構成部品に適応する場合、その特性の計測技術について分かり易く解説する。

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