眾所周知，特斯拉是電動汽車和技術開發的領跑者。特斯拉Model 3 電動汽車主驅逆變器率先應用碳化硅(SiC) MOSFET，開啟了EV動力總成設計的新篇章。其后續車型Model S Plaid 和 Model Y都延續了Model 3的技術路線，在主驅逆變器設計中使用碳化硅(SiC) MOSFET。

最新發布的 Model Y電動汽車中配備了最新的第四代主驅逆變器，它融合了許多設計改進和創新，該車型生產于美國德州的Giga Factory，還可能是上海工廠。

感謝Ingineerix Sandy Munro先生的對 Model Y的拆解工作，讓我們能一覽其中的工程之美。

基于有限的公開信息和我們的理解，本文將比較Model Y和Model 3車型，并列舉在主驅逆變器上的主要設計改進和創新。

Specifications

Main Electronic Components

Model Y and Model 3 Drive Units

Model Y的第四代驅動單元在外觀上與Model 3相同

Motor Winding Comparison

Resolver and Bearing

兩者都使用旋轉變壓器進行轉子位置傳感，但Model Y 不再使用軸承電流彈簧。

Rotor Structure

Model Y Inverter Box

使用一體成型的連接器外殼，降低成本

Traction Drive Unit

Model-Y Drive Unit的主要改進：

不再使用泄放電阻（可能使用電機繞組對母線電容放電）

使用本地隔離偏置為柵極驅動器電路供電，以降低噪聲和柵極驅動串擾

使用集成的磁通門電流檢測電路（以減小尺寸和成本）

當 SiC MOS 短路時，使用支柱驅動執行器來斷開電機繞組

Model S Plaid Inverter Board

Current Sensing Difference

Model Y Inverter Output Breaking for Safety Reason

一旦SiC MOS短路失效，DSP將發出命令來激活執行器，來推動且斷開逆變器輸出端子，以防止電機繞組短路。當端子斷開后，保險絲將承受所有電流，并安全無電弧熔斷。端子斷開以防止在高速運行時，前置電機被抱死，導致汽車失控。

SiC MOSFET Temperature Sensing

用紅外傳感檢測SiC MOSFET的溫度

Bus Bar Connections

SiC MOSFET ParallelConnection

2022 Tesla Model 3 Recall

特斯拉于 2022 年 4 月 7 日發布召回生產日期在2019年1月11日至2022年1月25日期間的部分進口及國產Model 3電動汽車，共計127785輛（其中進口Model 3汽車34207輛，國產Model 3汽車93578輛）。

這批車輛因逆變器故障而被召回，根據國家市場監督管理總局網站公布的說明是：“本次召回范圍內車輛的后電機逆變器功率半導體元件可能存在微小的制造差異，其中部分車輛使用一段時間后元件制造差異可能會導致后逆變器發生故障，造成逆變器不能正常控制電流。此故障發生在車輛處于停車狀態時，會導致車輛無法啟動；此故障發生在車輛行駛狀態時，會導致車輛失去行駛動力，極端情況下可能增加車輛發生碰撞的風險，存在安全隱患。”

目前尚不確定該故障僅來自于半導體的問題，或系統設計問題，亦或兩者兼而有之。據我們推測，很可能兩者兼而有之。因為有證據顯示，過長的“齒”漏感可能會增加逆變器故障風險（請參考以下發表在 EET China 的技術分析資料）。

然而上述“功率器件故障”的問題大概率已在 Gen-4 驅動單元上得到解決。

審核編輯 ：李倩