Metodologia per la modellazione, l'analisi termica e la simulazione di moduli di potenza dell'inverter basati su dispositivi SiC MOSFETs, con conseguente valutazione del sistema di raffreddamento per veicoli elettrici (EV) ed ibridi (HEV)

I benefici dei dispositivi SiC MOSFETs, rispetto ai Si IGBTs, tra cui la pi๠alta frequenza di switch ammissibile, la maggiore densità  di potenza, la pi๠elevate temperatura operativa e la minore dissipazione di energia dovuta allo switch, sono la dimostrazione che inverter pi๠efficienti, possono essere progettati anche per il settore automobilistico, rispetto a quelli attualmente utilizzati. Dopo una valutazione preliminare dell' impatto della tecnologia dei semiconduttori sull'inverter, l'adozione di quest'ultima nei veicoli ਠstata investigata. Per integrare con successo la tecnologia, sono stati effettuati degli studi termici e l'analisi del sistema di raffreddamento. La tesi riguarda l'introduzione di moduli di potenza basati su transistors SiC MOSFETs in un inverter dedicato alla trazione, grazie a simulazioni termiche e alla progettazione di un sistema di raffreddamento per veicoli elettrici, capace di garantire temperature ottimali di funzionamento, in un range limitato al di sotto della massima temperatura consentita. Inoltre, la possibilità  di progettare un sistema di raffreddamento in un veicolo ibrido, capace di rimuovere il circuito di raffreddamento dedicato esclusivamente all' unità  di elettronica di potenza (PCU) e usare solo il circuito di raffreddamento principale utilizzato dal motore termico, al fine di ridurre masse, pesi e costi ਠstato investigato. Durante questa fase, differenti geometrie del cooling plate con le rispettive prestazioni sono state prese in considerazione. In conclusione, una metodologia per simulare con la verifica delle temperature finali nei semiconduttori, i moduli di potenza combinati con il cooling plate, durante condizioni di guida reali e cicli guida normati, coprendo diversi livelli di simulazione (simulazione elettrica dei dispositive, simulazione del sistema veicolo e simulazioni CFD 3D), ਠstata sviluppata interfacciando il tutto.