토요타 자동차는 21일 (주)덴소, (주)토요타 중앙연구소와 공동으로 새로운 소재인 SiC(실리콘 카바이트 : 실리콘과 탄소의 화합물 )에 의한 파워 반도체를 개발했다고 발표했다.
이 파워 반도체는 하이브리드 차 등의 모터 구동력을 제어하는 파워 컨트롤 유닛(Power Control Unit )에 채용할 예정이며 향후 1년 이내에 일반도로에서의 주행 실험을 시작할 예정이다.
현재의 실리콘 파워 반도체와 비교해서 토요타 하이브리드 모델의 연비는 10%까지 대폭 향상 되고 PCU는 1/5 크기로 소형화를 목표로 한다고 토요타측은 설명했다.
PCU는 주행 시에는 배터리의 전력을 모터에 공급함으로써 속도을 제어하고 감속 시에는 재생한 전력을 배터리에 충전하는 등 하이브리드 기술의 전력 이용에서 중요한 역할을 담당하고 있다.
중요한 구실을 하는 만큼 PCU는 하이브리드의 차량 전체 전력 손실의 약 20%를 차지하고 있다. 파워 반도체의 고효율화, 즉 전류를 흘려 보낼 때의 저항을 감소시키는 것은 연비 향상의 핵심 기술중의 하나다.
토요타는 이번에 공동 개발한 SiC 파워 반도체를 채용한 PCU를 HV의 시험제작차에 탑재하고 테스트 코스에서 실시한 주행 실험에서 5%가 넘는 연비 향상을 확인했다. 토요타는 고효율화를 진행시켜 장기적으로 10%의 연비 향상을 목표로 하고 있다.
이번 기술은, 5월 21일일부터 23일까지 3일간 요코하마시의 파시피코 요코하마에서 개최 되는 '사람과 자동차의 테크놀로지전 2014'에 출품될 예정이다.
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실리콘 파워 반도체를 채용한 현재의 PCU(왼쪽)와 SiC파워 반도체를 채용한 향후의 PCU.
