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揭秘電動(dòng)汽車(chē)中直流鏈路電容器的奧秘(上)

發(fā)布時(shí)間:2024-10-29 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】直流鏈路電容器在功率轉(zhuǎn)換器中扮演著中間緩沖器的角色,連接著輸入源與輸出負(fù)載,適應(yīng)不同的瞬時(shí)功率、電壓和頻率。在電動(dòng)汽車(chē)(EV)領(lǐng)域,它們不僅有效抵消逆變器、電機(jī)控制器及電池系統(tǒng)中電感的影響,還充當(dāng)濾波器,為電動(dòng)汽車(chē)子系統(tǒng)提供保護(hù),抵御電壓尖峰、浪涌及電磁干擾(EMI)的侵害。


直流鏈路電容器在功率轉(zhuǎn)換器中扮演著中間緩沖器的角色,連接著輸入源與輸出負(fù)載,適應(yīng)不同的瞬時(shí)功率、電壓和頻率。在電動(dòng)汽車(chē)(EV)領(lǐng)域,它們不僅有效抵消逆變器、電機(jī)控制器及電池系統(tǒng)中電感的影響,還充當(dāng)濾波器,為電動(dòng)汽車(chē)子系統(tǒng)提供保護(hù),抵御電壓尖峰、浪涌及電磁干擾(EMI)的侵害。


揭秘電動(dòng)汽車(chē)中直流鏈路電容器的奧秘(上)圖1:電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中直流鏈路電容器的常見(jiàn)用途(來(lái)源:可靠電力電子中心1)


1:[http://vbn.aau.dk/files/152271344/reliability_of_capacitors_for_dc_link_... ]

請(qǐng)查看圖2中的車(chē)載充電器(OBC),它承擔(dān)著為牽引蓄電池充電的重要任務(wù)。在OBC內(nèi)部,包含了以下組件:

? AC/DC轉(zhuǎn)換器利用整流和功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù),將電網(wǎng)中的交流電(AC)高效地轉(zhuǎn)換為直流電(DC)。
? 用于能量緩沖的中間直流鏈路電路。
? 下一級(jí)的DC/DC轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的直流電壓,確保為電池提供精準(zhǔn)的直流電平。


揭秘電動(dòng)汽車(chē)中直流鏈路電容器的奧秘(上)圖2:OBC交流/直流級(jí)簡(jiǎn)化方框圖示


DC鏈路電容器Cbulk 被巧妙安置在整流器與DC/DC轉(zhuǎn)換器之間。其卓越特性包括:

? 高直流電壓額定值:300V至500V
? 超大電容:200μF至1500μF
? 工作溫度范圍:-40°C至+250°C
? 低等效串聯(lián)電阻(ESR):<1.5mΩ
? 高均方根(RMS)電流容量
? 具備高機(jī)械堅(jiān)固性

為了滿(mǎn)足大電容值的需求,通常需要采用多個(gè)電容器或電容器陣列。在此類(lèi)應(yīng)用中,樓氏電容事業(yè)部強(qiáng)烈推薦使用高性能StackiCap 1812-4040 250V-1.2kV 100nF-5.6μF X7R系列電容器2,此外,直流鏈路電容器還需具備處理兩倍線路頻率的能力,因此常見(jiàn)的電路布局是將多層陶瓷電容器(MLCC)與其他電容器技術(shù)并聯(lián),以達(dá)到這一要求。

2:[https://www.knowlescapacitors.com/Products/Capacitors/SMDCap/High-Std-Voltage/StackiCap]

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