電動汽車dcdc變換器拆解工作原理圖

2023-08-09 11:17:26 來源:電力電子技術與應用

今天介紹小三電里面的車載DC/DC變換器。

車載DCDC變換器


(資料圖片)

????我們還是老習慣,從產品/系統角度先看DC/DC變換器及在新能源汽車的作用

如下圖,是欣銳科技的DC/DC變換器,欣銳科技和富特,是OBC和DC/DC的領頭企業;

燃油汽車中均配置有一個低電壓發電機總成,其功能是給車載12V或24V低壓電池充電,并為整車提供全部的低壓供電; 新能源汽車中,發電機則替換成了DC/DC變換器,它從車載動力電池(400V/800V)取電,給車載12V或24V低壓電池充電,并為整車提供全部的低壓供電。

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產品特性:

技術平臺:G5/G6

輸入電壓:30V~1500V

輸出電壓:12V/24V/36V/48V

功率范圍:800W~6kW

轉換效率:96%+

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車載DC/DC變換器指標

DC-DC的部件主要有以下的技術指標:(整理自芝能汽車)

功率等級:不同等級的車輛,往往在配置上存在非常大的差異,導致14V系統的動態功率需求變化。按照模塊化開發的理念,選擇不同的功率等級,來匹配不同等級的車輛,經過電氣平衡之后,現在一般都是以較大功率的去覆蓋不同平臺。

轉換效率:效率是個極重要的目標,決定了整個單元的散熱方式,也決定了整個部件的壽命,評價效率的時候,往往采用與輸出電流對應的效率曲線來表征。下圖下半部分是不同單元的損耗情況;

容積&重量&功率密度:部件一體化的設計,目前對于部件的體積和重量都有著苛刻的要求,都裝在大的系統內,設計要求比較高;目前主流是DC/DC和OBC,或者DC/DC和OBC,PDU做集成,提升功率密度,減少體積;

散熱方式:同大部分功率電子部件一樣,在2KW左右的等級上,有主動風冷和液冷兩種方式

成本:部件的成本要求非常嚴格的,所以后面全橋這樣的拓撲結構所需要的MOSFET較多,也會被人放棄掉

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車載DC/DC變換器拓撲

之前介紹充電樁里面DCDC模塊時候,對PFC及DCDC電源拓撲有深入介紹 傳送門:大功率充電樁系列 車載DCDC,功率雖然小一點,但是原理是類似的,如下材料來自浙江大學電氣工程學院王正仕,在21世紀電源網的專題演講,針對不同拓撲及對應優劣勢有做介紹

TI基于C2000的參考設計,采用了上面移相全橋+同步整流的;ST基于ASIL-D級別MCUSPC58NN84E7的3KW DC/DC也是這個拓撲

圖片來源德州儀器官網

圖片來源ST Automotive公眾號

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北汽三合一(小三電)主芯片清單

北汽小三電合一 主器件清單

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廣汽(富特)車載DC/DC拆機照片

摘自驅動視界公眾號,是富特給廣汽的DC/DC變換器

輸入電壓200VDC~480VDC,輸出電壓12~15VDC,輸出電流0~220A,采用水冷的方式,主控芯片采用的TI公司的C2000 TMS320F280049;

編輯:黃飛

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