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揭秘電動汽車中直流鏈路電容器的奧秘(上)

發(fā)布時間:2024-10-29 責任編輯:lina

【導讀】直流鏈路電容器在功率轉換器中扮演著中間緩沖器的角色,連接著輸入源與輸出負載,適應不同的瞬時功率、電壓和頻率。在電動汽車(EV)領域,它們不僅有效抵消逆變器、電機控制器及電池系統(tǒng)中電感的影響,還充當濾波器,為電動汽車子系統(tǒng)提供保護,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換器中扮演著中間緩沖器的角色,連接著輸入源與輸出負載,適應不同的瞬時功率、電壓和頻率。在電動汽車(EV)領域,它們不僅有效抵消逆變器、電機控制器及電池系統(tǒng)中電感的影響,還充當濾波器,為電動汽車子系統(tǒng)提供保護,抵御電壓尖峰、浪涌及電磁干擾(EMI)的侵害。


揭秘電動汽車中直流鏈路電容器的奧秘(上)圖1:電力轉換系統(tǒng)中直流鏈路電容器的常見用途(來源:可靠電力電子中心1)


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

請查看圖2中的車載充電器(OBC),它承擔著為牽引蓄電池充電的重要任務。在OBC內部,包含了以下組件:

? AC/DC轉換器利用整流和功率因數校正(PFC)技術,將電網中的交流電(AC)高效地轉換為直流電(DC)。
? 用于能量緩沖的中間直流鏈路電路。
? 下一級的DC/DC轉換器負責調節(jié)所產生的直流電壓,確保為電池提供精準的直流電平。


揭秘電動汽車中直流鏈路電容器的奧秘(上)圖2:OBC交流/直流級簡化方框圖示


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
? 低等效串聯電阻(ESR):<1.5mΩ
? 高均方根(RMS)電流容量
? 具備高機械堅固性

為了滿足大電容值的需求,通常需要采用多個電容器或電容器陣列。在此類應用中,樓氏電容事業(yè)部強烈推薦使用高性能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,因此常見的電路布局是將多層陶瓷電容器(MLCC)與其他電容器技術并聯,以達到這一要求。

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

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