测评

电动汽车的DC-DC变换器宛若心脏将220V的强大力量转化为24V的细腻精华供其运行

导语:今日我们将探讨小三电中的一款车载DC/DC变换器。车载DC-DC转换器,我们从产品和系统的角度来看待其在新能源汽车中的作用,如下图所示,是欣锐科技生产的DC-DC转换器,欣锐科技与富特并列为OBC和DC-DC领域的领头企业;在传统燃油汽车中,低压发电机总成负责给车载12V或24V低压电池充电,并为整车提供所有的低压供电;而在新能源汽车中,发动机被替代成了高效率的DC-DC转换器,它从车辆动力电池(400V/800V)抽取能量,为车载12V或24V低压电池充电,并为整车提供全部的低压供電。

产品特性:技术平台:G5/G6 输入电压:30V~1500V 输出电压:12V/24V/36V/48V 功率范围:800W~6kW 转换效率:96%+ 2

产品指标:

功率等级:

随着不同等级的车辆配置差异较大,导致14伏系统动态功率需求变化。

按照模块化开发理念选择不同的功率等级以匹配不同等级的车辆,

经过电子平衡后,现在一般是以较大功率去覆盖不同平台。

转换效率:

效率是一个极重要目标,对于整个单元散热方式以及寿命有决定性影响。

评价效率时通常采用与输出电流对应的一条效率曲线来表征。

容积重量功耗密度:

部件一体化设计,对于部件体积和重量都有严格要求,

都装入大的系统内,设计要求比较高;目前主流是集成式设计,以提升功耗密度减少体积。

散热方式:

与其他大部分功耗电子设备一样,在2千瓦左右等级上,有主动风冷液冷两种散热方式可选。

成本:

部件成本要求非常严格,所以后面全桥这样的拓扑结构所需MOSFET数量较多,也会被放弃掉。

3 车载变频器拓扑

之前介绍了充当桩里面使用到的变频模块时,对PFC及变频母板拓扑做了深入介绍。对于这些类型的心理原理也类似,如下材料来自浙江大学王正仕教授,在21世纪网络上的专题演讲中针对不同拓扑及其优劣势进行了详细分析。TI公司基于C2000微控制器系列参考设计采用的是移相全桥加同步整流拓扑,而ST公司基于ASIL-D安全认证MCU SPC58NN84E7同样也是这个拓扑结构。图片来源分别是德州仪器官网和ST Automotive公众号发布内容。在北汽的小三合一主芯片清单中,可以看到主要包含了一些关键组件。而广汽(富特)制定的拆机照片则展示了一款输入220vdc到480vdc、输出15vdc至220a水冷型变频设备,其主控芯片采用的是TI公司TMS320F280049微处理单元。此外,这款设备还具有良好的转换效果,同时具备足够强大的耐用性,为用户带来了更佳使用体验。