混合動力電動汽車 (HEV) 采用高壓電池組作為替代電源和儲能裝置,以在加速期間提供驅(qū)動力并在車輛制動期間儲備能量。 圖 1 顯示了 HEV 的典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。HEV 中的輔助電源將來自動力電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電,以適應(yīng)手機(jī)、中控屏幕等設(shè)備。
圖1
在目前和未來的 HEV 中,成本和尺寸決定了電力電子系統(tǒng)的可行性。 由于與購買普通車輛相比,客戶已經(jīng)需要多支付 3000 至 5000 美元才能購買 HEV,因此降低成本現(xiàn)在已成為 HEV 電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。 此外,逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和高壓電池組已經(jīng)占據(jù)了大量的引擎蓋和后備箱空間,沒有太多的封裝空間可供額外的電力電子設(shè)備使用。 因此,實(shí)現(xiàn)HEV輔助電源的最大挑戰(zhàn)是小封裝實(shí)現(xiàn)低成本。
目前電動汽車為了加快充電速度,提出了800V甚至1000V的高壓充電平臺,電氣平臺提升到800V,電控系統(tǒng)經(jīng)重新設(shè)計(jì),熱損耗有望降低60%。采用高電壓實(shí)現(xiàn)大功率直流快充,從現(xiàn)有的400V平臺到800~1000V高壓平臺,車端與樁端都需要進(jìn)行產(chǎn)品部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)與重新適配。在車端,電動汽車的電池包、電驅(qū)動、PTC、空調(diào)壓縮機(jī)、車載充電機(jī)等需要重新選型。對于輔助電源來說,更需要支持高降壓比,器件選型更為嚴(yán)苛。
Power Integrations 提供了一款I(lǐng)nnoSwitch3-AQ(1700V SiC)的隔離輔助電源控制器,非常適合 OBC 內(nèi)的內(nèi)部管理電源。既可以在交流側(cè),也可以在 HVDC 電池側(cè)( 12 V 恢復(fù)電源)。隨著轉(zhuǎn)向 800 V~1000V 車輛架構(gòu),由于SiC的加持耐壓達(dá)到了驚人的1700V,滿足了較寬裕的降額要求,在設(shè)計(jì)選型上更加方便。