你的位置:首頁 > 電源管理 > 正文

汽車傳動系統(tǒng)的電氣化提升 — 情況與原因

發(fā)布時間:2021-05-07 來源:Nagarajan Sridhar 責任編輯:wenwei

【導讀】汽車領域所有有關該電氣化討論的內(nèi)容都有什么?已有很多介紹電池的文章,尤其是 48V 及 400V 鋰離子電池與 12V 鉛酸電池,以及隨負載要求增加其在一臺汽車中共存所具有的挑戰(zhàn)性。傳動系統(tǒng)中的牽引電機、轉(zhuǎn)向、車載充電、壓縮機以及再生制動等這些負載需要 1kW 以上的電源,遠遠高于之前的需求。
 
處理信息娛樂、儀表盤和安全應用中使用的傳統(tǒng) 12V 電池負載很有挑戰(zhàn)性,因為對于汽車來說它既低效又繁重,需要大量線束來處理大電流。在傳統(tǒng) 12V 鉛酸電池提供的穩(wěn)定電壓(高于 12V)下運行這些負載,可顯著降低功耗、接線復雜性以及整體系統(tǒng)重量。這就是要在混合動力汽車和 ICE 汽車中使用 48V 鋰離子電池、在電動汽車中使用 400V 鋰離子電池的所在。更大的電壓就意味著傳輸相同的能量電流更低,也就意味著更低的功耗,從而可減少對大量電線的需求。這就是為什么在以極高效率傳輸電源的同時,這兩種電池需要共存。
 
汽車傳動系統(tǒng)的電氣化提升 — 情況與原因
混合動力汽車充電器系統(tǒng)方框圖
 
由于需要實現(xiàn)高效率,需要使用不同的電池并實現(xiàn)更大功率,因此采用開關模式電源 (SMPS) 的高效能量傳輸調(diào)節(jié)系統(tǒng)比過去的線性穩(wěn)壓器更具誘惑力。SMPS 有助于應用在導通及關斷狀態(tài)下工作,理論上其可實現(xiàn) 100% 的能量傳輸效率。隨著電源電子開關的進步,使用 SMPS 概念可幫助汽車制造商努力達到這些要求。
 
那么,SMPS 如何工作?開關可通過脈寬調(diào)制 (PWM) 技術打開和關斷。這些開關可在高開關頻率下工作,可使電源轉(zhuǎn)換器不那么笨重、尺寸更小。PWM 可使用一個模擬或數(shù)字控制器實現(xiàn),后接一個柵極驅(qū)動器電路,用來提供適當?shù)碾姾砷_關電源設備,并在正確的工作電壓下工作。柵極驅(qū)動器可實現(xiàn)具有優(yōu)異性能與效率的電源系統(tǒng)。
 
控制器的選擇主要取決于汽車的要求,需要考慮成本、靈活性、集成度、可靠性和固件寫入可用性(對于數(shù)字控制器而言)。同樣,柵極驅(qū)動器的選擇取決于驅(qū)動器電流、最大允許工作電壓、速度(減少傳播延遲)以及成本更低的組件數(shù)量(單通道與橋接驅(qū)動器)及隔離等。德州儀器 (TI) 有幾款模擬及數(shù)字汽車認證控制器(在模擬與數(shù)字之間進行選擇時閱讀本文)以及運行 SMPS 開關的業(yè)界最快柵極驅(qū)動器。
 
 
免責聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯(lián)系小編進行處理。
 
推薦閱讀:
 
一文助您了解并應用數(shù)字隔離器的安全限值
使用同步整流型IC時的電路板布局
著眼未來設計,Digi-Key攜手Digi International推動物聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展
表現(xiàn)優(yōu)異!Digi-Key獲評MEAN WELL年度北美分銷商
Dialog在SmartServer生態(tài)系統(tǒng)中增加AI和數(shù)據(jù)分析合作伙伴,引領工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
要采購開關么,點這里了解一下價格!
特別推薦
技術文章更多>>
技術白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關閉

?

關閉