原创 AMEYA360:电动汽车中的电源技术 OBC中的boost大功率技术

2022-12-7 14:09 140 0 分类: 物联网
  新能源汽车是现在最火热的方向,主要分为HV、HEV、BEV和FCV。HEV也叫混动汽车,我们见的比较多的叫插电混动和PHEV插电混动。BEV纯电动汽车最具代表性的就是特斯拉。

  FCV是氢燃料汽车,主要以日系汽车为主。氢能源主要是用在大功率的重卡或者商务车上,不过其本质还是燃料电池,与传统的燃油车有类似之处。但是不同之处在于它有电堆,通过电堆来给电动车控制器发电,然后驱动电机运作。目前最具话题性的还是HEV和BEV两种路线,而这也是各有优势。

  在电动汽车中,电源技术发挥了重要的作用,比通过机械传动传统的燃油车多了很多电源技术的应用。电动汽车的心脏电池,有两种充电方式,一种方式是通过ACAC供电,AC供电到ACDC然后给电池充电。还有一种方式是直流桩,直接跳过OBC给到电池供电。这是目前主流的两种充电方式。

  随着电源技术的发展,现在电动汽车电池也被要求能做逆变,这是在双向充电的需求下催生的改变,用电动汽车电池给别的电池设备、给别的电动汽车车供电。这就需要电动汽车内能进行逆变,现在OBC流行的做法是做成一个双向的OBC,也就是将充电器和逆变器集成到一起,将升压电路反过来当作单向逆变电路用。当然,这种做法就对电池BMS这一块的电池控制以及安全要求比较高。

  电动汽车用到的电源技术里还有最关键的一个东西,就是电池电驱单元。电能从电池到电驱,然后再到电动机或者是DCDC。电能到DCDC是因为电动汽车还要电驱可以做一个能量回馈。这是电动汽车里非常重要的电源技术。

  OBC充电技术

  OBC充电技术也就是on board charger,目前主要有几种实现方式,第一种方式就是单相充电。单相充电的方式是通过电网进入EMI滤波器,然后进入PFC,再进入DCDC,最后经过EMI滤波器进入到电池组中。这种实现方式里,也有不同的技术路线。最传统的当然是在Primary DCDC中加上一个升压线路,然后电流再到LLC电路。更新的方法则是通过一种图腾柱电路的方式来实现,这也是因为半导体器件的功率,器件的电压提高到了一千两百伏以上。通过图腾柱电路实现升压的目的,然后再经过DCDC中的全桥LLC。全桥LLC主要也是用在充电桩上,因为相对更可控,而且在频率等各种特性上也更优异。在电动汽车里,这种方式的充电属于慢充。

  除了单相充电,三相充电则对应的是快充,充电机功率很大,一般都大于30kW,采用三相四线制380V供电。传统三相实现方式是把每一相都做成PLC电路,随着碳化硅器件的发展,可以做成三相全桥整流。不带中线的会简单一些,带中线的电路设计要多考虑一个双向运行问题。  

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