原创 汽车逆变器的滤波电容

2011-4-29 22:20 4828 5 7 分类: 汽车电子

   烟烟继续在北京(!!!你快回来吧!!!), 继续整理文章。写够了车展,今明两天又比较难过,选择前段时间已经花了一些时间的议题。这里首先涉及的是逆变器前的滤波电容。

   以下的这张图,只是比较了不同的丰田逆变器的电容结构形式。


接下来需要来分析,这个电容有什么用?可以选哪些?

1.电容的作用

在HEV中,这玩意是必不可少的

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在EV中也是一样

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在IGBT的变换过程中,由于电机的感性的特点,使得总线上的电压瞬时有极大的波动,这里选用一个Murata关于其电容的说明来表征这个效果:

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图像来自这个文件:attachment download

以上的原因是一部分,在汽车上这个电容还有些额外的作用。大家可查阅Toyota的一篇文章:High-Functionality Compact Intelligent Power Unit (IPU) for EVHEV Applications

里面描述到了这个电容的作用

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制动能量回收的时候(这个问题我已经准备很久了,在我想通的时候给大家做一些科普),逆变器就变成了整流器了,这个时候电压是比较不稳定的,容易对电池造成较大的影响,这个电容就需要对电压进行滤波处理,以避免电池受到过充的影响。

这里不点名批评某家自主品牌的电动车,制动能量回收并不容易做的,既然做了就需要考虑这个问题。在电池不太满的时候,瞬间回收的能量使得电池过压,这个问题基本在于滤波电容没做好。没做好也就算了,瞬时过压切断动力,整个车失去动力会导致很严重的后果,如果不把它作为一个缺陷进行修正,可能会造成非常大的影响(比烧车还是要好一些,但是想想汽车失去动力,后面有快车尾随……奉劝大家不要去做小白鼠)。

将电容如何放置也是大有讲究的,中外置和内置还有很大的区别,最后所有的电容都是直接插入其中的。在相电流调整的时候,总线电压经过优化后可以达到较为理想的结果。

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2.选哪些?

可以选的一般使用薄膜电容,而且选用包装好的规格

可参见Film Capacitors for Automotive and Industrial Applications

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NREL提供了一份材料DC-link Capacitor Evaluation,这份材料是2004年提出的到2010年的HEV逆变器的滤波电容要求,各位可以对此一下:

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对于EV而言,主电机功率更大的话,可能需要进一步调整。

  写到这里基本把科普的内容给整理好了,我能想到的这个电容需要进行寿命,发热和性能的计算,实际也需要进行测试。留给要做逆变器的xdjm去挖掘细节吧。

PS:做逆变器的xdjm不要笑话我哈,写此文只是出于对资料的整理和一些不算专业的分析,如有错误请大家指正。

PS2:最近留言越来越少,么有写的动力......

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文章评论2条评论)

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用户377235 2013-9-4 15:19

很专业啊,学习了

royalark_912907664 2013-1-24 09:28

现在的汽车,就算五年报废,动力性能要求对电池来说也太高了,氧化还原反应需要时间、温度等等,能量释放不可能比得上爆炸燃烧。 电池可以用在车上,但不解决电池车的用处用法,谈发展只能是水中捞月。

用户1359989 2011-4-30 09:47

呵呵,学习了,看了之后才了解和我们通常UPS、变频器、风电变流器上DC-LINK的作用有点不一样,容量计算和选取的方法也不太一样,朱工研究的很深入,让我很敬佩^_^
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