电动汽车车载充电器
英飞凌提供完整且互补的芯片组,用于开发模块化的车载充电器应用
车载充电器 (OBC) 是电动汽车中的一种系统,可在停放时从交流电网为高压 (HV) 电池充电。 要实现所需的行驶里程,电池的容量和器件效率是关键。 开发目标是对典型的400 V 和800 V 系统实现高效功率转换、高功率密度和可靠性以及支持未来使用的(V2L、V2H 和 V2G)双向功率流。
(H)EV—车载电池充电器图解
查看三相车载充电器的示例:
使用英飞凌的车载充电器驻车充电,随时准备就出发
车载充电器 (OBC) 是汽车内置的应用,用于在车辆停放时通过交流电网为高压电池充电。通过提高电气部件的电池容量和能源效率,可以延长插电式混合动力电动汽车 (PHEV) 和纯电动汽车 (BEV) 的续航里程。电池电压等级往往在大约 450 V 时变得标准化,电压趋于更高,因为这支持更快的充电时间并使车辆内的电缆更轻。
随着价格压力越来越多地取代模块解决方案,分立式高压组件被广泛用于车载充电应用。 快速充电的趋势也影响了OBC拓扑结构所需的功率范围。 因此,新设计倾向于向11千瓦甚至高达22千瓦。 这一发展,再加上对低系统成本的高效率和功率密度的需求,是使用三相解决方案的强大推动力。
如今,通常有单向电能从电网流向电池。 双向用例正在迅速出现,例如车辆到装载 (V2L) 或车辆到电网 (V2G)。
利用车载充电技术优化电动汽车电池管理
-完全符合汽车标准的产品组合-
支持各种转换拓扑-
紧凑的设计和最高的功率密度
-高开关频率下的开关损耗非常低
-栅极驱动器和数字隔离器中集成了隔离功能
-高性能 32 位微控制器
用于车载充电的 PFC和 DC-DC 转换器 (HV-HV)
典型的 OBC 应用包括一个 PFC 和一个 HV-HV DC-DC 。
PFC :
-校正因数 > 0.9
-直流母线电压调节
-EMC 输入滤波器
-总谐波失真 < 10%
通常通过标准升压拓扑或图腾柱拓扑实现。
HV-HV DC-DC转换器:
- OBC输出电压调节
-设置充电电流
-输出电压调节
-增强电流隔离
-EMC输出滤波器
通常通过 (C) LLC、ZVS PS FB 或 DAB 拓扑实现。
高性能热管理解决方案
在 OBC 和 HV DC-DC 转换器的效率设计和开发过程中,需要考虑泵和风扇。 需要传感器和控制单元来管理这些功能。
英飞凌提供不同的系统解决方案,以满足客户的不同偏好。我们全面的智能电机控制 IC 与微控制器、传感器、收发器、稳压器和 MOSFET 相辅相成,可简化端到端系统解决方案的设计,并可根据不同的客户需求提供不同的集成级别。 集成片上系统解决方案(称为嵌入式电源IC)可以提供一组最适合的功能来满足这些应用,尤其是12 V应用。
48 V 系统支持高达 1 kW 的电机控制泵和风扇,以及其他具有高功率密度和/或连续使用的电机控制应用。
创新且可靠的充电连接解决方案
充电连接是我们未来零排放不可或缺的一部分,它将车辆连接到电网,以实现高效和优化的配电。
为电动汽车 (EV) 充电需要车辆、充电单元和电网之间的通信(可以连接到智能家居)。 尤其是在即将到来的双向充电的情况下,这种通信将需要车辆、消费者和能源供应商之间进行更深入的互动。 例如,电池的当前状态需要与可用的能源和供应商相匹配,可能包括自动计费功能。
ISO 15118 中定义了用于此目的的通信标准。 英飞凌帮助客户开发满足 ISO 15118定义要求的解决方案。 TPM 模块与 AURIX™ MCU 相结合,可实现安全通信。 Wi-Fi/Bluetooth® 模块补充了电力线通信,通过附加内存,数据本地存储和更新;通过 CAN 收发器实现与车辆网络的连接 - 仅举出充电连接模块的一些关键元素。
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