电动汽车的DC-DC变换器开关电源模块犹如心脏的跳动通过精妙的拆解工作原理图展现其生机

导语:今日我们将探讨小三电中车载DC/DC变换器的精髓。车载DC-DC变换器,作为新能源汽车中的关键组件,其作用与欣锐科技及富特在OBC和DC-DC领域的领先地位如同画面一般清晰,如欣锐科技生产的典型产品图示。在传统燃油汽车中,低压发电机总成负责为12V或24V低压电池充电并提供整车供电,而在新能源汽车中,这项任务则由高效的DC-DC变换器承担,它从400V或800V动力电池抽取能量,为12V或24V低压电池充电,并为整车提供所有必需的低压供電。

产品特性:

技术平台:G5/G6

输入电压:30V~1500V

输出电压:12V/24V/36V/48V

功率范围:800W~6kW

转换效率:96%+

2. 车载DC/DC变换器指标:

功率等级:根据不同的车辆配置,有着显著差异,导致14伏系统对动态功率需求的大幅波动。遵循模块化开发理念,我们选择合适的功率等级以匹配不同等级的车辆,并经过精细调整,现在通常采用较大功率覆盖多种平台。

转换效率:效率是衡量设备重要性的标准之一,对于散热方式和部件寿命都有直接影响。当评估时,我们常用与输出当前相应的一致效率曲线来进行表征。下半部分展示了不同单元损耗情况。

容积重量功放密度(CWM):现代电子设计追求一体化,使得部件尺寸和重量受到极大的限制,设计要求日益严格;目前主流集成了OBC、PDU或者是OBC/PDU+PDU这样的方案,以提升功放密度减少体积。

散热方式:就像大部分高性能电子设备一样,在2KW以上水平上,可以采取主动风冷或者液冷两种方式进行散热。

成本问题:

由于成本控制非常严格,所以后续全桥拓扑结构所需的大型MOSFET数量也会被优化以降低成本。

车载dc-dc变换器拓扑结构:

之前介绍过用于充电桩中的dc-dc模块时,对pfc及dcdc 电源拓扑进行了深入解释。对于car dc-dc来说尽管其工作于较小规模,但原理同样基于类似的概念,如下内容来自浙江大学王正仕教授在21世纪交流网上的专题演讲,该文详细论述了不同拓扑结构及其优缺点以及如何通过TI基于C2000微控制器参考设计实现移相全桥同步整流,以及ST使用ASIL-D级别MCU SPC58NN84E7 3KW DC-DC参考设计亦采用此拓扑结构。

北汽集团(北汽小三合一) 主要芯片清单:

广汽(富特)车载dcdc拆解照片:

图片来源: 德州仪器官网, ST Automotive公众号

结语:

本次探索不仅揭示了北汽集团的小三合一主芯片清单,更进一步呈现了广汽(富特)公司旗下的DCCD拆解照片,从而展现出这些核心零部件对于新能源汽车运行至关重要的地位。此番研究,不仅加深了解各个关键组分间关系,也为未来的创新与发展奠定坚实基础。

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