混动车载LDC型OBC
1. 简介
车载充电机(OBC)是电动汽车(EV)中至关重要的部件,负责将电网交流电转换为直流电为电池充电。传统的OBC采用线性降压转换器(LDC)拓扑来实现此转换。然而,LDC型OBC存在以下缺点:
效率低: LDC会产生显着的热损耗,降低整体系统效率。
尺寸和重量大: LDC需要大型电感和电容器,增加OBC的物理尺寸和重量。
功率密度有限: LDC限制了OBC的功率密度,限制了充电速度。
为了解决这些限制,一种新的混合LDC转换器拓扑已经用于电动汽车OBC。这种混合拓扑结合了LDC和降压转换器来提高效率、功率密度和尺寸减小。
2. 混合LDC转换器架构
混合LDC转换器架构通常由两个阶段组成:
LDC级: LDC级执行从交流到直流的初始电压转换,将电压降至适合降压转换器的水平。
降压转换器级: 降压转换器级进一步降低直流电压到电池充电所需的所需水平。
LDC和降压转换器以协调方式工作以优化系统性能。LDC级处理大部分电压转换,而降压转换器则微调输出电压以确保精确的电池充电。
3. 混合LDC转换器的优势
混合LDC转换器与传统的LDC型OBC相比具有以下优势:
效率提高: 混合拓扑减少了热损耗,提高了整体系统效率。这转化为更低的能源消耗和更低的运营成本。
功率密度增加: 降压转换器级能够使用更小尺寸的电感和电容器,从而实现更紧凑轻便的OBC设计。这允许集成到更小的车辆或空间受限的应用中。
充电速度更快: 混合拓扑支持更高的开关频率,实现更快的充电速度。这对于快速充电应用特别有益。
4. 混合LDC转换器的应用
混合LDC转换器适用于各种EV应用,包括:
乘用车: 混合LDC转换器的紧凑尺寸和高效率使其成为集成到乘用车中的理想选择。
商用车: 混合LDC转换器的高功率密度和快速充电能力非常适合商用车,例如公交车和卡车。
电网到车(G2V)应用: 混合LDC转换器可用于G2V应用,在该应用中,EV可以将电力馈送到电网以支持电网稳定性和可再生能源集成。
混合LDC转换器是一项具有潜力彻底改变EV OBC设计的技术。随着EV采用率的不断增长,对高效、紧凑和快速充电的OBC的需求预计会显着增加。混合LDC转换器有望满足这种需求并在未来电动汽车充电基础设施中发挥关键作用。
控制策略: 开发先进的控制策略以优化混合LDC转换器的性能,进一步提高效率和功率密度。
宽禁带半导体: 使用宽禁带半导体,例如氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC),可以进一步提高混合LDC转换器的效率和开关频率。
与其他EV组件集成: 混合LDC转换器可以与其他EV组件(例如DC-DC转换器和电池管理系统)集成,以创建更有效、更紧凑的功率电子系统。
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