電氣化帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和生活質(zhì)量提升推動(dòng)了高壓(HV)至 48V DC-DC 轉(zhuǎn)換技術(shù)在眾多市場(chǎng)中的應(yīng)用。隨著電池電壓的增加,集成高壓至48V轉(zhuǎn)換的電源模塊在電動(dòng)汽車(chē)和其他應(yīng)用中變得越來(lái)越普遍。了解雙向固定比率母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器模塊如何優(yōu)化這些系統(tǒng)中的供電。
在多個(gè)行業(yè)中機(jī)器電氣化所帶來(lái)的全新且具有挑戰(zhàn)性的使用場(chǎng)景中,高功率密度的雙向 DC-DC 轉(zhuǎn)換器是理想的解決方案。本文介紹了高效的固定比率 DC-DC 轉(zhuǎn)換器模塊如何支持瞬態(tài)回收負(fù)載,而無(wú)需昂貴且復(fù)雜的液冷系統(tǒng)。
電氣化,即全社會(huì)從化石燃料驅(qū)動(dòng)的機(jī)器轉(zhuǎn)向電力驅(qū)動(dòng)的趨勢(shì),正在席卷所有工業(yè)、車(chē)輛以及航空航天/國(guó)防設(shè)備領(lǐng)域。推動(dòng)這一趨勢(shì)的經(jīng)濟(jì)和文化因素廣為人知且是普遍公認(rèn)的。電氣化既有環(huán)保優(yōu)勢(shì)(例如減少相關(guān)的碳排放),也帶來(lái)了關(guān)鍵的性能提升優(yōu)勢(shì),例如大扭矩電機(jī)能夠提升電動(dòng)汽車(chē)的加速性能。
電氣設(shè)備和電動(dòng)汽車(chē)通常使用從 270 V 到高達(dá) 1000 V 的高壓直流電,以減少電源與負(fù)載(包括線(xiàn)性/旋轉(zhuǎn)電機(jī)、執(zhí)行器、傳感器、處理器以及負(fù)載點(diǎn)低壓穩(wěn)壓器等)間母線(xiàn)或線(xiàn)纜的功率損耗。高壓系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)高水平的機(jī)械力轉(zhuǎn)換,包括線(xiàn)性位移和旋轉(zhuǎn)位移。
DC-DC 轉(zhuǎn)換器在將高壓轉(zhuǎn)換為低壓方面扮演著關(guān)鍵角色,支持隔離或非隔離、穩(wěn)壓及反向操作,廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心、通信系統(tǒng)及各類(lèi)工業(yè)設(shè)備中。這些電源轉(zhuǎn)換器可以通過(guò)分立式元件或模塊化封裝形式實(shí)現(xiàn)。本文重點(diǎn)討論 DC-DC 轉(zhuǎn)換器電源模塊。
以前,占主導(dǎo)地位的直流子系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)(PDN)電壓為 12 V。而過(guò)去大約 10 年中,隨著負(fù)載功率需求的激增及遵從安全特低電壓( SELV)安全標(biāo)準(zhǔn)的必要性,整個(gè)行業(yè)開(kāi)始向 48 V(數(shù)據(jù)中心中為 54 V)過(guò)渡,催生了高壓至48 Vdc 轉(zhuǎn)換器。在這一子系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)(PDN)電壓演變的同時(shí),業(yè)界開(kāi)始采用 以48 V為中心的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器電源模塊。這些模塊具有諸多優(yōu)勢(shì),包括易用性、高功率密度、功率可擴(kuò)展性和輕量化設(shè)計(jì),而且支持能量回收(將能量回饋至主電源)。
1 、高壓直流電在工業(yè)設(shè)備、汽車(chē)和基礎(chǔ)設(shè)施中的加速應(yīng)用
電解電池采用快速迭代的多種化學(xué)技術(shù),經(jīng)常用作高壓與低壓直流電源,顯然是移動(dòng)(非系留)和手持應(yīng)用的理想選擇。從鉛酸電池到最新的鈉離子和石墨烯電池,以及現(xiàn)代超級(jí)電容器,大多數(shù)類(lèi)型的電池均可充電,因此支持再生能量系統(tǒng),預(yù)計(jì)將在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)巨大的節(jié)能效益。
目前,電動(dòng)汽車(chē)中常用電池組的標(biāo)稱(chēng)電壓為 400VDC 和 800VDC。將來(lái),在能量密度不斷提高的趨勢(shì)推動(dòng)下,800V 電池組或?qū)⒄紦?jù)主導(dǎo)地位。輕度混合動(dòng)力汽車(chē)通常使用 48VDC 電池,部分廠商則選用 12VDC 多電芯電池組。電動(dòng)汽車(chē)不僅包括乘用車(chē),還涵蓋工業(yè)和農(nóng)用車(chē)輛(包括挖掘機(jī)和拖拉機(jī)等工程車(chē)輛)以及各類(lèi)休閑載具平臺(tái)(如個(gè)人水上交通工具、四驅(qū)越野車(chē)、雪地摩托、摩托車(chē)等)。除了續(xù)航里程有限和充電所需時(shí)間較長(zhǎng)等劣勢(shì)外,這些車(chē)輛類(lèi)型的電動(dòng)版本在最終用戶(hù)體驗(yàn)(如加速性能、扭矩輸出和駕乘品質(zhì))方面往往優(yōu)于內(nèi)燃機(jī)車(chē)型。
2、為什么 48VDC 電源正取代 12VDC 電源?
更高的電壓能夠以較低的電流輸出相同的功率。由于配電功率損耗(通常使用銅或鋁母線(xiàn)或電纜)與電流的平方成正比(P = I2R),因此在高功率應(yīng)用中,可以通過(guò)使用更高的配電電壓來(lái)減少由母線(xiàn)和電纜電阻引起的大量傳導(dǎo)損耗。母線(xiàn)和電纜的線(xiàn)規(guī)是根據(jù)電流承載能力(安培容量)確定的。電壓提高 4 倍,電流減小 4 倍,對(duì)尺寸、重量和成本有顯著影響。例如,要傳導(dǎo) 200A 的電流,銅母線(xiàn)的橫截面積需要達(dá)到大約 0.0625 平方英寸;而要傳導(dǎo) 800A 的電流,導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積需要達(dá)到大約 0.3125 平方英寸,相差五倍。
48VDC 供電網(wǎng)絡(luò)中使用的母線(xiàn)和電纜比 12VDC 供電網(wǎng)絡(luò)中所用的線(xiàn)纜更細(xì)、更輕,因此成本更低。
3、探索使用固定比率轉(zhuǎn)換器模塊,實(shí)現(xiàn)從高壓到 48V 的轉(zhuǎn)換
先進(jìn)的 48V 電源模塊憑借其技術(shù)能力,正在解鎖新的效率和性能水平。例如,Vicor BCM6135 是一個(gè)固定比率隔離式(4242 V)母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器電源模塊系列,集成了磁性元件,設(shè)計(jì)本身具有雙向轉(zhuǎn)換功能,支持再生電池應(yīng)用。
該系列包含一種額定穩(wěn)態(tài)功率為 2.5 kW 的模塊,其比率轉(zhuǎn)換“K因子”(相當(dāng)于變壓器的匝數(shù)比)為 1/16,用于將將標(biāo)稱(chēng) 800 V 的電壓轉(zhuǎn)換為 50 V。
該模塊采用先進(jìn)的電路拓?fù)浜土汶妷洪_(kāi)關(guān)(ZVS)及零電流開(kāi)關(guān)(VCS)技術(shù),其峰值效率高達(dá) 97.3%,意味著輸入功率中只有 2.7% 轉(zhuǎn)化為熱損耗(約2.7% x 2.5 kW的熱功率)。在峰值功率為 3.1kW 且設(shè)備外殼溫度(TCASE)保持在 70°C 時(shí),這些熱量需要通過(guò)適當(dāng)?shù)臒峁芾磉M(jìn)行散熱。它的體積功率密度高達(dá) 159kW/L(模塊尺寸為 61.3mm x 35.4mm x 7.3mm);模塊重量為 58g,連續(xù)質(zhì)量功率密度為 43.1W/g。
BCM6135(如圖 1 所示)支持瞬時(shí)雙向啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。此外,它可用作電容倍增器,將高壓(HI)母線(xiàn)上的大容量電容按 K 因子的平方(162 = 256)縮放到低壓(LO)母線(xiàn)。該特性節(jié)省了低壓母線(xiàn)上原本所需的旁路電容或大容量電容的成本、重量和空間。
圖1 BCM6135 母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器模塊
此外,該BCM的高開(kāi)關(guān)頻率使其具備極快的負(fù)載階躍瞬態(tài)性能(di/dt),達(dá)到 8 MA/s,因此可以替代輔助電池和超級(jí)電容器,可在高性能計(jì)算和電動(dòng)汽車(chē)等苛刻應(yīng)用中支持瞬態(tài)負(fù)載階躍。
該 BCM 具有很寬的輸入電壓范圍(520V 至 920V),可以支持廣泛的直流電壓配電標(biāo)準(zhǔn)。寬輸入電壓范圍是 BCM 中采用的專(zhuān)有正弦振幅轉(zhuǎn)換器?(SAC?)拓?fù)涞奶匦灾弧捿斎腚妷悍秶囊饬x重大;這在德國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)(VDA)的推薦中得到了很好的闡釋。VDA 320《機(jī)動(dòng)車(chē)電氣和電子元件 - 48V 車(chē)載電源 - 要求與測(cè)試》(2025 年 1 月 20 日版),也稱(chēng)為 LV 148,由奧迪、寶馬、戴姆勒、保時(shí)捷和大眾等汽車(chē) OEM 共同制定,作為 48VDC 電壓范圍元件的通用 OEM 標(biāo)準(zhǔn)。該指南建議,電池在 36V 至 52V 之間應(yīng)支持無(wú)限的工作電壓范圍,在 24V 至 54V 之間應(yīng)支持有限的工作模式(如圖 2 所示)。
圖 2 VDA 320 48 Vdc 電壓范圍推薦(圖片來(lái)源:VDA)
薄型(7.3mm)BCM6135 模塊系列采用覆模和電鍍工藝以提升熱敏捷性,并通過(guò)表面貼裝端子或通孔引腳進(jìn)行屏蔽和互連,其三維互連(3DI)ChiP? 封裝具有低熱阻和高熱適應(yīng)性,包括連接散熱器和冷板的共面熱接口。
4、無(wú)需主動(dòng)冷卻的能量回收主動(dòng)懸掛
在 70°C 的高溫環(huán)境中,輸出電流為 50 A、輸出電壓為 48 V 的情況下,BCM6135 的轉(zhuǎn)換效率通常為 97.3%。這種高壓至 48 V 電源轉(zhuǎn)換模塊常用于持續(xù)負(fù)載應(yīng)用,但也非常適合瞬態(tài)脈沖負(fù)載應(yīng)用,而且根據(jù)負(fù)載的脈沖占空比,有可能使用被動(dòng)冷卻(無(wú)需強(qiáng)制風(fēng)冷或液冷)。再生電動(dòng)汽車(chē)主動(dòng)懸掛(可與主動(dòng)防側(cè)傾控制結(jié)合)是一個(gè)具有瞬態(tài)特性的典型雙向使用場(chǎng)景。驅(qū)動(dòng)主動(dòng)懸掛的線(xiàn)性電機(jī)僅在遇到顛簸和坑洼時(shí)才被激活。這種系統(tǒng)應(yīng)用最好使用峰值功率轉(zhuǎn)換指標(biāo)來(lái)建模和描述。
過(guò)去的事實(shí)證明,由于尺寸、重量和成本限制,12 Vdc 不足以驅(qū)動(dòng)主動(dòng)懸掛電機(jī)。需要注意的是,電動(dòng)汽車(chē)的 800 Vdc 主電池可用于為主動(dòng)懸掛子系統(tǒng)供電,但將 800 Vdc 電源連接到車(chē)輛外圍會(huì)降低安全性,對(duì)參加事故救援的急救人員而言尤其如此。
這款 BCM6135 型號(hào)的保證峰值額定功率為 3.1 kW,持續(xù)時(shí)間為 20 ms,占空比 25%,適用于其工作電壓范圍的低端(即低線(xiàn)運(yùn)行;完整持續(xù)工作范圍為 17 V 至 57.5 V)。和預(yù)期的一樣,峰值功率輸出在瞬態(tài)需求持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)會(huì)降低。為主動(dòng)懸掛開(kāi)發(fā)應(yīng)用級(jí)峰值功率規(guī)格是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作,因?yàn)樽顗那闆r下的路況、冷卻方法、尺寸、重量和成本限制目標(biāo)的變化可能非常大。然而,為了盡可能減小尺寸、減輕重量和降低成本,汽車(chē)廠商通常傾向于使用被動(dòng)散熱方法(即傳導(dǎo)/對(duì)流散熱器,但無(wú)風(fēng)扇強(qiáng)制風(fēng)冷或循環(huán)液冷板)來(lái)為主動(dòng)懸掛 DC-DC 轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)散熱。
要使設(shè)計(jì)滿(mǎn)足這些約束條件,挑戰(zhàn)在于驗(yàn)證電源轉(zhuǎn)換器模塊能夠滿(mǎn)足峰值瞬態(tài)負(fù)載需求,而不會(huì)因過(guò)熱而導(dǎo)致模塊關(guān)閉。BCM6135 的兩面均經(jīng)過(guò)電鍍處理,理想情況下散熱器應(yīng)同時(shí)接觸封裝的兩面。該模塊的封裝熱容為 44.5 J/K,配備有一個(gè)內(nèi)部溫度傳感器,結(jié)合雙面熱模型,可估算內(nèi)部 MOSFET 的最高“結(jié)”溫,如圖 3 和圖 4 所示。
圖3 基于電路元件等效法的 BCM6135雙面冷卻熱阻模型
圖4 BCM6135 雙面注釋熱阻模型及其元件值注釋
5、內(nèi)部模塊溫度分布估算
熱容用于計(jì)算模塊在瞬態(tài)熱事件期間的熱時(shí)間常數(shù)。該時(shí)間常數(shù)是熱容與熱阻的乘積。產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出的熱容值是一個(gè)計(jì)算值,假設(shè)產(chǎn)品在瞬態(tài)熱事件期間內(nèi)部(整個(gè)模塊)始終保持均勻的溫度。這是一種線(xiàn)性化的簡(jiǎn)化,但它使產(chǎn)品設(shè)計(jì)師能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期的早期快速估算產(chǎn)品溫度隨時(shí)間變化的行為。內(nèi)部溫度均勻的簡(jiǎn)化處理還意味著,當(dāng)使用散熱器對(duì) 48 V 電源模塊進(jìn)行雙面冷卻時(shí),熱時(shí)間常數(shù)能更好地反映實(shí)際產(chǎn)品性能。
例如,圖5顯示了模擬 BCM6135 熱阻的等效電路。電阻器類(lèi)似于熱阻,單位為攝氏度每瓦[°C/W]。電流源類(lèi)似于熱源,單位為瓦[W]。電壓源在此電路模型中類(lèi)似于溫度源,單位為攝氏度[°C]。
圖5 BCM6135 熱模型等效電路假設(shè)封裝頂部和底部均進(jìn)行冷卻,等效熱阻為 0.7°C/W,外殼溫度為 35°C。
該等效電路假設(shè)封裝頂部和底部均進(jìn)行冷卻,等效熱阻為 0.7°C/W,外殼溫度為 35°C,模塊的熱容為 44.5J/K,并且模塊在 30 秒開(kāi)、30 秒關(guān)的持續(xù)重復(fù)脈沖期間耗散 130W 的功率。
該電路的模擬結(jié)果如圖 6 所示;運(yùn)行條件如下:VHI 為 520,VLO 為 32.5,低側(cè)峰值輸出電流為 80 A(峰值輸出功率為 2.6 kW)。在第一個(gè)功率脈沖期間,最大內(nèi)部溫度升高至約 90°C。下一個(gè)脈沖顯示最高內(nèi)部溫度升高至約 115°C。重復(fù)脈沖顯示最高內(nèi)部溫度保持在約 115°C左右。
圖6 在以下運(yùn)行條件下模擬的 BCM 脈沖功率熱力學(xué):VHI為520,VLO 為32.5,低側(cè)峰值輸出電流為 80 A。第一個(gè)功率脈沖顯示最高內(nèi)部溫度升高至約 90°C,隨后升高至約 115°C。重復(fù)脈沖顯示最高內(nèi)部溫度限制在約 115°C。
應(yīng)始終對(duì)模塊進(jìn)行應(yīng)用測(cè)試,以驗(yàn)證初始建模估算的瞬態(tài)性能,并正確設(shè)計(jì)被動(dòng)對(duì)流散熱器。
6、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果
BCM6135 本身具有雙向轉(zhuǎn)換功能,可瞬時(shí)切換工作方向。無(wú)論電流流向如何,模塊的轉(zhuǎn)換效率保持一致。
在再生主動(dòng)懸掛應(yīng)用中,當(dāng)車(chē)輛在平坦的路面上行駛時(shí),800 V 電池作為電流來(lái)源,懸掛驅(qū)動(dòng)電機(jī)為 48 V 負(fù)載。當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)坑洼路段時(shí),懸掛系統(tǒng)中的電機(jī)暫時(shí)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)(壓縮),BCM 低側(cè)的電壓升高到800 V 電池電壓除以轉(zhuǎn)換 K 因子(此應(yīng)用中 K = 1/16)以上。這種電位差促使母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器切換電流流動(dòng)方向,而無(wú)需內(nèi)部回路控制器干預(yù)。隨后,800 V 電池暫時(shí)成為負(fù)載(回彈),通過(guò)其電池管理系統(tǒng)電路充電來(lái)恢復(fù)電能。
坑洼路段引起的位移消退后,母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器將再次將 800 V 電池降壓,并為懸掛系統(tǒng)的線(xiàn)性電機(jī)供電。所有這些操作均無(wú)需車(chē)輛的車(chē)載處理器進(jìn)行干預(yù)。這些懸掛驅(qū)動(dòng)器的頻率范圍約為 1 Hz 至 10 Hz。有趣的是,道路表面的起伏本質(zhì)上類(lèi)似于母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器負(fù)載階躍響應(yīng)的動(dòng)態(tài)性。
母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器高側(cè)與低側(cè)之間的電位差決定電流幅度和方向。
想象一下,低側(cè)的負(fù)載是無(wú)源負(fù)載(如電阻器),而高側(cè)有一個(gè)電勢(shì)為 800 V 的電池。BCM 相當(dāng)于一個(gè) K = 1/16 的變壓器,在低側(cè)生成 50 V 的電勢(shì)。電流將流經(jīng)該電阻器,其大小由施加在電阻器上的電壓決定。
如果在低側(cè)添加一個(gè)電勢(shì)為 51 V 的電源并替換電阻器,則 BCM 輸出(50 V)與該電源(51 V)之間的電位差將變?yōu)樨?fù)值(-1 V),電流將開(kāi)始反向流動(dòng)。該電流的大小將由 BCM 內(nèi)部和電池的總路徑電阻決定。
這可以被直觀地理解為將 BCM 的高側(cè)連接到 800 V 電源,將低側(cè)連接到一個(gè)雙向電源。通過(guò)使雙向電源的電壓變化 ±100 mV,電流將在兩個(gè)方向上交替流動(dòng),峰值電流的大小為 100 mV 除以 BCM 輸出電阻。在這些假設(shè)條件下,如果母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗為 25 mΩ,將產(chǎn)生約 4A 的雙向峰值電流(如圖 7 所示)。
圖7 母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器雙向電流流動(dòng)示波器屏幕截圖:通過(guò)使雙向電源的電壓變化 ±100 mV,母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器電流將在兩個(gè)方向上交替流動(dòng),峰值電流將為 100 mV 除以 BCM 的輸出阻抗。母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗典型值為 25 mΩ,因此在這些假設(shè)條件下,可獲得約 4 A 的雙向峰值電流。
在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中(如圖 8 所示),BCM6135的峰值功率為 4 kW(50 V 時(shí) 80 A),持續(xù) 60 ms,表明該模塊設(shè)計(jì)在動(dòng)態(tài)負(fù)載下具有極佳的熱穩(wěn)定性。
圖8 示波器屏幕截圖:4 kW 持續(xù) 60 ms。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中 BCM6135 展示的峰值功率為 4 kW(50 V 時(shí) 80 A),持續(xù)時(shí)間為 60 ms,表明該模塊設(shè)計(jì)在動(dòng)態(tài)負(fù)載下具有極佳的熱穩(wěn)定性。
在第二次實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中(如圖 9 所示),負(fù)載以脈沖形式從 16 A 切換至 80 A,占空比為 10%(900 ms 為 16 A,100 ms 為 80 A)。運(yùn)行條件為 520 VHI 和 32.5 VLO,這是 BCM6135 支持的電壓范圍的低端。平均功率為 720 W(32.5 V 時(shí)22 A)。在 30 分鐘(1800秒)的測(cè)試過(guò)程中,內(nèi)部傳感器的“讀取溫度”(結(jié)溫的替代指標(biāo))顯示穩(wěn)態(tài)溫度約為 100°C,遠(yuǎn)低于允許的最高結(jié)溫 125°C。測(cè)試設(shè)置采用單面散熱器被動(dòng)冷卻方式。這進(jìn)一步證明了目標(biāo)被動(dòng)冷卻應(yīng)用的可行性。
圖9 10% 的占空比,16 A 至 80 A 負(fù)載階躍,1800 秒后穩(wěn)態(tài)溫度讀數(shù)為 100°C(使用單面散熱片)。
另一方面,在第三次實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中(如圖 10 所示),使用相同的熱管理設(shè)置,平均功率增加至1.1 kW(50 V 時(shí) 22 A)。此測(cè)試的運(yùn)行條件為 800 VHI 和 50 VLO;這是 BCM6135 支持的電壓范圍的高端。負(fù)載從 17.5 A 切換至 70 A,占空比為 10%(900 ms 為 17.5 A, 100 ms為 70 A)。在 7.5 分鐘的測(cè)試時(shí)間內(nèi),傳感器測(cè)得的內(nèi)部溫度為 100°C,且仍在上升(未達(dá)到穩(wěn)態(tài))。但 7.5 分鐘(450 秒)的持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)超 20 秒,因此這是一個(gè)積極的信號(hào),表明 BCM6135 可能滿(mǎn)足某些主動(dòng)懸掛的設(shè)計(jì)要求。
圖 10 平均輸出功率為 1.1 kW,450 秒后讀取的非穩(wěn)態(tài)溫度為 100°C(使用單面散熱器)。
最終,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在密封外殼的工作溫度范圍內(nèi),使用被動(dòng)冷卻散熱器時(shí),BCM6135 可支持 1.3 kW 的平均功率,持續(xù) 30 秒。
主動(dòng)懸掛的設(shè)計(jì)目標(biāo)包括對(duì)路面狀況的假設(shè)(可緩解的顛簸和坑洼的幅度及持續(xù)時(shí)間)。這些假設(shè)會(huì)直接影響 DC-DC 轉(zhuǎn)換器所需的峰值功率能力。線(xiàn)性電機(jī)的電磁特性也會(huì)影響 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的要求。盡管如此,BCM6135 仍是當(dāng)今主動(dòng)懸掛、主動(dòng)防側(cè)傾控制 DC-DC 轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)中不可或缺的母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器模塊。
7、結(jié)束語(yǔ)
電氣化具有明顯的經(jīng)濟(jì)性和提升生活質(zhì)量的優(yōu)勢(shì),正推動(dòng)著全球各類(lèi)設(shè)備日益采用高壓至 48V DC-DC 轉(zhuǎn)換。
隨著電池電壓的增加和 48 V 低壓母線(xiàn)的普及,集成式高壓至 48V 電源模塊在電動(dòng)汽車(chē)(EV)和混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)中的應(yīng)用日益廣泛。
新一代雙向固定比率母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器模塊具有出色的電氣和散熱性能,能夠滿(mǎn)足瞬態(tài)再生應(yīng)用(如電動(dòng)汽車(chē)主動(dòng)懸掛系統(tǒng))的苛刻要求。在行業(yè)正加速采用更昂貴的液冷供電系統(tǒng)的趨勢(shì)下,本文提出的被動(dòng)冷卻研究結(jié)果具有重要意義。
致謝
作者衷心感謝 Vicor 的同事在本文撰寫(xiě)過(guò)程中提供的幫助,特別是 Haris Muhedinovic、Lap Nguyen 和 Alexander Parady。
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