高壓應(yīng)用的DC-DC轉(zhuǎn)換器

DC-DC轉(zhuǎn)換器是一種臨時儲存電能的設(shè)備，目的是將直流電(DC)從一個電壓水平轉(zhuǎn)換為另一個電壓水平。在汽車應(yīng)用中，它們是整個車輛不同電壓水平的系統(tǒng)之間必不可少的中介。

控制電路在傳統(tǒng)的12V電氣架構(gòu)中扮演著DC-DC轉(zhuǎn)換器的角色，該架構(gòu)從20世紀(jì)50年代開始主導(dǎo)汽車行業(yè)。幾十年來，新的功能和創(chuàng)新增加了汽車電氣/電子架構(gòu)的復(fù)雜性，包括20世紀(jì)50年代引入的巡航控制、70年代的排放控制功能和90年代的電氣中心。DC-DC轉(zhuǎn)換器通過降低12V電池的功率到更低電壓的電氣系統(tǒng)，如儀表面板、娛樂系統(tǒng)、LED照明和傳感器(僅需3.3V)，實(shí)現(xiàn)了這種增長。這些低壓DC-DC轉(zhuǎn)換器仍然是當(dāng)今所有汽車控制電路的重要組成部分——無論是內(nèi)燃機(jī)汽車還是純電動汽車(bev)。

純電動汽車引入的電力水平要高得多，需要更強(qiáng)大的DC-DC轉(zhuǎn)換器。高于60V的系統(tǒng)視為高壓;典型的純電動汽車電池范圍為400V至800V。例如，為空調(diào)設(shè)備供電的電壓必須降至48V，為整個車輛的眾多電子設(shè)備供電的電壓必須降至12V或更低。電壓也可能必須提高——例如，如果一個400伏特的電池連接到一個800伏特的充電站。

軟件功能的擴(kuò)展，包括主動安全、連通性和信息娛樂，只會增加低壓架構(gòu)的復(fù)雜性。純電動汽車必須提供足夠的動力來驅(qū)動汽車的車輪，同時還能夠降低電流，以運(yùn)行構(gòu)成軟件定義車輛的所有低壓設(shè)備。它們需要足夠可靠，以滿足自動駕駛功能和高級駕駛員輔助系統(tǒng)的功能安全要求。

高壓應(yīng)用的DC-DC轉(zhuǎn)換器

高壓DC-DC變換器比低壓變換器更大更重，因?yàn)樾枰~外的屏蔽來保護(hù)附近的組件免受電流增加產(chǎn)生的電磁干擾。由于電動汽車設(shè)計(jì)者希望盡可能地減小尺寸和重量，以延長汽車的行駛里程，因此他們轉(zhuǎn)向功率密度更高的DC-DC轉(zhuǎn)換器，以單位體積的千瓦功率為單位。

挑戰(zhàn)是優(yōu)化空間，同時保持盡可能高的安全性和效率。雖然一些汽車制造商在主要的400V或800V電池之外還保留了12V電池，但新興設(shè)計(jì)通過將更大的電池與更復(fù)雜的DC-DC轉(zhuǎn)換器相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了更高的效率，從而消除了單獨(dú)12V電池的重量、成本和維護(hù)。

運(yùn)行DC-DC轉(zhuǎn)換器的軟件是確保轉(zhuǎn)換保持高效的關(guān)鍵，對整個車輛架構(gòu)的了解為軟件和硬件設(shè)計(jì)提供了信息。

審核編輯 ：李倩