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DC/DC转换器在汽车上的应用

已有 700 次阅读2017-9-15 16:56 |个人分类:陶瓷基板| dc转换器

9月9日,工信部副部长辛国斌在2017中国汽车产业发展(泰达)国际论坛上表示,当前,全球汽车产业正加速向智能化、电动化的方向转变,为抢占新一轮制高点,把握产业发展趋势和机遇,我国已启动传统能源车停产停售时间表研究。停售燃油车我国并不是第一个提出的,我国的的汽车销量占全球销量的28%,如果让燃油车持续发展对我国的环境保护极为不利,所以说控制燃油车的增长或者直接停售是很有必要的。这预示着我国将成为全球新能源汽车主战场。
今天要讲的是DC/DC转换器在汽车上的应用,其实换个角度来讲就是在新能源汽车上的应用,DC就是直流,DC/DC也就是将直流电转换为可变直流,大功率的DC-DC在汽车电气化系统里面起到了一个关键的作用,但也与逆变器这种和车辆安全有着直接关联的设备有着本质的区别。汽车上所涉及到的DC/DC主要有三种:
1、高低压转换器(辅助功率模块)
此模块的主要作用是取代传统的12V发电机。强混以上的系统之中,发动机输出的动力直接驱动高压继电器对高压电池系统进行补电,传统的12V用电负荷,则完全依靠这个DC/DC变压器供给,因此传统的用电负荷补给也就落实到了这里。此类器件,几乎所有的新能源汽车都会应用,功率范围从1KW~2.2KW,也是未来48V系统的一个核心元件。
2、12V电压稳定器
12V电压稳定器,主要是用在部分Start-Stop系统,目前在欧洲SS系统已经应用非常广泛了。在启动过程中,如果采用某种架构用来防止电压波动对一些敏感器件产生影响。这里的敏感负载,主要包括用户可见的用电负载,如内饰灯和收音机等。电压稳压器的功率等级,随着敏感用电器的负荷而定,一般为200~400W;总体而言,此类器件功率等级较小,成本要求较为苛刻,欧洲的零部件厂家切入较早,这类器件的技术已经非常成熟。
3、高压升压器
高压升压器,主要是某些整车企业,为了提高动力系统的效率,选择用一个Boost的升压器来提高逆变器输入的总线电压。因此,这个部件集成在逆变器里面,作为动力总成的一部分。此类器件,由于在特定的部件条件下,通过系统设计优化出来的一个附带产物,并不是每个整车企业都需要选择,特别是随着锂电化带来的系统电压等级的升高,这个器件对于普通的零配件企业而言不是很好的机会。
目前国内DC/DC的制造才开始不久,与日本还是有一定的差距,其中难点很多,例如热设计、保护工能设计、EMC设计等等一系列的问题摆在我们面前,其中最大的难点就在于热设计,良好的散热是必不可少的。国内的DC/DC目前多常用得是氧化铝陶瓷基板封装,导热率还不错,但是如果是用在车上的大功率DC/DC,就不太够用了。氮化铝陶瓷基板固然是一个不错的选,但是目前国内选择偏少,依然大量靠日本进口,成本居高不下。
也就是说只要能够优先解决掉散热问题,后面的问题会简单很多,氮化铝陶瓷基板作为大功率基板应用,国内目前好像就只有斯利通能够进行量产,我国目前的产量是远远低于市场需求的,这一块需要时间,不过不会太久。相信就在未来5-10年,新能源汽车彻底爆发的时候,无论是DC/DC还是陶瓷基板都已具规模,能够打造我国自主的好车。

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