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电容器在电动汽车牵引逆变器拓扑中的作用(上)

关键词:电容器 电动汽车 逆变器

时间:2024-03-25 10:45:47      来源:Knowles楼氏电容

电动汽车 (EV) 的电力电子系统中会采用各种电容器。从直流链路电容器、安规电容器到缓冲电容器,这些元件在稳定和保护电子设备免受电压尖峰和电磁干扰 (EMI) 等因素的影响方面发挥着至关重要的作用。在此,我们将重点介绍电动汽车牵引逆变器中使用的电容器。

电动汽车 (EV) 的电力电子系统中会采用各种电容器。从直流链路电容器、安规电容器到缓冲电容器,这些元件在稳定和保护电子设备免受电压尖峰和电磁干扰 (EMI) 等因素的影响方面发挥着至关重要的作用。在此,我们将重点介绍电动汽车牵引逆变器中使用的电容器。

牵引逆变器是电动汽车的关键电力电子设备。它们将车辆电池中的直流电(DC)转换为交流电(AC),为驱动车辆的电机提供动力。

在决定需要何种电容器之前,您需要首先确定哪种牵引逆变器拓扑结构适合您的应用。


图 1:电池电动汽车 (BEV) 中的高压电源系统

牵引变频器主要有四种拓扑结构,根据开关类型、电压和电平的不同而有所区别。选择合适的拓扑结构和相关组件对于设计满足应用效率和成本要求的牵引变频器至关重要。

电动汽车牵引逆变器拓扑结构类型

如前所述,电动汽车牵引逆变器有四种最常用的拓扑结构,如图 1 所示:

- 采用 650V IGBT 开关的 2 层拓扑结构 
- 采用 650V SiC MOSFET 开关的 2 层拓扑结构
- 采用 1200V SiC MOSFET 开关的 2 级拓扑结构 
- 采用 650V GaN 开关的 3 层拓扑结构

这些拓扑结构分为两个子集:400V 电力系统和 800V 电力系统。在这两个子集之间,使用 "两电平"拓扑更为常见。“多电平"拓扑结构用于更高的电压系统,如电动火车、有轨电车和轮船,但由于成本较高,复杂性较大,因此不太受欢迎。


图 2:电动汽车牵引逆变器最常用的四种拓扑结构。

资料来源 :Yole

下周,我们将继续介绍不同类型的电容器是如何确保牵引变流器高效运行的,敬请期待。

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