熱建模:如何滿足EV大功率充電要求
2019-08-12 10:19:07 來源:大比特資訊 作者:TE Connectivity首席現(xiàn)場應用工程師Marco Wolf 點擊:2480
動力總成電氣化、自動化和新業(yè)務模式正在塑造下一代交通工具的移動性。這些趨勢將極大地影響未來車輛的電力和電子架構(gòu)。
與現(xiàn)有車輛相比,下一代車輛將生成、處理和傳遞更多數(shù)據(jù)。通過移動技術(shù)(例如,5G、V2X)的無線聯(lián)網(wǎng)能夠與其他車輛或與周圍的基礎設施進行通信,以及使得能夠通過空中下載(OTA)進行軟件更新。
同時,高電流功率將在電動汽車內(nèi)傳輸。今天的電動汽車已經(jīng)擁有超過120千瓦的發(fā)動機功率。此性能所需的高功率電平會產(chǎn)生強電磁場,因此需要保護附近的信號線和電子元件免受干擾和故障(高達20 Gbits的高數(shù)據(jù)速率與高功率)。
簡而言之,物理層將作為未來車輛功能的支柱并確保其可靠性發(fā)揮關(guān)鍵作用。這意味著低壓數(shù)據(jù)連接網(wǎng)絡和高壓(HV)驅(qū)動系統(tǒng)必須同時以超可靠和安全的方式工作。
電動汽車框架
盡管全球范圍內(nèi)對機動性的需求增加,但動力總成電氣化有助于減少車輛對化石燃料的消耗。這是在中長期內(nèi)應對溫室氣體(CO2)排放越來越嚴格限制的唯一途徑。
電動汽車(EV)的長距離將通過直流快速充電和350 kW的未來充電功率實現(xiàn),這被歸類為高功率直流充電(HPC DC)。
HPC的重要性
直到最近,人們更加關(guān)注電動汽車的驅(qū)動問題,而不是充電問題。這可歸因于涉及汽車制造商(OEM)和能源生產(chǎn)商這兩個行業(yè)領(lǐng)域的商業(yè)模式缺乏成熟度。
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當下的電氣元件設計
迄今為止,沿著高電流路徑的電氣部件的設計通常是基于不完全適合于驅(qū)動的動態(tài)負載曲線或HPC DC的要求的假設?,F(xiàn)有標準基于最初用于設計繼電器和(開關(guān))熔斷器的靜態(tài)負載點,這些負載點由統(tǒng)計方法確定,反映了它們出現(xiàn)的頻率及其重要性。這就產(chǎn)生了表示靜態(tài)條件的均方根(RMS)值(圖1)。
圖1.這是圖2中電流剖面背后的量化方法。
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幾十年來,電池一直是主要的儲能解決方案,應用于消費電子產(chǎn)品、電動汽車等領(lǐng)域。它們通過化學反應儲存能量,長期提供穩(wěn)定的電力供應。
電動汽車連接器的設計在工程創(chuàng)新中發(fā)揮著重要作用,為下一代電動汽車增加效率、增強性能和提高續(xù)航里程等方面提供支持。
電動汽車技術(shù)正在快速提高,而電動汽車快速充電基礎設施和連接系統(tǒng)的發(fā)展使其在家里和路上充電更快、更容易。
盤點近期意法半導體、Vishay、Nexperia等全球半導體頭部廠商發(fā)布的諸多新品,包括降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器、碳化硅肖特基二極管等產(chǎn)品,應用領(lǐng)域涵蓋電動汽車充電、工業(yè)電機驅(qū)動、光伏系統(tǒng)等等。
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