混合動力電動汽車 (HEV) 采用高壓電池組作為替代電源和儲能裝置,以在加速期間提供驅動力并在車輛制動期間儲備能量。 圖 1 顯示了 HEV 的典型系統結構。HEV 中的輔助電源將來自動力電池的高壓直流電轉換為低壓直流電,以適應手機、中控屏幕等設備。
圖1
在目前和未來的 HEV 中,成本和尺寸決定了電力電子系統的可行性。 由于與購買普通車輛相比,客戶已經需要多支付 3000 至 5000 美元才能購買 HEV,因此降低成本現在已成為 HEV 電力電子系統設計的首要任務。 此外,逆變器、DC/DC轉換器和高壓電池組已經占據了大量的引擎蓋和后備箱空間,沒有太多的封裝空間可供額外的電力電子設備使用。 因此,實現HEV輔助電源的最大挑戰是小封裝實現低成本。
目前電動汽車為了加快充電速度,提出了800V甚至1000V的高壓充電平臺,電氣平臺提升到800V,電控系統經重新設計,熱損耗有望降低60%。采用高電壓實現大功率直流快充,從現有的400V平臺到800~1000V高壓平臺,車端與樁端都需要進行產品部件的優化設計與重新適配。在車端,電動汽車的電池包、電驅動、PTC、空調壓縮機、車載充電機等需要重新選型。對于輔助電源來說,更需要支持高降壓比,器件選型更為嚴苛。
Power Integrations 提供了一款InnoSwitch3-AQ(1700V SiC)的隔離輔助電源控制器,非常適合 OBC 內的內部管理電源。既可以在交流側,也可以在 HVDC 電池側( 12 V 恢復電源)。隨著轉向 800 V~1000V 車輛架構,由于SiC的加持耐壓達到了驚人的1700V,滿足了較寬裕的降額要求,在設計選型上更加方便。