خازنها برای وسایل نقلیه انرژی نو
۱. چرا خودروهای انرژی نو به خازنهای مخصوص نیاز دارند؟
برخلاف وسایل نقلیه سنتی، هسته اصلی وسایل نقلیه انرژی نو(خودروهای تمام الکتریکی، هیبریدی و پیل سوختی) در سیستمهای تبدیل انرژی و محرکه پرقدرت آنها نهفته است. این سیستمها در محیطهای الکتریکی خشن با ولتاژ بالا، جریان بالا و فرکانس بالا کار میکنند و الزامات بسیار دقیقی را برای خازنها اعمال میکنند.
- ولتاژ بالا: ولتاژ پلتفرمها از ۴۰۰ ولت به ۸۰۰ ولت یا حتی بالاتر در حال افزایش است.
- جریان بالا: جریانهای درایو موتور میتوانند به صدها آمپر برسند.
- فرکانس بالا: فرکانسهای سوئیچینگ IGBT/MOSFET بالا هستند و نرخ تغییر جریان و ولتاژ (dv/dt) بسیار بالایی ایجاد میکنند.
- دمای بالا: دمای محیطی بالایی در محفظه موتور و سیستم محرک الکتریکی وجود دارد.
- قابلیت اطمینان بالا: مستقیماً با ایمنی و عملکرد خودرو مرتبط است.
Ⅱ. انواع خازنهای اصلی و کاربردهای آنها
۱. سناریوهای اصلی کاربرد:
۲. اینورتر خودرو (کاربرد اصلی):
دی سی-خازن پیوندی: به صورت موازی با باس DC اینورتر متصل میشود، جریان پالس بالای تولید شده در طول درایو موتور را جذب میکند، ولتاژ DC را تثبیت میکند و انرژی لحظهای را برای سوئیچینگ IGBT فراهم میکند. این عملکرد اصلی خازنهای فیلم است.
خازن بافر: به صورت موازی با ماژول IGBT متصل میشود و در هنگام سوئیچینگ، نوسانات ولتاژ را جذب میکند و از IGBT در برابر آسیب محافظت میکند.
۳. شارژر داخلی (OBC): برای فیلتر کردن ورودی/خروجی به منظور تضمین کیفیت توان استفاده میشود.
۴. مبدل DC-DC: برای فیلتر کردن و تنظیم ولتاژ در طول تبدیل DC-DC با ولتاژ بالا به پایین استفاده میشود.
- بدون قطب: مناسب برای مدارهای AC.
- نرخ تحمل ولتاژ بالا: میتواند ولتاژهایی از صدها تا هزاران ولت را تحمل کند.
- ESR/ESL پایین: مقاومت سری معادل و اندوکتانس بسیار پایین، که امکان پاسخ سریع به نوسانات جریان و فرکانس بالا را فراهم میکند.
- قابلیت اطمینان بالا: خواص خودترمیمی عالی، طول عمر طولانی و ایمنی بالا.
- مقاومت در برابر جریان ریپل بالا: ایدهآل برای کاربردهای DC-Link.
