在探討電動汽車電氣化系統的創新與提升時,人們通常將焦點放在核心的主控制單元和功率元件上,而對那些輔助元件,例如電容,卻鮮少關注。然而,這些輔助元件實際上對整體設計的性能有著決定性的影響。本文將通過分析永銘薄膜電容在車載充電器中的應用,深入討論在電動汽車中電容器的選擇和應用。
在電容器的眾多成員中,鋁電解電容以其悠久的歷史在電力電子領域占據了一席之地。但隨著技術需求的演進,電解電容的局限性也日益明顯。因此,一種性能更優越的替代品——薄膜電容應運而生。
相較于電解電容,薄膜電容在耐壓性、等效串聯電阻(ESR)低、無極性、穩定性強、壽命長等方面具有顯著優勢。這些特點使得薄膜電容在簡化應用系統設計、增強抗紋波能力以及在嚴苛環境下提供更可靠的性能方面表現突出。



表:薄膜電容器與鋁電解電容的性能比較優勢
將薄膜電容器的性能與電動汽車的應用環境進行比較,我們不難看出它們之間存在著極高的匹配度。因此,薄膜電容器無疑是電動汽車電氣化過程中的首選組件。然而,要使電容器適用于汽車,它必須通過更為嚴格的車用標準(例如AEC-Q200)的檢驗,并且要能在極端條件下正常工作。基于這些要求,我們在選擇和應用電容器時,應當遵循這樣的原則。
01OBC中的薄膜電容

一個 OBC 系統通常包括兩個主要的部分:將交流市電變成直流電的整流器電路,以及生成充電所需直流電壓的 DC-DC 功率變化器。在這個過程中,可供薄膜電容施展身手的應用場景包括:
● EMI 濾波
● DC-LINK
● 輸出濾波
● 諧振腔
02薄膜電容在OBC中的應用場景

對于輸出濾波和DC-link,永銘都有相應的薄膜電容產品可供使用。而且特別值得一提的是,所有這些永銘的產品,都通過了 AEC-Q200 車規認證,并且在很多類別中都特別提供了可供高溫高濕(THB)環境使用的型號,給開發者選型提供了更多的自由度。
DC-LINK 直流支撐
在 OBC 中的整流電路和 DC-DC 轉化器電路之間,需要一顆 DC-LINK 電容來做電流支撐濾波,其主要作用是吸收 DC-LINK 直流母線端的高脈沖電流,防止在 DC-LINK 的阻抗上產生高脈沖電壓,防止負載端受到過電壓的影響。薄膜電容耐高壓、大容量、無極性等特性非常適合 DC-LINK 濾波應用。
永銘的MDP(H)是 DC-LINK 電容的理想之選,它具有最高500μF的電容值,低 ESR 和優異的抗紋波能力,超過 100,000 小時的使用壽命,以及最高 125℃ 的工作溫度,同時高溫特性突出,有限時間內可在 150°C 下工作。
輸出濾波
為了提升 OBC 直流輸出的瞬態響應特性,需要一顆大容量、低 ESR 的輸出濾波電容。為此,永銘提供了MDP低壓 DC-LINK 薄膜電容,該系列產品最高容值達 500μF,額定電壓可選范圍寬(500Vdc-1500Vdc)。
03總結
從上述分析可見,在新能源產業中,薄膜電容器因其獨特的性能優勢,逐漸受到工程師群體的青睞,并被廣泛應用于相關方案中。特別是在汽車設計領域,薄膜電容器的應用趨勢日益顯著。
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