TI新能源汽車多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)解決方案,助您快速實(shí)現(xiàn)輕量、高效、降本
發(fā)布時(shí)間:2020-05-15 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】當(dāng)汽車應(yīng)用程序可以用更少的零件完成更多的工作時(shí),就可以在減少重量和成本的同時(shí)提高可靠性,這就是將電動(dòng)汽車(EV)和混合電動(dòng)汽車(HEV)設(shè)計(jì)與多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)相整合的思路。
什么是多合一動(dòng)力總成組合架構(gòu)?
多合一動(dòng)力總成組合架構(gòu)多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)整合了諸如車載充電器(OBC)、高電壓DC/DC(HV DCDC)、逆變器和配電單元(PDU)等動(dòng)力系統(tǒng)終端器件。如圖1所示,可在機(jī)械、控制或動(dòng)力系統(tǒng)級(jí)別應(yīng)用整合。
圖1:電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)概述
為什么多合一多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)最適合HEV/EV?
多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn):
● 提高功率密度。
● 增加可靠性。
● 優(yōu)化成本。
● 具有標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化能力,設(shè)計(jì)和組裝更簡(jiǎn)易。
當(dāng)前市場(chǎng)上的多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)應(yīng)用
有多種不同的方法來實(shí)現(xiàn)多合一動(dòng)力總成系統(tǒng),但是圖2概述了四種最常見的方法(以車載充電器和高電壓DC/DC組合框?yàn)槔?,以便在組合動(dòng)力系統(tǒng)、控制電路和機(jī)械時(shí)實(shí)現(xiàn)高功率密度。選項(xiàng)包括:
帶有獨(dú)立系統(tǒng)的選項(xiàng)1;人氣逐漸降低。
選項(xiàng)2可以分為兩個(gè)步驟:
● 共享DC/DC轉(zhuǎn)換器和車載充電器的機(jī)械外殼,但拆分獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)。
● 共享外殼和冷卻系統(tǒng)(最常見的選擇)。
具有控制級(jí)整合的選項(xiàng)3當(dāng)前正發(fā)展到選項(xiàng)4。
選項(xiàng)4具有最佳的成本優(yōu)勢(shì),因?yàn)殡娫措娐分械碾娫?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >開關(guān)和磁性元件較少,但是它的控制算法也最為復(fù)雜。
圖2:OBC和DC/DC多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)的四個(gè)最常見選項(xiàng)
表1概述了當(dāng)今市場(chǎng)上的多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)。
表1:三個(gè)成功實(shí)現(xiàn)的多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)
動(dòng)力系統(tǒng)組合框圖
圖3描繪了一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)框圖。該框圖實(shí)現(xiàn)了具有電源開關(guān)共享和磁性整合功能的多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)。
圖3:多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)中的電源開關(guān)和電磁共享
如圖3所示,OBC和高電壓DC/DC轉(zhuǎn)換器都連接到高電壓電池,因此車載充電器和高電壓DC/DC的全橋額定電壓相同,使得車載充電器和高電壓DC/DC的全橋共享電源開關(guān)成為可能。
此外,將圖3所示將兩個(gè)變壓器整合在一起即可實(shí)現(xiàn)磁性整合。由于它們?cè)诟唠妷簜?cè)具有相同的額定電壓,因此最終可能成為三端變壓器。
提升性能
圖4所示為如何內(nèi)置降壓轉(zhuǎn)換器以幫助改善低電壓輸出的性能。
圖4:改善低電壓輸出的性能
當(dāng)此組合拓?fù)湓诟唠妷弘姵爻潆姉l件下工作時(shí),高電壓輸出將得到精確控制。但是,由于變壓器的兩個(gè)端子耦合在一起,因此低電壓輸出的性能將受限。一種改善低電壓輸出性能的簡(jiǎn)易方法是添加一個(gè)內(nèi)置降壓轉(zhuǎn)換器,但該方法需要權(quán)衡額外成本。
共享組件
如同OBC和高電壓DC/DC整合一樣,車載充電器和三個(gè)半橋中的功率因數(shù)校正級(jí)的額定電壓非常接近。如圖5所示,即能實(shí)現(xiàn)與兩個(gè)終端器件組件共享的三個(gè)半橋共享電源開關(guān),可以降低成本并提高功率密度。
圖5:在組合框設(shè)計(jì)中共享組件
由于電機(jī)中通常有三個(gè)繞組,因此也可通過在OBC中共享繞組作為功率因數(shù)校正電感器來實(shí)現(xiàn)磁性整合,這也有助于降低設(shè)計(jì)成本并提高功率密度。
結(jié)論
從低級(jí)機(jī)械整合到高級(jí)電子整合,一直在不斷發(fā)展。系統(tǒng)復(fù)雜度將隨著整合級(jí)別的提高而增加。但是每個(gè)多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)變型都會(huì)有不同的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),包括:
● 需要仔細(xì)設(shè)計(jì)磁性整合以達(dá)到最佳性能。
● 對(duì)于整合系統(tǒng),控制算法將更加復(fù)雜。
● 設(shè)計(jì)高效的冷卻系統(tǒng),以散發(fā)較小系統(tǒng)中的所有熱量。
● 靈活性是多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)的關(guān)鍵。多樣化的選項(xiàng)為用戶提供了在任意級(jí)別上探索設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。
其他資源
● 效率為98.6%、6.6kW圖騰柱PFC HEV/EV車載充電器參考設(shè)計(jì)。
● 雙向CLLLC諧振、雙有源電橋(DAB)HEV/EV車載充電器參考設(shè)計(jì)。
推薦閱讀:
特別推薦
- 數(shù)字儀表與模擬儀表:它們有何區(qū)別?
- 基于APM32F411的移動(dòng)電源控制板應(yīng)用方案
- 基于GD32F407VET6主控芯片的永磁同步電機(jī)控制器設(shè)計(jì)
- 光迅科技發(fā)布O波DWDM光模塊
- 長光辰芯發(fā)布16MP全局快門CMOS圖像傳感器
- Murata推出更適合薄型設(shè)計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景的3.3V輸入、12A輸出的DCDC轉(zhuǎn)換IC
- 合熠智能推出超小型激光光電傳感器,堅(jiān)固耐用,精準(zhǔn)檢測(cè)
技術(shù)文章更多>>
- 從幾大典型場(chǎng)景,看安森美賦能邊緣智能應(yīng)用的高性能“產(chǎn)品力”
- 【測(cè)試案例分享】 如何評(píng)估熱載流子引導(dǎo)的MOSFET衰退
- 深入探討適用于低功耗工業(yè)電機(jī)控制的CANopen協(xié)議
- 是德科技掀起新革命:通用示波器正式邁入14bit ADC時(shí)代
- DigiKey與 Lippincott 合作品牌煥新項(xiàng)目榮獲2025年度 Graphis 設(shè)計(jì)大賽金獎(jiǎng)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
保護(hù)器件
保險(xiǎn)絲管
北斗定位
北高智
貝能科技
背板連接器
背光器件
編碼器型號(hào)
便攜產(chǎn)品
便攜醫(yī)療
變?nèi)荻O管
變壓器
檳城電子
并網(wǎng)
撥動(dòng)開關(guān)
玻璃釉電容
剝線機(jī)
薄膜電容
薄膜電阻
薄膜開關(guān)
捕魚器
步進(jìn)電機(jī)
測(cè)力傳感器
測(cè)試測(cè)量
測(cè)試設(shè)備
拆解
場(chǎng)效應(yīng)管
超霸科技
超級(jí)本
超級(jí)電容