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電流隔離增強(qiáng)EV/HEV安全、性能和可靠性

作者: 時間:2012-12-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/175943.htm

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圖3:主逆變器中的。

  中的開關(guān)電源

  開關(guān)模式功率變換器是系統(tǒng)的重要組成部分,其廣泛用于主要和輔助逆變器、12V網(wǎng)絡(luò)DC/DC變換器和電池充電器。以上變換器可以轉(zhuǎn)換電壓和,以滿足供電之裝置的需求,并使用實(shí)現(xiàn)性和電平轉(zhuǎn)換。

  圖4顯示電池充電器內(nèi)部的AC/DC變換器,其輸入電壓由外部基礎(chǔ)設(shè)施提供,例如充電站。如圖所示,充電器的AC輸入直接由輸入整流器和濾波器變換成DC,并經(jīng)過功率因數(shù)校正(PFC)電路調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)后的DC電壓由主級側(cè)開關(guān)電路轉(zhuǎn)換成脈沖,并應(yīng)用到變壓器的主級線圈。變壓器縮放電壓和脈沖以滿足充電器的輸出需求。次級側(cè)電路整流并且濾波高頻脈沖,再轉(zhuǎn)換成DC.

  功率控制管理閉環(huán)操作并監(jiān)視傳輸?shù)诫姵刂械碾娏浚钡诫姵爻錆M電為止。在這個示例中組件可提供幾個重要的功能:變壓器在主級側(cè)和次級側(cè)隔離能量傳輸;線性隔離器為傳感器、高壓檢測和反饋控制信號提供的隔離電平轉(zhuǎn)換;以及數(shù)字隔離器為控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線接口提供隔離。

圖4:DC/DC(12V網(wǎng)絡(luò))變換器

圖4:DC/DC(12V網(wǎng)絡(luò))變換器。

  圖5顯示在簡化的HEV系統(tǒng)中,隔離器件的位置和使用方法。HEV提出比EV更困難的技術(shù)挑戰(zhàn),因?yàn)槠湓趥鲃酉到y(tǒng)中添加復(fù)雜的小型氣動引擎,增加了機(jī)械傳動系統(tǒng)和電子系統(tǒng)的復(fù)雜性。需要注意的是圖4中氣動引擎由專用引擎控制模塊(ECM)管理,包括隔離的CAN總線接口,其使用相關(guān)的低壓HV ECU管理引擎速率、時序和其他關(guān)鍵參數(shù)。還需要注意的是,電動機(jī)/發(fā)生器(M/G)溫度傳感器為了安全性和電平兼容,對傳感器地和HV ECU地進(jìn)行隔離。此外,主要和輔助逆變器、充電器以及12V網(wǎng)絡(luò)DC/DC變換器,他們都與另一個不同地電平或存在高壓的裝置進(jìn)行了有效隔離。

圖5:簡化的HEV電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖5:簡化的HEV電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

  系統(tǒng)集成度

  設(shè)計要求持續(xù)不斷的減少汽車重量、改善電池技術(shù)和提高能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的能力。這些進(jìn)步又促進(jìn)開關(guān)模式電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和大規(guī)模系統(tǒng)級IC的創(chuàng)新。雖然現(xiàn)代CMOS隔離裝置提供了,但是數(shù)字隔離器的最大好處在于,能夠與其他功能相結(jié)合,形成單芯片隔離系統(tǒng)。

  隔離器件在EV/HEV應(yīng)用中無處不在,并且與汽車和操作人員的安全息息相關(guān)。此類器件能提供安全隔離、無縫電平轉(zhuǎn)換,并且消除地噪聲,從而大大汽車的。

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