新能源汽车车载功率电感

新能源汽车车载功率电感

氢燃料电池汽车以氢气或含氢物质与空气中的氧气反应发电为动力,具有清洁、安全、续航里程长、燃料供给快等特点。各国都在积极部署和开发氢燃料汽车。

2022年3月,国家发改委和国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035)》,明确了氢能的战略地位和低碳发展方向。中国汽车工程学会编制的《节能与新能源汽车2.0技术路线图》预测,2025年我国氢燃料电池汽车保有量为65438+万辆,2035年有望达到1万辆。?

作为世界上最大的氢气生产国,中国每年的氢气产量已经达到3300万吨,大力发展氢燃料汽车已经成为重要的国家战略。在国家政策的推动下,SAIC大通、长安、长城、红旗、东风等厂商相继研发生产了氢燃料电动汽车。其中,SAIC大通于2020年9月推出并上市了自主研发的氢能源电动汽车。2022年北京冬奥会,已有超过1,000辆氢能源汽车投入运营。

01氢燃料电池汽车的特点及电感应用

氢燃料电池汽车具有功率和能量密度高、无污染、零排放、无噪音、效率高、电池寿命长等特点。,既能满足重载要求,又能在低温环境下启动,适用于客车、重卡、货车等商用车。此外,氢燃料来源广泛,可以通过分解水获得,如风能、太阳能和核能。然而,与传统燃料汽车相比,氢燃料电池汽车零部件多,布局复杂,如何避免系统中各部件之间的相互干扰是一大挑战。

那么,作为氢燃料电池汽车供电系统的重要组成部分,什么样的功率电感才能满足氢燃料电池汽车的要求呢?

在氢燃料电动汽车中,电感主要用于DC/DC转换器、各系统的通信节点、汽车主控单元、电机控制器、BMS电池管理系统等部件(见图2框图中的蓝色标签)。随着氢能汽车的功能越来越多,系统越来越复杂,集成度越来越高,电感也在向高效率、小尺寸、低噪声的方向发展。

对于氢能体供电系统的12V-48V DC-DC变流器,科达佳系列超大电流电感VSRU具有大功率、低温升的特点,可将损耗降至最低,满足12V-48V DC-DC变流器的应用要求。除了标准型号,科达佳还可以根据客户需求定制其他尺寸的大电流电感。

BMS电池管理系统,有柯达车规集成电感VSAB1365、VSAB1770系列、VSBX1809系列、大电流电感VSRU系列几个产品型号可以满足电感性能和尺寸的要求。其中,VSAB集成电感具有损耗低、效率高、应用频率广、抗电磁干扰能力强等特点。

电机驱动方面,VSAB1770、VSBX1809、vcr hs 128/1210等系列集成电感可满足电机控制器对大功率、高功率密度的要求,磁棒电感可根据用户需求定制开发。

02-氢燃料电池汽车电感器需求趋势

1.氢燃料电池汽车的电驱动系统需要高功率密度和低损耗的功率电感。

为了满足不同车型的承载要求,节省系统成本和安装空间,汽车电驱动系统的集成化趋势越来越明显。三合一甚至全合一的电驱动平台已经成为新能源汽车的发展趋势。相应地,汽车电子动力总成、控制模块和系统软件的集成也对功率电感产品的功率密度、尺寸、损耗、耐压等提出了更高的技术要求。比如要求电感产品具有更高的功率密度,更小的尺寸,抗干扰能力强,耐大电流,耐高电压。

2.氢燃料电池汽车所需的电感应具有较强的抗电磁干扰能力。

氢燃料电池汽车采用高电压大电流大功率电子转换装置和驱动电机,车上有很多电子电气设备。系统中DC/交流、DC/DC变换器和IGBT功率管的高速开关会引起电压电流、浪涌电流和峰值电压的高速变化,产生辐射干扰。此外,电感电流容易产生高频振荡,系统中控制单元内部的时钟晶振频率会产生高频噪声,从而产生电磁干扰。如果这种电磁干扰处理不好,会严重影响车辆控制器与CAN之间的通信,导致CAN通信频繁出错,无法正常通信。氢燃料电池汽车用电感产品应具有优良的抗电磁干扰能力。

03-科大佳最近推出了新一代氢燃料电池汽车用柔性扁平电缆超大电流感应器。

科大嘉深入研究了氢能汽车对电感产品的技术要求,推出了车载级超大电流电感VPEH系列,并与氢燃料汽车工厂成功合作,应用于氢燃料电池汽车车载控制器。

VPEH系列是在科达佳CPEX超大电流感应器的基础上全新升级的汽车轨距感应器。产品采用柯达自制金属磁粉芯和扁平线圈设计,具有磁屏蔽结构,抗电磁干扰能力强。紧凑的高功率密度结构设计大大节省了PCB安装面积。VPEH系列超大电流电感由高通量磁芯制成,具有出色的DC偏置能力和低交流损耗。该产品适用于高纹波电流和高电压的应用。VPEH系列最高可耐受2600V交流电压,电气特性受环境温度影响很小,适用于氢能源汽车高温、高压、大电流等复杂应用环境。

除标准系列外,VPEH系列的电气参数还可根据客户的特殊需求定制,并可提供AEC-Q200测试认证。

20多年来,科达佳电子一直专注于R&D和功率电感器的制造。芯材自主研发,软排线超大电流电感产品技术处于国际领先地位。科达佳电子的规感是在通过IATF16949认证的工厂制造的。公司拥有CNAS认可的实验室,可以根据AEC-Q200无源元件产品验证标准进行测试。

面对氢能源汽车领域对电路配置的多样化、差异化要求,科达嘉电子与汽车电子R&D工程师紧密合作,为客户量身定制各类车规电感产品。