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微型电动汽车DC/DC变换器的计算匹配
来源:汽车电器  作者:佚名  2017-08-07 09:29:49

    摘要:本文介绍DC/DC变换器在微型电动汽车上的原理和应用;根据整车电器电量平衡的计算方法,对DC/DC变换器进行选型,并最终实车验证匹配结果。

    在中国,电动汽车具有广阔的发展空间和应用前景,微型电动汽车因其轻便、节能环保、能够满足日常出行需要,正逐渐成为一种重要的交通工具。随着人们对乘车舒适度的要求越来越高,汽车电器设备越来越多,这就对整车的供电功率提出了更高的要求。
    DC/DC变换器即直流转换器,是电动汽车低压的主要供电设备,是微型电动汽车的关键零部件之一。过大或过小的功率均会导致较低的可靠性和过高的成本,因此,选择合适稳定的输出功率是关键因素。

    1 基本应用原理及技术要求
    1.1基本原理
    DC/DC变换器是将电动汽车的直流高压变换成直流低压,为低压设备提供电能,同时向辅助电池充电。DC/DC变换器原理如图1所示,主要由功率开关管、电感、电容、二极管和变压器等几部分组成。当开关管S导通时变换器经过变压器祸合和整流二极管D 1向负载提供能量;当S截止,变换器副边由输出滤波电感L存储的电能通过续流二极管DZ向负载提供能量,电流方向不变;而原边通过复位绕组N3和复位二极管D3对变压器磁芯进行磁复位,将变压器激磁时存储的能量向输入端馈送。该电路由于具有结构简单、成本低、输入输出电压隔离、输出电流大、可靠性高等优点而广泛应用于中小功率变化场合。

    1.2应用原理
    DC/DC变换器应用在整车上时,是由电锁开关通过控制信号来开启或关闭的。当电锁接通时,输入端接受到高压控制信号,变换器开始工作,低压端输出电量供电气负载使用,同时给辅助电池充电。当电锁断开时,变换器不工作,低压端无输出。DC/DC变换器接口示意图如图2所示。

    1.3技术要求
    根据微型电动汽车特性,参考GB/T 24347-2009《电动汽车DC/DC变换器》标准,基本技术要求为:以60 V为额定电压,输入电压:46~84V,输出电压:13.8±0.2 V,输出功率需满足车辆低压要求,工作温度:-30~60℃,存储温度:-40~70℃,冷却方式为风冷,防护等级为IP67。
    考虑车辆的安全和干扰,应选用隔离型的DC/DC变换器,且具有过流保护、过热保护、输出短路保护、输入接反保护、输入端高压控制保护等功能。

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