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使用PI方案進行800V牽引逆變器的應急電源設計

2022-03-23
來源:PI電源芯片

  在電動汽車的牽引逆變器中,,供電分為12V低壓電源和400/800V高壓供電,。其中高壓供電送至牽引逆變器,,進行DC-AC逆變,產(chǎn)生三相交流電,,驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)。逆變器通常提供90-250KW的輸出功率,。其中400V電壓的電池組,,主要在過去的電動汽車中使用,,受電流限制,充電速率和輸出功率較低,。

  本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202203/432155.htm

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  而800V是新型電動汽車所采用的電壓,,高壓母線支持更大容量的電池組,支持最高350kW的充電功率,。電壓的提升也減小了系統(tǒng)電流,,相比400V平臺,800V平臺的整體性能得到了很高的提升,,并且導線的截面積減小,,也減輕了整車重量。目前,,800V平臺已經(jīng)商用,,在大型電動車和高性能電動車上廣泛使用。

  通過ISO 26262對牽引逆變器的安全要求中,,要求12V小電池故障不會影響牽引逆變器的驅(qū)動,,這就需要在12V電壓故障時,由應急電源為牽引逆變器供電,。800V平臺不僅提供更高的驅(qū)動功率,、提高電池組充電速度,還可以降低導線重量,,使用更輕更細的線材,。PI的SCALE-iDriver驅(qū)動器、InnoSwitch3均可以用在800V高壓平臺,。

  PI的SCALE-iDriver驅(qū)動器適用于使用IGBT和SiC MOSFET的純電動汽車和插電式混合動力汽車的門極驅(qū)動器解決方案,,支持400/800V供電。并且SCALE-iDriver具有8kV的絕緣強度,,并且100%進行測試,。外部爬電距離和電氣間隙≥9.5mm,內(nèi)部絕緣材料間距≥0.4mm,。適用于IGBT,,高壓MOSFET和碳化硅MOS的驅(qū)動,并提供完善的保護功能,。

  牽引逆變器正常工作時由12V電池供電,,當12V電池故障時,需要由應急電源供電,,并實現(xiàn)故障響應以確保安全,。應急電源需要在30-1050V的寬輸入電壓下工作,以滿足主動控制和滿電電池以及電機再生的高電壓。應急電源還需要在-40到85-105℃下提供10-40W的功率輸出,,滿足高可靠性及絕緣要求,。還需要小體積以降低成本和減小整體體積,單一應急電源滿足寬輸出功率和寬輸入電壓,。

  PI提供的應急電源方案支持30-1200V的寬輸入電壓,,最高輸出功率為15W,內(nèi)置加強的隔離,。PI的InnoSwitch3-AQ支持次級檢測反饋,,內(nèi)置同步整流控制器,相比肖特基整流,,降低損耗降低成本,。使用高效率準諧振開關,內(nèi)部集成FluxLlink磁感耦合技術,,具有高帶寬和快速的動態(tài)響應特性,,無需光耦反饋,并且內(nèi)置完善全面的保護功能,,可通過外置的StackFET,,支持1000V以上的輸入電壓。

  PI基于InnoSwitch3-AQ的應急電源方案支持多繞組,,產(chǎn)生正負柵極驅(qū)動電壓,,無需DC-DC轉(zhuǎn)換器,在40V輸入時仍可輸出8W的功率,,800V輸入下,,空載功耗<80mW。PI提供用于400V系統(tǒng)的30W參考設計DER-840Q,、20W參考設計DER-907Q,、800V系統(tǒng)的30W參考設計DER-859Q和15W參考設計DER-889Q。




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