标题:
汽车系统中的功率电子技术
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作者:
wxg1988
时间:
2012-9-26 00:17
标题:
汽车系统中的功率电子技术
灯使用智能功率器件和
PWM
技术,实现以下功能:
(1)在安装位置减小熔断器和熔断器座的尺寸;
(2)防止负载线出现过载或短路;
(3)减少电缆和连接器;
(4)改善灯的故障诊断,检查它们的功率额定值是否正确;
(5)通过功率调整并使用PWM对灯进行预热,延长使用寿命;
(6)通过激活其它具有所需亮度的可用灯,实现故障管理;
(7)通过优化开关边缘和错时开关方式减小电磁辐射。
在车前灯开启的初时,由于灯泡灯丝的热阻低,会出现大的涌入电流。为了减小涌入电流,可以使用智能功率器件来实现软启动。图5(a)所示为
直流电
源下灯泡的典型冲击电流。峰值电流达到稳态电流的10~14倍,持续时间为数毫秒。在250ms~500ms后,启动过程结束。理论上,由于10倍左右的涌入电流缩短了灯泡的寿命。因此,软启动过程应达到500ms,以延长灯的寿命,如图5(b)所示。
2、 用于DC-DC应用的高压分立式解决方案
在现今的HEV和EV中,高压
电池
组为电气牵引系统提供行驶所需的能量。普通的12V系统仍然存在,为平常的汽车负载(辅助电池为头/尾灯、加热风扇以及音频系统等所有电气负载供电)提供能量,而高压总线则为牵引
逆变器
和马达供电。
如下所示,需要使用汽车DC-DC转换器。建议
DC/DC
转换器具有以下关键功能:
(1)一个输入的低压端标称电压为12V,在
充电
和
放电
过程中在9V~16V之间变化。
(2)根据用户情况,标称高侧电压可以从144V变化到288V或更高。
(3)标称充电和放电功率为1.5kW。
(4)开关频率可以从50kHz变到70kHz。
(5)由于安全原因,高压端和低压端之间应有电隔离。在这种情况下,使用高频
变压器
。
(6)工作温度在-40°C~85°C之间。
(7)保证期为10年或者150,000km。
(8)输出电流在80A~150A左右。
图6所示为DC/DC转换器示意图。它由一个全桥Q1-Q4通过一个高频变压器与一个带有升压电感的推挽级连接而成。在升压模式下,使用两个PWM信号来控制器件Q5和Q6。
图6,全桥同步DC/DC转换器。
如图7所示,有几种实现DC/DC转换的方法。全桥方法常常用来减小车辆的重量并提高效率。
图7,DC/DC转换器对比
输出功率
。
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