基于碳化硅電力設備的高密度、高效率汽車電池充電器
2016-12-09 06:05:56
汽車文摘 2016年3期
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基于碳化硅電力設備的高密度、高效率汽車電池充電器
提出使用碳化硅電力設備可實現高密度、高效率的汽車電池充電器，其可用于電動汽車和混合動力汽車。充電器為二級充電器并分為兩部分：①無橋交流轉直流轉換器；②移相全橋獨立的電壓轉換器。分析了每一部分利用碳化硅電力設備的優點。
車載電池充電技術的發展，解決了用戶對行駛里程需求的問題，電池可以通過任何充電插座進行充電。這樣在為用戶提供便利的同時，也增加了汽車硬件的體積與質量。緊湊設計可以通過縮小電力電子系統無源濾波器組件的體積實現。由于碳化硅既有硅材料的優點（可支持高頻工作），又可以避免工作溫度存在的問題，所以選用碳化硅電力設備作為汽車電池充電器。
應用200kHz交流電設備分別對該電池充電器的直流轉換器和電壓轉換器進行試驗發現，原始硬件得到改良且電池效率的峰值有所提高。轉換器的最大輸出功率為6.1kW，功率密度分別為5.0kW/L和3.8kW/L，相比2010年豐田普銳斯混合動力模型提高10倍，比美國能源部2022年的優化目標提高5倍。應用碳化硅電力設備作為汽車電池充電器可明顯提高系統性能，并簡化硬件結構。
Whitaker B et al. A highdensity, high- efficiency, isolated on- board vehicle battery charger utilizing silicon carbide power devices [J]. Power Electronics,IEEE Transactions on, 2014, 29 (5): 2606-2617.
編譯：鄭穎琳
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