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为什么双向DCDC变换器更受到电动汽车欢迎

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为什么双向DCDC变换器更受到电动汽车欢迎

发布日期:2018-09-27 作者: 点击:

随着电动汽车在我国的普及程度逐渐提升,DC-DC变换器在该行业的应用范围也逐渐扩大。在最近两年中,双向DCDC已经开始悄然取代单向的DC-DC转换模块,成为了电动汽车生产商的主流选择对象。那么,为什么双向DC-DC在制造领域开始越来越受到欢迎?与单向的转换器相比,双向DCDC模块又有哪些独有特点?今天就让我们一起来看看这种转换器受欢迎的原因都有哪些。


在2010年左右,由于电动汽车研发技术正处于初级阶段,因此所采用的直流电动机结构简单,技术比较成熟,具有优良的电磁转矩特性,所以直流电动机得到了广泛的应用。图1所示为常见的采用单向DC-DC变换器的驱动系统结构图。

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图片1

图1采用直流电动机的电动汽车驱动系统结构图


然而,随着我国电动汽车研发技术的不断成熟,工程师们发现在实际操作过程中直流电动机的成本价格高,加上体积、质量大,后期存在维护困难等一些缺点,因此后期所研发的电动汽车型号均采用了电动机正在交流电动机或永磁电动机。在这些应用场合,双向DC-DC变


换器可以调节逆变器的输入电压,并且可以实现再生回馈制动。图2为这种驱动系统的结构圈。

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图片2

图2采用交流电动机的电动汽车驱动系统结构图


交流电动机作为目前我国电动汽车制造领域应用较广泛的驱动模式,本身具有高功率密度、转动平滑以及低成本等优点,因此得到了越来越多的应用。而如果在使用交流电动机的前提下,仍然采用通常的固定直流母线电压脉宽调制的驱动方式,那么较低的输入感抗必然会导致电动机电流波形中出现较大的纹波,同时会造成很大的铁损耗和开关损耗。因此,使用双向DC-DC变换器就是在所难免的,这种变换器模块可以很好地解决这个问题。


当采用交流电动机直接驱动电动汽车时,由于该驱动机的电流波形纹波与加在电动机输入端子上电压的瞬时值和电动机反电动势之间的电压差值成正比,因此工程师可以利用双向DC-DC并根据电动机的转速来不断调整逆变器的直流侧输入电压,从而减小电动机电流波形的纹波。另外,通过控制反向制动电流,双向DC-DC变换器可以将机械能回馈到蓄电池组或是一个附加的超容量电容器中,从而达到提高接车效率的目的。


总结


在使用交流电动机作为驱动的电动汽车应用领域,双向的DC-DC变换器能够很好的起到调节电压、控制电流的作用,加上该款类型的变换器能够有效控制输入电压,提升利用功率效果,因此它更加容易受到国内电动汽车生产商的青睐和选择。


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