功率電感是一種用于電力電子電路中的被動電子元件,主要作用是儲存電能(以磁場形式)、濾波、扼流(阻止高頻信號通過)以及在 DC-DC 轉(zhuǎn)換器中實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。
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那么,功率電感在新能源汽車中主要應(yīng)用于哪些部位呢?
車載充電機(OBC):車載充電機負責將交流充電樁輸出的交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電,為高壓動力電池充電。功率電感如大電流電感、一體成型電感等,可用于確保電源輸出的穩(wěn)定性,同時抑制電網(wǎng)輸入的電磁干擾(EMI)和高頻噪聲,保證充電過程的穩(wěn)定和安全。
DC-DC 轉(zhuǎn)換器:DC-DC 轉(zhuǎn)換器將汽車電池的高壓,如 400V 或 800V,轉(zhuǎn)換為 12V 或 48V 低壓,為汽車低壓系統(tǒng)或車載電子設(shè)備供電。功率電感在其中主要起到儲能作用,需選擇具有大電流、低損耗、高轉(zhuǎn)換效率等特性的電感器,以確保電壓轉(zhuǎn)換的高效性和穩(wěn)定性。
電池管理系統(tǒng)(BMS):BMS 用于安全、有效地監(jiān)控高壓電池組,控制充電風險,延長電池使用壽命。功率電感可用于 BMS 的電源轉(zhuǎn)換電路,在 Buck/Boost 電路中儲能和濾波,實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定。同時,在主動均衡電路中,電感可通過能量轉(zhuǎn)移實現(xiàn)電池單體間的電量平衡,提升電池組的使用效率。此外,濾波電感還可用于電源輸入 / 輸出濾波或通信線路濾波,抑制噪聲干擾。
電機驅(qū)動系統(tǒng):電機驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車的核心部分。功率電感在其中具有濾波、能量存儲、抑制電磁干擾(EMI)以及優(yōu)化開關(guān)器件性能等作用。例如,濾波電感可用于平滑電流,抑制 IGBT/SiC 模塊開關(guān)產(chǎn)生的高頻噪聲,提升控制精度,降低電磁干擾;在帶有 DC-DC 升壓轉(zhuǎn)換器的電機驅(qū)動系統(tǒng)中,電感主要發(fā)揮儲能作用,實現(xiàn)升壓功能。
高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)與智能座艙系統(tǒng):ADAS 和智能座艙系統(tǒng)包含眾多汽車零部件,如攝像頭、雷達供電、通信系統(tǒng)、抬頭顯示、車輛監(jiān)控等。一體成型電感在這些系統(tǒng)中應(yīng)用較多,能夠高效、精確地為各種關(guān)鍵芯片提供穩(wěn)定的電源,降低電源噪聲和紋波,保證信號處理精度,從而確保 ADAS 和智能座艙系統(tǒng)的正常運行。
汽車車燈:汽車車燈的 LED 驅(qū)動電源電路中大量使用功率電感,其中以一體成型電感居多。由于車燈工作環(huán)境復(fù)雜,面臨高溫高頻、大電流、機械振動及沖擊等多種挑戰(zhàn),因此對功率電感的性能要求極為嚴苛。