“新能源汽車進行時”——新能源汽車之能源系統

文:2014年9月

導語:2014年,鷹峰推出了母排+電容組件方案以及母排+電容+散熱器組件解決方案,組件產品性能可靠、結構緊湊、安裝方便,可以大大節約客戶的研發周期和成本。

    電池:新能源汽車用動力電池能量密度小和造價高的問題一直困擾著國內外新能源汽車制造企業,為破解這一難題,近來動力電池生產企業紛紛開始研發生產成本小的高能電池,目前已經有一些企業推出了金屬(鋁、鋅等)空氣電池、鋰硫電池等高能電池樣品,這為新能源汽車界突破動力電池的技術瓶頸帶來希望。

    疊層母線:電動汽車相比于傳統汽車,用動力電池組代替了傳統的發動機,因此,對電能的管理、分配和傳輸都提出了更高的要求。而具有低電感、高可靠性及其它多種優勢的疊層母線正好可以勝任此項工作,為電動汽車的穩定可靠行駛提供保障。電動汽車應用工況較為惡劣和復雜。尤其是電動汽車的振動工況,疊層母線產品的抗振性能至關重要。

    薄膜電容:現有新能源汽車控制箱絕大多數都用薄膜電容,相比傳統電容,薄膜電容具有壽命長、穩定性好等優點,更適用于新能源汽車中的逆變器直流濾波。

能源系統精品盤點

 

拓邦股份:磷酸鐵鋰TB-32180FH
    產品特色:遵循TS16949的生產和測試規范要求,應用于插電式混合動力汽車、純電動汽車。


 

麥格米特:汽車車載充電機MVAC220-278-3000
    產品特色:高可靠性,高效率,高功率密度設計;風冷方案,高度僅95mm;防水、防潮、防塵,符合IP55標準;符合GB/T24347-2009等汽車產品標準。應用于插電式混合動力汽車、純電動汽車、增程式電動汽車。


 

金升陽:CB0505D-1W電源
    產品特色:該系列產品遵循TS16949的生產和測試規范要求,全面采用汽車級的元器件,不僅符合AEC-Q100汽車集成電路(IC)應力測試標準,更能滿足AEC-Q200被動(無源)組件應力測試認證規范。


 

鷹峰電子:疊層母線
    產品特色:低電感系數;結構緊湊,有效利用空間且能控制系統溫度;通過在母線上焊接編織帶用以連接電池、IGBT、電容等不同的器件,這樣可以消除因為汽車行駛產生的振動應力,保證器件和母線可靠工作,為電動汽車的安全行駛提供保障。


 

TDK:MKP薄膜電容
    產品特色:電流容許值大,ESR低,可提供雙引線和四引線版。


 

法拉電子:薄膜電容
    產品特色:高穩定性、可靠性、防爆設計,更安全,自愈特性。


 

鷹峰電子:薄膜電容
    產品特色:鷹峰電子薄膜電容器以有機薄膜為絕緣介質,在有機薄膜表面蒸鍍而成的金屬層作為電極,成對卷繞而成的電力電容器,具有容量穩定,自感量小等優點。適合應用于使用條件苛刻、感量低、長壽命性能要求高的變流器中。


 

南通江海:薄膜電容
    產品特色:直流濾波用,可替代電解電容器,采用聚丙烯薄膜,溫度特性好,容值穩定,變化率小,等效串聯電阻小,能承受較大的紋波電流。


鷹峰電子:為新能源汽車提供電力電子整體方案

王宏凱   疊層母線技術工程師

疊層母線

《控制與傳動》:貴司在新能源汽車疊層母線領域的發展是?您如何看待新能源汽車疊層母線產品的發展?
    鷹峰電子:鷹峰電子的疊層母線產品在2008年就在新能源汽車上應用,為客戶提供了更加安全的器件連接方案。目前疊層母線在新能源汽車上應用的技術發展的重點主要還是可靠性方面,確保在最極端的惡劣環境下也能正常工作。同時,為了結構布局的更加緊湊,異型產品的工藝也是重要的發展方向。

    疊層母線憑借高可靠性和低電感的優勢,以及在其它行業成功應用的經驗,在新能源汽車的器件連接方面,提供更加安全可靠的解決方案。隨著新能源汽車行業的不斷發展,集成電容等其它器件的模塊化組件以其更低成本的優勢,會是未來發展的方向。

羅青松   電抗器產線經理 

電抗器

《控制與傳動》:貴司目前在新能源汽車電抗器領域的主要發展是?
    鷹峰電子:新能源汽車包括插電式混合動力電動車、燃料電池電動車、純電動汽車,而純電動汽車的關鍵問題在于車載能源及控制系統,車載能源的消耗包括電機動力消耗及部件消耗和其它的額外消耗,所以鷹峰盡量在有限的車載能量使其得到充分利用。

    同時,對于電動汽車功率變換器諸多問題亟待解決。電動汽車車載電源初始電壓(通常108~200VDC)往往不能滿足電機正常運運的需要,為了確保電動汽車電機的穩定運行,良好的控制器和能量轉換器是必不可少的。Boost變換升壓電路PWM的DC-DC變換無疑是一種很好變換裝置,升壓(boost)電路是一種通過boost電感把蓄電池低電壓轉換成高壓的電路,通過控制開關頻率和開通占空比,可得到不同的輸出電壓。

劉文浩   水冷散熱器技術工程師  

水冷板

《控制與傳動》:貴司在新能源汽車水冷散熱器領域的發展是?您如何看待新能源汽車水冷散熱器產品的發展?
    鷹峰電子:新能源汽車水冷散熱器方面,主為用戶提供電驅動控制以及電池包的散熱。目前國外技術已經成熟,國內新能源汽車為新興行業,隨著國家對新能源的大力扶持,水冷散熱器的需求量將不斷增加。同時,水冷散熱器的可靠性以及工藝的實現方式依然被作為關注焦點。國內水冷散熱器暫無標準,目前電驅動水冷散熱器主要采用攪拌摩擦焊工藝,可靠性好與方便客戶組裝,也是未來趨勢。電池散熱主要為風冷,客戶對散熱器要求較高的情況下采用水冷。

李 玉   電容器工程師

電容器

《控制與傳動》:貴司在新能源汽車電容器領域的發展是?2014將推出哪些新品?
    鷹峰電子:鷹峰電子在2013年1月針對新能源汽車推出了第一代產品,目前重點產品包括450V/600uF、450V/1000uF電容系列。這些產品具有優良性能:產品安全性好,耐壓能力強——采用聚丙烯金屬化安全薄膜,按照IEC61071和AEC-Q200標準設計,電容器抗浪涌電壓能力大于1.5倍的額定電壓,不會產生短路擊穿的現象,典型的實效模式是開路,電容的安全性得到嚴格保證;

    良好的溫度特性——產品溫度使用范圍廣,可以從-40℃到105℃,鷹峰汽車電容器采用的是高溫聚丙烯薄膜,具有聚酯薄膜和電解電容器沒有的溫度穩定性。聚丙烯薄膜電容器隨著溫度升高,總體容量下降,但是下降的比例很小,大概300ppm/℃,而聚酯膜不管是在高溫階段還是低溫階段,容量隨溫度變化為200到600ppm/℃。聚丙烯介質電容器損耗隨著溫度變化基本不變,聚酯膜在低溫和高溫顯示變化規律是不一樣的。鷹峰汽車電容器具有良好的溫度特性,不管是低溫(比如在北方)還是高溫(比如新疆等地)都可以正常工作,但是對于電解電容器如果工作環境較低,電解液可能會凝固,導致不能正常工作;

    無極性——能承受反向,客戶使用方便,而對于電解電容器來說,如果超過1.5倍的Un反向電壓加在電解電容器上,會引起內部化學反應,持續時間比較長的話會引發爆炸或者內部電解液流出;

    體積小,容量大,使用壽命長——鷹峰汽車電容器體積小,輕便,容量大,固體封裝、抗振動能力優異,電感量小,熱阻小,耐壓高,使用溫度廣,內部Busbar連接模式,續流能力穩定,使用壽命長。

    2014計劃與新品:在第一代產品的基礎上,滿足額定容量與電壓的前提下,不斷壓縮體積,降低等效串聯電阻、自感、提高抗振動能力。2014年,鷹峰汽車電容產品系列得到完善,主要推出如下產品:方形外殼——450V/1400μF,450v/1200μF,450V/500μF,450V/300μF,700V/1100μF,700V/1500μF。(以上型號均可與InfineonIGBT模塊(HybridPACKTM)匹配安裝);PBT圓形塑殼——800V/220μF,800V/140μF,已經在電動大巴控制器上得到應用,長期應用后,市場反應很好。

    鷹峰公司同時也是專業的母排和散熱產品制造商,2014年,鷹峰推出了母排+電容組件方案以及母排+電容+散熱器組件解決方案,組件產品性能可靠、結構緊湊、安裝方便,可以大大節約客戶的研發周期和成本。

電池——金升陽電動汽車方案
    電動汽車主要通過電池組代替燃油,提供能量給電機,帶動汽車的運行,通過對電池組的監控和管理保證系統工作的可靠性。電動汽車具有環境污染小,無噪音、噪聲低,高效率,結構簡單、使用維修方便等優點。

    方案特色:BMS電池管理系統是電動汽車中電池壽命的核心,通過實時監測電池組及組內各個電池的狀態來控制對電池的充、放電及其他功能來實現。

方案配置:CF0505XT;URB2415YMD;QA04。

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