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使用PI方案进行800V牵引逆变器的应急电源设计

作者:时间:2022-03-18来源:PI电源芯片收藏

在电动汽车的中,供电分为12V低压电源和400/800V高压供电。其中高压供电送至,进行DC-AC逆变,产生三相交流电,驱动电机旋转。逆变器通常提供90-250KW的输出功率。其中400V电压的电池组,主要在过去的电动汽车中使用,受电流限制,充电速率和输出功率较低。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202203/432155.htm

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而800V是新型电动汽车所采用的电压,高压母线支持更大容量的电池组,支持最高350kW的充电功率。电压的提升也减小了系统电流,相比400V平台,800V平台的整体性能得到了很高的提升,并且导线的截面积减小,也减轻了整车重量。目前,800V平台已经商用,在大型电动车和高性能电动车上广泛使用。

通过ISO 26262对的安全要求中,要求12V小电池故障不会影响牵引逆变器的驱动,这就需要在12V电压故障时,由应急电源为牵引逆变器供电。800V平台不仅提供更高的驱动功率、提高电池组充电速度,还可以降低导线重量,使用更轻更细的线材。的SCALE-iDriver驱动器、InnoSwitch3均可以用在800V高压平台。

的SCALE-iDriver驱动器适用于使用IGBT和SiC MOSFET的纯电动汽车和插电式混合动力汽车的门极驱动器解决方案,支持400/800V供电。并且SCALE-iDriver具有8kV的绝缘强度,并且100%进行测试。外部爬电距离和电气间隙≥9.5mm,内部绝缘材料间距≥0.4mm。适用于IGBT,高压MOSFET和碳化硅MOS的驱动,并提供完善的保护功能。

牵引逆变器正常工作时由12V电池供电,当12V电池故障时,需要由应急电源供电,并实现故障响应以确保安全。应急电源需要在30-1050V的宽输入电压下工作,以满足主动控制和满电电池以及电机再生的高电压。应急电源还需要在-40到85-105℃下提供10-40W的功率输出,满足高可靠性及绝缘要求。还需要小体积以降低成本和减小整体体积,单一应急电源满足宽输出功率和宽输入电压。

提供的应急电源方案支持30-1200V的宽输入电压,最高输出功率为15W,内置加强的隔离。PI的InnoSwitch3-AQ支持次级检测反馈,内置同步整流控制器,相比肖特基整流,降低损耗降低成本。使用高效率准谐振开关,内部集成FluxLlink磁感耦合技术,具有高带宽和快速的动态响应特性,无需光耦反馈,并且内置完善全面的保护功能,可通过外置的StackFET,支持1000V以上的输入电压。

PI基于InnoSwitch3-AQ的应急电源方案支持多绕组,产生正负栅极驱动电压,无需DC-DC转换器,在40V输入时仍可输出8W的功率,800V输入下,空载功耗<80mW。PI提供用于400V系统的30W参考设计DER-840Q、20W参考设计DER-907Q、800V系统的30W参考设计DER-859Q和15W参考设计DER-889Q。



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