當(dāng)今工業(yè)信息發(fā)展迅速，工業(yè)化產(chǎn)品逐漸成為人類生活中的必需品，代步工具汽車就是其中之一。然而汽車在使用過程中會(huì)造成有害尾氣的產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境造成污染，而且隨著家庭汽車使用率的不斷上升，人類的身體健康也會(huì)受到越來越大的威脅。此外，當(dāng)今世界面臨著能源緊缺這項(xiàng)更大的挑戰(zhàn)，特別是石油煤炭等能源價(jià)格一直上升，形勢(shì)十分嚴(yán)峻。為解決這一問題，我國需要最大限度地開發(fā)風(fēng)能、太陽能等清潔能源，利用其替代不可再生能源，同時(shí)采取了各種強(qiáng)有力措施，其中加快發(fā)展零油耗或少油耗的新能源汽車就是有效政策之一。
車載供電設(shè)備是汽車電氣設(shè)備正常工作運(yùn)行的前提，傳統(tǒng)汽車供電設(shè)備主要是蓄電池和由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。而純電動(dòng)汽車不再搭載內(nèi)燃機(jī)，取而代之的是搭載可充電的動(dòng)力電池為整車提供高壓直流電，作為維系車輛正常工作運(yùn)行的能量源。然而由于純電動(dòng)汽車上大量的電子元件和控制系統(tǒng)都在使用12V電源，所以必須有一種裝置能夠?qū)Φ蛪盒铍姵剡M(jìn)行充電，以保證充足的電量供車輛使用，這種裝置就是DC/DC轉(zhuǎn)換器，又稱直流電源轉(zhuǎn)換模塊。純電動(dòng)汽車通過使用DC/DC轉(zhuǎn)換器能夠?qū)?dòng)力電池300多伏的直流電壓轉(zhuǎn)換為14V的直流恒壓電源，供車輛使用。其具備效率高、體積小、耐受惡劣工作環(huán)境等特點(diǎn)。
由于電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池是以鋰電池為能源，輸出為直流電，而且汽車上搭載的各種電氣設(shè)備都是以直流電驅(qū)動(dòng)，所以電動(dòng)汽車上的車載電源實(shí)際上就是一種DC-DC變換器。在電動(dòng)汽車供電系統(tǒng)中，動(dòng)力電池的輸出電壓一般在200 Vdc-400 Vdc左右，低壓電池的輸出通常為12 V或24 V直流電，車上的一些用電設(shè)備大多都是12 V供電。給12 V電池充電，所需的電壓一般在13.5 V到14.5 V之間，所以車載DC-DC電源的輸入一般為200 Vdc-400 Vdc左右，輸出在13.5 V到14.5 V之間。
近期，MPS、英諾賽科等知名半導(dǎo)體公司發(fā)布了氮化鎵“PFC+LLC”設(shè)計(jì)方案。高性能的方案設(shè)計(jì)為消費(fèi)類電源產(chǎn)品提供簡單可靠，高效率高功率密度的數(shù)字化解決方案，同時(shí)也標(biāo)志著氮化鎵快充正式步入數(shù)字時(shí)代。在消費(fèi)類產(chǎn)品中，電源要求高效率、小體積、低待機(jī)功耗。傳統(tǒng)拓?fù)浜茈y跟上消費(fèi)者對(duì)快充小體積的需求，氮化鎵“PFC+LLC”二合一高集成方案解決了傳統(tǒng)數(shù)字電源外圍元件復(fù)雜、成本高的問題，充分體現(xiàn)出新一代數(shù)字電源芯片的優(yōu)勢(shì)。
車載DC-DC電源將動(dòng)力電池與低壓蓄電池連接起來，作為電動(dòng)汽車上的一種關(guān)鍵的能量轉(zhuǎn)換器件，必須具有高可靠性[12]。其次車載電源還需具備高轉(zhuǎn)換效率，因?yàn)檐囕d電源的效率關(guān)系著電動(dòng)汽車的持續(xù)運(yùn)行問題，不然需要頻繁充電，會(huì)給用戶帶來非常不好的體驗(yàn)。最重要的一點(diǎn)是車載電源的抗干擾能力要強(qiáng)，具備高安全性，因?yàn)殡妱?dòng)汽車運(yùn)行期間會(huì)出現(xiàn)隨時(shí)剎車的情況，這關(guān)系著人們的生命安全。綜合上述，研制一款高功率密度、高轉(zhuǎn)換效率、高穩(wěn)定性的車載DC-DC電源對(duì)于電動(dòng)汽車來說意義深遠(yuǎn)。
當(dāng)純電動(dòng)汽車整車ON檔上電或充電喚醒上電，動(dòng)力電池首先開始高壓系統(tǒng)預(yù)充電流程，被喚醒的VCU整車控制器發(fā)送給DC/DC轉(zhuǎn)換器使能信號(hào)，接到使能信號(hào)后，DC/DC轉(zhuǎn)換器開始啟動(dòng)工作，把動(dòng)力電池高壓直流電進(jìn)行變壓后為低壓蓄電池充電，并作為電源為車上大量電子元件和控制系統(tǒng)供電。近幾年，隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)DC/DC轉(zhuǎn)換器的需求越來越大，極大地帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的快速發(fā)展。電源是制約電動(dòng)汽車發(fā)展的因素。作為電動(dòng)汽車的電源應(yīng)該具有高比能和高比功率等性能，以滿足汽車的動(dòng)力性和續(xù)駛里程的要求。另外，還應(yīng)具有與汽車使用壽命相當(dāng)?shù)难h(huán)壽命、效率高、成本低和免維護(hù)等特點(diǎn)。
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