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薄膜电容如何拔高OBC性能?

发布时间:2024-01-18 09:08浏览次数:

新能源汽车中的薄膜电容是一种关键电子元件,它们通常用于电路中的滤波、耦合、解耦、储能和频率调节等功能。在新能源汽车中,薄膜电容的稳定性、耐高温性能以及长期可靠性尤为重要,因为它们必须能够在恶劣的汽车环境中持续工作。

薄膜电容,作为电解电容优秀的替代者,现在在新能源汽车中的用量很大,很受关注。薄膜电容本质上以金属箔当电极,将其和聚乙酯,聚丙烯,聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜从两端重叠后,卷绕成圆筒状构造的AD830JR电容器。

同时,薄膜电容表现出更高耐压、更低ESR、无极性的优势,这使得基于薄膜电容的系统设计更简化,能够在苛刻的环境中可靠地发挥作用。

新能源汽车需要考虑到抗震、高温、高压大电流、高可靠性等诸多要求,电解电容虽然容值足够但其他方面已经无法满足,而薄膜电容的这些特性正好契合电动汽车的场景,尤其是OBC、DC/DC上的需求,薄膜电容也因此成为汽车电气化升级历程上的理想器件。

最为代表性的应用,就是OBC,从EMI滤波到PFC,到DC-link,到LLC谐振阶段,以及最后的输出,都需要薄膜电容的应用。

OBC(On-Board Charger)即车载充电器,是新能源汽车中的一个重要组件,负责将交流电(AC)转换为直流电(DC),以便为电动车的蓄电池充电。OBC的性能直接影响到充电效率、充电速度以及整车的安全性能。

在OBC应用中,薄膜电容需要格外注意自愈性、失效开路、低耗散系数这三个特性。尤其是自愈性,良好的自愈能力才意味着器件耐过压能力强,高频性好。自愈性即薄膜电容的介质在被击穿后,能够自行修复恢复正常工作状态。

薄膜电容在OBC中起到至关重要的作用,尤其是在功率因数校正(PFC)和直流-直流(DC-DC)转换器模块中。以下是薄膜电容如何提高OBC性能的几个方面:

1、功率因数校正(PFC):为了提高电能的利用效率,OBC会采用PFC电路来优化输入电流的波形,使之与输入电压波形相同步,减少无效功率。薄膜电容在这里用于滤波,可以减少电流的谐波,提高功率因数,从而提升整体的能效。

2、DC-DC转换器:在OBC中,DC-DC转换器负责将PFC电路输出的高压直流电转换为适合电池充电的低压直流电。薄膜电容在这一模块中用于储能和滤波,保证电压稳定,减少输出电压的纹波,提高转换效率和稳定性。

3、热稳定性:新能源汽车的工作环境温度变化范围很大,薄膜电容具有良好的热稳定性,能够在广泛的温度范围内保持性能不变,这对于保证OBC长期可靠工作至关重要。

4、长期可靠性:薄膜电容相比于其他类型的电容器(如电解电容)具有更长的寿命和更好的老化特性,这有助于提高OBC的整体可靠性和减少维护成本。

5、尺寸优化:随着技术的进步,薄膜电容的体积和重量不断减小,这使得OBC可以更加紧凑,减轻整车重量,提高车辆的能效和动力性能。

6、电磁兼容(EMC):薄膜电容可以减少电磁干扰,提高OBC的电磁兼容性能,确保车载电子系统的正常运行,以及符合严格的汽车行业标准。

综上所述,薄膜电容通过提高电路的滤波效果、优化热稳定性、延长寿命、减小体积、以及增强电磁兼容等方式,显著提升了OBC的性能,进而提高了新能源汽车的整体性能和用户体验。随着新能源汽车行业的不断发展,对薄膜电容的性能要求也将越来越高。


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