深入了解电动汽车中的直流链路电容器

直流链路电容器通常用于电源转换器，作为输入源与具有不同瞬时功率、电压和频率的输出负载之间的中间缓冲器。在电动汽车 (EV) 应用中，直流链路电容器有助于抵消逆变器、电机控制器和电池系统中的电感影响。它们还可用作滤波器，保护 EV 子系统免受电压尖峰、浪涌和电磁干扰 (EMI) 的影响。

图 1. 电源转换系统中直流链路电容器的常见用途

　　请看图 2 中的车载充电器 (OBC)，它负责为牵引电池充电。OBC 内部包含：

　　AC/DC 转换器，使用整流和功率因数校正 (PFC) 将电网中的交流电 (AC) 转换为直流电 (DC)

　　用于能量缓冲的中间直流链路电路

下一阶段的 DC/DC 转换器可调节产生的直流电压，为电池提供正确的直流水平。

图 2. OBC 的 AC/DC 级简化框图

　　直流链路电容器 Cbulk位于 整流器和 DC/DC 转换器之间。电容器的期望特性包括：

　　高直流电压额定值：300V 至 500V

　　非常大的电容：200µF 至 1500µF

　　工作温度范围：-40 ℃至+ 250 ℃

　　低等效串联电阻 (ESR)：< 1.5m Ω

　　高均方根 (RMS) 电流容量

　　高机械强度

　　为了满足大电容值，需要多个电容器或电容器阵列。我们建议在此类应用中使用GCM系列片状多层陶瓷电容器(http://www.rongledz.com/qichejitiepiandianrong/28-118.html)，容量0.10pF - 330μF 。直流链路电容器还必须能够处理两倍的线路频率。因此，常见的电路布置包括与其他电容器技术并联连接的多层陶瓷电容器 (MLCC) 以实现此目的。

另一个使用直流链路电容器的电动汽车子系统是电机驱动电路中的逆变器(如图 3 所示)。逆变器将电池中的直流电转换为三相交流电，以在加速期间驱动牵引电机，然后在制动期间将交流电转换回直流电。它还检测电机的速度和位置并驱动绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 功率级。

图 3. 电机驱动电路中逆变器的简化框图

　　鉴于电动汽车应用中转换器和逆变器的数量众多，选择合适的高压、高电容直流链路电容器对于整个系统的成功至关重要。如需更多信息，请联系深圳容乐电子，我们一起讨论您的具体用例。