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DCDC变换器参与电动汽车能量驱动全过程解析

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文章出处:骊微电子责任编辑:admin人气:-发表时间:2015-06-19 14:34
     双向型DC-DC变换器已经成为目前我国电动汽车在能量驱动方面的重要选择,这一点与电动汽车的燃料电池选择和能量驱动模式有着重要的关联性。本文将会通过对电动汽车能量驱动全过程的解析,具体分析DC-DC转换器是如何参与整个电能驱动过程的,以及DCDC在不同的电动汽车蓄电池能量驱动过程中都会发挥哪些作用。
 
     DC-DC在铅酸蓄电池驱动过程中的作用
 
    铅酸蓄电池长期以来一直是电动汽车的主要能源,在铅酸蓄电池为主电源的基础上附加高功率密度的超容量电容器作为辅助电源的电源结构,并由铅酸蓄电池提供电动汽车正常运行过程中所需要的能量。
 
    在铅酸蓄电池的电源结构中,工程师需要在超容量电容器与直流母线之间接入一个双向DC-DC转换器,以此来调节超容量电容器的双向能量流动。当电容器输出能量时,DC-DC转换器正向升压工作,将超容量电容器的电压升高到较高的直流母线电压。当电容器吸收能量时,DC-DC模块反向降压工作,将母线电压降低以恒流的方式对电容器充电。
 
    DC-DC在燃料电池驱动过程中的作用
 
    性能优越的燃料电池被广泛认为是未来电动汽车车载电池的最佳选择。燃料电池平时将燃料和氧化剂分别作为电池两极的活性物质保存在电池的本体之外,当工作时,燃料连续通入电池体内,使电池放电。燃料电池所需维修少、保养费用低、启动时间短,下图给出了燃料电池的电流.电压特性曲线。
 
    我们可以清楚地看出在燃料电池加载的起始阶段,其电压下降较快。在起始阶段之后,当负载电流增加时,其电压F降率仍比普通电池大得多。因此我们可以得出结论:燃料电池的输出特性相对较软。若以燃料电池作为电动汽车的直接驱动电源,那么久必须在燃料电池之后接入输出特性较硬的DC-DC变换器,即由燃料电池和DC-DC变换器组成一个统一电源,由其负责对整车供电。为了提高峰值功率,改善燃料电池输出功率的瞬态特性,在燃料电池电动汽车电源中多加入超容量电容器,这样可以在燃料电池发电前通过双向DC-DC变换器升高电压,提供较高的总线电压能量,保持电源输出功率的稳定,同时提供所需的峰值功率。
 
    总结
 
    DC-DC变换器在电动汽车的能量驱动过程中,无论是在燃料电池系统还是在铅酸蓄电池系统中,都具有非常重要的稳定性维系作用,是保障电动汽车性能安全的重要保障。
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