DC/DC-Wandler für Elektrofahrzeuge: Produktübersicht

Einführung
In Elektrofahrzeugen speichert die Hochspannungsbatterie Gleichstrom (DC), der für die Versorgung von Niederspannungssystemen (z. B. Beleuchtung, Infotainment, Instrumente) ungeeignet ist. Der DC/DC-Wandler überbrückt diese Lücke, indem er Hochspannungs-Gleichstrom (typischerweise 300-800 V) effizient auf 12 V Gleichstrom heruntertransformiert und so eine zuverlässige Stromversorgung für Hilfssysteme gewährleistet, während er gleichzeitig die Kompatibilität mit der traditionellen elektrischen Architektur von Fahrzeugen aufrechterhält.

Wichtige Funktionen und Merkmale

  1. Spannungsumwandlung und -regelung
    • Wandelt Hochspannungs-Gleichstrom in stabile 12 V Gleichstrom für Niederspannungskomponenten um.
    • Passt die Leistung dynamisch an den Lastbedarf und den Ladezustand der Batterie an.
  2. Flexibilität bei der Integration
    • Eigenständiges Gerät oder integriert in Power Distribution Units (PDU) oder Power Electronics Units (PEU).
    • Unterstützt natürliche Kühlung oder Flüssigkeitskühlung für das Wärmemanagement.
  3. Sicherheits- und Schutzmechanismen
    • Elektrischer Schutz: Überspannungs-, Unterspannungs-, Überlast- und Kurzschlusssicherungen.
    • Thermisches Management: Übertemperaturabschaltung und automatische Wiederherstellung.
    • Isolierung Design: Galvanische Trennung zwischen Hochspannungs- und Niederspannungsstromkreisen für mehr Sicherheit.
  4. Intelligente Kommunikation
    • CAN-Bus-Schnittstelle für den Echtzeit-Datenaustausch mit Fahrzeugsteuergeräten (VCUs).
    • Diagnosemöglichkeiten zur Fehlererkennung und Statusüberwachung.

Technische Architektur

  1. Eingangsstufe
    • Hochspannungs-Filterschaltungen zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen (EMI).
    • Vollbrückenwechselrichter zur Umwandlung von Gleichstrom in Hochfrequenz-Wechselstrom.
  2. Transformator & Gleichrichtung
    • Trenntransformator zur Spannungsabsenkung und galvanischen Trennung.
    • Synchrongleichrichtung für eine effiziente Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlung.
  3. Endstufe
    • LC-Filterung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung.
    • SBC (System Basis Chip) Modul für die Hilfsstromversorgung der Steuerkreise.
  4. Kontrolle und Schutz
    • Mikrocontroller-basierte Überwachung von Spannung, Strom und Temperatur.
    • PWM-Antrieb (Pulsweitenmodulation) für Leistungshalbleiter.
    • Verpolungsschutz und Eingangsunterspannungssperre.

Vorteile

  • Kompakte Bauweise: Platzsparendes Layout für die Integration von EV-Fahrgestellen.
  • Hohe Verlässlichkeit: Entspricht den Normen der Automobilindustrie (AEC-Q100).
  • Geräuscharm: Erweiterte EMI-Filterung für minimale elektrische Störungen.

Anwendungen

  • Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs)
  • Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs)
  • Kommerzielle E-Fahrzeuge (Busse, Logistikfahrzeuge)
  • Elektrische Geländemaschinen
DC - DC Stromrichter
Technische Daten
Eingangsspannung: 185V~850V (kundenspezifisch)
Leistung: 1,2KW/2KW/3KW
Statischer Batterie-Leckstrom: ≤10mA
Eingangssteuerung: Hardware-Freigabesteuerung, CAN-Kommunikation
NS-Kabel, Spannungsfestigkeit 700~400Vdc
Nennausgangsspannung: 27,5 ± 0,2Vdc, Max. Ausgangsstrom: 110A
Startzeit der Ausgangsspannung: innerhalb von 6s (bei Nennlast) (Eingang 540Vdc, Ausgang 27,5Vdc, Nennlast-Testzeit)
Ausgangsleistung: 3000W (MAX)
Statischer Verlust Strom ≤10mA
Betriebstemperatur: - 40°C - 65°C
Isolationswiderstand ≥20MΩ/100Vdc
Schutzart: IP67
Kabelanforderungen - Hochspannungskabel, Spannungsfestigkeit 1500Vdc;
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