電気自動車用DC/DCコンバータ製品概要

はじめに
電気自動車（EV）では、高電圧バッテリー・パックに直流（DC）エネルギーが蓄えられ、低電圧システム（照明、インフォテインメント、計器類など）への電力供給には適しません。DC/DCコンバータは、高電圧DC（通常300～800V）を効率的にDC12Vに降圧することでこのギャップを埋め、従来の自動車電気アーキテクチャとの互換性を維持しながら、補助システムのための信頼性の高い電力供給を保証します。

主な機能と特徴

1. 電圧変換と調整
   • 高電圧DCを低電圧部品用の安定した12V DCに変換します。
   • 負荷需要やバッテリーの充電状態に応じて出力を動的に調整。
2. 統合の柔軟性
   • 独立型ユニットまたは配電ユニット（PDU）またはパワーエレクトロニクスユニット（PEU）に統合。
   • 熱対策として自然冷却または液冷に対応。
3. 安全性と保護メカニズム
   • 電気的保護:過電圧、低電圧、過負荷、短絡保護装置。
   • 熱管理:過熱シャットダウンと自動回復
   • アイソレーション設計:高電圧回路と低電圧回路をガルバニック絶縁し、安全性を強化。
4. スマート・コミュニケーション
   • 車両制御ユニット（VCU）とのリアルタイムデータ交換用CANバスインターフェース。
   • 故障検出とステータス監視のための診断機能。

テクニカル・アーキテクチャー

1. 入力ステージ
   • 電磁干渉（EMI）を抑制する高電圧フィルター回路。
   • 直流を高周波交流に変換するフルブリッジ・インバータ。
2. 変圧器と整流
   • 電圧降圧およびガルバニック分離用絶縁トランス。
   • 効率的なAC-DC変換のための同期整流。
3. 出力ステージ
   • 出力電圧を安定させるLCフィルタリング。
   • 制御回路に補助電源を供給するSBC（System Basis Chip）モジュール。
4. 制御と保護
   • マイクロコントローラーによる電圧、電流、温度の監視。
   • パワー半導体用PWM（パルス幅変調）ドライブ。
   • 逆極性保護および入力低電圧ロックアウト。

メリット

• コンパクト設計:EVシャシー統合のためのスペース効率に優れたレイアウト。
• 高い信頼性:車載グレード規格（AEC-Q100）に準拠。
• 低ノイズ:電気的干渉を最小限に抑える高度なEMIフィルタリング。

アプリケーション

• バッテリー電気自動車（BEV）
• ハイブリッド電気自動車（HEV）
• 商用EV（バス、物流トラック）
• オフロード電気機械

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