如果我們?cè)O(shè)計(jì)汽車系統(tǒng),我們可能會(huì)感到巨大的壓力,需要重新定義汽車動(dòng)力系統(tǒng) ,以滿足歐盟、美國(guó)、中國(guó)和日本等倡議制定的減少溫室氣體 (GHG) 排放目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),一些汽車制造商正在為輕度混合動(dòng)力汽車實(shí)施 48V 系統(tǒng),但大多數(shù)汽車制造商正在將傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī) (ICE) 模型過(guò)渡到全電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng),如圖 1 所示。
鋰離子電池用于小型電子設(shè)備以及電動(dòng)汽車和電網(wǎng)等大規(guī)模應(yīng)用,當(dāng)然,電池具有多種尺寸、電壓和外形。然而,由于種類繁多,電池制造商必須為每種電池類型購(gòu)買、維護(hù)和管理測(cè)試解決方案。所涉及的資本投資也很大,直接占電池最終成本的 20%。
目前電動(dòng)車銷售越來(lái)越多,尤其是現(xiàn)在中國(guó)推進(jìn)的“碳中和”概念,預(yù)計(jì)未來(lái)幾年電動(dòng)汽車年銷量會(huì)更一步增加。并且占該銷售額最大份額的國(guó)家就是中國(guó)。
如果我們可以用少量零件創(chuàng)建高性能的車載應(yīng)用程序,我們將能夠減輕重量和成本并提高可靠性。這就是電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車 的集成動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)背后的理念。
傳統(tǒng)的電源主力——金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 和絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)——只有在犧牲效率、外形尺寸和散熱的情況下才能提高功率密度。
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以及各種新型用電設(shè)備的普及,如何給這些設(shè)備提供穩(wěn)定、安全高效、干凈的電能變得越來(lái)越重要。開(kāi)關(guān)功率變換器由于重量小、體積輕、效率高,性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)在電源中得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,但其高頻開(kāi)、關(guān)工作特性,會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾(EMI),嚴(yán)重污染 周圍電磁環(huán)境和電源系統(tǒng),這不僅會(huì)使變換電路自身的可靠性降低,而且使電網(wǎng)及鄰近設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量受到影響。
最近幾年,隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展,對(duì)鋰離子 (Li-ion) 電池的需求迅速增長(zhǎng),而且這種需求似乎不會(huì)很快放緩。
在過(guò)去十年中,智能手表等可穿戴技術(shù)的制造商在使用戶能夠?qū)崟r(shí)跟蹤他們的個(gè)人健康狀況方面取得了重大進(jìn)展?,F(xiàn)在可以利用大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),例如步數(shù)、心率、氧飽和度、鍛煉持續(xù)時(shí)間等,并以各種方式跟蹤健身目標(biāo)的進(jìn)度。
在光伏(PV)設(shè)施數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí),太陽(yáng)能電網(wǎng)供需雙方之間的不平衡已成為主要制約因素。白天可以獲得充足的太陽(yáng)能,但需求量不高。這意味著用戶將在使用高峰時(shí)段的早晚每瓦支付更高的價(jià)格。
為了解決消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車 (EV) 普及的里程、充電時(shí)間和價(jià)格等問(wèn)題,世界各地的汽車制造商都在增加電池容量而不增加尺寸、重量或組件成本。我正在尋找一種加快速度的方法充電。
在過(guò)去的 10-30 年里,氣候變化一直是一個(gè)備受爭(zhēng)議的話題,引發(fā)了關(guān)于哪些類型的法規(guī)是必要的政治討論。從短期來(lái)看,開(kāi)發(fā)更環(huán)保的基礎(chǔ)設(shè)施,擺脫化石燃料等相對(duì)廉價(jià)的能源,成本要高得多。
在開(kāi)始新設(shè)計(jì)時(shí),工程師常常被功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (?MOSFET?) 和功率塊的封裝選項(xiàng)數(shù)量所淹沒(méi)。
在當(dāng)今世界的某個(gè)地方,一位汽車工程師正在為汽車設(shè)想一種信息娛樂(lè)系統(tǒng),該系統(tǒng)將在五年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 這包括將當(dāng)今僅作為概念存在的應(yīng)用的電源要求考慮在內(nèi)。隨著信息娛樂(lè)系統(tǒng)在復(fù)雜性和電子功能方面的發(fā)展,集成電路 (IC) 的數(shù)量也在增加,并且這些 IC 都從 12 V 電池共享電源。
在為電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中的功率級(jí)選擇隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器時(shí),您有多種選擇。柵極驅(qū)動(dòng)器可以簡(jiǎn)單也可以復(fù)雜,具有集成米勒鉗位、分離輸出或絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 發(fā)射極的欠壓 (UVLO) 鎖定參考等功能。
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