EV 充电安全电容器面临更严格要求

Vishay Intertechnology公司的Florian Weyland博士探讨了电动汽车(EV)充电中所用安全电容器日益严格的要求,并概述了一些用于避免问题的方法。

 

“安全电容器,也称为干扰抑制电容器,是电源模块和电源中的永久性部件……由于车辆电气化及其日益提高的电源电压,安全电容器在汽车行业中的使用也在增加,这使得新的要求成为必要,” Weyland指出。

 

过去几年中,无论是混合动力汽车还是纯电动汽车,对电动汽车的需求都在增加。“立法者正在通过降低二氧化碳排放的条件推动这一趋势。使用电动机意味着要用电化学储能系统(如电池)取代汽油或柴油等传统燃料。众所周知,电池不是在加油站充电,而是通过直流电在电源插座或充电站充电。为此,车辆需要充电电子设备,也称为车载充电器(OBC),并配备适当的交流/直流转换,”他表示。

 

与手机充电器和电源类似,电动汽车对安全 电容器 的要求有所不同,因此车载充电器必须使用经过汽车级认证的专用安全电容器。

安全电容器必须经过官方机构的测试和认证,并须符合IEC 60384-14标准。

“安全电容器将高频干扰信号——电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)——传导至机箱接地端或中性导体,从而使这种干扰短路。降低EMI可确保电磁兼容性(EMC)。此外,安全电容器还必须拦截电源侧的过高电压,防止其耦合进入供电系统。这些安全电容器分为两类——X电容器和Y电容器(图1 )”。 

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图1:X级(左)和Y级(右)安全电容器的连接方式(图片来源:Vishay Intertechnology)

 

薄膜电容器凭借其自愈特性成为X级电容器的首选,具有可实现高电容量、电容量稳定以及在可用温度范围内耗散因数稳定等优点。而陶瓷圆片电容器则具有最高的耐压能力,是Y1级应用的首选方案。

“电动汽车/混合动力汽车充电电子设备所采用的电容器类型取决于其电路结构、预期的电压脉冲以及施加在安全电容器上的交流电压。 图2  展示了各种安全电容器解决方案在电容量与耐受交流电压方面的应用范围。

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图2:薄膜电容器、MLCC和陶瓷圆片电容器的分类,按电容量范围与耐受交流电压对比(图片来源:Vishay Intertechnology)

此外,还有一些汽车级薄膜和陶瓷电容器,其性能甚至超过了汽车行业的要求。”

汽车电子委员会(AEC)负责制定并发布汽车行业电子元件的相关要求。

 

 

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