薄膜电容新能源汽车(新能源汽车超级电容器)
今天给各位分享薄膜电容新能源汽车的知识,其中也会对新能源汽车超级电容器进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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什么是新能源汽车薄膜电容?
不知道你说的是那一部份的薄膜电容?如果是汽车驱动器主回路上的薄膜电容那就是储能和缓冲的作用,因为驱动电机需要提供很大的瞬间电流,由于电池至驱动器这段导线存在很大的分布电感,再加上电池的放电特性,导致电池侧瞬间输出不了这么大的电流,所以需要加一些薄膜电容作为缓冲(电容放电是非常快的),这个电容还有个好处,就是汽车制动时可以把电机回馈的能量存储起来(因为瞬间回馈电流太大,电池短时间内吸收不了),有些好一点的新能源汽车为了提高能源利用率,在驱动器直流侧的主回路上加很大容量的超级电容来吸收制动回馈的能量,不过超级电容的成本非常高,目前国内的汽车厂家慢慢的用其它方案替代。
新能源汽车直流母线电容器作用是什么
1、平滑母线电压,使电机控制器的母线电压在IGBT开关的时仍比较平滑;2、降低电机控制器IGBT端到动力电池端线路的电感参数,削弱母线的尖峰电压;3、吸收电机控制器母线端的高脉冲电流;4、防止母线端电压的过充和瞬时电压对电机控制器的影响。
1、平滑母线电压,使电机控制器的母线电压在IGBT开关的时仍比较平滑;
2、降低电机控制器IGBT端到动力电池端线路的电感参数,削弱母线的尖峰电压;
3、吸收电机控制器母线端的高脉冲电流;
4、防止母线端电压的过充和瞬时电压对电机控制器的影响。
母线电容的变迁母线电容由最开始的电解电容变迁到现在普遍使用的薄膜电容,但电解电容并没有完全消失不用,在MOS管作为功率器件的低速车或者物流车的控制器上仍然采用多个电解电容并联使用。
丰田Prius 第一代电控就是采用的电解电容,采用的三个松下电解电容器,规格为:450V/2700uF,丰田Prius在第二代电控系统中采用了定州薄膜电容,为松下的薄膜电容,但具体的参数在图片上看不清楚,就不做介绍。
图1第一代Prius 电解电容图2第二代Prius 薄膜电容图3国内一家商用车早期电解电容图4国内一家商用车早期薄膜电容图5现在控制器常用定制电容电解电容与薄膜电容的对比
1、电解电容的优点是容量比薄膜电容大;
2、薄膜电容相对于电解电容优势;
3、薄膜电容具有更良好的温度和频率特性;
4、薄膜电容没有极性,能够承受反向电压;
5、薄膜电容额定电压高,不需要串联平衡电阻;
6、薄膜电容采用干式设计,没有电解液泄露的危险,没有酸污染;
7、薄膜电容更低的ESR,更强的耐纹波电流的能力;
8、薄膜电容更强的抗脉冲电压能力;
9、薄膜电容更长的寿命;1
0、薄膜电容更加灵活的外形设计,可根据不同的需求进行定制。
图6电解电容与薄膜电容参数对比母线电容电压的选择电机控制母线电压除了正常的纹波电压的波动,还包括IGBT动作时电流激烈的变化产生尖峰电压和电机反转时的反电动势,薄膜电容在使用中允许有1.2倍额定电压值的脉冲,理论上可以选择额定电压较低的薄膜电容。
如现在的320V的电机控制器系统一般选用500VDC的薄膜电容,540V的电机控制器系统选用900V或者1000V的薄膜电容。
母线电容容量的计算在新能源电动汽车电机控制器的应用中,母线电容是以IGBT的载波频率来完成充放电,在一个PWM周期内,IGBT导通时由电池组和电容器同时为电机提供能量,IGBT关断时,电池组向母线电容充电。
(图/文/摄: 问答叫兽) 星瑞 理想ONE Model Y Model X 高合HiPhi X 零跑T03 @2019
为什么新能源汽车选择薄膜电容?
汽车里面一般有三个地方会用到电容器:储能、电机和电控。
在新能源汽车电源部分的设计中,需要采用高耐压的电容器进行整流和滤波的应用,汽车内部通常工作环境较差,要求电容器耐高温性能强、可靠性高,使用时间长,薄膜电容相比铝电解电容具备较大的优势。
新能源为何会在一时之间带火薄膜电容产业链?
薄膜电容凭借着在新能源领域的广泛应用。不仅电容厂家产销盛旺。同时也带动了大东南和东材科技等企业的电容薄膜产业,使薄膜电容形成了产业链,迎来了电容薄膜春天!
近年来随着新能源产业旺盛。对薄膜电容需求越来越高,通过不断技术和产品创新。涌现出了许多优秀电容器上市公司。薄膜电容股价也节节攀升。
一、薄膜电容产业变化。
新能源一直是近几年热门话题。电容薄膜是新能源核心原材料。薄膜电容是基础,电子元件几乎存在于所有电子线路中。薄膜电容应用广泛,几乎包含通信电网,轨道交通,工业控制,照明新能源等多种行业。随着薄膜电容器在新能源汽车官方领域应用增长,购买订单也逐渐增加,使低迷多年的上游电容薄膜企业也被成功带火。
二、薄膜电容发展。
电容薄膜产业经过2012年的高峰建设后,整体产业处于性能过剩状态。企业竞争激烈,近几年行业内几乎没有任何扩容产能。电容薄膜虽然不是什么新东西,但是在产业新能源产业链上是最基础核心原料。尤其是在我国大力推展新能源今天薄膜电容起到重要作用,广泛应用于新能源汽车领域和超薄型薄膜材料。
三、薄膜电容前景。
薄膜电容曾经在2019年火过一时。主要是受家电下乡政策活动,使电容薄膜行业得到有效发展。在市场行情上是大出风头。2008年受到金融危机冲击,国内家电行业受到巨大压力。市场行情出现多月负增长。使电容薄膜在几年内没有进行扩产。随着我国大力推广碳中和碳达峰政策。电容薄膜行业又将迎来春天,这次会发生巨大变化。整体来看,薄膜电容前景相对乐观。
一辆新能源车的薄膜电容用量
对于单位的聚丙烯的膜材料来说,它现在最高的电压一个微米大约是600V,能够承受的绝缘电压是600V,实际上在设计电力电阻膜电容的时候是不会用到它的极限值,会用大约是200V到240V之间,这是根据客户对产品寿命的要求或者对温度的要求会有一个范围。
通过这种方式来增加膜的厚度等等来达到产品高电压的需求,这是一个方面。第二,如果电压过高,我可能在电容里面会有一些串联的这种结构来达到增加电压。
对于大功率电力电子膜电容来说,它用的是聚丙烯这种材料。有一个非常好的特点自愈性能,自愈性能是这种材料本身所具有的一种特性。这个产品在制造的时候,我们会在这种称之为圆膜的这种金属化的圆膜上面喷射一层金属的铝。
它就是一个真空建设的方式,可能不是非常完美,它会有一些缺陷的地方,这个产品经过比较大的电流或者电压过来的时候,它的热量会积极在有缺陷的膜上面,它会让这层金属的铝挥发掉,挥发的过程会吸收很大的热量,保证了整个电容器产品的安全,这种特性在电力电子的膜电容上面就称之为自愈。
应用:
在新能源汽车的运用中,电机的驱动电路、转换电路、电池系统等都是它身影必在的地方。在电机驱动电路中,反向脉冲电压会因IGBT关闭时会出现,所以要并联几只薄膜电容器来作为直流滤波电容。而电源滤波电路在电池管理系统运用中,薄膜电容在高频滤波中会有更好展现。
薄膜电容器在诸如电子通讯、家电、电力电气化铁路、混合动力汽车、各种发电等多个行业有很好发展,这些行业发展在这几年发展迅速又势不可挡,直接推动了薄膜电容器市场进入一个黄金时期。
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