电动汽车车载DCDC转换器原理

车载DCDC转换器的原理

车载供电设备是汽车电气设备正常工作运行的前提，传统汽车供电设备主要是蓄电池和由内燃机驱动的发电机。而纯电动汽车不再搭载内燃机，取而代之的是搭载可充电的动力电池为整车提供高压直流电，作为维系车辆正常工作运行的能量源。然而由于纯电动汽车上大量的电子元件和控制系统都在使用12V电源，所以必须有一种装置能够对低压蓄电池进行充电，以保证充足的电量供车辆使用，这种装置就是DC/DC转换器，又称直流电源转换模块。

纯电动汽车通过使用DC/DC转换器能够将动力电池300多伏的直流电压转换为14V的直流恒压电源，供车辆使用。

其具备效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等特点。

DC/DC转换器工作原理图

DC/DC转换器常见于纯电动汽车中，布置于前机舱。

当纯电动汽车整车ON档上电或充电唤醒上电，动力电池首先开始高压系统预充电流程，被唤醒的VCU整车控制器发送给DC/DC转换器使能信号，接到使能信号后，DC/DC转换器开始启动工作，把动力电池高压直流电进行变压后为低压蓄电池充电，并作为电源为车上大量电子元件和控制系统供电。

DC/DC 变换器将能量从高压电池包转移至低压蓄电池中，为汽车的空调、灯光、雨刷、防盗、音响、导航、电动转向、安全气囊、电子仪表、故障诊断系统等 12-48V 的低压设备供电。乘用车 DC/DC功率一般在 0.5-2kW 之间，商用车 DC/DC 功率一般在 1-3kW 之间。随着车载电子系统功率增大，配套 DC/DC 系统功率有望持续增大。

隔离型与非隔离型隔离式DC-DC：输出的GND和输入的GND是无关系的，也成为悬浮电源。2、非隔离式DC-DC：是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置

隔离技术，一般采用隔离变压器进行隔离，保证绝缘隔离。

01. DC/DC转换器概述

车载供电设备是汽车电气设备正常工作运行的前提，传统汽车供电设备主要是蓄电池和由内燃机驱动的发电机。

而纯电动汽车不再搭载内燃机，取而代之的是搭载可充电的动力电池为整车提供高压直流电，作为维系车辆正常工作运行的能量源。

然而由于纯电动汽车上大量的电子元件和控制系统都在使用12V电源，所以必须有一种装置能够对低压蓄电池进行充电，以保证充足的电量供车辆使用，这种装置就是DC/DC转换器，又称直流电源转换模块。

纯电动汽车通过使用DC/DC转换器能够将动力电池300多伏的直流电压转换为14V的直流恒压电源，供车辆使用。

其具备效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等特点。

02. DC/DC转换器工作原理

DC/DC转换器常见于纯电动汽车中，布置于前机舱。

当纯电动汽车整车ON档上电或充电唤醒上电，动力电池首先开始高压系统预充电流程，被唤醒的VCU整车控制器发送给DC/DC转换器使能信号，接到使能信号后，DC/DC转换器开始启动工作，把动力电池高压直流电进行变压后为低压蓄电池充电，并作为电源为车上大量电子元件和控制系统供电。

03. DC/DC转换器厂家

近几年，随着电动汽车产业的不断发展，对DC/DC转换器的需求越来越大，极大地带动了相关产品生产企业的快速发展。

DC/DC转换器是将一个直流电压值的电能转换为另一个直流电压值电能的转换装置，主要由功率模块、驱动模块和控制模块三个部分组成。

DC/DC转换器作为电动汽动力系统中重要的一部分，它的一类重要功能是为动力转向系统、空调以及其他辅助设备提供所需要的电力，给车载电气供电，它的电能来自于动力电池包的高压直流电，将其转换为低压直流电给汽车低电压车载用电器供电。

DC/DC转换器的功率选型是由汽车的特性决定的，比如最高速、百公里加速、重量、最大扭矩和功率状况(峰值功率、持续功率等)。

从电动汽车到燃料电池汽车，DC/DC转换器都扮演着重要的角色，由于燃料电池输出电压不稳，通过DC/DC转换器闭环控制可以对其进行升压和稳压，然后供给电机驱动器。

根据DC/DC转换器在燃料电池汽车中的作用以及运行的特殊要求， DC/DC转换器必须满足以下要求。

01. DC/DC转换器是能量传递部件，因此需要满足转换效率高的要求，以便提高能源利用率。

02. 由于燃料电池输出响应较慢，故需要DC/DC转换器具有良好的动态调节能力。

03. 为了提高汽车功率密度比，需要汽车部件体积小、重量轻，以提高燃料电池电动汽车的运输能力，使其更有实用价值，因此DC/DC转换器要满足体积小、重量轻的要求。

动力电池模块(通常乘用车是400V范围内的锂离子化学电池)由电池管理系统(Battery Management System;BMS)进行管理和监测，并通过一个车载充电机模块(AC/DC充电机)进行充电，交流电压范围是从2200V的单相系统到380V的三相系统。

动力电池模块通过一个双向的DC/DC转换器和DC/AC逆变器来驱动电机，同时用于再生制动，将回收的能量存入动力电池。

同时为了将动力电池的高压转化为可供车载电子设备使用和给蓄电池充电的13.8V电源，需要一个降压型DC/DC转换器模块。