【電動汽車拆解】DC-DC轉換器（四）：提高電壓轉換效率

【電動汽車拆解】DC-DC轉換器（四）：提高電壓轉換效率

【電動汽車拆解】DC-DC轉換器（四）：提高電壓轉換效率

2009/10/29 00:00

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圖1：本田新款混合動力車“Insight”的後座周圍採用小型化PCU（功率控制單元）。原來配置在後座後面，通過小型化，得以配置在行李艙下面。後座後面可以當作行李艙空間使用。（點擊放大）

　　TDK已開始向混合動力車及電動汽車提供“DC-DC轉換器”。電動汽車充電電池的電壓高達數百伏。DC-DC轉換器將充電電池的電壓降至14V，提供給鉛蓄電池。再把鉛蓄電池作為電源驅動引擎的輔機類、雨刷及前照燈等器件。

　　世界首款量產混合動力車的投入使用已經12年。包括TDK在內，DC-DC轉換器單位體積的功率密度逐年提高，估計今後也是這一趨勢。

　　TDK的DC-DC轉換器于1997年實際應用於混合動力車。本田將在現行的“喜美混合動力車”和新款Insight上採用（圖1）。還被部分海外廠商應用於混合動力車。

　　Insight之所以採用TDK製造的DC-DC轉換器，是因為能夠滿足小型與輕量化的要求。本田對Insight減小了包括DC-DC轉換器和變頻器在內的PCU（功率控制單元）尺寸及鎳氫充電電池的尺寸。這些器件在喜美混合動力車中曾配置在後座後面，而在Insight中，卻配置在行李艙下面，以使行李艙的可用空間比以前增大。DC-DC轉換器的小型化有利於擴大行李艙容量，降低成本。

圖2：Insight採用的DC-DC轉換器將混合動力車配備的數100V的充電電池電壓降至鉛蓄電池的14V電壓。Insight採用的方式（氣冷式）。（點擊放大）

　　Insight上使用的最新款DC-DC轉換器與喜美混合動力車上配備的原產品相比，重量減輕45％，容積減小5％（圖2）。重量低於1kg。轉換效率確保在90％以上。

省去交流發電機

　　混合動力車及電動汽車導入DC-DC轉換器之後，可省去交流發電機。交流發電機利用引擎的旋轉發電，發出的電為鉛蓄電池充電（圖3）。電動汽車的充電電池容量很大。因此，以充電電池為電源，能夠利用DC-DC轉換器為鉛蓄電池充電。從而可以省去原來的交流發電機（圖4）。Insight就未配備交流發電機（圖5）。

圖3：汽油引擎車配備交流發電機利用引擎轉動交流發電機，為鉛蓄電池充電。（點擊放大）

圖4：混合動力車和電動汽車不需要交流發電機利用DC-DC轉換器降低充電電池的電壓，為鉛蓄電池充電。（點擊放大）

圖5：Insight的動力傳動系統未配備交流發電機。（點擊放大）

　　使用充電電池和DC-DC轉換器，可以不必考慮引擎的轉速而為鉛蓄電池充電。原來的汽油引擎車，當引擎轉速低時，如果同時使用空調、身歷聲及車燈等，有時“電池的電量會用盡”。即使引擎仍在運行，有些條件下也會出現電力不足現象。

　　而如果像混合動力車和電動汽車這樣使用充電電池和DC-DC轉換器，便可不必考慮引擎的轉速而使用電力。（未完待續，特約撰稿人：近藤朋之，TDK電力系統業務集團EV電源部部長）

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