IGBT在新能源汽车方面有哪些具体应用?
随着时代的发展和生活水平的不断提高,人们越来越意识到维护生态平衡和保护环境是关系到人类生存和社会发展的根本问题。然而,我们每天呼吸的空气深受汽车尾气排放的影响,造成了特别严重的污染。因此,节能减排、降低能源依赖逐渐成为国际汽车工业和环保产业的发展趋势。与此同时,中国政府近年来制定了相应的节能和新能源汽车发展战略。
新能源汽车作为一种替代能源,是建设可持续低碳社会的重要组成部分,受到世界越来越多国家的高度重视。那么IGBT如何在新能源汽车中发挥作用呢?让我们和边肖一起看看。
IGBT主要应用于电动汽车的三个方面:电机驱动控制系统、车辆空调控制系统和充电桩。
1.汽车电机驱动控制系统
新能源汽车电机驱动系统的主要功能在于能量转换,即从电池DC到电机交流或从电机交流到电池DC。从DC到交流的转换称为逆变器,使用的主要电源设备是IGBT。
作为一种电力转换装置,IGBT实际上更常用于高压电力转换。电动汽车在转换过程中,电池电压一般在200V以上,过流容量在300A以上,功率器件击穿电压在600-1200V左右,开关频率在20KHZ以内。因此,可以使用IGBT模块来实现高电压和高电流的操作。
2.车辆空调控制系统
电动汽车空调的工作原理与电驱动相同,即逆变器将高压电池的DC功率转换为交流功率后,驱动空调压缩机的电机工作,但电驱动系统的功率小于电驱动系统。汽车空调控制系统的击穿电压和额定电流主要由IGBT公司选择。
3.充电桩
充电桩有两种:DC和AC。以DC充电桩为例,其工作原理是充电桩的一端接入交流电网,通过整流电源模块将交流电源转换为DC电源,再经过电容稳压滤波器后,通过IGBT电源模块逆变为高频交流电源。最后,变压器耦合和整流单元将其转换成不同的DC电压电平,为不同的电动汽车充电。
在电动汽车中,电驱动系统占整车成本的15%-20%,而IGBT模块占电机驱动系统的50%,也就是说IGBT占整车成本的7%-10%,是仅次于电池的第二贵的部件,可以说决定了整车的能效。此外,IGBT约占DC充电桩原材料成本的30%。
总而言之,无论从功能还是成本来看,IGBT在电动汽车领域都扮演着越来越重要的角色。
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