面向新興微混合動力應用的先進電力電子解決方案
很明顯,降低燃料消耗是滿足嚴格要求的關鍵,并且今后10年內各種配置的油電混合動力汽車(HEV)市場都將蓬勃發展:微混合、輕度混合、全混合和插電式混合,更不用說新型電動汽車(EV)了。預計到2020年一定要HEV/EV才能滿足CO2排放目標。從2009年到2020年,EV/HEV年需求量預測(單位:百萬輛)如圖1所示。總的來說,HEV/EV生產具有+31%的CAGR,2020年HEV/EV產量將達到5,000萬輛,占汽車總產量的50%左右,并且大部分汽車采用微混合動力系統。

圖1:EV/HEV年需求量預測。
微混合動力系統和全/插電式混合動力系統的主要區別在于它是否利用電動動力系統來驅動汽車。微混合動力系統,亦即起止系統,先關閉,然后重新啟動內燃機,用以降低引擎空轉(例如等待交通信號燈或堵車時頻繁停車)時間。輕度混合動力系統除了具有起止特性以外,還具有再生制動系統。借助于這些技術,混合動力汽車的燃油經濟性通常比傳統汽車高5%~10%。
表1:HEV類型(按功能分)。

市面上有很多種起止系統。第一種叫做超級起動器,超級起動系統一般包含穩定的DC起動器和1個電池管理系統。據估計,由于成本低,它代表著2/3的起止系統市場。其平均成本為80美元,包括寶馬在內的很多汽車制造商都采用這項技術。第二種起止系統是皮帶驅動交流發電機起動器(BAS),BAS系統包含平均功率為1.5kW~3kW(典型值)的DC/AC逆變器,該系統噪聲更低。其終端用戶價格估計為300美元,重啟時間僅400ms,適于中檔汽車。最后,在傳統起止系統無法正常運行的寒冷條件下,雙電池解決方案或DC/DC升壓解決方案可用于保持總線電壓,詳情見下一節。
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