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INFAC采用Vicor高密度电源转换技术 实现48V车用区域架构

  • 李佳玲/台北

Vicor DC-DC转换器(BCM 与 PRM)可安装于800V电池组内部,从而节省车辆设计中的空间与重量,并可利用电池冷却系统来应对散热挑战。这种创新方法省去了为线上DC-DC转换器增设冷却系统的成本与重量。DC-DC封装小巧,可在不占用电芯空间的情况下实现整合。高密度Vicor BCM6135与 PRM3735稳压器组合,满足了严苛的空间限制要求,助力INFAC实现全新的电池组设计。Vicor
Vicor DC-DC转换器(BCM 与 PRM)可安装于800V电池组内部,从而节省车辆设计中的空间与重量,并可利用电池冷却系统来应对散热挑战。这种创新方法省去了为线上DC-DC转换器增设冷却系统的成本与重量。DC-DC封装小巧,可在不占用电芯空间的情况下实现整合。高密度Vicor BCM6135与 PRM3735稳压器组合,满足了严苛的空间限制要求,助力INFAC实现全新的电池组设计。Vicor

韩国INFAC公司推出了一款针对电动车的创新800V电池组设计模块,该模块整合了一个高功率800V至48V 隔离式稳压DC-DC转换器。此新设计透过减少高压电缆与连接器,提升了车辆效能与电源转换效率,并延长了续航里程。

INFAC并未将DC-DC转换级视为分散式独立子系统,而是设计了在电源侧进行降压的方案,以实现全车SELV配电。这种简化方案使各种电动车平台能够实现更整洁、灵活且更具模块化的48V区域式设计,不会占用电芯的空间,也不会缩短车辆续航里程。

为配合汽车电池组的内部空间,该系统必须采用极为紧凑的外形设计。INFAC系统的尺寸为215 x 45 x 82mm(宽/深/高),体积为 793cm³,重量约为 1.5kg。Vicor

为配合汽车电池组的内部空间,该系统必须采用极为紧凑的外形设计。INFAC系统的尺寸为215 x 45 x 82mm(宽/深/高),体积为 793cm³,重量约为 1.5kg。Vicor

重新构想电池组与DC-DC转换器之间的可能性

INFAC认识到,传统的供电方式与业界追求轻量化、成本最佳化与设计简化的目标并不一致。高压DC-DC 转换器通常安装在高压(800V 或 400V)电池组系统(BAS)的外部,需要额外的安全与热管理系统。电动车驱动马达与逆变器系统需要数百千瓦的功率,且需使用高压线束、支架与外壳。其他动力子系统以及车身与底盘电子设备则需要3.5至12kW的功率,可透过48V SELV区域配电网络轻松供电。

将高压电源与DC-DC转换电源系统在实体上分离,会导致配电与管理系统不必要的重复,不仅浪费空间、增加重量与成本,还使所需的液冷系统数量倍增。

创新:将DC-DC转换器移至电池组内部

INFAC的核心洞察在于,电池组本身已具备强大的液冷系统用于管理热负载。透过将高压DC-DC转换器整合至电池内部,并充分利用现有基础设施,INFAC省去了传统上位于电池组外部、用于DC-DC转换器的独立冷却系统。这摒弃了传统的「银盒」设计思维,将电池组定位为中央智能电源中枢,而非被动的能源来源。

此一转变采用了Vicor高密度BCM6135 DC-DC转换器与PRM3735稳压器,它们提供高压至48V的转换与稳压功能,并为区域架构实现了一个高功率、完全隔离且稳压的汇流排。

以往,将DC-DC转换器置于电池组内部并不实际,因为尺寸限制迫使设计人员必须应对电源管理、电气隔离、安全要求以及电源模块封装强固性等问题。

电池整合式DC-DC转换的优势

透过将DC-DC转换器与电池组置于同一位置,INFAC实现了一系列系统级效能提升:1.透过利用电池的液冷网络,电源模块消除了冗余的冷却回路,并减少了热界面。2.高压电缆的长度更短、线径更细,从而简化了高压线束的走线与布局。3.支架、外壳与冷却元件减少,降低BOM成本与重量。4.将连接与冷却路径降至最低,减少泄漏点与电气故障风险。5.外部界面更少,制造流程更快、更一致。

Vicor高密度模块化电源架构提供了实现电池整合式48V配电规模化应用所需的效率、可扩展性与紧凑外形尺寸。由此,它将电池组定位为下一代电动车的中央电源管理与配电中枢,使INFAC能将其电动车电池组设计与业界朝向48V区域电源架构更广泛的过渡相契合。

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