汽车逆变器的滤波电容

发表于 2011/4/29

以下的这张图，只是比较了不同的丰田逆变器的电容结构形式。



接下来需要来分析，这个电容有什么用？可以选哪些？

1. 电容的作用

在HEV中，这玩意是必不可少的



在EV中也是一样



在IGBT的变换过程中，由于电机的感性的特点，使得总线上的电压瞬时有极大的波动，这里选用一个Murata关于其电容的说明来表征这个效果：





图像来自这个文件：



制动能量回收的时候（这个问题我已经准备很久了，在我想通的时候给大家做一些科普），逆变器就变成了整流器了，这个时候电压是比较不稳定的，容易对电池造成较大的影响，这个电容就需要对电压进行滤波处理，以避免电池受到过充的影响。

这里不点名批评某家自主品牌的电动车，制动能量回收并不容易做的，既然做了就需要考虑这个问题。在电池不太满的时候，瞬间回收的能量使得电池过压，这个问题基本在于滤波电容没做好。没做好也就算了，瞬时过压切断动力，整个车失去动力会导致很严重的后果，如果不把它作为一个缺陷进行修正，可能会造成非常大的影响（比烧车还是要好一些，但是想想汽车失去动力，后面有快车尾随……奉劝大家不要去做小白鼠）。

将电容如何放置也是大有讲究的，中外置和内置还有很大的区别，最后所有的电容都是直接插入其中的。在相电流调整的时候，总线电压经过优化后可以达到较为理想的结果。



2.选哪些？

可以选的一般使用薄膜电容，而且选用包装好的规格

可参见Film Capacitors for Automotive and Industrial Applications



NREL提供了一份材料DC-link Capacitor Evaluation，这份材料是2004年提出的到2010年的HEV逆变器的滤波电容要求，各位可以对此一下：



对于EV而言，主电机功率更大的话，可能需要进一步调整。

写到这里基本把科普的内容给整理好了，我能想到的这个电容需要进行寿命，发热和性能的计算，实际也需要进行测试。留给要做逆变器的xdjm去挖掘细节吧。

PS：做逆变器的xdjm不要笑话我哈，写此文只是出于对资料的整理和一些不算专业的分析，如有错误请大家指正。