Anwendung von Folienkondensatoren im Bordnetz von Elektrofahrzeugen: YMIN-Kondensatorauswahlschema

Bei der Diskussion über Innovationen und Verbesserungen in den Elektrifizierungssystemen von Elektrofahrzeugen liegt der Fokus oft auf den Kernkomponenten wie der Hauptsteuereinheit und den Leistungsgeräten, während Zusatzkomponenten wie Kondensatoren weniger Beachtung finden. Diese Zusatzkomponenten haben jedoch einen entscheidenden Einfluss auf die Gesamtleistung des Systems. Dieser Artikel befasst sich eingehend mit der Anwendung von YMIN-Folienkondensatoren in Bordladegeräten und untersucht die Auswahl und Anwendung von Kondensatoren in Elektrofahrzeugen.

Zu den verschiedenen Kondensatortypen gehörenAluminium-Elektrolytkondensatorenhaben eine lange Geschichte und nehmen in der Leistungselektronik eine bedeutende Stellung ein. Mit der Weiterentwicklung der technologischen Anforderungen wurden jedoch die Grenzen von Elektrolytkondensatoren immer deutlicher. Daher hat sich eine überlegene Alternative entwickelt: Folienkondensatoren.

Im Vergleich zu Elektrolytkondensatoren bieten Folienkondensatoren erhebliche Vorteile hinsichtlich Spannungsfestigkeit, niedrigem äquivalenten Serienwiderstand (ESR), Unpolarität, hoher Stabilität und langer Lebensdauer. Dank dieser Eigenschaften vereinfachen Folienkondensatoren das Systemdesign, verbessern die Welligkeitsstrombelastbarkeit und bieten eine zuverlässigere Leistung unter rauen Umgebungsbedingungen.

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Tabelle: Vergleichende Leistungsvorteile vonFolienkondensatorenund Aluminium-Elektrolytkondensatoren

 

Ein Vergleich der Leistung von Folienkondensatoren mit der Anwendungsumgebung von Elektrofahrzeugen zeigt, dass zwischen beiden ein hohes Maß an Kompatibilität besteht. Daher sind Folienkondensatoren zweifellos die bevorzugten Komponenten im Elektrifizierungsprozess von Elektrofahrzeugen. Um ihre Eignung für Automobilanwendungen sicherzustellen, müssen diese Kondensatoren jedoch strengere Automobilstandards wie AEC-Q200 erfüllen und unter extremen Bedingungen eine zuverlässige Leistung erbringen. Basierend auf diesen Anforderungen sollten Auswahl und Einsatz von Kondensatoren diesen Grundsätzen entsprechen.

 

01 Folienkondensatoren in OBC

Serie MDP MDP(H)
Bild  MDP  MDP (X)
Kapazität (Bereich) 1μF-500μF 1μF-500μF
Nennspannung 500 VDC – 1500 VDC 500 VDC – 1500 VDC
Arbeitstemperatur Nenntemperatur 85 °C, maximale Temperatur 105 °C Maximale Temperatur 125 °C, effektive Zeit 150 °C
Autovorschriften AEC-Q200 AEC-Q200
Anpassbar Ja Ja

Ein OBC-System (On-Board Charger) besteht typischerweise aus zwei Hauptkomponenten: einer Gleichrichterschaltung, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, und einem DC-DC-Wandler, der die zum Laden benötigte Gleichspannung erzeugt. DabeiFolienkondensatorenfinden Anwendung in mehreren Schlüsselbereichen, darunter:

EMI-Filterung
Gleichstromzwischenkreis
Ausgabefilterung
Resonanztank

 

02 Anwendungsszenarien von Folienkondensatoren in OBC

EV OBC Gleichstromzwischenkreis MDP(H)
Ausgabefilter Eingangsfilter MDP

YMINbietet eine Reihe von Folienkondensatoren für DC-Link- und Ausgangsfilteranwendungen an. Alle Produkte sind AEC-Q200-zertifiziert für die Automobilindustrie. Darüber hinaus bietet YMIN spezielle Modelle für Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit (THB) an, die Entwicklern mehr Flexibilität bei der Komponentenauswahl bieten.

DC-Link-Kondensatoren

In einem OBC-System ist ein Zwischenkreiskondensator für die Stromunterstützung und Filterung zwischen Gleichrichterschaltung und DC/DC-Wandler unerlässlich. Seine Hauptfunktion besteht darin, hohe Impulsströme auf dem Zwischenkreisbus zu absorbieren, hohe Impulsspannungen über die Impedanz des Zwischenkreises zu verhindern und die Last vor Überspannung zu schützen.

Die inhärenten Eigenschaften von Folienkondensatoren – wie hohe Spannungstoleranz, große Kapazität und Unpolarität – machen sie ideal für DC-Link-Filteranwendungen.

YMINsMDP(H)Die Serie ist eine ausgezeichnete Wahl für DC-Link-Kondensatoren und bietet:

  • Kapazitätswerte bis zu 500μF
  • Niedriger ESR und hervorragende Handhabung von Welligkeitsströmen
  • Lebensdauer über 100.000 Stunden
  • Hohe Betriebstemperatur bis 125 °C, mit kurzfristiger Belastbarkeit bei 150 °C

Ausgangsfilterkondensatoren

Um das Einschwingverhalten des DC-Ausgangs des OBC zu verbessern, ist ein Ausgangsfilterkondensator mit hoher Kapazität und niedrigem ESR erforderlich. YMIN bietet dieMDPNiederspannungs-DC-Link-Folienkondensatoren mit folgenden Merkmalen:

  • Kapazitätswerte bis zu 500μF
  • Ein großer Bereich an Nennspannungen (500 VDC bis 1500 VDC)

Diese Produkte bieten herausragende Leistung, Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit für anspruchsvolle Automobilanwendungen und gewährleisten einen effizienten und stabilen OBC-Betrieb.

03 Fazit

Wie die obige Analyse zeigt, werden Folienkondensatoren aufgrund ihrer einzigartigen Leistungsvorteile zunehmend von Ingenieuren in der erneuerbaren Energiebranche bevorzugt und häufig in entsprechende Lösungen integriert. Insbesondere im Automobilbau gewinnt der Einsatz von Folienkondensatoren zunehmend an Bedeutung.
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Veröffentlichungszeit: 26. Dezember 2024