Anwendung von Folienkondensatoren im OBC von Elektrofahrzeugen: Auswahlschema für YMIN-Kondensatoren

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

Unter den verschiedenen Arten von Kondensatoren sindAluminium-Elektrolytkondensatorenhaben eine lange Geschichte und nehmen eine bedeutende Position im Bereich der Leistungselektronik ein. Mit der Weiterentwicklung der technologischen Anforderungen werden jedoch die Grenzen von Elektrolytkondensatoren immer deutlicher. Infolgedessen ist eine überlegene Alternative entstanden – Folienkondensatoren.

Im Vergleich zu Elektrolytkondensatoren bieten Folienkondensatoren erhebliche Vorteile hinsichtlich Spannungsfestigkeit, niedrigem Serienäquivalentwiderstand (ESR), Nichtpolarität, hoher Stabilität und langer Lebensdauer. Aufgrund dieser Eigenschaften zeichnen sich Folienkondensatoren dadurch aus, dass sie das Systemdesign vereinfachen, die Wechselstromfähigkeit verbessern und eine zuverlässigere Leistung unter rauen Umgebungsbedingungen bieten.

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Tabelle: Vergleichende Leistungsvorteile vonFolienkondensatorenund Aluminium-Elektrolytkondensatoren

 

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

 

01 Folienkondensatoren im OBC

Serie MDP MDP(H)
Bild  MDP  MDP(X)
Kapazität (Bereich) 1μF-500μF 1μF-500μF
Nennspannung 500Vd.c.-1500Vd.c. 500Vd.c.-1500Vd.c.
Arbeitstemperatur Nenntemperatur 85℃, maximale Temperatur 105℃ Maximale Temperatur 125℃, effektive Zeit 150℃
Kfz-Vorschriften 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-Leistungswandler, der die zum Laden erforderliche Gleichspannung erzeugt. In diesem ProzessFolienkondensatorenfinden Anwendung in mehreren Schlüsselbereichen, darunter:

EMI-Filterung
DC-Link
Ausgabefilterung
Resonanztank

 

02 Anwendungsszenarien von Folienkondensatoren in OBC

EV OBC DC-Link MDP(H)
Ausgabefilter Eingabefilter MDP

YMINbietet eine Reihe von Folienkondensatorprodukten an, die für DC-Link- und Ausgangsfilteranwendungen geeignet sind. Insbesondere sind alle diese Produkte nach AEC-Q200 für die Automobilindustrie zertifiziert. Darüber hinaus bietet YMIN spezielle Modelle an, die für Umgebungen mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit (THB) konzipiert sind, was Entwicklern eine größere Flexibilität bei der Komponentenauswahl bietet.

DC-Link-Kondensatoren

In einem OBC-System ist ein DC-Link-Kondensator für die Stromunterstützung und Filterung zwischen der Gleichrichterschaltung und dem DC-DC-Wandler unerlässlich. Seine Hauptfunktion besteht darin, hohe Impulsströme auf dem DC-Link-Bus zu absorbieren, hohe Impulsspannungen an der Impedanz des DC-Links zu verhindern und die Last vor Überspannung zu schützen.

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

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

  • Kapazitätswerte bis 500μF
  • Niedriger ESR und hervorragende Welligkeitsstrombehandlung
  • Lebensdauer über 100.000 Stunden
  • Hohe Betriebstemperatur bis 125 °C, kurzzeitig bis 150 °C einsetzbar

Ausgangsfilterkondensatoren

Um die Einschwingeigenschaften des Gleichstromausgangs des OBC zu verbessern, ist ein Ausgangsfilterkondensator mit großer Kapazität und niedrigem ESR erforderlich. YMIN bietet dieMDPNiederspannungs-DC-Link-Folienkondensatoren mit folgenden Eigenschaften:

  • Kapazitätswerte bis 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 aus der obigen Analyse hervorgeht, werden Folienkondensatoren aufgrund ihrer einzigartigen Leistungsvorteile von Ingenieuren in der Branche der erneuerbaren Energien zunehmend bevorzugt und in großem Umfang in entsprechende Lösungen integriert. Insbesondere im Automobilbau rückt der Anwendungstrend von Folienkondensatoren immer stärker in den Vordergrund.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. Dezember 2024