【应用】寿命长10万小时高性能电解电容为DC充电桩保驾护航

时间： 2019-07-23 来源：世强作者：zyliuliu

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【摘要】电解电容作为充电桩内部滤波和直流支撑的关键元件，在平滑脉动电流和降低纹波电压中起到至关重要的作用。本文也就相关参考因素推荐介绍了意大利KENDEIL的电解电容，并就其在充电桩中的优势做了简要说明。

随着能源和环境问题的日趋严重，开发和利用新型清洁能源已成为大势所趋。新能源汽车特别是电动汽车迎来快速增长的市场黄金期。随着电动汽车的不断发展，充电桩的需求也会越来越大。本文将论述电解电容对充电桩的影响及其在充电桩DC-DC转换拓扑电路中的重要作用。

电解电容在充电桩DC-DC转换拓扑电路中的影响及作用

电解电容作为充电桩内部滤波和直流支撑的关键元件，在平滑脉动电流和降低纹波电压中起到至关重要的作用。图1所示为充电桩DC-DC转换拓扑电路：

图1：充电桩DC-DC转换拓扑电路

图1中输入侧标注的电容主要起平滑脉动电流的作用。输入端通过PFC整流，将交流整成直流，再通过高频整流后输出需要的直流电流。PFC后端的电解电容在平波的同时吸附掉大量中低频谐波，为后面的DC-DC部分提供稳定的输入直流电流。该处输入的直流电流的纹波减少，将从源头对输出端降低输出纹波起到关键性的作用。

输出侧标注的电容主要起降低纹波的作用。对于充电桩电源模块来讲，要减少电池的发热，就要降低电源模块的输出电流纹波。目前行业普遍采用的低于±0.5%这个标准。根据这个标准，如果做大功率快速充电模式的话，其绝对纹波电流值还是很大，从而导致电池的发热量还是比较高，所以要做快充，该侧所选电容必须要远远小于这个标准。

除此之外，在实际应用中充电桩通常安装在户外，周围环境比较复杂，如果要保证充电桩的正常长时间的工作，核心在于保证充电电源模块的正常平稳运行。这就要求内部的电容具有长期的高稳定性以及能适应各种户外的恶劣环境。

高品质电容为充电桩充电体验加分

意大利Kendeil是专业生产大功率逆变器应用电子元器件的领先生产商，有超过37年的设计生产经验。其电容产品不仅拥有自己的铝箔生产线，还使用先进的集成技术和生产工艺，并且定期进行技术革新。其电解电容的主要特点是：

• 大容量，高纹波，长寿命，高耐压；

• 最高纹波电流可达100A；

• 在85℃工作温度，正常电压的情况下寿命超10万小时。

Kendeil电解电容应用在充电桩电源模块中，具有以下几点优势：

1）电容的容量在恶劣的环境下衰减幅度小。

电容的容量越大，其耐纹波的能力就越强，吸收纹波的能力就越强，电路纹波对电容的破坏就越小，保证电容的寿命就越长。从而保证降低充电桩直流电源的输出纹波且确保其长期稳定工作。

2）电容的高温特性好。

电容在工作时，一般温度在50℃到70℃之间。当电容的高温特性出现问题时，随着工作温度的升高，漏电流增大幅度比较大。而随着漏电流的增大，电容内部温度又会因此电流而加快升温，从而造成恶性循环，导致产品的寿命出现缩短。同时，电容的吸附纹波的能力也快速的降低，从而无法降低直流充电桩直流电源的输出纹波，同时肯定不能长期稳定工作了。可见，高温特性是充电桩选取电容的至关重要的考虑因素之一。

3）电容的低温特性好。

在北方地区，夜间温度比较低，而充电桩在不工作的情况下，其内部温度比较低，有可能在-25℃以下。电解电容在环境温度越低，其容量变化越大，一般产品-20℃时，电容持有率在75%左右，-30℃时，电容持有率在50%左右，而到-40℃时，其容量持有率只有12%左右。当充电桩长时间不用，其内部温度则会低到-30℃，此时如果启动充电桩，由于电容的容量严重不足，其吸收纹波的能力有限，将会有大量的纹波进入到后面的DC-DC部分。这最直接的后果就是造成对其他芯片及元器件的冲击，严重时甚至会导致一些元器件失效，与此同时电容出现炸机的几率也是直线上升。因此，电容的低温特性也是影响充电桩质量高低的一个重要因素。只有良好的低温特性才能保证久至的充电桩在重新启动时不至于出现器件失效充不上电或炸机危险。

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Ai少年风华 Lv6. 高级专家 2017-11-23

学习到了！感谢@

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