探索电容器在电动汽车中的关键作用（上）

时间： 2024-08-10 来源：Knowles楼氏电容公众号

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当代技术，尤其是电动汽车（EV）的电力系统，普遍显示出极高的复杂度。这些系统在电动汽车的运行中发挥着至关重要的作用，包括高效地在交流电（AC）和直流电（DC）之间进行双向转换，以及在DC-DC转换过程中精确控制波动的功率水平。

为了执行这些复杂的任务，电力系统依赖于电容器等无源元件，它们负责调节交流电压、过滤直流电压中的噪声，以及执行其他多项“幕后”功能。然而，并非单一类型的电容器能够独立完成所有这些任务。这是因为不同种类的电容器在电压承受能力、尺寸、耐温性能和可靠性等方面各有其特定的需求和优势。为迎合电力系统的多样化需求，包括陶瓷电容器、薄膜电容器以及铝电解电容器等许多的电容器被设计来满足特定的应用要求，以确保电力系统的高效和稳定运行。

为了更深入了解各种电容器技术所覆盖的电容值与电压范围，Knowles首先从下方的图1入手，通过这张图片，您可以清晰地识别出以下电容器的典型容量范畴：

1、雷达系统的核心功能组件

通过其构成的功能组件以及它们各自承担的特定职责，让我们能更深入剖析雷达系统的奥秘。在图1中，我们将每一个关键功能单元都视作独立的模块来展示，尽管在实际应用中，这些功能可能会跨越多个电路进行融合或细分。

从皮法级到数百微法级的多层陶瓷电容器¹（MLCCs）

从纳法以下到数十毫法级的薄膜电容器²

在微法拉至数法拉的广阔区间内的铝电解电容器³

1:[https://www.knowlescapacitors.com/Products/Capacitors/AEC-Q200]

2:[https://www.cde.com/capacitors/film-paper-film-capacitors/power-film-dc-applications/dc-link-capacitors/box/]

3:[https://www.cde.com/capacitors/aluminum-electrolytic/]

图1：常见电容器技术所涵盖的电容和电压范围

我们可以观察到，各种技术领域的边界彼此交织，这意味着需要深入理解每项具体应用所涉及的电压、尺寸、温度及可靠性等具体需求的重要性，才能精准挑选出最优方案。接下来，将聚焦于电动汽车内部电容器的一些典型应用场景，探讨电容器在这些场景中所需承担的不同职能，以及常用于这些职能的电容器技术类型。

2、电容器在电动汽车电力系统中的多种作用

电动汽车内的电力系统必须可靠地处理大量波动的电力。虽然图2显示了电动汽车动力系统中的所有不同功能块，但我们将特别关注电容器在以下功能中的作用：

电动汽车内部的电力系统承担着艰巨任务，必须稳定且可靠地管理庞大的电力波动。尽管图2全面展示了电动汽车动力系统中错综复杂的各类功能单元，但接下来，我们的焦点将特别集中在电容器如何助力以下关键功能上的重要作用。

牵引逆变器（直流至交流）

车载充电器（交流至直流）

DC-DC转换器

图2: 本图突出显示了电动汽车高压电力系统中各功能模块的分布情况。我们将在本文中讨论以醒目黄色标识出的三个关键功能模块。

在下一期的内容中，Knowles将继续为大家详细介绍电容器如何助力牵引逆变器（直流至交流）、车载充电器（交流至直流）和DC-DC转换器这三个关键功能，敬请期待。

欢迎联系Knowles，与电动汽车电容器专家更详细地讨论您的应用需求，以便您可以更深入了解Knowles与电动汽车原始设备制造商和制造商合作的多种方式。

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选型指南 - KENDEIL - 2016年07月26日 PDF 中文下载

华威电子（Chang）铝电解电容器选型指南

描述- 常州华威电子有限公司始建于1987年，是华威集团旗下一家专业从事全系列铝电解电容器产品设计研究、制造、销售的高新技术企业，自2003年起连续多年入选中国电子元器件百强。

型号- PV,HN,HP,YP,QP,IP,RT1C222MI250B50CE0,ZH,RA,AP,RB,RC,ZL,RD,RE,RH,ZP,RJ,ZS,RL,RN,RP,RS,RT,JN,RW,JP,BN,BP,SC,SL,KF,SP,KM,SV,KP,KS,CP,TA,TC,TH,LB,LD,LE,TP,LL,LM,TW,LP,DM,LW,LX,LZ,UP,EA,EF,MN,MP,EK,EM,EN,EP,VA,VB,VC,MZ,VD,ET,VE,VF,EV,VH,VJ,NB,VK,VL,VM,NE,VN,VP,NH,FB,VS,FC,VT,FD,NM,VX,VZ,NS,FM,FN,FP,FZ,WP,GD,GE,GF,OP,GK,GL,GN,GP,GR,GT,GV,PC,PD,PE,PF,PN

选型指南 - 华威电子 - 2023/12/6 PDF 中文下载

【经验】解析SLC和MLCC这两种电容器的应用

在电路设计初期，工程师们就需要决定是选用单层电容器(SLC）还是多层陶瓷电容器（MLCC）来满足应用需求。今天Knowles（楼氏）和你分享如下:总的来说，两者似乎有类似的功用，因为无论是SLC还是MLCC，它们都可作电路中的充储电、滤波或旁路之用。

设计经验发布时间 : 2022-05-10

KENDEIL （肯德尔）薄膜电容器选型指南

描述- Power electronic capacitors for all high-power inverter applications, such as wind and solar power, industrial motor drives, UPS, battery chargers, railways and electric vehicle applications.These products are made with advanced equipments, integrated technologies and advanced production processes, which are regularly updated to meet the highest international standards in performances and quality.

型号- KE2 SERIES,K1F,KE4 SERIES,KE6 SERIES,K37,K36,K4F SERIES,K5F SERIES,K9E,KE8 SERIES,KE2,KE5,K6F,KE4,K7F,K4F,FSC SERIES,KE6,K5F,KE9,K2F,K3F,KE8,K3F SERIES

选型指南 - KENDEIL - 2024/6/10 PDF 英文下载

Knowles推出直流支撑电容器用于电动汽车，有助于抵消逆变器、电机控制器和电池系统中电感的影响

电动汽车中存在大量转换器和逆变器，选择合适的高压、高容直流支撑电容器对整个系统的正常运行至关重要。为了获取大容值，通常需要用到多个电容器或电容器阵列。对此，楼氏电容（Knowles）推荐使用可提供高容值的内叠层电容StackiCapTM。

厂牌及品类发布时间 : 2022-03-21

Knowles（楼氏电子）多层&单层陶瓷电容器和薄膜器件选型指南

目录- Introduction Single Layer Capacitors Multilayer Ceramic Capacitors Broadband Blocking Capacitors Thin Film Devices

型号- E40BU151Z1PX4,UL SERIES,L128XH4S,J30XXBA012LX4,F15NR0R1M1PX3,P_2CF0R3B5ST,P21BN300MA3976,S20CG250DZNX,C06BL851X-1UN-X0T,G10BU100K5PX10,P21BN300MA04678,NA SERIES,F25NR0R4M1PX3,P_2NR3R0K5ST,P21BN300MA04282,P_2CF0R5B5ST,B056RC4S,C17CF620J-7UN-X0T,D10XXKITA1EX,P62BN820MA02636,D10XXKITA5PX,D10CF0R1B5PX,F20CG0R1M1PX3,B096QC2S,D10BN100K1EX,G20XXKITAPX10,F35CF0R1M1PX3,P21300MA4678,B033ND5S,D15XXKITA5PX,L065XG9S,F25CG0R2M1PX3,P_2BN820Z5ST,P_2CD0R7B5ST,L254XF3S,L095XG9S,C08BL242X-5UN-X0T,D20XXKITA5PX,P21300MA4282,F15CGR08M5PX3,P42BN820MA03152,B28BLSBN01,P21BN300MA04572,L204XF4S,C04BL121X-5UN-X0T,C18BL103X-4GN-XOT,D15XXKITA1EX,F25CFR08M5PX3,PDW05758,D30XXKITA1EX,F20NR0R2M1PX3,P21BN300MA04733,B028RF2S,J30BLBA032LX1,G10XXKITAPX05,AH SERIES,J30XXBA002LX3,P42BN820MA04679,CF SERIES,P_2CG1R5C5ST,T30BV30X45PX,P21300MA4572,P_2CG1R0C5ST,L117XH4S,G15XXKITAPX08,D30XXKITA5PX,D20XXKITA1EX,F40NR0R5M1PX4,G25XXKITAPX10,D25XXKITA5PX,C17AH620J-7UA-X0T,D25XXKITA1EX,F35CG0R4M1PX3,P21BN300MA03976,P21300MA4733,C08BL102X-1UN-X0T,B28BTBFN01,L157XG3S,B148QF0S,C17UL620J-7UN-X0T

选型指南 - KNOWLES - 2017/5/10 PDF 英文下载

电动汽车电池管理系统的演变：从被动电池均衡到主动电池均衡

在楼氏电容，我们对电池化学的发展趋势很感兴趣，因为这些趋势激发了电池管理系统 (BMS) 的进步。BMS负责通过管理温度、执行充电状态 (SoC) 评估和进行电池均衡来监控电池组性能。虽然被动电池均衡曾经是更常见的技术，但随着BMS的进步，一些电动汽车制造商正在转向主动电池均衡。这一变化影响到各级组件的选择，包括电容器的选择。采用主动电池均衡技术的BMS需要专门设计的高质量电容器。

应用方案发布时间 : 2024-07-24

【经验】解析多层陶瓷电容器的容值与电压的变化关系

设计多层陶瓷电容器（MLCC）时，工程师经常关注的一个问题是容值是否会随着电压的变化而波动——又称 “直流偏压 “或 “电压系数“。本文Knowles主要解析多层陶瓷电容器的容值与电压的变化关系，以及介绍新型电介质材料Hiteca™。

设计经验发布时间 : 2022-03-14

Knowles（楼氏电子）多层陶瓷电容器选型指南

描述- At Knowles Capacitors, they make Single Layer, Multilayer, High Reliability and Precision Variable Capacitors; EMI Filters; and Thin Film Devices.

型号- XX1206N472J101NX050HTM-HB,UL SERIES,085J2500101JHT,404027K00470GQB-AF9,E01,0603 H,E03,E07,1206Y0500224KXT---,0805B123K501LEAR,SV2220,1210Y1000103KXT---,C17CF620J-7UN-X0T,1206J1000103MXTH20,1210Y2000103KCT---,2220YA300563KSTS3X,CR1206N562K101NHT-4,1812Y1000334MXTE03,RG3640R124K102PX---T,2225B3K06P80GQBRW221,8111M1000102JC□□□□□,1812YA250103KJT,1206G224K250NX050HTM,2220B1K00104JETJ,8131T,1206Y1000103MXTE07,8151M,8171M,1808JA250102KJTSYX,8111M,120625000223JQT--,8111N,C17UL620J7UNX-0T,8131M,0603J0500471JBB_ _ _,1206W476K6R3NX080T,1808JA250102GJTS2X,0805 H SERIES,0805J2504P70BUT,1812Y5000474KJT,C17CF470J7WAX0B,C17CF620J7UN-X0T,0603 H SERIES,1812Y5000474KJTWS2,1206Y1000473KNT,1206HD272F101NGHT,MD0603N102J500NHT-BA,MD0603BW102K500NHT-BA,AH SERIES,MD SERIES,CF SERIES,0805 H,1808JA250102GJTSYS,2520E563K501LGWR,1206YA120103JXT,C17AH620J-7UA-X0T,8121T,RC3640R124K102PX---T,1206G500391JGTH25,8161M,1206RE331J501NHT,0805Y1000103KST---,1206Y1K00152KXTVC1,8121M,8165M,8121N,8141M,ST3640B474M101LJXW-5R,8111M1000102JC□□□□□□,1210Y1000103JDT_ _ _,SV2220BB476M101LJW-10R

选型指南 - KNOWLES - 2024/2/15 PDF 英文下载