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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