¿Cómo mejorar el rendimiento OBC de los condensadores de película?

Los condensadores de película de CC se utilizan ampliamente en muchas partes de los vehículos de nueva energía, como cargadores de a bordo (OBC), CC/CC, accionamientos de motores principales, accionamientos auxiliares, etc.

Componentes clave de los vehículos de nueva energía: condensadores de película

Los condensadores de película, como buen sustituto de los condensadores electrolíticos, se utilizan ahora en grandes cantidades en los vehículos de nueva energía y han atraído mucha atención. Los condensadores de película utilizan esencialmente una lámina metálica como electrodo, que se superpone con una película de plástico como polietileno, polipropileno, poliestireno o policarbonato desde ambos extremos y luego se enrolla en una estructura cilíndrica.

En comparación con otros condensadores comunes, los condensadores de película se encuentran entre los condensadores electrolíticos de aluminio y los condensadores cerámicos. El límite superior de capacitancia es menor que el de los condensadores electrolíticos de aluminio y el límite superior de voltaje de trabajo es menor que el de los condensadores cerámicos, pero combinan las ventajas de alta capacitancia y alto nivel de voltaje. Especialmente en comparación con los condensadores electrolíticos de aluminio, los condensadores de película tienen una mejor tolerancia a la ondulación y, gracias a su capacidad de autorreparación, tienen una vida útil extremadamente larga.

Al mismo tiempo, los condensadores de película presentan las ventajas de un mayor voltaje soportado, menor ESR y no polaridad, lo que simplifica el diseño de sistemas basados en condensadores de película y les permite funcionar de manera confiable en entornos hostiles.

Los vehículos de nueva energía deben tener en cuenta muchos requisitos, como resistencia a terremotos, alta temperatura, alto voltaje y alta corriente, y alta confiabilidad. Aunque la capacitancia de los capacitores electrolíticos es suficiente, otros aspectos ya no se pueden cumplir. Estas características de los capacitores de película se ajustan perfectamente a los escenarios de los vehículos eléctricos, especialmente las necesidades de OBC y DC/DC. Por lo tanto, los capacitores de película se han convertido en dispositivos ideales en el proceso de actualizaciones de electrificación automotriz.

Una aplicación representativa es OBC, que requiere el uso de condensadores de película desde el filtrado EMI hasta el PFC, el enlace de CC, la etapa de resonancia LLC y la salida.

Condensadores de película y OBC

Existen muchas aplicaciones de los condensadores de película en los vehículos de nueva energía, entre las que las más importantes son los cargadores de a bordo (OBC), CC/CC, accionamientos de motores principales y accionamientos auxiliares. Su aplicación más representativa es en los OBC. En estas aplicaciones, los condensadores de película cumplen principalmente tres funciones: EMI, acoplamiento/desacoplamiento de derivación, filtrado y también se utilizan funciones de almacenamiento de energía, pero no mucho.

En las aplicaciones OBC, los condensadores de película deben prestar especial atención a las tres características de autorreparación, circuito abierto en caso de fallo y bajo coeficiente de disipación. En particular, la propiedad de autorreparación, una buena capacidad de autorreparación significa que el dispositivo tiene una fuerte resistencia a la sobretensión y una buena alta frecuencia. La propiedad de autorreparación significa que el dieléctrico del condensador de película puede ajustarse por sí mismo para restablecer el estado de funcionamiento normal después de averiarse.

La característica de autorreparación otorga a los condensadores de película un amplio espacio de aplicación. Su resistencia a la sobretensión puede alcanzar varios miles de voltios. Junto con sus buenas características de alta frecuencia, puede mejorar significativamente el rendimiento de los vehículos eléctricos y ampliar el uso de baterías, resolviendo así nuevos problemas. Los vehículos de energía tienen una carga de vehículo baja y una autonomía de crucero corta. Actualmente, la industria está dominada por los condensadores de película de polipropileno con excelentes características.

Como se mencionó anteriormente, los capacitores de película son necesarios para el filtrado EMI, el PFC, el enlace de CC, la etapa de resonancia LLC y la salida. En el filtrado EMI de OBC, se utilizan capacitores de película para ayudar a OBC a desarrollarse en la dirección de tamaño pequeño y alta potencia. Ahora, se fabrican lo más pequeños posible con la premisa de pasar la prueba de doble 85. Además, los fabricantes ahora brindan opciones con un rango más amplio de valores de capacitancia en tamaño pequeño, de modo que el diseño general puede ser más compacto.

La aplicación de los condensadores de película en el enlace de CC es muy madura. Su función es realizar el filtrado de soporte de corriente entre el circuito rectificador OBC y el circuito CC-CC, absorber la corriente de pulso alta en el extremo del bus de CC del enlace de CC y evitar que se genere una tensión de pulso alta en la impedancia que afecte al extremo de carga. Los condensadores de película aquí requieren un diseño de gran capacidad y corriente.

La etapa de resonancia LLC pone más énfasis en la fuerza del pulso estable y el rendimiento de la corriente de ondulación del capacitor de película, mientras que el extremo de salida requiere una gran capacitancia y un ESR bajo para mejorar las características de respuesta transitoria de la salida de CC OBC.

Resumen

    En algunas aplicaciones, los condensadores de película pueden gestionar la interferencia electromagnética y el filtrado, y también utilizar su función de almacenamiento de energía. La aplicación de estos condensadores de película ha mejorado enormemente el nivel de rendimiento del OBC y de todo el sistema eléctrico de vehículos de nueva energía, y ha acelerado la actualización de la arquitectura de electrificación de los vehículos.