Die Leistungselektroniksysteme in einem Elektrofahrzeug (EV) verfügen über eine Vielzahl von Kondensatoren.
Von Zwischenkreiskondensatoren bis hin zu Sicherheitskondensatoren und Snubber-Kondensatoren spielen diese Komponenten eine entscheidende Rolle bei der Stabilisierung und dem Schutz der Elektronik vor Faktoren wie Spannungsspitzen und elektromagnetischen Störungen (EMI).
Es gibt vier Haupttopologien von Traktionswechselrichtern, die sich je nach Schaltertyp, Spannung und Pegel unterscheiden.Die Auswahl der geeigneten Topologie und der zugehörigen Komponenten ist entscheidend für die Entwicklung von Traktionswechselrichtern, die den Effizienz- und Kostenanforderungen Ihrer Anwendung entsprechen.
Wie bereits erwähnt, gibt es bei EV-Traktionswechselrichtern vier am häufigsten verwendete Topologien, wie in Abbildung 2 dargestellt:
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Level-Topologie mit dem 650-V-IGBT-Schalter
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Level-Topologie mit dem 650-V-SiC-MOSFET-Schalter
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Level-Topologie mit dem 1200-V-SiC-MOSFET-Schalter
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Level-Topologie mit dem 650-V-GaN-Schalter
Diese Topologien lassen sich in zwei Untergruppen unterteilen: 400-V-Antriebsstränge und 800-V-Antriebsstränge.Zwischen den beiden Teilmengen werden häufiger die „2-Ebenen“-Topologien verwendet.„Mehrstufige“ Topologien werden in Hochspannungssystemen wie elektrischen Zügen, Straßenbahnen und Schiffen verwendet, sind jedoch aufgrund höherer Kosten und Komplexität weniger beliebt.
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Snubber-Kondensatoren– Spannungsunterdrückung ist wichtig, um Schaltkreise vor großen Spannungsspitzen zu schützen.Überspannungsschutzkondensatoren werden an den Hochstrom-Schaltknoten angeschlossen, um die Elektronik vor Spannungsspitzen zu schützen.
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DC-Link-Kondensatoren– Bei EV-Anwendungen, Zwischenkreiskondensatoren tragen dazu bei, die Auswirkungen der Induktivität in Wechselrichtern auszugleichen.Sie dienen auch als Filter, die EV-Subsysteme vor Spannungsspitzen, Überspannungen und elektromagnetischen Störungen schützen.
Alle diese Rollen sind für die Sicherheit und Funktionalität von Traktionswechselrichtern sehr wichtig, aber das Design und die Spezifikationen dieser Kondensatoren ändern sich je nachdem, welche Topologie des Traktionswechselrichters Sie wählen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. Dezember 2023