电源技术在新能源汽车中的应用

电源技术在新能源汽车领电源技术在新能源汽车领 域的应用域的应用 新能源汽车新能源汽车 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 新能源汽车的宏观环境新能源汽车的宏观环境 ƒƒ 新能源汽车与传统汽车的差异新能源汽车与传统汽车的差异 ƒƒ 电源产品的典型应用电源产品的典型应用 新能源汽车的宏观环境新能源汽车的宏观环境 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 新能源汽车为什么这么火（背景）：新能源汽车为什么这么火（背景）： 节能减排节能减排 经济危机经济危机 锂电池技术锂电池技术 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 环境保护环境保护 全球范围内的生产力过剩和需求严重不足全球范围内的生产力过剩和需求严重不足 的矛盾如何解决？的矛盾如何解决？ 发达国家如何设置壁垒来抑制发展中国家发达国家如何设置壁垒来抑制发展中国家 的迅速崛起？的迅速崛起？ 环境保护问题成为道德和战略的双重制高环境保护问题成为道德和战略的双重制高 点。点。 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 经济危机的背景下，扩大内需成为一个必然的选择，如何经济危机的背景下，扩大内需成为一个必然的选择，如何 使在扩大内需的投资能够长期有效的发挥作用成为政府的使在扩大内需的投资能够长期有效的发挥作用成为政府的 一个核心命题一个核心命题 ƒƒ 全球金融危机下国家重点投入的几大行业：全球金融危机下国家重点投入的几大行业： 3G3G建设建设 电力系统改造电力系统改造 高铁网络建设高铁网络建设 新能源汽车新能源汽车 核能的和平利用核能的和平利用 （光伏，风力发电）（光伏，风力发电） 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 20092009年年33月月 科技部，工信部联合出台新能科技部，工信部联合出台新能 源汽车补贴源汽车补贴办法 ƒƒ 20102010年相继出台，国家对个人购买新能源年相继出台，国家对个人购买新能源 车的补贴办法，五个试点城市的新能源车车的补贴办法，五个试点城市的新能源车 规划，试点城市的地方补贴政策，国家新规划，试点城市的地方补贴政策，国家新 能源汽车能源汽车11001100亿投资分配等亿投资分配等 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 新能源汽车因为两个原因必将成为新能源新能源汽车因为两个原因必将成为新能源 热点中的热点：热点中的热点： 11、汽车工业是任何一个工业化国家的支柱、汽车工业是任何一个工业化国家的支柱 产业。产业。 22、中国的现有传统汽车产业企业完全没有、中国的现有传统汽车产业企业完全没有 核心技术。传统汽车业的市场换技术的模核心技术。传统汽车业的市场换技术的模 式是一个失败的尝试，立足于自主研发来式是一个失败的尝试，立足于自主研发来 拥有核心技术必然是新能源汽车的不二选拥有核心技术必然是新能源汽车的不二选 择择 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 新能源汽车在新能源领域占据的位置新能源汽车在新能源领域占据的位置 ƒƒ 宏观政策决定产业前景，决定发展空间宏观政策决定产业前景，决定发展空间 ƒƒ 哪些新能源领域是有发展前景的？哪些新能源领域是有发展前景的？ －风能，太阳能，新能源汽车－风能，太阳能，新能源汽车 －高耗能发展情况下，哪些问题要优先解决－高耗能发展情况下，哪些问题要优先解决 ƒƒ 煤炭与石油煤炭与石油 ƒƒ 新能源汽车产业的前景何在？新能源汽车产业的前景何在？ －市场空间巨大－市场空间巨大 －替代能源缺乏－替代能源缺乏 －自主知识产权的需求－自主知识产权的需求 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 新能源汽车产业的内在驱动力新能源汽车产业的内在驱动力 磷酸铁锂电池的产业化：磷酸铁锂电池的产业化： 一、一、 超长寿命超长寿命 二、二、 使用安全使用安全 三、三、 可大电流可大电流2C2C快速充放电快速充放电 四、四、 耐高温耐高温 五、五、 大容量大容量 六、六、 无记忆效应无记忆效应 七、七、 绿色环保绿色环保 除非在高精尖领域，市场永远是产业化的主导，而不是技术除非在高精尖领域，市场永远是产业化的主导，而不是技术 新能源汽车与传统汽车的差异新能源汽车与传统汽车的差异 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 传统汽车领域的核心传统汽车领域的核心 技术领域：技术领域： －基础材料－基础材料 －加工工艺－加工工艺 ƒƒ 传统汽车领域的核心传统汽车领域的核心 技术应用：技术应用： －发动机－发动机 －变速箱－变速箱 －制动技术－制动技术 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 新能源汽车领域的核新能源汽车领域的核 心技术领域：心技术领域： －电力电子技术（含－电力电子技术（含 半导体器件）半导体器件） －电机技术－电机技术 ƒƒ 新能源汽车领域的核新能源汽车领域的核 心技术应用：心技术应用： －电动机－电动机 －电力变换技术－电力变换技术 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 新能源汽车工作的几种模态新能源汽车工作的几种模态 11、、HEVHEV 22、、PHEVPHEV 33、、EVEV 新能源车的构架新能源车的构架--弱混弱混 主要是起停控制，老款二代普瑞斯 新能源车的构架新能源车的构架--中混中混//强混强混/PHEV/PHEV 车载电子设备 电池电 压转换 器 电机控制 电动机 动力电池 车载设备电池 发动机 车载充电器 电机控制 电动/发电机 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 新一代的以丰田为代表的混合动力车，包新一代的以丰田为代表的混合动力车，包 括括LexusLexus，，CamryCamry，，PriusPrius等品牌等品牌 ƒƒ 新的混合动力车已经远远超越了原有的起新的混合动力车已经远远超越了原有的起 停控制，而是涉及到传统汽车和新能源汽停控制，而是涉及到传统汽车和新能源汽 车的全部技术领域，所以对于汽车厂商的车的全部技术领域，所以对于汽车厂商的 技术储备要求也是最高的技术储备要求也是最高的 ƒƒ 这也是为什么现在国内整车厂商大多直接这也是为什么现在国内整车厂商大多直接 选择电动车的研发，而非混合动力车，尤选择电动车的研发，而非混合动力车，尤 其是高混合度的混合动力车其是高混合度的混合动力车 新能源车的构架新能源车的构架--纯电纯电 车载电子设备 电池电 压转换 器 电机控制 电动机 动力电池 车载设备电池 车载充电器 电源产品的典型应用电源产品的典型应用 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 ƒƒ 新能源汽车（尤其是纯电动车）是新技术新能源汽车（尤其是纯电动车）是新技术 替代传统技术的一个过程。替代传统技术的一个过程。 发动机，离合器，发电机等原来传统汽车发动机，离合器，发电机等原来传统汽车 的核心部件将被新的电力电子设备所取的核心部件将被新的电力电子设备所取 代：代： －电机驱动器－电机驱动器 －发电机控制器－发电机控制器 －双向－双向DCDCDCDC控制器控制器 －空调控制器－空调控制器 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 新能源汽车涉及到的电源设备：新能源汽车涉及到的电源设备： ƒƒ 快速充电站和充电桩快速充电站和充电桩 ƒƒ 车载慢速充电器车载慢速充电器 ƒƒ 车用车用DCDCDCDC转换器转换器 慢速充电器和慢速充电器和DCDCDCDC产品的两个产品的两个案例 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 输入： 210Vdc~410Vdc 输出： 14V1500W 输出调节范围： 12~16Vdc, 通过PWM信号可调 稳压精度： ±1% 开机过冲： ± 5% 动态响应： 1ms， 0%~50%~0% 1000A/s 0%~100%~0% 1000A/S 纹波噪声： 200mV 效率： 92% 保护功能： 输入过压保护 自恢复 输入欠压保护 自恢复 输出过压保护 锁死 输出欠压保护 自恢复 输出过流/短路保护 自恢复 过温保护 自恢复 故障告警 OC门 遥控开关机 高低电平 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 机械尺寸： 280mm×200mm×70mm（本体宽度） 环境温度： -40~85 ℃ 冷却方式： 水冷（水温75℃） EMC： CISPR 25, 四级 振动： QCT 413-2002 3.12要求, 按照发动机仓内级别 防护： IP66 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 主要技术特点： 1、采用软开关技术降低器件开关应力。 2、采用高性能器件提高效率。 3、采用耐高温器件，提升可靠性。 4、器件表贴化、平面化，采用强化工艺，提升抗 振能力。 5、采用水冷散热方式，适应恶劣的环境温度。 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 输入： 176Vac~264Vac 输出： 390V2000W 12V50W（额定功率） 输出调节范围： 250~390Vdc 稳压精度： 390V-±1%； 12V-± 5% 开机过冲： ± 5% 动态响应： 1ms， 0%~50%~0% 1000A/s 0%~100%~0% 1000A/S 纹波噪声： ±1% 效率： 92% 保护功能： 输入过压保护 自恢复 输入欠压保护 自恢复 输出过压保护 锁死 输出欠压保护 自恢复 输出过流/短路保护 自恢复 过温保护 自恢复 故障告警 CAN 遥控开关机 CAN 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 机械尺寸： 300mm×180mm×120mm（本体宽度） 环境温度： -40~65 ℃ 冷却方式： 自然冷 EMC： EN55022 CLASS B 振动： QCT 413-2002 3.12要求, 按照车身其他部位设备 防护： IP55 电源技术在新能源汽车领域的应用电源技术在新能源汽车领域的应用 主要技术特点： 1、采用软开关技术降低器件开关应力。 2、采用交错并联技术，改善热分布，提高整体效率。 3、采用高性能器件提高效率。 4、器件表贴化、平面化，采用强化工艺，提升抗振能力。 5、采用灌胶工艺，改善散热性能和提升抗振能力。 总结总结 ƒƒ 新能源汽车由于存在着国家大力扶持，技术相对新能源汽车由于存在着国家大力扶持，技术相对 成熟等有力因素，将会成为未来国家投入的重点成熟等有力因素，将会成为未来国家投入的重点 ƒƒ 由于新能源汽车的电力电子设备乃至电源设备是由于新能源汽车的电力电子设备乃至电源设备是 结合了汽车的应用环境和电源技术的综合体，是结合了汽车的应用环境和电源技术的综合体，是 以往的产业结构完全不涉及的，所以这是一个新以往的产业结构完全不涉及的，所以这是一个新 兴的产业空间巨大的行业兴的产业空间巨大的行业 ƒƒ 电源行业的专业人才也必将是这个新兴行业中的电源行业的专业人才也必将是这个新兴行业中的 奠基者和未来很长时间的主导者，而电源技术必奠基者和未来很长时间的主导者，而电源技术必 须结合汽车的具体应用环境才能使产品最短时间须结合汽车的具体应用环境才能使产品最短时间 内达到产业化的成本，质量和性能的要求内达到产业化的成本，质量和性能的要求 Q&AQ&A