VICOR 电动汽车DCDC变换器的组件化实现方式.pptVIP

成立时间 1981 公司总部及分支 总部位于美国马萨诸塞州波士顿附近的安多佛市，从事电源产品的研发、生产、营销。 在香港和上海设有分公司 员工数 超过 1,000 电源专利 超过 130 项 研发投资 销售额的15% 财务 纳斯达克上市 VICR 核心发明 ZCS/ZVS技术 高功率密度DCDC模块，VI晶片 分比式电源架构 Vicor 一览 计算 企业级服务器 光交换 数据存储系统 网络服务器 超级计算机 工业 测试设备 过程自动化 高压直流设备 LED照明 轨道交通 汽车 混合动力汽车 售后改装 飞行测试设备 侦查/ 定位系统 雷达 / 遥测系统 加密通讯系统 地面车辆 通讯 无线卫星基站 广播设备 功放 微波通讯 遥感通讯 国防军工 面向高性能的应用 第一款 100W 全砖模块 第一款半砖模块 600W 全砖模块 分比式 电源架构 (VI 晶片) 300W 半砖模块 150W ?砖 VI晶片开始 服务于 高端产品 MIL-COTSVI晶片 VI 砖式 有源 滤波器 功率路径管理 小功率电源 Cool Power 母线 转换器 Industry Standard Vicor产品的发展历程 更高效，更高功率密度 -新拓扑，新封装 更易使用 -高度 更低成本 -单位瓦成本 -总体成本(TCO) 更安全供货保障 -产能 ChiP 创新的封装平台“封装内转换器”Converter housed in Package” (ChiP) ChiP 封装平台 封装大小从0623 到 6123 最小高度为 4.7 mm 输出电流最高达 180 A 输入电压可到430 V 效率最高达 98% 输出功率最高达1.8 kW VTM 电流倍增器 1323 ChiP 1.8 V, 峰值电流180 A 96% 峰值效率 PFM AC-DC 6123 ChiP 400 W DCM 400 V DC-DC 转换器 4623 ChiP 600 W 电动汽车时代的到来 国家对新能源汽车的政策支持 第一、二批试点城市的支持 政府对充电桩的投资 车厂各显神通，技术成熟 比亚迪 北汽 海外进口电动汽车 市场接受 油价高企 环境污染 政府补贴 电动汽车电源面临的挑战以及Vicor的应对 电动汽车电源面临的挑战 转换效率（特别是轻载效率） 电磁兼容 整体重量和体积 上市时间以及成本 Vicor电源组件技术的优势 得益于专利技术的高转换效率，高功率密度，低噪声 得益于领先生产制造的高可靠性 得益于组件化设计， 极大简化系统电源设计，缩短上市时间 电动汽车电源系统框图 Vicor专注于DCDC的转换 拥挤的电动汽车动力舱 新拓扑结构：双钳位零电压开关 IP LOAD IS CCL P S VP VOUT VP IP IS VOUT 全桥原边 单端副边 ZVS ZCS ZCS 在变压器原边 输入电压建立起输入电流 电感的能量传输到输出端 从副边绕组反射的电压存储在电容CCL 变压器原边和 副边绕 CCL 电容在原边存储副边侧的电压 时间 电感短路以存储用于ZVS的能量 基于ChiP和双钳位技术的汽车DCDC转换组件DCM 600 W 汽车直流转换组件（DCM） 160V到420V直流输入 13.8 V直流输出（11.5-15.5可调节） 600W时93.5% 峰值效率 4,242 Vdc 隔离 单个DCM 在330V输入时的转换效率 汽车DC-DC转换器系统结构 DCM=直流转换模块 - 根据不同功率需求灵活配置 DPoL=数字负载点控制器 多个功率模组均流 高效ECO操作控制 PWM, PMBus 通讯接口 10mm x 10mm 封装 Diso = 数字隔离器 提供高压到低压侧的电气被动隔离 三个单向通讯通道 10mm x 10mm 封装 EMI 滤波器 -高频开关频率，低感值容值滤波 输出滤波和保护 额外输出滤波 电池反向保护 ECO模式 DPoL根据不同的负载功率来动态调整DCM阵列的工作 ECO模式提升了轻载效率，降低了功率损耗 1.8KW DCM阵列在330V输入时的整体效率 基于DCM的2.4kW/1.8 kW 汽车DC-DC转换器 密封 采用3-4只DCM并联 工作于”ECO模式”以获得高轻载效率 小体积、低侧高EMI滤波器 PWM数字通讯接口，动态调整及监控 小尺寸： 165 x 137 x 40 mm 重量轻：1.1kg 现有转换器方案的对比 基于传统的砖式模块技术 2.2 kW, 88% 效率 5.5 kg ChiP技术 1.8 kW, 93.5% 效率 1.1