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INFAC採用Vicor高密度電源轉換技術 實現48V車用區域架構

  • 李佳玲/台北

Vicor DC-DC轉換器(BCM 與 PRM)可安裝於800V電池組內部,從而節省車輛設計中的空間與重量,並可利用電池冷卻系統來應對散熱挑戰。這種創新方法省去了為遠端DC-DC轉換器增設冷卻系統的成本與重量。DC-DC封裝小巧,可在不佔用電芯空間的情況下實現整合。高密度Vicor BCM6135與 PRM3735穩壓器組合,滿足了嚴苛的空間限制要求,助力INFAC實現全新的電池組設計。Vicor
Vicor DC-DC轉換器(BCM 與 PRM)可安裝於800V電池組內部,從而節省車輛設計中的空間與重量,並可利用電池冷卻系統來應對散熱挑戰。這種創新方法省去了為遠端DC-DC轉換器增設冷卻系統的成本與重量。DC-DC封裝小巧,可在不佔用電芯空間的情況下實現整合。高密度Vicor BCM6135與 PRM3735穩壓器組合,滿足了嚴苛的空間限制要求,助力INFAC實現全新的電池組設計。Vicor

南韓INFAC公司推出了一款針對電動車的創新800V電池組設計模組,該模組整合了一個高功率800V至48V 隔離式穩壓DC-DC轉換器。此新設計透過減少高壓電纜與連接器,提升了車輛效能與電源轉換效率,並延長了續航里程。

INFAC並未將DC-DC轉換級視為分散式獨立子系統,而是設計了在電源側進行降壓的方案,以實現全車SELV配電。這種簡化方案使各種電動車平台能夠實現更整潔、靈活且更具模組化的48V區域式設計,不會佔用電芯的空間,也不會縮短車輛續航里程。

為配合汽車電池組的內部空間,該系統必須採用極為緊湊的外形設計。INFAC系統的尺寸為215 x 45 x 82mm(寬/深/高),體積為 793cm³,重量約為 1.5kg。Vicor

為配合汽車電池組的內部空間,該系統必須採用極為緊湊的外形設計。INFAC系統的尺寸為215 x 45 x 82mm(寬/深/高),體積為 793cm³,重量約為 1.5kg。Vicor

重新構想電池組與DC-DC轉換器之間的可能性

INFAC認識到,傳統的供電方式與業界追求輕量化、成本最佳化與設計簡化的目標並不一致。高壓DC-DC 轉換器通常安裝在高壓(800V 或 400V)電池組系統(BAS)的外部,需要額外的安全與熱管理系統。電動車驅動馬達與逆變器系統需要數百千瓦的功率,且需使用高壓線束、支架與外殼。其他動力子系統以及車身與底盤電子設備則需要3.5至12kW的功率,可透過48V SELV區域配電網路輕鬆供電。

將高壓電源與DC-DC轉換電源系統在實體上分離,會導致配電與管理系統不必要的重複,不僅浪費空間、增加重量與成本,還使所需的液冷系統數量倍增。

創新:將DC-DC轉換器移至電池組內部

INFAC的核心洞察在於,電池組本身已具備強大的液冷系統用於管理熱負載。透過將高壓DC-DC轉換器整合至電池內部,並充分利用現有基礎設施,INFAC省去了傳統上位於電池組外部、用於DC-DC轉換器的獨立冷卻系統。這摒棄了傳統的「銀盒」設計思維,將電池組定位為中央智慧型電源中樞,而非被動的能源來源。

此一轉變採用了Vicor高密度BCM6135 DC-DC轉換器與PRM3735穩壓器,它們提供高壓至48V的轉換與穩壓功能,並為區域架構實現了一個高功率、完全隔離且穩壓的匯流排。

以往,將DC-DC轉換器置於電池組內部並不實際,因為尺寸限制迫使設計人員必須應對電源管理、電氣隔離、安全要求以及電源模組封裝強固性等問題。

電池整合式DC-DC轉換的優勢

透過將DC-DC轉換器與電池組置於同一位置,INFAC實現了一系列系統級效能提升:1.透過利用電池的液冷網路,電源模組消除了冗餘的冷卻迴路,並減少了熱介面。2.高壓電纜的長度更短、線徑更細,從而簡化了高壓線束的走線與布局。3.支架、外殼與冷卻元件減少,降低BOM成本與重量。4.將連接與冷卻路徑降至最低,減少洩漏點與電氣故障風險。5.外部介面更少,製造流程更快、更一致。

Vicor高密度模組化電源架構提供了實現電池整合式48V配電規模化應用所需的效率、可擴展性與緊湊外形尺寸。由此,它將電池組定位為下一代電動車的中央電源管理與配電中樞,使INFAC能將其電動車電池組設計與業界朝向48V區域電源架構更廣泛的過渡相契合。

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