PCC直流鏈路電容器

愛普科斯與英飛凌科技共同開發了兩款新的混合動力汽車和電動車轉換器參考設計，使用愛普科斯的空間節約型pCC™處理方案作為直流鏈路電容器。

英飛凌科技開發了兩款用于IGBT轉換器的參考設計，用于汽車電子的混合動力和全電力驅動：HybridpACK™1用于輕度混合電力驅動，HybridpACK™2用于全電力和全混合動力驅動。

HybridpACK1輸出最高達20kW，用于支持內燃機。通常，組合啟動發電機位于發動機和傳動系統之間，筆直與機軸相連。它支持內燃機并增加扭矩，特別是在加速時。有些設計概念使電力驅動專用于短距離行駛。

英飛凌科技提供的HybridpACK2用于高功率，包括純電動牽引。其輸出最高為90kW（圖1）。圖1：帶pCC的HybridpACK2評估套件

英飛凌科技的HybridpACK評估套件可用于開發最高90kW的EV驅動器。除控制器和軟件之外，還包括愛普科斯提供的pCC直流鏈接電容器。

英飛凌提供的兩種類型的評估套件都包括控制器、軟件和直流鏈路電容器。它們基于公認的pCC技術。下表顯示的是pCC的關鍵技術數據。

愛普科斯已經成功開發了pCC技術數年，特別是用于混合動力技術或者是變頻器的緊湊型直流鏈路電容器。該技術的一項特別優點是電容器的尺寸緊湊。傳統的卷繞技術加工規矩的或扁平的圓形芯子。pCC的情況則不同：使用的是堆疊卷繞技術。多邊形卷繞機創造一個完全平坦的、長方形和無折痕電容器芯子，因此所實現的電容器的體積填充因數接近1。該技術的另一項優點是其適應性：其尺寸可以在很廣泛的范圍內變化，從而可以最理想地適應變頻器的設計。電氣和機械終端匯流條，也可以理想地配合系統要求。這使得pCC可以筆直安裝在IGBT模塊上。一方面，這樣可以大大降低組裝成本，另一方面，其它直流鏈路處理方案不需要單獨的電路板。圖2：愛普科斯的混合動力驅動pCC

除了緊湊的殼體尺寸和接近1的體積填充因數之外，pCC還有精確匹配IGBT模塊的匯流條。

特別對于混合動力驅動而言，愛普科斯還開發了一種pCC，可以以環形結構裝在啟動發電機周圍的外殼內（圖3）。圖3：環形pCC

在該結構中，pCC以環形筆直安裝在啟動發電機周圍。

短端子連接和電容器的內部結構保證極低電感設計。去決于電容器設計，其電感可僅有幾nH。這對開關邊沿陡峭的轉換器特別緊要，可以避免電壓過高。通常，這樣可以省卻帶緩沖電容器的IGBT的其它保護電路。電容器的高峰值電流能力同樣緊要。特別是在城市交通中常常出現起停循環的情況下，峰值電流可達額定電流的數倍。直流鏈路電容器非得在整個使用壽命期間提供這樣的電流而不造成損害。圖4顯示的是1800秒鐘的典型驅動循環。目前使用壽命期間內均勻電流略高于100A。圖4：直流鏈接的荷載圖

短期峰值電流約325A。新一代的pCC產品可以承受1200至2000A的峰值電流，而不會造成損害。

pCC預期使用壽命為15，000小時，上限連續工作溫度為110C（短期高達125C），尤其適合于汽車電子。該類型還提供出色的安全性和可靠性：這些電容器為自愈型，意味著薄膜過載擊穿時不會萌生短路或導致電容器的破壞。電容器內未填充易燃或酸性液體這點在發生事故時至關緊要。所有這些因素使得pCC成為先進和理想的直流鏈接處理方案，用于電動車的轉換器以及工業電子范疇的緊湊型變頻器。表格：HybridpACK的pCC技術數據5

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