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25kw碳化硅快速直流充电器的研制(第8部分):热管理

2022-5-12 13:14| 发布者: 闪电| 查看: 102| 评论: 0

摘要: 在本系列的第1部分到第7部分中,我们介绍了一种使用宽电源的25kW快速直流电动汽车充电器的开发onsemi的碳化硅(SiC)电源模块和电源组件组合。在这一部分中,我们将注重热管理的整体设计,提高效率、可靠性,防止早 ...


图6。PFC级PIM模块的总功率损耗,作为输入相至中性点的函数三个PFC电感器的电压值。


双有源电桥(DAB)DC-DC级热设计DAB直流级热管理的关键部件是四个SiC PIM半桥电源模块、直流变压器和谐振扼流圈。我们假设热设计的方法与中相同PFC阶段设计。


DAB直流变压器和谐振电感的最大温升为70°C没有冷却。假设环境温度为30°C,则磁性材料将达到100°C。由于这是一个高温,我们决定使用一个专用于冷却磁铁的风扇。


SPICE模拟结果(第4部分)


[4] )用于评估PIM SiC中的预期功率损耗模块。在DAB dc拓扑中,我们使用匝数比为1.2:1的变压器(图7中的红色曲线)。


从图7可以看出,主PIM模块的组合峰值功率损耗为300 W,从图8可以看出,组合峰值功率损耗为300 W二次PIM模块的峰值功率损耗为150 W。在DAB dc阶段,我们决定使用一个冷却系统主动力传动系接口模块的风扇组件和一个辅助动力传动系接口模块的风扇组件。我们选择带散热片的冷却风扇组件阻抗Zth为0.15°C/W。


对于所选组件,假设环境温度为30°C,则一回路的峰值温度冷却系统达到75°C,二次冷却系统的峰值达到52.5°C。风扇转速为由基于PIMs NTC温度输入的PWM控制。

图7。DAB dc-dc级主要PIM模块的总功率损耗是dc-dc的函数三个DAB变压器匝数比的二次电压。(设计中假定为红色曲线)。



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