Vicor宣布INFAC推出集成DC-DC的800V电池包

Vicor于9月10日(美国时间)宣布,韩国汽车零部件厂商INFAC开发出一款面向电动汽车(EV)的800V电池包,其中集成了Vicor的高功率密度DC-DC转换器。

该电池包采用Vicor的高功率密度DC-DC转换器BCM6135和稳压器PRM3735。它在电池包内将高压800V转换为48V并进行稳压,实现向车辆动力总成辅助设备、车身、底盘等以48V供电的区域架构(zone architecture)。

将DC-DC转换器移入电池包

传统EV通常将高压DC-DC转换器布置在400V或800V电池包外部。在这种情况下,需要为DC-DC转换器单独准备壳体、支架、高压线缆、连接器、冷却系统等。

EV的驱动电机和逆变器需要数百kW电力,而其他动力总成辅助设备、车身、底盘电子设备所需电力约为3.5~12kW,可通过48V安全特低电压(SELV)配电来满足。

INFAC注意到,在将高压电源与DC-DC转换系统分开布置的传统结构中,配电/管理功能和冷却系统会重复,导致车辆空间、重量和成本增加。因此,其采用将DC-DC转换器集成到电池包内、在靠近电源的位置将800V转换为48V的结构,并缩短高压线缆,以48V向整车供电。

复用电池液冷系统为电源模块散热

通过将DC-DC转换器布置在电池包内,用于电池单元温度管理的液冷系统可与电源模块冷却共用。

传统将DC-DC转换器布置在电池包外部的方法需要为转换器单独设置冷却回路,而INFAC此次开发的架构可减少专用冷却回路和热界面。由于还能减少壳体、支架和冷却部件,因此有助于降低零部件成本和重量。

高压线缆的数量、长度和粗细也能得到抑制,从而简化线束布置和车辆布局。据称,减少连接点和冷却路径,还能减少可能发生电气故障或漏液的位置。

此外,通过减少与车辆外部的接口,还可缩短制造工序并稳定质量。

容积793cm³、重量约1.5kg的小型化

要在电池包内搭载,就必须在确保电气绝缘和安全性的同时实现小型化,以免挤压电池单元的安装空间。

INFAC开发的DC-DC转换系统外形尺寸为宽215mm、深45mm、高82mm,容积793cm³,重量约1.5kg,从而满足了上述需求。

BCM6135负责从高压到48V的隔离转换,PRM3735负责稳定输出电压。通过组合高功率密度模块,在有限容积内实现了大功率且隔离型的DC-DC转换功能。

由于能在保持电池单元安装空间的同时内置电力转换功能,因此可在不牺牲电池容量和续航里程的情况下,将48V区域架构推广到多个EV平台。

让电池包成为车辆电力枢纽

区域架构是一种将车辆划分为多个物理区域,并向各区域布置的控制器集中供电和通信的设计方法。随着车载设备增加,线束日益复杂,该架构有望减少线束,从而推动车辆轻量化和组装简化。

INFAC的设计不再将电池包仅视为能量供给源,而是将其用作承担电压转换和配电的核心电力枢纽。

在向驱动系统供应800V高压的同时,向其他车载子系统供应由电池包内生成的48V。其目标是减少高压在车辆各处的布线范围,提高安全性和设计自由度。

Vicor与INFAC表示,通过将高效小型电力转换系统集成到电池包中,将支持48V区域配电的实用化,并推动新一代EV实现轻量化、电力效率提升和续航里程延长。