模块化电容器平滑高压电动汽车电池的输出

直流链路电容器是电动汽车牵引逆变器的核心元件。这些无源元件用于平滑和稳定从电池传输到逆变器的直流电压。同时，这些电容器还能限制去耦尖峰以及由功率供应中的MOSFET或IGBT在负载变化时快速开关产生的电压波动。因此，它们直接影响系统的电能效率和密度。

TDK推出了一组名为xEVCap的模块化直流链路电容器构件，以适应系统的具体需求。该电容器具有最小的电阻（ESR）和电感（ESL），目标是乘用车、商用车和非公路电动汽车的牵引逆变器。xEVCap电容器电压等级分别为500V、650V、850V和920V，并可应对SiC MOSFET和GaN功率FET的超快开关速度。

该系列薄膜电容器的额定电流范围为35至60A（10 kHz下），ESL评级为14 nH或17 nH（1 MHz下）。根据额定电压，这些元件支持60至270 µF的电容。

直流链路电容器在电动汽车中的作用是什么？

每辆现代电动汽车的核心是一个高压电池组，工作电压范围从48V直流至800V。直流工作电压越高，为实现相同输出功率所需的电流越少，这与更高性能密切相关。

牵引逆变器将电池组的高压直流电转换为三相交流电，用于驱动电机在加速过程中工作，而在制动过程中又将交流电转回直流电。直流链路电容器是系统的核心构件之一，它在电池和负载之间充当中介缓冲器。这种电容器还广泛应用于与电网相连的太阳能和其他可再生能源系统。

直流链路电容器被并联安装在连接高压电池的逆变器输入级和输出级的功率FET之间。它的主要作用是平滑从一端流向另一端的直流电压。该装置可消除系统在启动和加速时突然要求大量电流时产生的波动，并管理直流总线的杂散电感。这些波动可能会影响功率质量，从而对电动汽车的效率和续航产生不利影响。

xEVCap：用于直流链路电容器的模块化元件

随着电动汽车功率水平的不断提高，直流链路电容器越来越成为一个关键元件。该电容器必须能够存储大量能量并应对电压、电流和温度的快速变化。如果设计不足，直流链路电容器可能会提前失效或负面影响电动汽车的电力电子性能；而设计过度则会使该元件过于笨重且成本高昂。

因此，这种电容器很少是现成的元件，而是需要根据系统的具体要求进行定制设计，这可能会拖延设计过程。TDK希望通过其xEVCap技术取代传统电力电子设备，这种技术更具模块化和灵活性。这些电容器采用标准尺寸，包括85×47×40.5 mm、97.5×35.5×42.5 mm和109×47×40.5 mm。B25654A001具有焊接到母线或电路板的引线，而B25654A002则带有用于焊接或拧紧到母线的平端子。

xEVCap系列专注于高可靠性和耐用性。TDK表示，这些电容器能够在短时间内承受高于其额定电压的电压：额定850V的电容器在105°C下可容忍890V达100小时，并可承受高达1200V的瞬态电压冲击。

这些模块化电容器还设计用于承受道路环境的严峻考验。TDK称，这些电容器能够在-40至100°C的温度范围内工作，并符合最新的汽车AEC-Q200和IEC TS 63337标准。