DC/DC变换器简介

传统燃油汽车的电源包括蓄电池和发电机两个零部件，在发动机未启动时由蓄电池为车载电器进行供电，启动以后则由发电机进行供电，同时为蓄电池充电。

电动汽车的电源可以分为主电源和辅助电源两个部分。主电源是驱动汽车行驶的高压动力电池；辅助电源是为车载各种仪表、控制系统供电的直流低压电源，比如低压的铅酸蓄电池。

电动汽车电源系统是整车稳定运行的基础。电源系统的可靠性对于整车性能起着至关重要的作用。

以北汽电动汽车为例，辅助电源DC/DC模块框图，如图4-2所示。

图4-2　辅助电源DC/DC变换器模块框图

DC/DC变换器是电动汽车高压辅助器件中十分重要的一个零部件。DC/DC变换器（DC/DC convertor）是将某一直流电源电压转换成任意直流电压的变换器。

作为电动汽车动力系统中很重要的一部分，它的一类重要功能是为动力转向系统、空调以及其他辅助设备提供所需的电力；另一类功能，是出现在复合电源系统中，与超级电容串联，起到调节电源输出，稳定母线电压的作用。图4-3为DC/DC变换器在电动汽车电气系统中的位置。

图4-3　DC/DC在电动汽车电气系统中的位置

给车载电气供电的DC/DC在选型时，并不是直接将全部电气功率加在一起，来计算需求，而是把用电设备分为长期用电、连续用电、短时间间歇用电和附加用电设备等类型，并赋予不同的权值。表4-1列出各类设备所消耗功率，供参考。

表4-1　各类设备所消耗功率

续表

目前，厂家生产的电动汽车DC/DC变换器功率有1k W、1.2k W、1.5k W、2k W、2.5k W、3k W、5k W等。图4-4为DC/DC变换器产品实例。

图4-4　新能源汽车DC/DC变换器产品(www.xing528.com)

DC/DC变换器分为三类：升压型DC/DC变换器、降压型DC/DC变换器以及升降压型DC/DC变换器。

根据需求可采用三类控制。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。

目前DC/DC变换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。在电路类型分类上属于斩波电路。

对于纯电动汽车来说，DC/DC变换器替代了传统汽车上的发电机的功用，一方面可以为车载动力电池进行充电，另一方面为车上的用电器供电，比如车灯、雨刮器等等。DC/DC变换器具有效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等特点。

以北汽EV160纯电动汽车为例，其搭载的DC/DC变换器在机舱二层支架上面，并且是通过螺栓和充电机固定在一起。

图4-5至图4-8为DC/DC变换器各接口。DC/DC变换器各接口及其针脚定义按从左往右顺序，第一个是高压输入端，其中A脚是电源负极，B脚是电源正极，中间为高压互锁端子；

图4-5　DC/DC变换器高压输入接口

第二个是低压控制端，A脚为电源正极；兼使能（12V起动，0－1V关闭），B脚是故障信号线，故障时输出12V，正常时为低电平，C脚为电源负。

图4-6　DC/DC变换器低压控制接口

第三个是低压输出正极。

图4-7　DC/DC变换器低压输出正极接口

第四个是低压输出负极。

图4-8　DC/DC变换器低压输出负极接口