中國儲能網訊：直流鏈路電容器在功率轉換器中扮演著中間緩沖器的角色，連接著輸入源與輸出負載，適應不同的瞬時功率、電壓和頻率。在電動汽車（EV）領域，它們不僅有效抵消逆變器、電機控制器及電池系統(tǒng)中電感的影響，還充當濾波器，為電動汽車子系統(tǒng)提供保護，抵御電壓尖峰、浪涌及電磁干擾（EMI）的侵害。
圖1：電力轉換系統(tǒng)中直流鏈路電容器的常見用途（來源：可靠電力電子中心1）
1:[http://vbn.aau.dk/files/152271344/reliability_of_capacitors_for_dc_link_applications_an_overview.pdf]
請查看圖2中的車載充電器（OBC），它承擔著為牽引蓄電池充電的重要任務。在OBC內部，包含了以下組件：
? AC/DC轉換器利用整流和功率因數校正（PFC）技術，將電網中的交流電（AC）高效地轉換為直流電（DC）。
? 用于能量緩沖的中間直流鏈路電路。
? 下一級的DC/DC轉換器負責調節(jié)所產生的直流電壓，確保為電池提供精準的直流電平。
圖2：OBC交流/直流級簡化方框圖示
DC鏈路電容器Cbulk 被巧妙安置在整流器與DC/DC轉換器之間。其卓越特性包括：
? 高直流電壓額定值：300V至500V
? 超大電容：200μF至1500μF
? 工作溫度范圍：-40°C至+250°C
? 低等效串聯電阻（ESR）：<1.5mΩ
? 高均方根（RMS）電流容量
? 具備高機械堅固性
為了滿足大電容值的需求，通常需要采用多個電容器或電容器陣列。在此類應用中，樓氏電容事業(yè)部強烈推薦使用高性能StackiCap 1812-4040 250V-1.2kV 100nF-5.6μF X7R系列電容器2，此外，直流鏈路電容器還需具備處理兩倍線路頻率的能力，因此常見的電路布局是將多層陶瓷電容器（MLCC）與其他電容器技術并聯，以達到這一要求。
在電動汽車子系統(tǒng)中，另一個應用直流鏈路電容器的重要部位是電機驅動電路中的逆變器（如圖3所示）。逆變器負責將電池的直流電轉換為三相交流電，以驅動牽引電機實現加速；同時，在制動過程中，它又能將交流電轉換回直流電。此外，逆變器還具備檢測電機速度和位置的功能，并控制絕緣柵雙極晶體管（IGBT）功率級的運行。
圖3：電機驅動電路中逆變器的簡化框圖
在該子系統(tǒng)中，直流鏈路或平滑電容器Cs被并聯配置于電壓逆變器的直流側（電池端）與交流側（負載端）之間。鑒于其規(guī)格與先前的OBC實例頗為相似，推薦使用具備高RMS電流容量的StackiCap X7R電容器。鑒于對高電容值的需求，小型MLCC電容器可與薄膜電容器及鋁電解電容器組合使用，以便更靠近IGBT開關器件，從而優(yōu)化高頻衰減性能。
鑒于電動汽車應用中廣泛采用轉換器和逆變器，選擇性能卓越的高壓、高電容直流鏈路電容器對于確保整個系統(tǒng)的成功至關重要。
