yulzhu

电子技术应用专栏作家——芝能汽车。紧跟技术创新,助力行业发展。

聊聊Prius的DC-DC

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Prius的DCDC经历了好几代的优化,到这一代基本丰田没把这个东西当作回事,本文主要做一些汇集。在“marklines”上面已经把最新一代的Prius给拆解下来了,其真实的照片如图所示。

1)基本情况

    这里主要分上面的控制板和下面的功率级,根据ST的

  • The ST-powered DC-DC converter developed by TICO for the new, fourth-generation Prius, establishes a new benchmark in efficiency and technology features

  • provides 32-bit automotive MCUs

  • Uses two ST Power MOSFETs(这里同等功率用的MOSFET少了)

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1.1 集成的变压器和二极管

  • 这里没有用同步整流,还是使用二极管;

  • 这里几个需要固定的支持的部分,采用了螺丝和压板的方式来进行

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材料出自SAE的文章《The New Generation Front Wheel Drive Hybrid System》,这里比较难的地方在于这块母线板的制作。

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  通过这个透视图

  • Thick copper foil circuit board. Compact, light,and low center of gravity is important for the power circuit board to be able to locate on top of the transaxle. 

  • Heat dissipation from the thick copper foil circuit board adoption helps to connect the transformer, capacitor, and diode without using the bus bar. 

  • The DC/DC converter’s volume was reduced by 46% compared to the previous one; also weight was reduced by 58%

    这个设计散热性其实做的很好

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备注:比较下TDK的,确实日本功率电子的工程师挺喜欢正激钳位拓扑的

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因为整个下端的PCU就直接放在了行星齿轮盖上,这需要承受不少的热量和振动冲击。

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对比一下上一代的技术,推算下来,实际的

  • Mass=(1-58%)*1.9=0.8kg

  • Volume=(1-46%)*2.8=1.5L

  • 120A输出&1.7Kw

  • 与PCU共享冷却流道

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小结:

1)DC-DC的演化方向,是更小、更轻,器件更少,还有成本更低

2)最终DC-DC的BOM成本会变得白菜价,基本是工艺和加工的钱多一些