Dobór i stosowanie kondensatorów w ładowarkach pojazdów elektrycznych
Wszystkie ładowarki EV opierają się na kondensatorach, realizujących takie funkcje jak filtrowanie wejścia prądu stałego, łącza prądu stałego, filtrowanie harmonicznych prądu zmiennego czy filtrowanie wyjść prądu stałego.
Kondensatory do ładowarek poziomu 3
Filtrowanie wejścia prądu zmiennego i harmonicznych: w przypadku wysokich poziomów mocy obsługiwanych przez ładowarki prądu stałego poziomu 3, projektanci mogą sięgnąć po kondensatory trójfazowe PFCH, np. PFCHX48D20S108T, które mają pojemność znamionową 76,8µF i napięcie znamionowe 480V~ i są przeznaczone do filtrowania harmonicznych na wejściu prądu zmiennego. Wspomniane kondensatory składają się z trzech samonaprawiających się metalizowanych zwojów polipropylenowych, które są połączone w konfiguracji trójkąta i zamknięte w cylindrycznej aluminiowej obudowie. Ich znamionowy okres użytkowania wynosi 60 tys. godzin przy wskaźniku przetrwania wynoszącym 94% oraz wskaźniku niezawodności (FIT) wynoszącym ≤300 X 109 godzin pracy komponentu. Są one wyposażone w przerywacz ciśnieniowy, który odłącza wszystkie trzy fazy w przypadku zakończenia okresu eksploatacji lub przeciążenia kondensatora. Spełniają one normę ANSI/IEEE 18 a ich maksymalny znamionowy prąd zwarciowy wynosi 10kA według normy UL 810.
Łącza prądu stałego: wśród kondensatorów łączy prądu stałego znajdują się kondensatory BLH DC Link zaprojektowane do montażu na płytce drukowanej, które poddawane są testom przez 1500 godz. Przy temperaturze +85°C / wilgotności względnej 85% przy zastosowanym napięciu znamionowym, oraz kondensatory serii 474, np. kondensatory foliowe 474PMB122KSP2 o pojemności 0,47µF, napięciu znamionowym 1,2(kV=) zaprojektowane do bezpośredniego montażu w modułach tranzystorów IGBT w celu realizacji łącza prądu stałego oraz filtracji.
Kondensatory BLH są przeznaczone do pracy w zakresie temperatur od -40°C do +105°C z obniżonym napięciem znamionowym przy temperaturze powyżej +85°C o 1,35% na 1°C, i spełniają wymagania norm IEC 61071 oraz AEC- Q200. Kondensatory z serii 474, np. 474PMB122KSP2, są przeznaczone do pracy w zakresie temperatur od -40°C do +100°C, z obniżeniem napięcia prądu stałego o 1,5% oraz prądu stałego o 2,5% na 1°C przy temperaturach powyżej +85°C.
Ilustracja 6: Połączenia śrubowe kondensatorów foliowych 944U można wykorzystać do montażu na płytce drukowanej lub szynie zbiorczej. (Źródło ilustracji: Cornell Dubilier Electronics)
Filtrowanie wyjścia prądu stałego: seria 944U wysokoprądowych kondensatorów foliowych obejmuje urządzenia o napięciu znamionowym 800, 1000, 1200 oraz 1400V=, pojemnościach znamionowych od 33µF do 220µF i znamionowych prądach skutecznych (RMS) do 75A przy temperaturze +55°C. Wysoka wytrzymałość na prądy tętniące jest rezultatem wewnętrznej konstrukcji metalizowanych kondensatorów propylenowych. zapewniającej niskie indukcyjności. Zostały one umieszczone w niskoprofilowej obudowie ogniotrwałej UL94V0 o średnicy 84,5mm z kołnierzami mocującymi u podstawy i gwintowanymi bolcami gwintowanymi M8 (ilustracja 6). W zależności od parametrów znamionowych wysokość obudowy wynosi 40mm, 51mm lub 64mm.
Podsumowanie
Zapewnienie niezawodnego i skutecznego działania ładowarek do pojazdów elektrycznych może wymagać bardzo różnych typów kondensatorów. Firma Cornell Dubilier oferuje szeroki wybór typów kondensatorów z różnymi stylami mocowania ułatwiających projektowanie i konstruowanie wysokowydajnych ładowarek poziomu 1, 2 i 3.
Autor: Jeff Shepard
Kontakt w Polsce: Arkadiusz Rataj
Sales Manager Central Eastern Europe & Turkey
Digi-Key Electronics Germany
0048 696 307 330
arkadiusz.rataj@digikey.com
poland.support@digikey.pl
Zapraszamy 15 września 2023 na TEK.day Gdańsk, zapisz się już dziś!
