基于新兴微混合动力应用的先进电力电子解决方案

　　在2011年全球生产的近8,000万辆汽车中，内燃机（ICE）系统仍然是车辆推进领域的主导技术。然而，改变即将发生--实际上已经发生。一方面，飞速上涨的油价加重了每一个驾驶员的负担。另一方面，如今各国的排放法规都变得越来越严格。在欧洲，汽车的CO2排放量要符合EU和汽车制造商达成的自愿协议的要求，但是由于整体效果离自愿目标还远着呢，所以已经推出了相关法规。同时，欧6标准将逐渐生效，要求大幅降低氮氧化物的排放。所有这些因素都让汽车行业面临更大的挑战，但是汽车制造商的底线仍然是满足标准。

　　很明显，降低燃料消耗是满足严格要求的关键，并且今后10年内各种配置的油电混合动力汽车（HEV）市场都将蓬勃发展：微混合、轻度混合、全混合和插电式混合，更不用说新型电动汽车（EV）了。预计到2020年一定要HEV/EV才能满足CO2排放目标。从2009年到2020年，EV/HEV年需求量预测（单位：百万辆）如图1所示。总的来说，HEV/EV生产具有+31%的CAGR,2020年HEV/EV产量将达到5,000万辆，占汽车总产量的50%左右，并且大部分汽车采用微混合动力系统。

　　图1:EV/HEV年需求量预测。

　　微混合动力系统和全/插电式混合动力系统的主要区别在于它是否利用电动动力系统来驱动汽车。微混合动力系统，亦即起止系统，先关闭，然后重新启动内燃机，用以降低引擎空转（例如等待交通信号灯或堵车时频繁停车）时间。轻度混合动力系统除了具有起止特性以外，还具有再生制动系统。借助于这些技术，混合动力汽车的燃油经济性通常比传统汽车高5%~10%.

　　表1:HEV类型（按功能分）。

　　市面上有很多种起止系统。第一种叫做超级起动器，超级起动系统一般包含稳定的DC起动器和1个电池管理系统。据估计，由于成本低，它代表着2/3的起止系统市场。其平均成本为80美元，包括宝马在内的很多汽车制造商都采用这项技术。第二种起止系统是皮带驱动交流发电机起动器（BAS），BAS系统包含平均功率为1.5kW~3kW（典型值）的DC/AC逆变器，该系统噪声更低。其终端用户价格估计为300美元，重启时间仅400ms,适于中档汽车。最后，在传统起止系统无法正常运行的寒冷条件下，双电池解决方案或DC/DC升压解决方案可用于保持总线电压。