緊湊型主動(dòng)懸架電源設計革新駕駛體驗

A公司打造業(yè)內性能卓越的主動(dòng)懸架電源系統，旨在將長(cháng)期以來(lái)僅見(jiàn)于豪華車(chē)型的功能引入中端車(chē)型。A公司成功突破困擾知名汽車(chē)技術(shù)供應商幾十年的技術(shù)瓶頸，在滿(mǎn)足主動(dòng)懸架系統對尺寸、重量及瞬態(tài)性能的嚴苛需求的同時(shí)，兼顧效率提升、電磁干擾優(yōu)化及對稱(chēng)能量回收功能改進(jìn)，實(shí)現了完美平衡。

圖 1 — A公司通過(guò)結合 48V 電源架構和高密度電源模塊，設計了市場(chǎng)上最小、最輕的主動(dòng)懸架系統。4 個(gè) Vicor 固定比率 BCM6135 800V-48V DC-DC BCM? 母線(xiàn)轉換器用于將高壓轉換為 48V，并將電力輸送至每個(gè)車(chē)輪。BCM6135 具備雙向轉換功能，提供業(yè)界最快的 DC-DC 轉換器瞬態(tài)響應。在直接連接至 DC-DC      轉換器時(shí)，其對稱(chēng)開(kāi)關(guān)速率可實(shí)現最佳的能量回收。

作為一家專(zhuān)注于汽車(chē)電源管理與配電的企業(yè)，A公司攜手 Vicor，集成了一款固定比率 800V-48V DC-DC 轉換器電源模塊，該模塊與傳感器、機電執行器及復雜軟件協(xié)同運行，以實(shí)現車(chē)輛懸架的實(shí)時(shí)調整。這一合作成果令人矚目，主動(dòng)懸架系統不僅體積最小，幾乎僅為最接近競爭對手的一半，還具備業(yè)界最快的電源轉換瞬態(tài)響應。

高壓電池與 48V PDN 重塑A公司主動(dòng)懸架愿景

無(wú)論是馳騁在老化的高速公路、穿越偏遠的土路，還是應對郊區坑洼路面，主動(dòng)懸架系統都能顯著(zhù)提升操控性，確保更平穩、更安全的駕駛體驗，同時(shí)有效降低道路噪音。20 世紀 70 年代初，行業(yè)曾嘗試采用復雜的電磁解決方案，但受限于 12V 電池供電系統的能力，該方案需依賴(lài)四臺重達 200 磅的電機。

回顧歷史，事實(shí)證明 12VDC很難在不增加尺寸、重量及成本的情況下滿(mǎn)足主動(dòng)懸架電機的功率需求。此外，部分傳統 DC-DC 轉換器雖可在無(wú)需中間電池的情況下直接供電，但其體積龐大，并且缺乏滿(mǎn)足能量回收需求的快速瞬態(tài)響應能力，難以有效回收并儲存電力。

盡管主動(dòng)懸架系統在過(guò)去曾面臨高能耗與重負載的挑戰，但如今，它將受益于更高電壓（400V 或 800V）主電池的應用，以及行業(yè)對 48V 供電網(wǎng)絡(luò )（PDN）的廣泛采用。這兩種技術(shù)的組合已成功為插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力。

圖 2 — A公司主動(dòng)懸架系統（電源系統為  800V-48V     DC-DC 系統）采用液冷設計，是市場(chǎng)上最緊湊的解決方案，重量?jì)H 2.6 千克，尺寸為 197 x 201 x 71 毫米。

Vicor 固定比率 800V 至 48V DC-DC BCM? 母線(xiàn)轉換器本身具有雙向轉換功能，提供業(yè)界最快的 DC-DC 轉換器拓撲瞬態(tài)響應（800 萬(wàn)安培/秒）。BCM 提供對稱(chēng)的雙向轉換性能，可在相同功率水平下實(shí)現降壓或升壓轉換。其先進(jìn)的平面封裝不僅簡(jiǎn)化了熱管理系統設計，還進(jìn)一步減少了整體尺寸和重量。

通過(guò)雙向電源轉換器將主動(dòng)懸架直接連接至主電池，可實(shí)現最佳能量回收。與彈簧的能量吸收與釋放機制相似，主動(dòng)懸架采用能量回收減震器收集動(dòng)能，并將其回饋至電池。

A公司推出采用電源模塊與 48V 架構的最小主動(dòng)懸架系統

A公司解決方案采用 Vicor 高密度電源模塊，為每個(gè)執行器構建緊湊型（197 x 201 x 71 毫米）5kW 供電系統。該系統可在任意方向快速處理高達 6kW 的峰值功率。通過(guò)采用兩個(gè)并行運行的 Vicor BCM6135 模塊，而非數百個(gè)分立元件，轉換器設計得以大幅簡(jiǎn)化。

該轉換器經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可與 800V 電池系統配套工作，工作電壓范圍覆蓋 420V 至 920V。它采用液冷設計，能夠提供高達 100A 的電流，并實(shí)現 97.3% 的高效率。系統外殼體積不足 1.8 升，重量?jì)H 2.6 千克，遠小于其他系統。

A公司研發(fā)總監 Peter表示：“在主動(dòng)懸架應用中，我們的 OEM 客戶(hù)需要具備毫秒級響應速率的 DC-DC 轉換器，否則就必須依賴(lài)額外的電池支持。Vicor 的 BCM6135 電源模塊不僅滿(mǎn)足了我們對性能的需求，還大幅縮短了開(kāi)發(fā)周期，使系統設計更加輕松高效?！?/p>

圖 3 —雙向 BCM6135 具備 800 萬(wàn)安培/秒的快速電流瞬態(tài)響應速率，與主動(dòng)懸架及電力回收需求的功率曲線(xiàn)完美匹配。BCM6135 是一款效率高達 95%、峰值功率為 3.5kW 的 800V-48V 母線(xiàn)轉換器，可提供對稱(chēng)的電源開(kāi)關(guān)性能。

48V 架構與高密度電源模塊相結合，推動(dòng)汽車(chē)電氣化創(chuàng )新邁向新高度——不僅顯著(zhù)減少了空間與重量，還提供了卓越的性能。A公司與 Vicor 憑借其汽車(chē)專(zhuān)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)先進(jìn)的解決方案，助力高性能電動(dòng)汽車(chē)的持續發(fā)展。