電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）新能源汽車的發(fā)展和電氣化系統(tǒng)的升級(jí)有著莫大的關(guān)系，在核心的電控系統(tǒng)中，充當(dāng)綠葉的外圍元器件雖然少被提及，但對(duì)設(shè)計(jì)整體的性能產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響，如電容器件。

新能源車上的車載充電器（OBC）、DC/DC、主電機(jī)驅(qū)動(dòng)、輔驅(qū)等多個(gè)部位，就有著DC薄膜電容器廣泛的應(yīng)用。

新能源汽車關(guān)鍵器件——薄膜電容

薄膜電容，作為電解電容優(yōu)秀的替代者，現(xiàn)在在新能源汽車中的用量很大，很受關(guān)注。薄膜電容本質(zhì)上以金屬箔當(dāng)電極，將其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜從兩端重疊后，卷繞成圓筒狀構(gòu)造的電容器。

和常見(jiàn)其他電容器相比，薄膜電容則介于鋁電解和陶瓷電容之間，容值上限不及鋁電解電容，工作電壓上限不及陶瓷電容，但是綜合了二者具有高容值且電壓等級(jí)也不低的優(yōu)勢(shì)。尤其和鋁電解電容相比，薄膜電容器有著遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先的紋波耐受能力，而且得益于其自愈能力，使用壽命極長(zhǎng)。

同時(shí)，薄膜電容表現(xiàn)出更高耐壓、更低ESR、無(wú)極性的優(yōu)勢(shì)，這使得基于薄膜電容的系統(tǒng)設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)化，能夠在苛刻的環(huán)境中可靠地發(fā)揮作用。

新能源汽車需要考慮到抗震、高溫、高壓大電流、高可靠性等諸多要求，電解電容雖然容值足夠但其他方面已經(jīng)無(wú)法滿足，而薄膜電容的這些特性正好契合電動(dòng)汽車的場(chǎng)景，尤其是OBC、DC/DC上的需求，薄膜電容也因此成為汽車電氣化升級(jí)歷程上的理想器件。

最為代表性的應(yīng)用，就是OBC，從EMI濾波到PFC，到DC-link，到LLC諧振階段，以及最后的輸出，都需要薄膜電容的應(yīng)用。

薄膜電容與OBC

新能源車上的薄膜電容應(yīng)用很多，其中用量較大的有車載充電器（OBC）、DC/DC、主電機(jī)驅(qū)動(dòng)、輔驅(qū)部位。最具代表性的還是它在OBC當(dāng)中的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，薄膜電容主要實(shí)現(xiàn)的功能有三大類，EMI、旁路的耦合/去耦、濾波，儲(chǔ)能功能也有應(yīng)用但不多。

在OBC應(yīng)用中，薄膜電容需要格外注意自愈性、失效開(kāi)路、低耗散系數(shù)這三個(gè)特性。尤其是自愈性，良好的自愈能力才意味著器件耐過(guò)壓能力強(qiáng)，高頻性好。自愈性即薄膜電容的介質(zhì)在被擊穿后，能夠自行修復(fù)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

自愈特性給了薄膜電容很大的應(yīng)用空間，其耐過(guò)壓能力可以達(dá)到幾千伏，加上優(yōu)秀的高頻特性，可以明顯提高電動(dòng)汽車的性能、延長(zhǎng)蓄電池的使用，從而解決新能源車車載量低，續(xù)航里程短的問(wèn)題。目前業(yè)界多以特性非常優(yōu)異的聚丙烯薄膜電容為主。

上面提到，從EMI濾波到PFC，到DC-link，到LLC諧振階段，以及最后的輸出，都需要薄膜電容的應(yīng)用。在OBC的EMI濾波上，薄膜電容為了輔助OBC往小體積高功率方向的發(fā)展，現(xiàn)在也是在通過(guò)雙85測(cè)試的前提下盡可能往小體積去做。而且現(xiàn)在廠商會(huì)給出小尺寸下更廣容值的選項(xiàng)，整體設(shè)計(jì)能更緊湊。

薄膜電容在DC-link上的應(yīng)用已經(jīng)很成熟，其作用是在OBC的整流電路和DC-DC電路之間做電流支撐濾波，吸收DC-LINK直流母線端的高脈沖電流，防止在阻抗上產(chǎn)生高脈沖電壓影響負(fù)載端，這里的薄膜電容要求大電流和大容量設(shè)計(jì)。

LLC諧振階段更為看重薄膜電容穩(wěn)定的脈沖強(qiáng)度和紋波電流性能，而輸出端為了提升OBC直流輸出的瞬態(tài)響應(yīng)特性，需要大容量和低ESR 。

小結(jié)

在一些應(yīng)用場(chǎng)合里，薄膜電容處理EMI以及濾波，還會(huì)運(yùn)用其儲(chǔ)能作用。這些薄膜電容的應(yīng)用，大幅提升了OBC以及整個(gè)新能源汽車電氣系統(tǒng)的性能水平，加速了汽車電氣化架構(gòu)的升級(jí)。