低速電動車輛(LSEV)是城市地區(qū)短距離行駛的理想選擇。此外，越來越多的城市對環(huán)境保護提出了更嚴格的要求，例如采用交通限制區(qū)域的形式，這可能會大大促進這些車輛的發(fā)展。P&S Intelligence預(yù)測全球LSEV市場將從2017年的352億美元增長到2025年的680億美元。人口眾多、人員密集的國家，如中國和印度將會占據(jù)最大的份額。因此，低速電動車輛的產(chǎn)量也在增加，例如在中國，Research In China預(yù)測在2021年至2025年期間中國低速電動車輛的產(chǎn)量將增加1500萬輛。
微出行的多樣性
低速電動車輛也屬于“微出行 (micromobility)”范疇，包括各種各樣的車輛。它們既可以用作商用車，也可用于城區(qū)客運。由于它們的等級低于乘用車，因此有關(guān)車輛類型批準的要求與傳統(tǒng)乘用車有著很大的不同。
例如，LSEV包括兩輪車輛 (電動滑板車、電動自行車和腳踏車)，也包括兩輪、三輪和四輪貨運自行車。后者尤其受到服務(wù)提供商(如快遞員和送貨服務(wù))以及家庭的歡迎，因為它們可以在人口稠密的市中心區(qū)域快速移動，并且提供一定的存儲空間。
三輪車輛包括帶挎斗的私人摩托車和小型客車，例如Piaggio Ape。它們適用于客運，例如旅游業(yè)，也用于郵政服務(wù)。
四輪車型包括電動四輪車、小型電動汽車(如Renault Twizy)和小型電動貨車。根據(jù)實際尺寸和設(shè)計，它們可用于各種商業(yè)和個人交通應(yīng)用。
小型LSEV的性能、速度和續(xù)航里程
根據(jù)車輛類別的不同，低速電動車輛可以達到不同的速度和額定功率。微型車和低速兩輪車的最高速度可達25公里/小時，它們的額定功率通常為1千瓦。較大型兩輪車和三輪車的最大額定功率通常為 4 千瓦，最高速度可達45公里/小時。低速四輪車也能夠以這一最高速度行駛，但其額定功率可高達 6 千瓦。而重型四輪車的最高速度可達90公里/小時，額定功率為15千瓦。低速電動車輛的續(xù)航里程因其輸出功率而異，許多電動車一次充電可行駛約150公里。
低速電動車輛應(yīng)用的參考設(shè)計
基于上述原因，儒卓力汽車業(yè)務(wù)部門 (ABU) 看到了低速電動車輛的巨大潛力。繼成功開發(fā)出800 VDC和50 A雙向HV開關(guān)參考設(shè)計后，儒卓力目前正與威世緊密合作，為配備48 V電氣系統(tǒng)的低速電動車輛開發(fā)樣品應(yīng)用。這些應(yīng)用包括用于48V電池系統(tǒng)的車載充電器 (OBC) 和牽引逆變器。設(shè)計重點是轉(zhuǎn)換器的效率、低安裝高度的緊湊型設(shè)計，以及汽車等級品質(zhì)。
車載充電器
車載充電器的最大充電功率為3.6千瓦，其關(guān)鍵部件是新型VS-ENM040M60P電源模塊、優(yōu)化的功率因數(shù)校正(PFC)線圈，以及專為此應(yīng)用開發(fā)的脈沖變壓器。電源模塊集成了一個半控輸入整流器、一個二極管和一個用于功率因數(shù)校正的 MOSFET，以及用于脈沖變壓器的半橋。使用的封裝是威世的 EMIPAK-1B，與采用分立半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)相比，它能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率密度，其壓入式觸點可確?？焖俳M裝，并與印刷電路板牢固連接。
無源組件也發(fā)揮著重要的作用，因為它們的特性是決定電路效率的關(guān)鍵因素。威世Custom Magnetics 的 MTBB133971 等集成式LLC變壓器用作脈沖變壓器，并且集成了諧振電感器。
牽引逆變器
牽引逆變器的額定功率為15千瓦，短期峰值功率為25千瓦。功率半導(dǎo)體采用威世的N溝道汽車 TrenchFET (PowerPAK 8x8L反向封裝)。這款頂部冷卻封裝能夠直接與散熱器進行熱耦合，而不是通過PCB進行冷卻。這樣可以降低熱阻并改善散熱效果。
總結(jié)
全新低速電動車輛參考設(shè)計為硬件開發(fā)人員提供了設(shè)計模板，能夠顯著縮短自有電路設(shè)計的上市時間。通過使用最新的高性能組件，客戶能夠以低成本實現(xiàn)高功率密度電路。
低速電動汽車的優(yōu)勢一覽
對于開發(fā)者/供應(yīng)商
?安全法規(guī)更寬松
?與 400V 和 800V 車輛相比，電機和電子元件的成本更低
?與 400V 和 800V 車輛相比，組件可靠性更高
?無高壓風險
對于用戶
?通過標準插座輕松充電
?方便市區(qū)短途出行
?需要較小的停車空間
?對氣候環(huán)境影響較小
?可在某些環(huán)境保護區(qū)域駕駛
作者：儒卓力汽車業(yè)務(wù)部門(ABU)業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Salvatore Potestia和產(chǎn)品銷售經(jīng)理Ralf Hickl
