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　　【哔哥哔特导读】此刻新能源汽车OBC中磁集成技巧普及情形怎么？正在实质行使流程中面对哪些挑拨？他日又有哪些生长趋向？

　　磁集成技巧最早可追溯到1928年申请的一项滤波电途专利，最初的主意很纯粹，即是要把L1，La两颗电感集成为Lc，以裁减电感数目和减幼电感体积。颠末近百年过程，慢慢生长为多个磁性元件的庞杂磁集成技巧，行使也越来越普通。

　　自2023年此后，终端价值竞赛不竭加剧，磁集成技巧的行使也慢慢向功率磁性元件规模拓展，而且成为了本年磁性元件规模最受眷注的话题之一。

　　十分是正在汽车行业，新旧时间的瓜代，关于新产物和任事的承担水准也正在增多，磁集成技巧正在新能源汽车规模的行使已得到了杰出的发端。

　　本文将团结2024磁集成技巧更始与行使研讨会一面演讲与受访嘉宾看法，盘货此刻功率磁性元件正在新能源汽车规模磁集成的行使近况、挑拨及他日生长趋向。

　　通过业界对特斯拉Model 3的拆解可能出现，新能源汽车的12大效用模块共必要17颗电子变压器和143颗电感，合计160颗磁性元件。当然，各个厂商计划差异，效用模块、磁性元件的用量也不尽相似，以上数据仅供参考。

　　本次论坛光阴，多位嘉宾吐露，表面上磁集成不分功率巨细、频率凹凸，可行使于各个规模，最终是正在磁集成节俭的本钱，与编造优化本钱和空间央求之间寻求归纳均衡。

　　换句话说，上述各个效用模块内的变压器、电感均可正在其内部告终磁集成，以至正在差异效用模块之间告终磁集成。

　　因为车内空间狭窄，对产物体积央求正经，而涉及到功率变换的效用模块，功率磁性元件往往是个中体积占比最大的元件，因而功率变换模块的变压器、电感产物告终磁集成，就显得尤为危急，如主驱逆变器、DCDC电源和车载OBC等。

　　深圳大学副熏陶刘艺涛吐露，“新能源汽车对车载OBC以及其他DC-DC装备的体积和重量央求特别高，目前许多磁集成产物体积依然偏大”。

　　前文咱们提到，涉及功率变换的效用模块，对磁集成需求更为危急，因而主驱逆变器、DCDC电源和车载OBC等功率变换模块，均有车厂测验磁集成计划。

　　而这个中，车载OBC因工况为静止状况，只需餍足GB/T 18487.1-2015《电动汽车传导充电编造 第1一面：通用央求》，牢靠性央求相对较低，因此正在磁集成方面走正在了通盘效用模块的前面，也是通盘行使规模中普及最普遍的。

　　英搏尔电气电源产物CTO高军提到：“目前咱们最眷注的即是车载OBC和DCDC转换器，这里又可能分为PFC一面和高压分隔DC-DC一面，现正在平日央求双向事务，普通运用CLLC或DAB来告终，磁集成合键用于CLLC或DAB中的变压器和电感集成，这也目前是收益最高的。”

　　另表，PFC电途中交织并联的两颗电感实行磁集成，也是业界特别盛行的做法。但高军也吐露，“比拟于前一种，这种磁集成的体积缩幼幅度有限。”

　　云途新能源咨询院总工程师施洪亮博士提到：“目前云途正在新能源汽车OBC、DCDC和多合一集成编造等效用部件的磁性元件已交付多量量订单，产物涉及到PFC电感、主变压器、谐振电感等。”

　　遵照电途拓扑组织看，目前磁集成产物合键行使正在功率变换装备的前级PFC电途和后级LLC电途，以及CLLC、DAB等衍生变种电途拓扑中。

　　PFC电途多以解耦集成为主，而LLC电途多以耦合集成为主，最常见的即是漏感集成，通过调理变压器组织安排和气隙，诈骗变压器的漏感告终谐振电感的效用，将两者集成为一个磁件。

　　范例的LLC电途为主变压器+谐振电感的摆设，而少许并联或交织并联的电途拓扑中，主变压器、谐振电感数目更多，通过磁集成可大大消浸磁性元件数目和体积，进而消浸编造本钱。

　　这也是上文高军提到CLLC、DAB等电途中磁集成收益更高的因为，也是目前业界量产的磁集成产物中行使最普遍的集成格式。

　　另表，车载电源还搜罗从高压电池到低压电池的DC-DC转换，平日采用硬开合全桥或移向全桥来告终，这内部的变压器和输出滤波电感也可能实行磁集成。然而，因为本钱效益不高，这种磁集成产物正在实质中运用较少。

　　连续此后，变压器都没有像电感相同酿成尺度化的产物，而磁集成产物或治理计划的其它一个特征即是定造化水准高，这也导致磁集成产物只可从电途拓扑道理层面描摹共性一面的东西。

　　实质行使上，全部体现方式各异，同功率下的磁集成产物，正在表观、尺寸以至集成格式上都完整不相同。

　　2.二合一产物中耦合、解耦均有多量行使，耦合集成合键就集合正在二合一产物，如LLC电途的变压器+谐振电感集成；

　　此刻，磁集成技巧正处于从新能源汽车同效用模块集成向差异效用模块集成改造，并向其他行使规模拓展延长的阶段，已量产的车载OBC磁集成，全部遇到过哪些题目和挑拨，怎么治理，就显得至合厉重，也是家产链上下游最为眷注的话题。

　　技巧庞杂性。磁集成技巧庞杂性显示正在两点，其一是磁集成技巧必要无误的安排和成立工艺，以确保各个磁性元件之间真实切耦合和协同事务，这增多了技巧的庞杂性和推行难度。其它对特定的拓扑回途中，必要差异的职掌技巧，这也增多了电源职掌的难度。

　　其二是工艺告终难度增多。磁集成后，为了抵达最理思的磁集成产物模子，变压器、电感的线圈绕造根本采用连绕格式，绕线难度增多。跟着集成磁性元件数主意增多，绕线庞杂水准和难度激增，增多引脚既与理思产物模子各走各路，也会消浸产物牢靠性。

　　磁芯工艺难度同理，固然集成后总体积消浸，但比拟于集成前的单颗电感或变压器，其体积不妨反而变大，磁芯组织、形式也更庞杂，坐褥难度大大增多。

　　除了总体坐褥本钱不妨有所上升，更必要磁性元件企业产线具备必然柔性，以至引入新的主动扮装备和产线。

　　损耗估计更难。耦合后电磁场参数无法再通过古代的公式估计，导致磁性元件的散热题目更特别，也更难治理。目前更多是基于电磁仿真获取，从上文陈列的磁集成产物治理计划也可看出，根本出自拥有必然界限的企业，其因为就正在于此，电磁仿真软件的加入是一笔不幼的用度。

　　磁性元件企业人才匮乏。关于大大批磁性元件企业而言，其性子更像是整机企业代工场，并不具备深度介入客户磁集成产物预研和开采的才力。高军正在论坛上就提到，“咱们当然生机上游的磁性元件供应商都具备安排和仿真才力，而不是像现正在如许都是基于我的安排，上游供应商只是从工艺上告终这个器件，以至许多工艺也是咱们自身正在探求”。

　　目前磁集成技巧正朝高功率密度、高电压、高功效、编造化集成等宗旨火速演进，以下是少许他日磁集成技巧不妨的生长趋向：

　　更高的集成度。他日，多合一将是新能源汽车三电编造的厉重趋向，也是磁集成技巧的合键宗旨，比亚迪、华为都已推出八合一电驱，开采跨效用模块的高集成度磁性元件治理计划也迫正在眉睫。

　　三维磁集成技巧。古代的二维磁集成技巧仍旧渐渐不行餍足今世电子装备的需求。因而，三维磁集成技巧将成为他日的生长宗旨。通过正在笔直宗旨上堆叠磁性层，可能告终更高的磁场强度和更低的漏磁通量，从而擢升装备的职能。

　　第三代半导体浸透率抬高。他日越来越多车载OBC会采用碳化硅、氮化镓计划，磁性元件必定要紧跟编造生长趋向，抬高频率，消浸高频损耗。

　　诈骗AI技巧同一修模。据施洪亮博士先容，目前表洋已有课题组诈骗AI技巧为N相耦合电感同一修模，去领悟和估计磁芯损耗。这种思绪口角常有利于磁性元件企业从电力电子编造的角度去优化磁芯、电感组织。

　　跟着新能源汽车价值竞赛日益激烈，无论是磁性元件用量变少依然体积减幼，磁集成技巧带来的电源资料降本将会有很大的上风。固然目前磁性元件因造程的庞杂度抬高，价值上风不太显然，但自信跟着工艺的成熟，本钱上风将会越来越大。