跟著各國(guó)出臺(tái)新能源相關(guān)政策以及新能源財(cái)富的成長(zhǎng)，該規(guī)模的相關(guān)財(cái)富的成長(zhǎng)也帶來(lái)了新機(jī)會(huì)，電容器作為必不行少的上游相關(guān)產(chǎn)物行業(yè)也得到了新的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。在新能源及新能源汽車(chē)運(yùn)用中，電容器在能源節(jié)制、電源打點(diǎn)、電源逆變以及直流交換調(diào)動(dòng)等系統(tǒng)中是抉擇變流器壽命的要害元器件。變流技能在上述系統(tǒng)中普遍獲得運(yùn)用，然而在逆變器中直流電作為輸入電源，需通過(guò)直流母線與逆變器毗連，該方法叫作DC-Link或直流支撐。因逆變器在從DC-Link獲得有效值和峰值很高的脈沖電流的同時(shí)，會(huì)在DC-Link上發(fā)生很高的脈沖電壓使得逆變器難以遭受。所以需要選擇DC-Link電容器來(lái)毗連，一方面以接收逆變器從DC-Link端的高脈沖電流，防備在DC-Link的阻抗上發(fā)生高脈沖電壓，使逆變器端的電壓顛簸處在可接管范疇內(nèi);另一方面也防備逆變器受到DC-Link端的電壓過(guò)沖和瞬時(shí)過(guò)電壓的影響。

為新能源(含風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電)以及新能源汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中DC-Link電容器的運(yùn)用示意圖圖1、2.

圖1為風(fēng)力發(fā)電變流器電路拓?fù)鋱D，個(gè)中C1為DC-Link(一般整合到模塊上)，C2為IGBT接收，C3為L(zhǎng)C濾波(網(wǎng)側(cè))，C4轉(zhuǎn)子側(cè)DV/DT濾波。圖2為光伏發(fā)電變流器電路拓?fù)鋱D，個(gè)中C1為DC濾波，C2為EMI濾波，C4為DC-Link,C6為L(zhǎng)C濾波(網(wǎng)側(cè))，C3為DC濾波，C5為IPM/IGBT接收。圖3為新能源汽車(chē)系統(tǒng)中主電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，個(gè)中C3為DCLink,C4為IGBT接收電容。

在上述提到的新能源規(guī)模運(yùn)用中，DCLink電容作為一個(gè)要害器件，不管是在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)照舊在新能源汽車(chē)系統(tǒng)中都要求高靠得住性及長(zhǎng)命命，其選型顯得尤為重要。下面先容薄膜電容與電解電容的特性對(duì)等到在DC-Link電容運(yùn)用中兩者的闡明比擬：

1.特性比擬

1.1 薄膜電容

首先先容薄膜金屬化的道理，薄膜金屬化技能的道理：在薄膜介質(zhì)外貌蒸鍍上足夠薄的金屬層，在介質(zhì)存在缺陷的環(huán)境下，該鍍層可以或許蒸發(fā)并因此斷絕該缺陷點(diǎn)起到掩護(hù)浸染，這種現(xiàn)象被稱(chēng)作自愈。圖4為金屬化鍍膜的道理圖， ST電容，蒸鍍前薄膜介質(zhì)先舉辦前期處理懲罰(電暈或其他方法)以便金屬分子可以或許附著在上面。金屬通過(guò)在真空狀態(tài)下高溫溶化蒸發(fā)(鋁的蒸發(fā)溫度1400攝氏度~1600攝氏度， 10UF 16V，鋅的蒸發(fā)溫度400攝氏度~600攝氏度)，當(dāng)金屬蒸氣遇被冷卻的薄膜后凝聚在薄膜外貌(薄膜冷卻溫度-25攝氏度~-35攝氏度)，從而形成金屬鍍層。金屬化技能的成長(zhǎng)提高了單元厚度的薄膜介質(zhì)的介電強(qiáng)度，干式技能脈沖或放電運(yùn)用電容設(shè)計(jì)可以到達(dá)500V/μm,直流濾波運(yùn)用電容設(shè)計(jì)可以到達(dá)250V/μm.DC-Link電容屬于后者，按照IEC61071對(duì)付電力電子運(yùn)用電容的要求可以遭受較為苛刻的電壓攻擊，可以到達(dá)2倍的額定電壓。因此利用者只需思量其設(shè)計(jì)所需的額定事情電壓就可以了。金屬化薄膜電容器具有較低的ESR,使其能遭受較大的紋波電流;較低的ESL滿(mǎn)意逆變器的低電感設(shè)計(jì)要求，淘汰了開(kāi)關(guān)頻率下的震蕩效應(yīng)。

薄膜介質(zhì)的質(zhì)量、金屬化鍍層質(zhì)量、電容器設(shè)計(jì)及制造進(jìn)程工藝抉擇了金屬化電容器自愈特性的優(yōu)劣。Faratronic出產(chǎn)的DC-Link電容用的薄膜介質(zhì)主要為OPP薄膜。

1.2 電解電容

電解電容利用的介質(zhì)為鋁顛末腐化形成的氧化鋁，介電常數(shù)為8~8.5,事情的介電強(qiáng)度約為0.07V/A(1μm=10000A)，憑據(jù)計(jì)較對(duì)付900Vdc的電解電容需要的厚度為12000A.然而要到達(dá)這樣的厚度是不行能的，因?yàn)闉榱说玫胶玫膬?chǔ)能特性所用鋁箔要舉辦腐化形成氧化鋁膜，外貌會(huì)形成很多凹凸不服的曲面，鋁層厚度會(huì)低落電解電容的容量系數(shù)(比容)。另一方面，低電壓的電解液電阻率為150Ωcm,高電壓(500V)的電解液的電阻率則到達(dá)5kΩcm.

電解液較高的電阻率限制了電解電容所能遭受的有效值電流，一般為20mA/μF.

基于上述原因電解電容的設(shè)計(jì)最高電壓典范值為450V(有個(gè)體廠家設(shè)計(jì)600V)。

因此，為了得到更高的電壓必需用電容器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，然而因各個(gè)電解電容的絕緣電阻存在差別，為了均衡各串聯(lián)電容的電壓，各電容必需毗連一個(gè)電阻。另外，電解電容為有極性器件，當(dāng)施加反向電壓高出1.5倍Un時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)回響。當(dāng)施加的反向電壓時(shí)間足夠長(zhǎng)，電容將產(chǎn)生爆炸，或冒頂電解液將外溢。為了制止該現(xiàn)象產(chǎn)生，利用的時(shí)候要在每個(gè)電容旁并上一個(gè)二極管。除此之外，電解電容的耐電壓攻擊特性，一般為1.15倍Un,好的可以到達(dá)1.2倍Un.這樣設(shè)計(jì)師在利用時(shí)就不單要思量穩(wěn)態(tài)事情電壓巨細(xì)，并且還要思量其攻擊電壓巨細(xì)。