低速電動車（LSEV）是城市地區(qū)短距行駛的理想選擇。此外，越來越多的城市對環(huán)境保護提出了更嚴格的要求，例如採用交通限制區(qū)域的形式，這可能會大幅促進這些車輛的發(fā)展。

圖一 : 為了滿足日益增長的需求，未來數(shù)年中國低速電動車的產(chǎn)量將會大幅增加。（source：Scharfsinn / Shutterstock；儒卓力）

根據(jù)P&S Intelligence預測，全球LSEV市場將從2017年的352億美元增長到2025年的680億美元，中國和印度等人口稠密的國家將占據(jù)最大的比例。因此，低速電動車的產(chǎn)量也在增加，例如根據(jù)Research In China預測，在2021年至2025年間，中國低速電動車的產(chǎn)量將增加1500萬輛。

輕型交通的多樣性

低速電動車也屬於「微型交通」（micromobility）範疇，涵蓋了各種類型的車輛。它們既可以用作商用車，也可用於城區(qū)客運。由於它們的等級低於乘用車，因此有關(guān)車輛類型批準的要求與傳統(tǒng)乘用車有很大的不同。

舉例來說，例如LSEV包括電動滑板車、電動自行車和腳踏車等兩輪車輛，也包括兩輪、三輪和四輪貨運自行車在內(nèi)。後者尤其受到例如快遞員和送貨服務等服務提供者以及家庭的歡迎，因為它們可以在人口稠密的市中心區(qū)域快速行動，並可以提供一定的載貨空間。

三輪車輛包括側(cè)掛車的個人用摩托車和小型客車，例如比雅久Piaggio Ape三輪貨車。它們適用於客運，例如旅遊業(yè)，也可用於郵政服務。

四輪車型則有電動四輪車、小型電動車（例如雷諾的Twizy電動車）和小型電動貨車。根據(jù)實際的尺寸和設計，它們可用於各種商業(yè)和個人交通應用。

小型LSEV的性能、速度和續(xù)航里程

根據(jù)車輛類別的不同，低速電動車可以達到不同的速度和額定功率。

輕型且低速的兩輪車最高時速可達25公里，它們的額定功率通常為1 kW；較大型的兩輪車和三輪車的最大額定功率通常為4 kW，最高速度可達時速45公里；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 kW；而重型四輪車的最高速度可達時速90公里，額定功率為15 kW。低速電動車的續(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。

圖二 : LSEV中的電子功率應用（source：儒卓力）

低速電動車應用的參考設計

基於上述原因，儒卓力汽車業(yè)務部門（ABU）看到了低速電動車的龐大潛力。繼成功開發(fā)出800 VDC和50 A雙向HV開關(guān)參考設計後，儒卓力與威世科技（Vishay）合作，為配備48 V電氣系統(tǒng)的低速電動車開發(fā)樣品應用。這些應用包括用於48V電池系統(tǒng)的車載充電器（OBC）和牽引逆變器。設計重點是轉(zhuǎn)換器的效率、低安裝高度的小型化設計，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 kW，其關(guān)鍵組件是新型VS-ENM040M60P電源模組、最佳化的功率因數(shù)校正（PFC）線圈，以及專為此應用開發(fā)的脈衝變壓器。

電源模組整合了半控輸入整流器、一個二極體和一個用於功率因數(shù)校正的MOSFET元件，以及用於脈衝變壓器的半橋。採用威世的EMIPAK-1B進行封裝，與採用分立半導體的結(jié)構(gòu)相比，它能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率密度，其壓接觸點可確保快速組裝，並與印刷電路板牢固連接。

圖三 : 威世VS-ENM040M60P電源模組中的整合元件（source：威世）

另外，被動元件也發(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。例如威世Custom Magnetics的MTBB133971等整合式LLC變壓器用作脈衝變壓器，並且整合了諧振電感器。

牽引逆變器

牽引逆變器的額定功率為15 kW，短期峰值功率為25 kW。功率半導體採用威世的N溝道汽車TrenchFET（PowerPAK 8x8L反向封裝）。這款頂部冷卻封裝能夠提供直接與散熱器進行熱耦合，而不是通過PCB進行冷卻，如此一來，可以降低熱阻並改善散熱效果。

結(jié)語

全新低速電動車參考設計為硬體開發(fā)人員提供了設計範本，能夠顯著縮短自有電路設計的上市時間，而通過使用新穎的高性能元件，客戶能夠以低成本實現(xiàn)高功率密度電路。

（本文作者Salvatore Potestia¹、Ralf Hickl²為儒卓力汽車業(yè)務部門（ABU）¹業(yè)務開發(fā)、²產(chǎn)品銷售經(jīng)理）