在電動汽車(EV)技術快速演進的過程中,如何高效、安全地將高壓電池電源轉換為安全特低電壓(SELV)成為電源網路(PDN)設計的核心挑戰。現今主流的電動車多採用 400V 或 800V 高壓電池系統,而將其轉換為 SELV 所需的高壓至低壓 DC-DC 轉換,往往受制於開關頻率的限制,導致磁性元件龐大笨重、能量損耗高、功率回收能力不足,難以兼顧緊湊性、輕量化與隔離安全性。
傳統高壓 DC-DC 轉換器的開關頻率多停留在數百 kHz,這意味著為了處理同等功率,所需的電感與變壓器體積必然較大,不僅增加車重,也佔用寶貴的車內空間。此外,在能量回收(regeneration)場景中,例如煞車動能回充,若功率轉換器響應速度不足,將無法充分捕捉瞬態能量,造成效率損失。
針對上述挑戰,Vicor 提出以高密度電源模組取代傳統解決方案的方案。其核心技術採用頻率超過 1.4MHz 的軟開關(soft-switching)拓撲結構,大幅縮小高壓至 SELV 的 PDN 尺寸,並顯著提升效率。由於開關頻率的提升,磁性元件得以縮小,轉換器重量和體積同步降低,滿足了電動車對緊湊、輕量與高性能的需求。
更關鍵的是,Vicor 的對稱雙向電源轉換架構讓功率可高效地在電池與負載之間雙向流動。這對於需要高功率再生負載的應用尤為重要,例如主動懸架(active suspension)系統。透過雙向固定比率電源模組,能在行駛中快速將懸架系統回收的能量傳回電池,進一步提升整體能源利用率。
Vicor 的 DC-DC 轉換器在瞬態響應速度、功率密度與能量回收效能方面均處於業界領先水準。高瞬態速度讓系統在面對突發負載變化時能快速調整,避免能量浪費;業界最高的功率密度則幫助車廠在 PDN 設計中釋放更多空間與重量餘裕,為車輛其他系統創造設計彈性。