什么是飞跨电容器？电池管理系统中的飞跨电容器介绍

随着对高效率和高功率密度逆变器的需求不断增长，越来越多的电力电子系统开始选用“飞跨电容多电平逆变器”。

由于这些电容器可根据连接的半导体开关结构和状态去“浮动”到不同的电动势，它们有助于平衡因制造公差、温度变化和其他因素造成的电压水平差异。

这些电容器还有助于平衡整体的电压，根据需要临时储存和释放能量，提高功率密度和质量，并优化利用现有的电压。

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什么是飞跨电容器？

飞跨电容器是一种用于多级逆变器的电容器，常见于电动汽车（EV）的逆变器、电池管理系统（BMS）、可再生能源系统和其他电力电子设备等应用。

飞跨电容器的主要功能是在逆变器的不同级别之间存储和转移能量，通过多个电容器的串联或并联来提供所需的电压。

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示例：电池管理系统中的飞跨电容器

飞跨电容器的自重轻、结构紧凑，有助于平衡电压和延长组件的寿命，因此常用于电动车和太阳能逆变器等应用。

例如，在电动汽车BMS中，飞跨电容器可用于平缓电池组的电压波动。电动汽车的电池组通常由许多串联、并联的单个电池组成，由于制造公差、温度变化和其他因素的不同，这些电池的电压水平会有轻微的变化。

飞跨电容器可根据需要临时储存和释放能量来平衡各电池的电压。这有助于确保电池组中的所有电池都在最佳电压水平下工作，从而延长电池组的整体寿命。

此外，飞跨电容器还有助于减少电压波形的谐波畸变，改善系统的整体电能质量。

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为什么选择陶瓷电介质？

电解电容器可选的电介质材料很多，但陶瓷材料能特别有助于实现飞跨电容器的性能。陶瓷电容器具备其独特、可用的物理特性，包括：

• 高介电常数：陶瓷电容器可在微小的封装中储存大量的能量。
• 低等效串联电阻（ESR）：陶瓷电容器能快速有效地传输能量。
• 尺寸和寿命：陶瓷电容器体积小、重量轻、寿命长，这有助于减少逆变器的尺寸和重量，使其成为紧凑型电子设备的理想之选。
• 传输的速度：陶瓷电容器可在逆变器的不同电压之间快速传输能量，有助于降低损耗，提升系统的整体效率。