封装与电路集成化提升微混汽车的排放优势

双电池

在典型的双电池技术中，当ICE在运行时，电源开关Q1保持接通，因此负载完全由主电池及一只交流电机供电(图2)。当汽车停车时，ICE关闭，主电池成为负载的主要电源。当引擎重新起动时，主电池必须为起动电机提供一个瞬时电流高达1000A的电压，而在主电池端子上引发的瞬时压降可低至6V。

图2，微混系统中的双电池切换技术采用了一只辅助电池，用于为起/停工作提供大的起动电流。在起动时，Q1将主电池与功率电路断开，而由辅助电池提供正确的电压。

为防止因电池起动时的瞬态事件造成供电电路的关断，控制器会给Q1发送一个关断信号，切断主电池与负载的连接。然后由辅助电池为负载供电，维持电池电压。在引擎成功起动，发电机恢复工作以后，Q1导通，系统重新回到汽车行驶模式。

电源开关Q1和控制器亦用作一个反向电池保护电路的一部分。如果主电池反接，就一直关断，因为没有来自控制器的信号。它通过终结反向电流路径而保护负载的电路。

dc- dc升压

采用dc-dc升压转换器的方法与辅助电池近似(图3)。当引擎重新起动时，旁路开关Q1将主电池与负载切断，而一个dc-dc转换器则在起动期间为负载提供升高后的电压。

图3，微混系统中的dc-dc升压转换器将能量存储在转换器的电感中。这里升压转换器(虚线框内)的功能等同于双电池系统中的辅助电池。

dc-dc升压转换器包括一只电感，两只功率开关(Q2和Q3)，以及一个输出电容。当Q2导通时，所有能量都存储在电感中。此时Q3关断。然后，当Q2关断时，电感将能量通过Q3输送给负载。主电池上的电压与负载端子上的电压决定了Q2的占空比。PWM控制器使这种同步dc-dc升压转换器工作在连续导通模式，以维持负载端子上的电压。

微混汽车的例子

国际整流器公司( IR ) 的AUIRF1324S-7P表面安装MOSFET用作电池开关，可提供低至1mΩ的最大导通电阻，以及高达240A的输出电流。对于通孔封装的要求，该公司提供采用传统TO-262封装的AUIRF1324L，最大导通电阻为1.65mΩ。

TO - 262 封装的宽引线AUIRF1324WL功率MOSFET可以将最大导通电阻减少约20%。较宽引线的封装意味着MOSFET源端子有更多的面积可以容纳内部打线。较低的导通电阻以及封装内改进的打线，共同将最大漏极电流额定值提高了大约30%。

所有24V 1324系列的MOSFET都适合用于电池开关应用。IR公司亦提供40V的汽车级MOSFET，其导通电阻低至1.25mΩ。这些产品都适用于dc-dc转换器应用。

AUIR3240S是一款汽车级的高侧MOSFET驱动器，用于起/停应用中的电池功率开关(图4)。高度集成的升压转换器专门为起/停系统而设计，它需要一个板网稳定器，当引擎起动时，用一只功率开关将起动机和主电池与辅助电气系统断开。AUIR3240S可以驱动多只并联的MOSFET，从而获得非常低的导通电阻，耗电不到50μA。器件输出端提供15V，输入电压范围宽达4V~36V。AUIR3240S还有对输出电流的诊断功能，并有一个热传感器接口，可以获得强健的设计。

图4，双电池系统可以使用高集成度AUIR3240S功率开关高侧MOSFET驱动器中的板网稳定器。当引擎起动时，功率开关将起动机和电池与辅助系统断开。

微混型起/停系统的不断进步需要各种解决方案，如降低起动压降，起动机中集成更多电子设备，以及电池技术的进一步发展。功率电子供应商与汽车商正在把各个部件落实到位，以得到必要的进展。