低速电动车辆(LSEV)是城市地区短距离行驶的理想选择。此外，越来越多的城市对环境保护提出了更严格的要求，例如采用交通限制区域的形式，这可能会大大促进这些车辆的发展。P&S Intelligence预测全球LSEV市场将从2017年的352亿美元增长到2025年的680亿美元。人口众多、人员密集的国家，如中国和印度将会占据最大的份额。因此，低速电动车辆的产量也在增加，例如在中国，Research In China预测在2021年至2025年期间中国低速电动车辆的产量将增加1500万辆。
微出行的多样性
低速电动车辆也属于“微出行 (micromobility)”范畴，包括各种各样的车辆。它们既可以用作商用车，也可用于城区客运。由于它们的等级低于乘用车，因此有关车辆类型批准的要求与传统乘用车有着很大的不同。
例如，LSEV包括两轮车辆 (电动滑板车、电动自行车和脚踏车)，也包括两轮、三轮和四轮货运自行车。后者尤其受到服务提供商(如快递员和送货服务)以及家庭的欢迎，因为它们可以在人口稠密的市中心区域快速移动，并且提供一定的存储空间。
三轮车辆包括带挎斗的私人摩托车和小型客车，例如Piaggio Ape。它们适用于客运，例如旅游业，也用于邮政服务。
四轮车型包括电动四轮车、小型电动汽车(如Renault Twizy)和小型电动货车。根据实际尺寸和设计，它们可用于各种商业和个人交通应用。
小型LSEV的性能、速度和续航里程
根据车辆类别的不同，低速电动车辆可以达到不同的速度和额定功率。微型车和低速两轮车的最高速度可达25公里/小时，它们的额定功率通常为1千瓦。较大型两轮车和三轮车的最大额定功率通常为 4 千瓦，最高速度可达45公里/小时。低速四轮车也能够以这一最高速度行驶，但其额定功率可高达 6 千瓦。而重型四轮车的最高速度可达90公里/小时，额定功率为15千瓦。低速电动车辆的续航里程因其输出功率而异，许多电动车一次充电可行驶约150公里。
低速电动车辆应用的参考设计
基于上述原因，儒卓力汽车业务部门 (ABU) 看到了低速电动车辆的巨大潜力。继成功开发出800 VDC和50 A双向HV开关参考设计后，儒卓力目前正与威世紧密合作，为配备48 V电气系统的低速电动车辆开发样品应用。这些应用包括用于48V电池系统的车载充电器 (OBC) 和牵引逆变器。设计重点是转换器的效率、低安装高度的紧凑型设计，以及汽车等级品质。
车载充电器
车载充电器的最大充电功率为3.6千瓦，其关键部件是新型VS-ENM040M60P电源模块、优化的功率因数校正(PFC)线圈，以及专为此应用开发的脉冲变压器。电源模块集成了一个半控输入整流器、一个二极管和一个用于功率因数校正的 MOSFET，以及用于脉冲变压器的半桥。使用的封装是威世的 EMIPAK-1B，与采用分立半导体的结构相比，它能够实现更高的功率密度，其压入式触点可确保快速组装，并与印刷电路板牢固连接。
无源组件也发挥着重要的作用，因为它们的特性是决定电路效率的关键因素。威世Custom Magnetics 的 MTBB133971 等集成式LLC变压器用作脉冲变压器，并且集成了谐振电感器。
牵引逆变器
牵引逆变器的额定功率为15千瓦，短期峰值功率为25千瓦。功率半导体采用威世的N沟道汽车 TrenchFET (PowerPAK 8x8L反向封装)。这款顶部冷却封装能够直接与散热器进行热耦合，而不是通过PCB进行冷却。这样可以降低热阻并改善散热效果。
总结
全新低速电动车辆参考设计为硬件开发人员提供了设计模板，能够显着缩短自有电路设计的上市时间。通过使用最新的高性能组件，客户能够以低成本实现高功率密度电路。
低速电动汽车的优势一览
对于开发者/供应商
•安全法规更宽松
•与 400V 和 800V 车辆相比，电机和电子元件的成本更低
•与 400V 和 800V 车辆相比，组件可靠性更高
•无高压风险
对于用户
•通过标准插座轻松充电
•方便市区短途出行
•需要较小的停车空间
•对气候环境影响较小
•可在某些环境保护区域驾驶
作者：儒卓力汽车业务部门(ABU)业务开发经理Salvatore Potestia和产品销售经理Ralf Hickl