能源汽車不斷得到發(fā)展，包括混合動(dòng)力汽車（HEV）、增程式混合動(dòng)力汽車（PHEV）、純電動(dòng)汽車（EV）以及燃料電池車（FCV）等，在這些新能源汽車中，需要使用到不同電壓等級(jí)的電源系統(tǒng)，如AC/DC、DC/DC 、DC/AC變換器都使用磁性元件。
其中DC/DC變換器成為新能源汽車設(shè)計(jì)開發(fā)不可或缺的關(guān)鍵部件，而功率電感是DC/DC變換器不可或缺的器件，可以提供大電流，高電感，其通過(guò)積累并釋放能量來(lái)保持連續(xù)的電流。作為電動(dòng)汽車的供電設(shè)備，DC/DC變換器也給車載電子設(shè)備供電。根據(jù)純電動(dòng)汽車車載電子設(shè)備不同屬性，可把用電設(shè)備分為長(zhǎng)期用電設(shè)備、連續(xù)用電設(shè)備、短時(shí)間間歇用電設(shè)備和EV附加用電設(shè)備等四種類型，如下圖所示。同時(shí)，DC/DC變換器的體積和種類都很小且輸出穩(wěn)定。可分以下三種拓?fù)浞绞?/p>
a）BOOST DC/DC
新能源汽車上使用的BOOSTDC-DC變換器主要用于高壓系統(tǒng)的升級(jí)，將動(dòng)力電池系統(tǒng)的電壓等級(jí)再行升高， 以匹配更高等級(jí)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。BOOST DC/DC 變換器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖下圖所示。
BOOST DC/DC 變換器有如下的特點(diǎn)：
1）需要能夠控制功率流的雙向流動(dòng)，以能確保動(dòng)力電池的充放電功能；
2） 功率大小需要匹配電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率需求，一般與電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)， 共用其冷卻方式；
3）采用非隔離的設(shè)計(jì)拓?fù)浞绞�，�?般 采 用 普 通 的BUCK-BOOST 拓?fù)浞绞剑?設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單；
4）電路拓?fù)浜?jiǎn)單，但在整車設(shè)計(jì)開發(fā)中需要配合動(dòng)力電池和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一起來(lái)控制， 配合整車方面的控制較為復(fù)雜。
在汽車應(yīng)用中，目前車燈廣泛采用LED光源，因此會(huì)用到Boost DC/DC和Buck DC/DC等轉(zhuǎn)換器。
b)BUCK DC/DC
BUCK DC/DC變換器一般代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車的交流發(fā)電機(jī)，提供低壓蓄電池及低壓電器設(shè)備的電源。由于是高壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為低壓安全系統(tǒng)，這類DC/DC變換器一般需要進(jìn)行隔離化設(shè)計(jì)，相比BOOST DC/DC變換器而言整體效率有所下降，但總的設(shè)計(jì)功率也小很多，一般為1.5kW到2.5kW左右，設(shè)計(jì)功率以匹配整車低壓電器負(fù)載為原則。
BUCK DC/DC變換器一般采用三種拓?fù)湓O(shè)計(jì)：全橋變換器、半橋變換器和組合式正激變換器。其中全橋和半橋變換器設(shè)計(jì)的變壓器磁芯雙向磁化，磁芯利用率高，功率管使用較多，有橋臂直通的風(fēng)險(xiǎn)，控制及驅(qū)動(dòng)較為復(fù)雜，比較適應(yīng)大功率輸出的設(shè)計(jì)，如國(guó)外的整車廠商一般采用此拓?fù)�，功率等�?jí)都在2kW以上，通過(guò)復(fù)雜的控制，可以實(shí)現(xiàn)功率流的雙向變換。國(guó)內(nèi)的整車廠商從成本和設(shè)計(jì)可靠性考慮，一般使用組合式的正激變換器拓?fù)�，功率等�?jí)限制在2kW以內(nèi)，只能實(shí)現(xiàn)能量的單向流動(dòng)，設(shè)計(jì)上簡(jiǎn)單，功能上可靠。
在汽車應(yīng)用中，BMC、VCU等方面會(huì)用到Buck DC/DC變換器，如將12V蓄電池電壓轉(zhuǎn)為5V電壓，來(lái)給相應(yīng)電路供電。
c)BOOST-BUCK DC/DC
由于車內(nèi)的低壓電器設(shè)備較多，在不同的工況下的低壓功率需求差異很大，即使有+12V蓄電池穩(wěn)壓的情況下，仍不能保證+12V的低壓電源是穩(wěn)定可靠的，如在起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)引擎時(shí)候，蓄電池瞬間可以跌落到6V，這樣使用低壓穩(wěn)壓的DC/DC 變換器來(lái)進(jìn)行有效的穩(wěn)壓變得必要。如一些高級(jí)配置常規(guī)車，配備低壓穩(wěn)壓的DC/DC變換器，提供車載電腦的穩(wěn)壓；新能源汽車中控制動(dòng)力分配、驅(qū)動(dòng)的核心單元，使用低壓穩(wěn)壓的DC/DC變換器來(lái)穩(wěn)壓，以提供整車系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。
如以下DC/DC電源包含大部分磁性元件產(chǎn)品，有多種電感和高頻變壓器組成。
