Vicor：电源解決方案-为主动悬架系统节省空间与重量

随着汽车电动化与智能化进程的加速，主动悬架系统作为提升车辆舒适性与操控性的关键部件，对电源转换效率、空间占用和重量控制提出了更高要求。传统的电源解决方案往往因体积庞大、效率低下而难以满足现代车辆轻量化与高性能的需求，因此，创新电源技术成为行业突破的重点。

2025年11月19日，Vicor公司汽车市场总监Greg Green在第五届汽车AI智能底盘大会上表示，Vicor主动悬架系统的电力需求具有高动态性、峰值电流高，并需支持能量回收，因此采用“800V转48V”的双向供电架构。该架构通过电气隔离保障安全，以48V适配小型执行器，并能将回收能量回输至高压电池，配合高速功率切换，在动力供给、能效和响应速度上实现更优平衡。

Vicor公司汽车市场总监Greg Green介绍，传统方案需多套设备协同，整体在体积、成本和能效上均存在明显短板。Vicor的正弦振幅转换器以高功率密度解决上述瓶颈:800V转48V可达218kW/L、48V转12V达500kW/L，在更小体积内输出更高功率，天然适配主动悬架的高动态需求。基于SAC的BCM6135模块，在61×35mm的体积内实现电气隔离，可在30毫秒内实现30% surge，并具备双向升降压能力，功率切换速度超过控制系统处理时效 100倍。

总体来看，BCM6135的对称性能降低了DC-DC转换器所需功率等级；瞬态性能消除了悬架工况中的电力延迟；高功率密度则使系统进一步小型化，并省去超级电容或 48V 电池配置，全面提升性能、效率与系统简化程度。

Vicor 公司汽车市场总监

以下为演讲内容整理:

主动悬架系统的电源需求挑战

主动悬架系统是整车中要求最为严苛的电源应用场景之一，其功率需求呈现高度动态化特征，需要在极短时间内实现从低功率到高功率的快速切换，并能够迅速将能量回馈至高压电池。系统对电源转换环节提出了高响应速度、双向能量流通能力以及紧凑型设计的核心要求，以应对行驶过程中路面颠簸或转向操作所带来的瞬时功率剧烈波动。在电压平台选择上面临着安全与效率的平衡难题:若工作电压低于12伏，将导致执行器体积过大；而电压过高则会带来电气安全风险。行业正逐步将48伏电压作为安全标准，但需同步解决48伏与高压电池之间高效双向转换的技术瓶颈。

传统电源解决方案通常采用多组器件组合实现功能，导致转换器体积庞大、切换速度迟缓，且不具备对称的升降压能力——即从高压电池降压至48伏的电压无法以同等效率升压回充至电池，因而不得不引入额外的超级电容或低压电池组来储存回馈能量，这不仅显著增加了系统的复杂度和总重量，也带来了额外的成本负担。

传统电源解决方案的局限性

基于现有技术的电源系统在满足主动悬架需求时存在明显不足。传统方案通常采用多个分立器件组成DC-DC转换器，需占用较大空间并提供7-10千瓦功率，但缺乏电气隔离安全保障，且升压与降压性能不对称。这意味着从电池降压至48伏的电压无法直接用于反向升压回充电池，必须添加超级电容或低压电池来存储回馈能量，从而引入额外重量、空间和成本。此外，传统系统切换速度慢，因功率需经过多个组件传递至执行器，再通过存储设备回充电池，导致响应延迟，影响悬架系统对路面事件的实时控制。这种局限性使得车辆在追求长续航和舒适性时面临瓶颈，亟需更集成、高效的解决方案。

Vicor正弦幅度转换技术的工作原理

基于现有技术的电源系统在应对主动悬架严苛需求时暴露出显著局限，其传统架构通常由多个分立器件构建DC-DC转换器，虽可提供7至10千瓦功率，但体积庞大且需灌封处理以满足电气间隙与爬电距离要求，48伏侧更需按峰值功率进行配置，造成资源冗余。

此类方案存在升降压性能不对称的根本缺陷，即从高压电池降压至48伏的路径无法以同等效率将能量升压回馈至高压电池，迫使系统必须增加额外的48伏电池或超级电容并配套保险装置，直接导致重量、空间和成本上升。此外，传统电源切换速度受限于多级能量传递路径，功率需从电池经多个组件送至执行器，回馈能量又需先存储于中间储能单元再缓慢充回高压电池，整个过程延迟显著，难以匹配悬架系统对路面反馈的毫秒级实时响应需求，最终制约了车辆续航提升与驾乘品质的优化。

BCM6135模块的性能优势与实际应用

BCM6135模块凭借其正弦幅度转换技术核心，在功率处理能力上展现出革命性突破。该模块内置4242伏电气隔离保障安全，单个模块即可实现3.5千瓦双向功率传输，当以阵列形式集成两个模块时更可提供7千瓦功率输出。其对称架构确保在降压模式与升压模式(48伏至800伏)下均保持97.5%的峰值效率，且功率传输能力完全对等，这一特性使得能量在悬架执行器与高压电池之间可直接往返流通，无需任何中间储能装置。

模块具备8兆安/秒的电流变化率，能够在线性过渡中实现正反向电流的无缝切换，彻底消除了传统方案中的功率死区与控制延迟。实测数据表明，该技术可使悬架系统在应对路面反馈时，将高达93%的动能转化为电能回馈至高压电池，整个功率转换过程的响应速度不足10微秒，远超电控单元10毫秒级的处理周期，从而确保电源系统始终先于底盘控制系统完成功率适配，为车辆带来显著的续航提升与平顺性优化。

系统集成与行业合作案例

Vicor通过与本土合作伙伴宏发的深度协作，将BCM6135电源模块成功应用于专为主动悬架设计的HF3661型DC-DC转换器，实现了从核心器件到系统解决方案的完整落地。该转换器外形尺寸为197×201×71毫米，容积2.8升，重量控制在2.6千克，其功率密度达到2.5千瓦/升的行业领先水平。系统支持600-900伏宽范围高压输入，输出稳定在37.5-56伏区间，凭借BCM6135模块固有的对称升降压特性，可直接高效处理悬架作动器产生的再生能量，无需依赖超级电容或附加低压电池作为缓冲储能单元。

这一高度集成化的设计显著减少了系统内部组件数量，不仅降低了整体复杂度和潜在故障点，更通过模块30%的固有浪涌余量，使7千瓦额定功率的转换器能够从容应对瞬时10千瓦的峰值功率需求。实际测试数据证实，该解决方案可实现97.3%的峰值转换效率，在一次完整的悬架动作循环中，高达94%的能量可被有效回收并回馈至高压电池，为整车能耗管理带来实质性优化。此合作案例标志着高密度电源技术在智能底盘领域的成功商业化应用，为行业提供了可量产的参考范式。

未来展望与挑战

尽管Vicor的电源解决方案在主动悬架领域取得突破，但行业仍面临标准化与成本挑战。随着800伏电池架构的普及，电源系统需进一步优化以适应更高电压平台，同时确保安全性。Vicor表示，将继续深耕正弦幅度转换技术，通过模块化设计支持车企实现轻量化和高效化目标。然而，技术推广需产业链协同，例如统一48伏电压标准并降低制造成本。

长远来看，创新电源技术有望成为高级辅助驾驶系统的核心赋能者，但需克服热管理、集成复杂度等难题。Vicor强调，通过持续研发和合作，电源系统将向更小、更快、更智能的方向演进，为汽车行业可持续发展注入动力。