目前電動汽車的研發正在逐漸走上正軌，其應用范圍也正在逐步擴大。而在設計中可以看到，幾乎所有的電動汽車驅動設計都離不開DC-DC變換器。那么，電動汽車的研發真的離不開DC-DC變換器這一元件的參與嗎？究竟是什么原因讓DC-DC變換器在驅動領域的任務變得如此重要呢？本文將會就這一問題展開探討。

想要了解DC-DC變換器為什么在電動汽車驅動設計中如此重要，就必須充分了解燃料電池電動汽車的工作方式。下圖圖1所展示的是電動汽車的工作方式框圖。

圖1 燃料電池電動汽車工作方式框圖

從圖1所給出的基礎框圖中可以看到，在燃料電池的正常工作過程中，其能量輸出需要經DC-DC變換器到DC-AC逆變器，由DC-AC驅動電機M。在制動工況下，M為發電機，回收制動能量。超級電容是一種大容量儲能元件，工作方式為雙向，即充電和放電工作方式，超級電容的充放電過程通過DC-DC裝置的變換完成。在運行時，燃料電池提供汽車行駛中所需的額定功率。汽車起步、加速、爬坡等工況所需的瞬時峰值功率由超級電容補充提供。汽車制動時超級電容吸收制動功率。?燃料電池給負載提供的功率有富余時，燃料電池根據超級電容的需要為其充電。

當電動汽車的燃料電池進行工作時，燃料需要連續通入電池體內并使電池放電。而車用燃料電池必須滿足少維修、保養費用低、耐震性強、耐沖擊性強、從低負荷到高負荷都能得到高效率等特點。因此，在實際測試中，一般燃料電池電特性曲線如圖2所示。

圖2 燃料電池電特性曲線

從上文中的介紹以及圖2所給出的燃料電池電特性曲線圖中我們可以看出，想要讓電動汽車的燃料電池使用情況達到高效率、少維修的特點，就使得圖1中所展示的燃料電池電動汽車系統必須采用DC-DC變換器。其原因可以總結為三點：首先，燃料電池特性軟，必須經過DC-DC變換器改善其輸出特性。DC-DC變換器不僅可使燃料電池的輸出電壓穩定，且通過DC-DC變換器升壓或降壓，可以滿足DC/AC的電壓等級配合要求。其次，燃料電池不能有回饋能量，使用DC-DC變換器可以滿足燃料電池這方面的特性要求。最后，超級電容可以通過DC-DC吸收或釋放負載在制動、加速狀態時的能量。DC-DC變換器的使用極大地改善了燃料電池和整車的動力性能。