Vishay Intertechnology社のフローリアン・ワイランド博士は、電気自動車（EV）の充電に使用される安全コンデンサに対するより厳格な要件の必要性について論じ、問題を回避するために用いられるいくつかの手法を概説した。

 

「安全コンデンサ（干渉抑制コンデンサとも呼ばれる）は、電源パックや電源装置における恒久的な構成部品であり…（さらに）車両の電動化とそれに伴う電源電圧の高まりにより、自動車業界でも使用が増加しており、そのため新たな要件が必要となっている」と ワイランド氏は指摘した。

 

ここ数年、ハイブリッド車と完全電気自動車の両方において、電気自動車の需要が増加している。「立法機関は、二酸化炭素排出量を削減するための条件を通じてこの傾向を後押ししている。電動モーターの使用は、ガソリンやディーゼルといった従来型の燃料を、バッテリーなどの電気化学的エネルギー貯蔵システムに置き換えることを前提としている。周知の通り、バッテリーはガソリンスタンドで充電されるのではなく、コンセントや充電ステーションで直流電圧を用いて充電される。そのためには、車両側に適切なAC/DC変換を備えた充電用電子回路、いわゆる車載充電器（OBC）が必要となる」と同氏は述べた。

 

携帯電話の充電器や電源装置と同様に、EVにおける安全 コンデンサ の要件は異なるため、OBCには自動車認定を受けた専用の安全コンデンサを使用する必要がある。

安全コンデンサは、公的機関による試験と認証を受けなければならず、IEC 60384-14規格の対象となる。

「安全コンデンサは、高周波の干渉信号——電磁妨害（EMI）および高周波妨害（RFI）——をシャーシグランドまたは中性線へと導き、この干渉を短絡させる。EMIを低減することで電磁両立性（EMC）が確保される。さらに、安全コンデンサは電源側の過大な電圧を捕捉し、電力供給システムへの結合を防止しなければならない。これらの安全コンデンサは2つのクラス——Xコンデンサおよび Yコンデンサ（図1 ）——に分類される」。 

図1：クラスX（左）およびクラスY（右）安全コンデンサの接続（画像：Vishay Intertechnology）

 

フィルムコンデンサは、その自己修復特性により、クラスXコンデンサとして第一の選択肢となっており、高い達成可能静電容量、安定した静電容量、そして使用可能な温度範囲全体にわたる安定した誘電正接という利点を提供する。一方、セラミックディスクコンデンサは最高の耐電圧性を備えており、クラスY1用途において好まれる解決策となっている。

「EV/HEV車両の充電用電子回路にどのコンデンサタイプを採用するかは、その回路構成、想定される電圧パルス、そして安全コンデンサに印加される交流電圧に依存する。 図2は  、静電容量と耐交流電圧の関数として、さまざまな安全コンデンサソリューションの適用領域を示している。

図2：静電容量範囲と耐交流電圧を対比させたフィルムコンデンサ、MLCC、およびセラミックディスクコンデンサの分類（画像：Vishay Intertechnology）

自動車の要件をも上回る、自動車認定を受けたフィルムコンデンサおよびセラミックコンデンサも存在する」。

自動車電子評議会（AEC）は、自動車業界における電子部品に課される要件を定義し、公表している。