如何設(shè)計高效、強(qiáng)大、快速的電動汽車充電站

大家好，小科來為大家解答以上問題。如何設(shè)計高效、強(qiáng)大、快速的電動汽車充電站這個很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、隨著電動汽車(EVs)數(shù)量的增加，全球范圍內(nèi)對創(chuàng)建更多節(jié)能充電基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的需求越來越多，這些系統(tǒng)可以比以前更快地為車輛充電。

2、與以前的電動汽車相比，新的電動汽車具有更高的里程和更大的電池容量，因此有必要開發(fā)一種快速DC充電解決方案來滿足快速充電的要求。

3、根據(jù)CCS和CHADEMO標(biāo)準(zhǔn)，DC充電站為3級充電器，可提供120 kW至240 kW的功率。

4、如今，一個150千瓦的充電站大約需要30分鐘才能為電動汽車充電足夠的電量，并使其行駛約250公里。

5、設(shè)計能夠處理如此高功率的單功率處理單元需要復(fù)雜的多級拓?fù)?，這很難控制。

6、在現(xiàn)代充電站中，將功率輸出縮放到快速充電所需水平的一種方法是使用并聯(lián)堆疊的模塊化功率轉(zhuǎn)換器。

7、由于DC充電站占用大量空間，因此功率轉(zhuǎn)換器必須模塊化，并針對高效率和高功率密度進(jìn)行優(yōu)化。

8、該路徑由一組安裝在車輛外部的交流/DC和DC/DC電源處理單元組成，用于連接電網(wǎng)和電池。

9、這些轉(zhuǎn)換器堆棧繞過OBC，直接連接到電池。

10、因?yàn)檫@些轉(zhuǎn)換器沒有安裝在車內(nèi)，所以可以設(shè)計成高功率水平，從而實(shí)現(xiàn)快速充電。

11、提高功率密度的第一步是為功率級選擇合適的拓?fù)浜徒M件。

12、與絕緣柵雙極晶體管(IGBT)相比，碳化硅(SiC)等寬帶隙器件可以阻擋極高的DC鏈路電壓。

13、轉(zhuǎn)換器可以在更高的電壓下工作，從而減少電力傳輸所需的電流量。

14、負(fù)載量減少的直接影響是銅線的使用量會相應(yīng)減少，從而實(shí)現(xiàn)功率密度的增加。

15、轉(zhuǎn)換到更高的DC電壓也使得高質(zhì)量的增強(qiáng)型隔離更加重要。

16、我們的電容隔離技術(shù)包括柵極驅(qū)動器，如UCC21530、UCC21710和Infres，可提供高達(dá)5.7千伏安的增強(qiáng)隔離，使這些器件適合碳化硅/IGBT應(yīng)用。

17、圖2顯示了使用SiC寬帶隙器件的優(yōu)勢。

18、功率級中的SiC金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)通過移動到高達(dá)1000 V/1500 V的DC鏈路電壓來幫助實(shí)現(xiàn)高功率密度

19、設(shè)計多電平拓?fù)涞拇蠊β首儞Q器非常重要，尤其是10 kW及以上的變換器，因?yàn)樗梢越档推骷系碾妷簯?yīng)力，并將總諧波失真保持在可接受的水平。

20、我們的“三級三相SiC交流/DC變換器參考設(shè)計”展示了一種T型三電平變換器，其中T型臂中的開關(guān)只需要阻斷DC環(huán)節(jié)電壓的一半，這樣就可以選擇低成本、低電壓的、由torates驅(qū)動的阻斷裝置，可以大大節(jié)約成本。

21、LMG3410R070等器件也可用于逆變器的T型支路。

22、拓?fù)溥x擇在變流器的雙向運(yùn)行中也起著至關(guān)重要的作用，這對于車輛在電網(wǎng)中的應(yīng)用非常重要。

23、開關(guān)頻率直接影響磁性元件和其他無源元件的尺寸。

24、當(dāng)工作在高開關(guān)頻率時，電感和變壓器的尺寸線性減小。

25、功率級使用碳化硅金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管使得在高開關(guān)頻率下工作成為可能，從而提高了功率密度。

26、SiC器件具有優(yōu)異的導(dǎo)通電阻和開關(guān)特性，還可以將總損耗降至最低，從而有助于實(shí)現(xiàn)高功率密度。

27、此外，效率的提升也意味著散熱解決方案的提升，元件間散熱少也能增加功率密度。

28、我們的C2000實(shí)時控制器可以與SiC MOSFET完美配對，可以提供這些高頻系統(tǒng)所需的性能和靈活性。

29、軟件頻響分析儀、補(bǔ)償設(shè)計器等工具可以輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制算法。

30、我們在高質(zhì)量組件和系統(tǒng)方面的專業(yè)知識可以幫助您克服電動汽車快速充電的挑戰(zhàn)。

31、三相三電平參考設(shè)計和“三電平電動汽車雙向雙主動橋參考設(shè)計”均作為雙向變流器工作，效率高于97%，功率密度約為1.4千瓦/升(交流/DC級)和1.9千瓦/升(DC/DC級)。

32、這些設(shè)計展示了如何使用我們的柵極驅(qū)動器、實(shí)時控制器和傳感技術(shù)來驅(qū)動功率級碳化硅場效應(yīng)晶體管并測量電壓和電流。

33、它們有助于應(yīng)對設(shè)計高效、高功率密度和快速電動汽車充電站的挑戰(zhàn)。

34、支票

本文到此結(jié)束，希望對大家有所幫助。