如何设计高效、强大、快速的电动汽车充电站

大家好，小科来为大家解答以上问题。如何设计高效、强大、快速的电动汽车充电站这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、随着电动汽车(EVs)数量的增加，全球范围内对创建更多节能充电基础设施系统的需求越来越多，这些系统可以比以前更快地为车辆充电。

2、与以前的电动汽车相比，新的电动汽车具有更高的里程和更大的电池容量，因此有必要开发一种快速DC充电解决方案来满足快速充电的要求。

3、根据CCS和CHADEMO标准，DC充电站为3级充电器，可提供120 kW至240 kW的功率。

4、如今，一个150千瓦的充电站大约需要30分钟才能为电动汽车充电足够的电量，并使其行驶约250公里。

5、设计能够处理如此高功率的单功率处理单元需要复杂的多级拓扑，这很难控制。

6、在现代充电站中，将功率输出缩放到快速充电所需水平的一种方法是使用并联堆叠的模块化功率转换器。

7、由于DC充电站占用大量空间，因此功率转换器必须模块化，并针对高效率和高功率密度进行优化。

8、该路径由一组安装在车辆外部的交流/DC和DC/DC电源处理单元组成，用于连接电网和电池。

9、这些转换器堆栈绕过OBC，直接连接到电池。

10、因为这些转换器没有安装在车内，所以可以设计成高功率水平，从而实现快速充电。

11、提高功率密度的第一步是为功率级选择合适的拓扑和组件。

12、与绝缘栅双极晶体管(IGBT)相比，碳化硅(SiC)等宽带隙器件可以阻挡极高的DC链路电压。

13、转换器可以在更高的电压下工作，从而减少电力传输所需的电流量。

14、负载量减少的直接影响是铜线的使用量会相应减少，从而实现功率密度的增加。

15、转换到更高的DC电压也使得高质量的增强型隔离更加重要。

16、我们的电容隔离技术包括栅极驱动器，如UCC21530、UCC21710和Infres，可提供高达5.7千伏安的增强隔离，使这些器件适合碳化硅/IGBT应用。

17、图2显示了使用SiC宽带隙器件的优势。

18、功率级中的SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)通过移动到高达1000 V/1500 V的DC链路电压来帮助实现高功率密度

19、设计多电平拓扑的大功率变换器非常重要，尤其是10 kW及以上的变换器，因为它可以降低器件上的电压应力，并将总谐波失真保持在可接受的水平。

20、我们的“三级三相SiC交流/DC变换器参考设计”展示了一种T型三电平变换器，其中T型臂中的开关只需要阻断DC环节电压的一半，这样就可以选择低成本、低电压的、由torates驱动的阻断装置，可以大大节约成本。

21、LMG3410R070等器件也可用于逆变器的T型支路。

22、拓扑选择在变流器的双向运行中也起着至关重要的作用，这对于车辆在电网中的应用非常重要。

23、开关频率直接影响磁性元件和其他无源元件的尺寸。

24、当工作在高开关频率时，电感和变压器的尺寸线性减小。

25、功率级使用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管使得在高开关频率下工作成为可能，从而提高了功率密度。

26、SiC器件具有优异的导通电阻和开关特性，还可以将总损耗降至最低，从而有助于实现高功率密度。

27、此外，效率的提升也意味着散热解决方案的提升，元件间散热少也能增加功率密度。

28、我们的C2000实时控制器可以与SiC MOSFET完美配对，可以提供这些高频系统所需的性能和灵活性。

29、软件频响分析仪、补偿设计器等工具可以轻松实现数字控制算法。

30、我们在高质量组件和系统方面的专业知识可以帮助您克服电动汽车快速充电的挑战。

31、三相三电平参考设计和“三电平电动汽车双向双主动桥参考设计”均作为双向变流器工作，效率高于97%，功率密度约为1.4千瓦/升(交流/DC级)和1.9千瓦/升(DC/DC级)。

32、这些设计展示了如何使用我们的栅极驱动器、实时控制器和传感技术来驱动功率级碳化硅场效应晶体管并测量电压和电流。

33、它们有助于应对设计高效、高功率密度和快速电动汽车充电站的挑战。

34、支票

本文到此结束，希望对大家有所帮助。