如何設計高效、強大、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。如何設計高效、強大、快速的電動汽車充電站這個很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

1、隨著電動汽車(EVs)數量的增加，全球范圍內對創(chuàng)建更多節(jié)能充電基礎設施系統(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CCS和CHADEMO標準，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、設計能夠處理如此高功率的單功率處理單元需要復雜的多級拓撲，這很難控制。

6、在現代充電站中，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換器。

7、由于DC充電站占用大量空間，因此功率轉換器必須模塊化，并針對高效率和高功率密度進行優(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，用于連接電網和電池。

9、這些轉換器堆棧繞過OBC，直接連接到電池。

10、因為這些轉換器沒有安裝在車內，所以可以設計成高功率水平，從而實現快速充電。

11、提高功率密度的第一步是為功率級選擇合適的拓撲和組件。

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、負載量減少的直接影響是銅線的使用量會相應減少，從而實現功率密度的增加。

15、轉換到更高的DC電壓也使得高質量的增強型隔離更加重要。

16、我們的電容隔離技術包括柵極驅動器，如UCC21530、UCC21710和Infres，可提供高達5.7千伏安的增強隔離，使這些器件適合碳化硅/IGBT應用。

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金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)通過移動到高達1000 V/1500 V的DC鏈路電壓來幫助實現高功率密度

19、設計多電平拓撲的大功率變換器非常重要，尤其是10 kW及以上的變換器，因為它可以降低器件上的電壓應力，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變換器參考設計”展示了一種T型三電平變換器，其中T型臂中的開關只需要阻斷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、拓撲選擇在變流器的雙向運行中也起著至關重要的作用，這對于車輛在電網中的應用非常重要。

23、開關頻率直接影響磁性元件和其他無源元件的尺寸。

24、當工作在高開關頻率時，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體場效應晶體管使得在高開關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)異的導通電阻和開關特性，還可以將總損耗降至最低，從而有助于實現高功率密度。

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、補償設計器等工具可以輕松實現數字控制算法。

30、我們在高質量組件和系統(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、三相三電平參考設計和“三電平電動汽車雙向雙主動橋參考設計”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、這些設計展示了如何使用我們的柵極驅動器、實時控制器和傳感技術來驅動功率級碳化硅場效應晶體管并測量電壓和電流。

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

34、支票

本文到此結束，希望對大家有所幫助。