跟着全球能源结构的回荡和环保意志的教授sex8.cc,电动汽车、搀杂能源汽车等新能源汽车在全球范围内得到了往时的实行和应用。动作新能源汽车的“加油站”,充电桩不仅是联贯电网和电动汽车的桥梁,亦然已毕智能电网、促进可再生能源支配、鼓动城市交通电气化转型的蹙迫基础法式。中国电动汽车充电基础法式促进定约的数据显露,2023年1-11月,充电基础法式增量达到305.4万台,桩车增量比为1:2.7,充电基础法式设耸立慢慢跟上新能源汽车的增长纪律。
时期翻新正成为充电桩行业快速发展的关节驱能源,为得志不同场景下的充电需求,本文将先容三种主流不同功率段的电动汽车充电形态,并探讨安森好意思(onsemi)所提供的具体料理决议参考。
一、疏通充电
疏通充电是当今市面上最常见的充电形态,通常使用家用电源插座或专用的疏通充电桩进行。这种充电形态的功率范围从3.3kW(单相)到22kW(三相),恰方丈庭和办公表情使用,其优点是开导浮浅、本钱较低,但充电时辰较长,举例80kWh的电板可能需要12小时材干充满。
在疏通充电中,动作电动汽车与天下电网之间的接口,车载充电机(OBC)安装在电动汽车里面,简略畴昔自电网的疏通电养息为电动汽车高压电板所需的直流电,以得志电动汽车能源电板的充电需求。同期,它还能将能源电板的直流电逆变为疏通电,响应到电网中,已毕电动汽车能源电板和电网之间的能量养息。
OBC典型框图
OBC主要包含EMI滤波器、功率因数改良(PFC)级和包含孤苦低级与次级部分的阻拦式DC-DC养息器三个模块,通常收受有桥Single Boost或全桥/半桥LLC拓扑,以已毕高效的功率养息和相识的输出。当今的野心趋势是向更高的功率等第和电压场所演进,野心接济各式电压和功率等第sex8.cc,举例在接济11kW至22kW功率的同期,还需接济高达800V的更高电板电压。
安森好意思动作大功率汽车应用边界熟谙的电源模块供应商,从650V-1200V的碳化硅MOSFET以及APM16/32系列汽车功率模块等,捏续为客户供应相应居品。举例APM16系列收受硅超等结MOSFET和硅或碳化硅二极管时期的组合,简略接济400V DC电板系统,为PFC级、原边DCDC级以及副边整流边提供了多种料理决议。而APM32系列 集成了1200V碳化硅器件,可用于800V电板系统和更大功率的OBC。
草榴网二、直流充电装配(DC Wallbox)
DC Wallbox 或DC充电模块是一种直流充电开导,通常被野心为安装在墙壁上的袖珍充电装配,提供了比疏通充电更快的充电速率,这种充电形态的功率范围不错从6.6kW(单相)到75kW(三相),在2小时内为80kWh的电板充满电,况兼充电开导通常体积较小,分量适中,价钱中等,适应天下泊车场和交易充电站。
以直流形态进行充电时,不异需要电动汽车充电器(EVC),但通常并未集成到电动汽车里面,因此其野心重心在于提供高效的电能养息和快速的充电智商,同期也需要谈判与电网的兼容性和充电安全性。典型的直流EVC可能收受三相Vienna/T-NPC PFC拓扑或三相全桥PFC拓扑,以及三电平全桥LLC或I-NPC的阻拦型DC-DC养息器,以已毕高后果和低EMI。
DC充电典型框图
此前安森好意思共享了基于碳化硅功率集成模块的25 kW快速直流充电桩完竣决议参考野心,由PFC和DC-DC级构成,具有多个1200V、10 mohm半桥SiC模块NXH010P120MNF1,超低RDS(ON)和最小化寄生电感,可昭彰缩小传导损耗和开关损耗,同期集成了阻拦式大电流、高后果栅极驱动器 NCD57000。依靠弘大的通用截至器板(UCB),以及Zynq®-7000 SoC FPGA和基于ARM®的处理器,该系统可在200V-1000V输出电压下提供最大25kW的功率,并以96%的全局后果为400V或800V电动汽车电板充电。此外,除了收受功率集成模块外,开导决议商也通常在充电桩中使用近似22/30/40 mohm的TO247-4封装SiC分立器件进行野心。
三、直流快充桩
快速直流充电站(DCFC)是为电动汽车提供最快速充电的料理决议,功率可达30kW至600kW,这种充电形态不错在15分钟内为80kWh的电板充满电,适应高速公路就业区和大型充电站。快速直流充电站体积大,不错通过并联多个充电模块以得回更高输出智商,同期多输出可兼容疏通充电,价钱较高但提供了极大的便利性。
要已毕更快的充电、适配更高的电动汽车电板电压并提高合座功率后果,直流快充桩必须在更高的电压和功率水平下运转,同期由于直流快充桩集成了各式元器件,包括辅助电源、传感、电源料理、联贯和通讯器件,需要采⽤活泼的制造⽅法以满⾜各式电动汽⻋束缚变化的充电需求,给OEM制造商带来的挑战是必须野心一种能在不影响可靠性或安全性的情况下优化后果的架构。
为助力客户电动汽车直流超快速充电桩野心,安森好意思不久前推出了九款全新EliteSiC功率集成模块,通过减少寄生参数和提高散热智商,基于碳化硅的料理决议将具备更高的后果和更浮浅的冷却机制,已毕更快的开关速率和更低的系统损耗,显赫缩小系统本钱。与传统的硅基IGBT料理决议比拟,尺寸最多可减小40%,分量最多可减弱52%。这更紧凑、更轻的充电平台,将为野心东说念主员提供快速部署可靠、高效和可推广的直流快充荟萃所需的所关系键构建模块,已毕在短短15分钟内将电动汽车电板充电至80%。
该系列PIM收受第三代M3S SiC MOSFET时期,提供超低的开关损耗和超高的后果,同期接济多电平T型中性点钳位(TNPC)、半桥和全桥等关节拓扑,接济25kW至100kW的可推广输出功率段,收受行业圭臬F1和F2封装,可采选预涂热界面材料(TIM)和压接引脚,简略已毕最好热料理,幸免因过热导致的系统故障。
跟着电动汽车商场的束缚扩大,充电法式的诞生和时期逾越变得至关蹙迫,安森好意思提供的一系列料理决议从家用AC充电到天下的DC快速充电站sex8.cc,王人体现了其在电动汽车充电时期边界率先的专科智商,不仅鼓动了电动汽车充电后果的教授,也为全球的绿色出行孝顺了力量。
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