充電時間和續航裏程一樣重要

 

純電動車正越來越流行
，而隨著潛在用戶對它們的了解愈發深入
，純電動車極有可能迎來更快速的發展。根據美國能源信息署（EIA）預測

，從2018年到2050年
，續航裏程達到160.9km、321.8km和482.8km級別的純電動乘用車將實現29%dezengchang。deyiyumeiguolianbanghegezhouweicijichundiandongchexuqiuerbanbudefaanhejilicuoshi
，gengduoxiaofeizherujindouyuanyizaigoumaixincheshijiangchundiandongchelieruhouxuanzhong。bulunxiaofeizhecijushichuyu「保護地球環境」的「政治正確」，還是經過詳細、mingzhidekaochazhihouzuochuderenzhenjuece

，xuhanglichengyidinghuishixuanzeguochengzhongraobuguoqudehuati，yixiesixugengjiashenrudexiaofeizhekenenghuijinyibukaolvchongmandiansuoxuyaodeshijian。zaijuedaduoshuchezhukanlai
，chundiandongchechongdianjiuhaobiranyouchejiayou，houzhehuafeideshijianxianranbuhuichaoguo10到15分鍾
；然而，對於純電動車，現實卻很骨感：大多數純電動車都采用車載交流充電方案，必須花上整整一個晚上或者至少好幾個小時才能充滿電（表1）。目前，美國全國範圍內部署的純電動車充電樁大都是一級充電樁（通常采用家用交流電）或二級充電樁（接入三相交流電的停車場和零售場所）。上述充電級別是由美國汽車工程師協會（SAE）定義的
，該協會的J1772標準規定了一級和二級充電樁的插頭和插座布局方式。對於二級和三級充電樁

，SAE規定了一種組合的插頭和插座製式。

 

表1：純電動車充電樁的類型，列出了各種充電級別以及對應的充電時間和功率需求（來源：安森美半導體）

 

正如表1所示，如果純電動車要解鎖如同燃油車一般的「快速回血」技能，就必須借助四級充電樁和支持直流充電的車輛。實現四級充電需要極高的功率，並且其設計重點不再是車載交-直流充電樁，而是大功率
、高效率的直流充電樁。如今
，四級充電樁雖然在技術上可行，但它對當地電網的要求極高，因此在綜合考慮充電時間、成本和電網承載能力三者平衡的情況下，三級充電樁成為了一種頗有前途的解決方案。

 

快速、大功率三級充電樁的設計

 

三級充電樁也稱為「快充」充電樁
，最大可提供500A電流
，需采用高效三相電源轉換拓撲，這種拓撲通常使用帶直流-直流轉換器、基於Vienna整流器的功率因數校正（PFC）方法（圖1）。這種交流-直流轉換方法充分利用了電網三相電源中三個互不相同的電平，能夠以高效率、高密度、低物料消耗的方式實現所需輸出功率。

 

圖1：采用Vienna PFC轉換器拓撲的純電動車三級充電樁（來源：安森美半導體）

 

采用Vienna拓撲有著諸多優勢，但也會帶來不小的挑戰，因為采用該拓撲需要實現大功率高頻轉換開關caozuo，cijuhaihuichanshengkaiguansunhao
，jiazhizhuanhuansunhaosuochanshengdereliangyexuyaodedaochuli。zhexietiaozhanyijichongdianshebeideweizhisuodailaidekongjianxianzhi
，qushizhedianyuanshejigongchengshibuduanxunqiuchaoyuedangjinguijierjiguanheMOSFET特性的半導體製程技術。

 

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作者簡介

 

 

Robert Huntley是一位具有HND資格認證的工程師和技術作家。他擁有電信、導航係統和嵌入式應用工程等專業背景，代表貿澤電子撰寫了各種技術和實踐文章。

本文轉載自貿澤電子。

 

 

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