作者：Nagarajan Sridhar，TI公司
每當與人談及電動汽車（EV）時，我經常會聽到這樣的觀點：電動汽車的續航里程不夠長，難以行駛很遠的距離。雖然特斯拉和一些其他汽車廠商推出了行駛距離超過200英里的車輛，但上述問題在很大程度上是確實存在的。與此同時，還有另一個障礙大大削弱了電動汽車的吸引力，即充電站的缺乏。等到充電站像加油站一樣隨處可見的時候，電動汽車才能在市場中普及開來。 預計電動汽車數量在未來五年內將持續增加，在全球范圍內將有超過50％的顯著增長。中國有望成為電動汽車增長的領跑者。有報告預測，電動汽車擁有量將從2015年的50萬輛增長到2020年的500萬輛。伴隨著這一趨勢的是，充電站和充電樁也將取得快速發展。充電樁類似于充電站，充電站將交流電轉換為直流電以對車輛的電池充電。而充電樁只能是交流電轉換為交流電，更關注的是診斷和監測。由于政府新的鼓勵措施，這些系統的發展速度已經加快。 讓我們了解一些關于充電系統的定義。充電站也稱為電動汽車充電站、充電樁和充電點，是為電動汽車充電提供電能的基礎設施的組成部分。在為電動車充電時有三個主要級別，在充電前了解這三個級別很重要： • 一級充電指的是我們家里的標準110VAC插座。這是為電動汽車供電的基本交流到直流轉換。但是，充電需要很長時間：例如，對于行駛里程為40英里的雪佛蘭VOLT沃藍達，需要5到6小時。但大多數車主晚上開始充電，然后上床睡覺，早上就能充滿電。 • 二級是住宅和商業形式充電。對于住宅用途，二級交流充電站在240VAC和30A下進行傳輸，其級別類似于家用洗衣機/烘干機。這類充電站是為單戶家庭建造的；即一個用戶。在商業用途中，二級充電不僅以240V和30A進行傳輸，而且具有智能網絡。利用智能網絡，商業實體的所有者可以管理充電站并查看在充電站中有多少電動汽車正在充電的報告以及其他功能等。 • 三級是快速直流充電站，可在半小時內為電動汽車充滿電。三級充電站沒有交流電和直流電的轉換。然而其目前的缺點是缺乏標準；沒有標準插頭。在美國和日本有兩種互相競爭的標準。 那么充電樁在哪里起作用呢？ 雖然三級快速充電主要是直流，但也有交流版本。與充電樁的共同之處在于較少的電源管理（轉換）和更多的電量監測、診斷和通信，這些功能對于商業應用是不可或缺的。這使得為客戶提供充電站的商業場所（如辦公樓或餐館）所有者能夠為車輛快速充電，以更好地優化電費并對充電車主收取適當的費用。 最后，要注意這些系統被認為是工業解決方案。建造充電站和充電樁所需的組件并非必須是汽車級版本。汽車級解決方案需要更嚴格的資質，因此建造更耗時、更昂貴。 TI的新子系統參考設計采用C2000™MCU基于Vienna整流器的三相功率因數校正參考設計可進行大功率轉換，并在設計中采用TI的C2000™微控制器和UCC21520隔離柵極驅動器等產品。 Vienna整流器是為大功率系統（如60kW及以上）開發的。該參考設計能夠顯示該整流器的值。大功率充電樁系統傳輸電能速度明顯更快，通常為30至40分鐘。該參考設計的效率目標為98％，柵極驅動器可以大大降低開關損耗。此外，C2000 MCU加速器可實現快速控制環路執行，而內置Sigma Delta解調器可實現精確的電流檢測。
基于Vienna整流器的三相功率因數校正參考設計板 利用如三相PFC Vienna整流器參考設計等工具和資源，不僅可以增加充電站和充電樁的普及性，而且還能實現更高的效率和速度。 |
