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Microchip的綜合性系統(tǒng)解決方案助力OEM加速推出電動車 充電基礎(chǔ)設(shè)施

發(fā)布時間:2023-12-8 08:54    發(fā)布者:eechina
關(guān)鍵詞: Microchip , 電動車 , 充電
Microchip Technology Inc. David Schellenberger

本篇博文探討了 Microchip 如何幫助原始設(shè)備制造商(OEM)解決在設(shè)計電動車充電站(EV)時面臨的挑戰(zhàn)。

解決電動車充電基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計挑戰(zhàn)

隨著越來越多的電動車(EV)開上高速公路,充電基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計生產(chǎn)需要大幅向前加速邁進(jìn),這為充電基礎(chǔ)設(shè)施的原始設(shè)備制造商(OEM)帶來了重大機(jī)遇。然后,對于電動車充電來說,并非一種規(guī)格適用于所有情況。充電站設(shè)計師必須考慮充電站是用于直流充電還是交流充電(即,是否需要將輸送到充電站的交流電轉(zhuǎn)換為直流電),以及充電站是家用還是商用。此外,還必須考慮不同的使用地點(diǎn)所需的接口類型以及監(jiān)控和通信能力。本篇博文介紹了其中的幾項功能,并展示了 Microchip 的綜合性系統(tǒng)解決方案(融合了豐富的軟硬件和先進(jìn)材料)如何幫助OEM 快速解決在設(shè)計實用、可靠的充電站時面臨的挑戰(zhàn)。

家用充電站

一級交流家用充電站(通常稱作電動車供電設(shè)備(EVSE))的工作電源電壓為 120V(美國)或 240V(歐洲和中國),電流消耗最高為 15A。由于電壓和電流均較低,最大功率不到 2kW,因此充電時間會比較長。一級充電站的主要優(yōu)點(diǎn)是可以直接使用家用插座進(jìn)行供電,而且價格便宜。

二級交流家用充電站的工作電源電壓為 208V 至 240V,專用電路的電流消耗最高為 80A(但通常為 32A),對應(yīng)的額定功率為 7 kW。二級充電站的主要優(yōu)點(diǎn)是縮短了充電時間,一夜之間就可以將電動車的電池電量充滿至 100%。

商用充電站

商用或公用交流充電站與二級家用充電站類似,但支持更高的充電電流(最高 50A)。此外,還支持 RFID 卡和信用卡等支付方式,以及 ISO15118 即插即用標(biāo)準(zhǔn)等其他選項。交流商用充電站通常采用開放充電點(diǎn)協(xié)議(OCPP)實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理功能。此外,還可能集成大尺寸的觸摸屏來顯示支付選項、計量數(shù)據(jù)和充電站相關(guān)信息。

直流快速充電站

三級直流快速充電站繞過了電動車上的充電器,直接使用電池管理系統(tǒng)對電池進(jìn)行充電。這種方法使得充電速率顯著提升,這類充電站的輸出功率通常在 50 kW 到 350 kW 之間。常見的輸出電壓為 400V-800V,新型電動車趨向于采用 800V 的電池。由于三級直流快速充電站必須將三相交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓,因此配有一個交流/直流功率因數(shù)校正前端,另外還配有一個隔離式直流/直流轉(zhuǎn)換器,用于將 PFC 輸出接入電動車的電池。此外,通常還會采用將多個電源模塊并聯(lián)的方式提供更高的輸出功率。直流快速充電站的主要優(yōu)點(diǎn)是顯著縮短了充電時間,只需 30-45 分鐘就可以將電動車的電池完全充滿。

無線充電

無線充電系統(tǒng)基于感應(yīng)技術(shù),能夠提供數(shù)千瓦的功率,其優(yōu)勢在于無需使用昂貴的線纜、安裝方式也更加靈活,在電動車充電領(lǐng)域中將越加受到青睞。

實用電動車充電站的附加功能

作為一款實用的電動車充電站,除了給電動車的電池充電之外,還需要支持其他功能,例
如:

• 人機(jī)界面(HMI):充電站需要配備顯示器,以便用戶進(jìn)行支付和選擇充電選項。
• 安全:隨著電動車的日益普及,網(wǎng)絡(luò)威脅的數(shù)量也在不斷增加。電動車充電站往往存在諸如缺乏加密和用戶身份驗證的漏洞,因此容易遭到黑客攻擊,進(jìn)而導(dǎo)致用戶的機(jī)密支付信息被竊取。
• 連接:充電站需要支持通信連接,而且根據(jù)使用地點(diǎn)的不同,可以是有線的,也可以是無線的。


圖:電動車充電站參考架構(gòu)

Microchip 的綜合性系統(tǒng)解決方案助力 OEM 簡化電動車充電站設(shè)計

Microchip 可以為設(shè)計電動車充電站的 OEM 提供綜合性系統(tǒng)解決方案和“一站式服務(wù)”,能夠滿足一切軟硬件集成需求,堪稱理想之選。產(chǎn)品種類不一而足,具體包括用于電力傳輸?shù)奶蓟杵骷⊿iC)功率器件、用于數(shù)字電源控制的 dsPIC®數(shù)字信號控制器、用于充電站顯示器的maXTouch®技術(shù)、用于確保支付安全的安全元件,以及用于實現(xiàn)連接的以太網(wǎng)解決方案。此外,我們還可以提供應(yīng)用支持和設(shè)計預(yù)認(rèn)證指南。我們擁有業(yè)界領(lǐng)先的優(yōu)異組件、系統(tǒng)級解決方案和久經(jīng)考驗的專業(yè)知識,可以幫助 OEM 更快地將電動車充電設(shè)備推向市場,從此告別孤軍奮戰(zhàn)時的緩慢節(jié)奏。
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