利用SiC器件设计适合家庭车库的直流充电站

直流(DC)快速充电站主要位于公共场所,交流(AC)充电设计主要用于家庭住宅 。而现在出现的壁挂式直流电源箱(DC wallbox)利用碳化硅(SiC)器件提升了效率,成为功能更加强大的家庭充电选择 。
减少温室气体排放对环保至关重要,而电动车辆在减排中发挥着重大作用 。电动车辆(EV)的普及与充电站基础设施密切关联:道路上的电动车辆越多,可用的充电点就越多;而基础设施的改善反过来会激励更多人改乘电动车辆 。而且,日益增长的电动车推动了更强大的新型电池的发展,不仅电池成本得以降低,制造更大电池容量和更长续航里程的车辆也成为可能 。为了开发具有更高功率密度的电池,高充电容量必不可少,尤其是在同一场所为大量车辆同时充电时 。因此,新的充电概念出现了 。
然而,电动车辆和充电站数量的不断增加会对电网稳定性造成负担,特别是在城市和郊区 。因此,新的充电概念还要确保持续的电力稳定 。例如,智能和联网充电点通过改善和集中化充电管理来防止供电需求的波动;而采用双向充电,电动汽车的电池也可以变换为缓冲存储器,回馈电力给家庭住宅、工业建筑和电网 。
各种不同的充电概念大约60%的欧洲电动车辆用户都拥有自己的充电站 。这些充电点通常采用交流电源,输出功率在3.7 kW至11 kW之间(极少数情况下可达到22 kW) 。因此将电动汽车的电池充满电,需要花费好几个小时 。而且,要使用这些充电站,电动车辆上需要集成车载充电器(OBC) 。交流充电站也可用于公共停车场或购物中心,这类交流充电站通常都具有高达22 kW的输出功率 。根据OBC的充电功率可知,100 kWh电池的充电时间约为5个小时 。
如果电池需要快速充电,那快速充电柱无疑是正确的选择 。快速充电柱具有50至350 kW的高额定功率,主要安装在公共停车场和大型充电站 。通过快速充电站对电动车辆进行充电只需要不到一小时的时间,而使用超快速充电站则可将时间进一步缩短至20分钟,这具体取决于电池大小 。与交流充电站相比,直流充电站具有集成转换器,它将来自市电的交流电转换为直流电,然后直接将电能馈送到车辆电池中 。直流固定充电点甚至可以用于家庭住宅和公司 。例如,输出功率为22 kW的壁挂式直流电源箱(如图1所示),就可以安装到你家车库的墙上 。
利用SiC器件设计适合家庭车库的直流充电站
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