电动汽车快速充电

综述

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从功率和控制到传感器和安全性

随着电动交通日益成为日常生活的一部分，人们对更高效充电解决方案的需求越来越大。配备强大直流充电器的电动汽车 (EV) 快速充电站是目前的解决方案。直流电动汽车充电器是一种吸引力十足的选择，因为它们可以实现比标准交流电动汽车充电器更高效的充电速度，后者多用于电动汽车家庭使用者。现在，150 kW 的直流充电器只需约 15 分钟即可为电动汽车充满可供行驶 200 km 的电量。随着快速充电和电池技术近期的不断发展和改进，专家预计充电时间会进一步缩短。

快速充电市场

如今，一些重要的驱动因素正在推动电动汽车充电市场的形成和发展。其中一个驱动因素是有关 CO₂ 排放的政府规定变得愈加严格。我们的目标是在 2050 之前在全球大部分主要城市实现零排放，而这一目标的实现部分依赖于更广泛的电动汽车使用和更好的快速充电基础设施。当然，对居民健康和生活质量有害的城市高污染指数是促使我们实现此目标的动机。零排放或低排放移动有助于阻止与空气污染有关的健康问题（例如心血管疾病和哮喘）成为普遍问题。

好消息是，2025 年之前将有超过 100 辆新的电动汽车在市场上推出。朝着改善城市空气质量方向迈出的这一步为开发和实施充电基础设施从而使道路上出现更多电动汽车增加了压力。最后，随着电池制造商优化其成本结构和规模经济，电动汽车电池成本也越来越低。结果是，电动汽车具有前所未有的购买吸引力。

利用我们的专业知识为您带来优势

借助一站式高质量组件和解决方案以及完整的应用和技术专业知识，英飞凌可以帮助你您克服所有电动汽车快速充电设计挑战。我们广泛的产品组合涉及从千瓦到兆瓦的功率范围，并包括功率半导体、微控制器、栅极驱动器和认证解决方案。其他公司均无法从一个来源提供可与之相提并论的选择，这正是英飞凌产品和解决方案为您带来的独特优势。使用我们的组件在您的直流电动汽车充电设计中实现领先的功率密度和一流的效率。

整个系列的完整电动汽车充电器解决方案

作为功率电子领域的市场领导者，英飞凌将帮助您实现节能直流快速充电设计。我们的 CoolMOS™ 和 CoolSiC™ MOSFETs 适用于各种直流电动汽车快速充电设计。其强大的优势包括高频率操作、高功率密度和低开关损耗，因此您可以在任何电池充电系统中实现高效率水平。

快速直流充电器架构

通常，高功率直流充电器设计会使用交流-直流和直流-直流转换器将输入的3 相交流电转换为充电汽车所需的直流电压。还包括一个用于数据传输的通道，可提供有关汽车和电池充电状态的信息。汽车信息和车主数据包含在最后一个元件中：用于计费目的的安全数据通道。

直流快速充电器架构中的三个主要问题是：如何最大限度地减少冷却工作；提供高功率密度；缩小整体系统尺寸。高功率密度需要强制风冷，这是现在的标准。然而，下一代充电解决方案正在探索液冷解决方案的潜力。紧凑设计必须考虑更高的开关速度（在 32 到 100 kHz 的范围内），以缩小磁性元件的尺寸。

用于安全支付

当用户支付电动汽车快速充电费用时，他们需要安心，以防其个人信息落入不法分子之手。我们的分立安全控制器 OPTIGA™ TPM2.0 可实现服务器后端和电动汽车之间的安全数据传输，同时保护固件更新，以便对电动汽车充电站进行远程维护。
通过结合安全控制器（例如带 OPTIGA™ TRUST B 或 Trust E 认证芯片的 OPTIGA™ TPM），还可以认证作为原始部件的电动汽车充电器中的组件模块。其他公司无法在功率、控制、传感器和安全性方面提供如此广泛的高性能产品选择，这正是您每次选择英飞凌产品所获得的独特优势。