強力かつ高効率のDC急速EV充電

概要

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電源、制御からセンサーやセキュリティまで

エレクトロモビリティが次第に日常生活の一部となるにつれて、より高効率の充電ソリューションに対するニーズが高まっています。現時点でのその解決策は、強力なDC充電器を備えたEV（電気自動車）用急速充電ステーションです。DC EV充電器は、魅力的な選択肢です。それは、多くのEV利用者が自宅に備えている標準的なAC EV充電器よりもずっと高速に充電できるからです。現在では、150 kWのDC充電器は、200km走行するための電気をわずか15分でEVに充電することができます。急速充電およびバッテリ技術は、近い将来に向けて発展と向上を続けているので、専門家は充電時間がさらに短縮されると予測しています。

急速充電市場

いくつかの重要な推進力が、今日のEV充電市場を形成し進歩させています。その一つが、政府によるCO₂排出規制です。世界中の主要都市で2050年までにゼロエミッションを達成するという目標は、EV利用の拡大と急速充電インフラの改良にある程度関連します。確かに都市部では汚染指数が高く、住民の健康と生活の質に悪影響を与えていることは、この目標達成の動機となっています。ゼロエミッションまたは低エミッションのモビリティは、心臓血管疾患やぜんそくのような健康問題につながる大気汚染の拡大防止にも役立ちます。

良いニュースがあります。2025年までに、100種類を超える新しい電気自動車が市場に登場する予定です。都市の大気状況改善に向けてのこの一歩は、より多くの電気自動車が道路を走行するために必要な、充電インフラを開発し設置するように求められることになります。最後に、バッテリメーカーは、そのコスト構造を最適化し、規模の経済を追求するため、EV用バッテリのコストは低下しています。結論としては、電気自動車の購入が、今までにないほど魅力的になっているということです。

インフィニオンの専門知識、お客様のメリット

高品質なコンポーネントおよびソリューションのワンストップショップであり、総合的なアプリケーションおよび技術のノウハウを持つインフィニオンは、お客様の急速EV充電に関する設計課題を解決に導きます。インフィニオンの幅広いポートフォリオは、キロワットからメガワットまでの電力に対応し、パワー半導体、マイクロコントローラ、ゲートドライバ、認証ソリューションなど多岐にわたっています。これだけの品ぞろえを単独で提供している会社は、他にありません。それが、インフィニオンの製品およびソリューションをご利用いただくメリットです。インフィニオンの製品を使って、DC EV充電の設計において、すぐれた電力密度とクラス最高の効率を達成できます。

総合的なEV充電器ソリューションのすべてを網羅するポートフォリオ

パワーエレクトロニクスの市場リーダーとして、インフィニオンはエネルギー効率の優れたDC急速充電設計を実現します。インフィニオンのCoolMOS™およびCoolSiC™ MOSFETは、広範囲にわたるDC急速EV充電の設計に理想的です。その比類ないメリットとしては、高い周波数での動作、高い電力密度、低いスイッチング損失があり、さまざまなバッテリ充電システムで高い効率を実現することができます。

DC急速充電器の構成

典型的な大電力DC充電器の設計では、三相AC電源入力をAC-DCコンバータおよびDC-DCコンバータで変換して、充電対象の車両が必要とするDC電圧を作ります。車両に関する情報やバッテリ充電状態を通知するためのデータ転送チャネルも用意されています。最後に、車両情報および所有者のデータは、課金用のセキュアなデータチャネルによって保護されています。

DC急速充電器における重要な課題としては、冷却の簡素化、高電力密度の実現、システム全体の小型化の3つが挙げられます。高電力密度のためには、現在、一般的には強制空冷が必要です。しかし、次世代充電ソリューションでは、水冷の可能性が検討されています。コンパクトな設計には、磁気コンポーネントの小型化のために、より高いスイッチング速度、すなわち32～100kHzの周波数範囲の採用を考慮しなければなりません。

セキュアな決済

ユーザーが急速EV充電の料金を支払うときには、自分の個人情報が他に漏れないという安心感が必要です。インフィニオンのディスクリートセキュリティコントローラOPTIGA™ TPM2.0は、サーババックエンドとEVの間でセキュアなデータ通信を実現するとともに、遠隔メンテナンスによるEV充電ステーションのファームウェア更新を保護します。
OPTIGA™ TPMのようなセキュリティコントローラと、OPTIGA™ TRUST BまたはTrust Eという認証チップを組み合わせると、EV充電器のコンポーネントモジュールが純正部品であると認証することも可能です。電力、制御、センサー、セキュリティに関する高性能製品を、これだけの幅広い品ぞろえで提供している会社は他にありません。これは、インフィニオン製品を利用いただくたびに感じていただけるメリットです。