独立的直流快速充电站介绍及关键器件选型分析

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每年都有越来越多的电动汽车（EV）出现，新型EV的行驶距离将比以往任何时候都更长。对于大多数电动汽车来说，交流充电就足够了，但是有时候需要更快的充电。
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( p# o1 O, h! e) ` 在国际消费电子展上发布了面向电动汽车充电平台，充电速度将因此提高8倍。只需充电10-15分钟，能使电动汽车行驶里程增加数百英里。

- H1 z% ?( `  |* J  k) M提供一整套充电解决方案，以帮助欧洲的车主在家、工作、城镇周边和长途旅行中充电。其中包括为多户和单户家庭提供住宅解决方案，多类型业务的公共和商业解决方案，车队、公共充电站和主要道路上的快速充电中心方案。
采用直流充电技术，能以最快速度给目前的电动汽车充电，例如雪佛兰Bolt EV。它还能以尽可能快的速度对未来的电动汽车充电，例如特斯拉。
电动汽车（EV）充电站采用先进的硬件技术设计，以确保安全可靠，同时为驾驶员提供用户友好的优质充电体验。
基于行业领先直流快速充电技术，专为快速充电而设计当前和下一代的电动汽车，公共汽车和卡车。每个核心是2个设备齐全的，轻松的可互换的交流至直流电源模块。这种创新的设计确保在极少数情况下一个模块出现故障，设备仍在运行。它可以独立安装站或成对配置，最多可提供功率比50kW电站高25％。
# K3 i. x6 u3 w  c  s8 D* B可在较小的占地面积内提供高功率DC充电。经过精心设计，并且像AC站一样直观易用。是一款智能的联网快速充电器，可提供所有功能以及所有保护。
8 A4 V2 g# V4 s8 d: U支持200V至1000V的电池组，确保传统和未来的电动汽车随时可以充电。
+符合国际电网标准和车辆标准
+支持当前和未来的全球标准，包括：
5 ?6 Y: q* c8 j& i4 CCCS1，CCS2和CHAdeMO

下面我们来看一下硬件系统中几个关键器件的选型。

在PFC功能部分，为了在高频率时保证波形稳定，电流检测我们推荐allegro的ACS732KLATR-65AB，一款可以检测65A电流的表面贴装型霍尔电流传感器。
$ a& t6 W* T  m5 D% L1 z# }; RACS732和ACS733是新一代1MHz高带宽，3600V电气隔离霍尔电流传感器IC。这些器件为测量直流/直流转换器和其他开关电源应用中的高频电流提供了紧凑、快速、准确的解决方案。

( Y) w7 k& |8 oACS732和ACS733具有用户可配置的过流故障检测功能。这些特性使其非常适合在高电压运行的应用中进行高频变压器和电流互感器更换。
  p- I3 w" _  a: _, p2 ~ACS732和ACS733适用于所有市场，包括汽车、工业、商业和通信系统。可用于电机控制、负荷探测和管理、开关模式电源供应和过流故障保护应用。
该器件的特色和优点：
符合 AEC-Q100 汽车标准
高电平 1 MHz 带宽模拟输出
* \2 _6 V1 ?/ H差分霍尔传感抑制共模场
6 i' b5 o5 e9 u& ]& E+ r高隔离 SOIC16 宽体封装为高压应用提供电流隔离
9 t' m1 b. W4 K3 X$ @1 k凭借专有放大器和过滤器设计技术，该器件具有业界领先的噪声性能
UL60950-1(ed. 2) 认证
介电强度电压 = 3.6 kVRMS
" W& q6 R+ [1 _! U7 [, N( y' E4 R基本隔离工作电压 = 616 VRMS
5 q$ f3 E/ {% }8 Q% i& H外部可配置的快读过流故障检测
3 o7 l6 q+ y: s( P; h- o+ Z1 mΩ一次导体，功率损失低，耐冲击电流容量大。
) s8 U; x/ n1 `5 i- K: d3.3V(ACS733)和 5V(ACS732) 单电源操作选项
输出电压与交直流电流成正比
- u+ B  F5 M" m5 k1 J工厂校准灵敏度和静态输出电压用于改进精确度
近零的磁滞
电源电压的成比例输出
9 s; l* G, H& |在二次整流侧，为了提高设备的效率，选用了SemiQ的1200V/60A碳化硅二极管模块GHXS060A120S‐D3

" A& A- B! A3 o8 L
该器件的主要特征
6 O' c8 Q4 a# {•SiC肖特基二极管
/ v& ~7 Z6 ^+ F! ^  f: R‐零反向恢复
‐零前向恢复
‐温度无关的开关行为
‐ VF上的正温度系数
  c# _4 V" l# H  T) e& O; d4 J2 C, Y•低杂散电感
•高结温操作
应用领域
9 ?1 J* `  d8 M/ W3 ]4 h8 p•直流电源设备的电源
•感应加热整流器
•焊接设备
" w  T3 t% h7 @: p5 c! |2 G•高温和整流器
) H7 n" v. P/ z. ]好处
•出色的高频性能
操作
7 M6 o! I+ D5 d# Q1 p1 l& ~•低损耗和低EMI噪声
•非常坚固且易于安装
•直接安装到散热器（隔离包装）
" T6 F' e) y* L- s! Q•结到外壳的热阻低
% X0 v; d) P, U% x4 T# @8 g+ H( s•由于VF的正TC，易于并联
•符合RoHS

2 X5 {/ Y& @- G, o0 H" M
8 f; ~: p0 o/ `( b" B% }/ S更多的器件选型，后续再做分析。
  M# ]: v0 c7 l) Q+ _7 d3 p0 V

Dollche

电池容量呈线性缓慢增长，能耗需求缺口逐渐拉大。电池技术迟迟无法突破，成为终端使用的最大瓶颈。电池容量增长缓慢，每年线性提升约15%，而能耗则是呈指数增长，能耗需求与电池性能的差距愈发明显。

STGing

电池性能曲线将与能耗需求曲线严重脱轨，提高充电速度成为电池续航的关键解决方案，快速充电已成为市场竞争热点。