每當我與人談及電動汽車（EV）時，經(jīng)常會聽到這樣的觀點：電動汽車的續(xù)航里程不夠長，難以行駛很遠的距離。雖然特斯拉和若干其他汽車廠商推出了行駛距離超過200英里的車輛，但上述問題在很大程度上是確實存在的。與此同時，還有另一個影響因素：充電站的缺乏大大削弱了電動汽車的吸引力。這些充電站必須像加油站一樣隨處可見，電動汽車才能在市場中普及開來。

預計電動汽車數(shù)量在未來五年內(nèi)將持續(xù)增加，在全球范圍內(nèi)將呈現(xiàn)超過50％的顯著增長。中國有望成為電動汽車增長的領跑者。一份報告預測，電動汽車擁有量將從2015年的50萬輛增長到2020年的500萬輛。在這一趨勢的帶動下，充電站和充電樁也將取得快速發(fā)展。充電樁類似于充電站，充電站將交流電轉(zhuǎn)換為直流電以對車輛的電池充電。然而，充電樁只能是交流電轉(zhuǎn)換為交流電，更關注的是診斷和監(jiān)測。由于政府的新鼓勵措施，這些系統(tǒng)的發(fā)展速度已經(jīng)加快。

讓我們澄清一些關于充電系統(tǒng)的定義。充電站也稱為電動汽車充電站、充電樁和充電點，是為電動汽車充電提供電能的基礎設施的組成部分。在為電動車充電時有三個主要級別，在充電前了解這三個級別很重要：

一級充電指的是我們家里的標準110VAC插座。這是為電動汽車供電的基本交流到直流轉(zhuǎn)換。但是，充電需要很長時間：例如，對于行駛里程為40英里的雪佛蘭Volt，需要5到6小時。但大多數(shù)司機晚上開始充電，然后上床睡覺，早上就能充滿電。

二級是住宅和商業(yè)形式充電。對于住宅用途，二級交流充電站在240VAC和30A下進行傳輸，其級別類似于家用洗衣機/烘干機。這些充電站是為單戶家庭建造的；即一個用戶。在商業(yè)用途中，二級充電不僅以240V和30A進行傳輸，而且具有智能網(wǎng)絡。利用智能網(wǎng)絡，商業(yè)實體的所有者可以管理充電站并查看在充電站中有多少電動汽車正在充電的報告以及其他功能等。

三級是快速直流充電站，可在半小時內(nèi)為電動汽車充滿電。三級充電站沒有交流電和直流電的轉(zhuǎn)換。然而，今天的缺點是缺乏標準；沒有標準插頭。在美國和日本有兩種互相競爭的標準。

那么充電樁在哪里起作用呢？

雖然三級快速充電主要是直流，但也有交流版本。與充電樁的共同之處在于較少的電源管理（轉(zhuǎn)換）和更多的能量監(jiān)測、診斷和通信，這些功能對于商業(yè)應用是不可或缺的。這使得提供為客戶充電站的商業(yè)場所（如辦公樓或餐館）的所有者能夠為車輛快速充電，以更好地優(yōu)化電費并對充電車主收取適當?shù)馁M用。

最后，要注意這些系統(tǒng)被認為是工業(yè)解決方案。建造充電站和充電樁所需的組件不必須是汽車級版本。汽車級解決方案需要更嚴格的資質(zhì)，因此建造更耗時和昂貴。

TI的新子系統(tǒng)參考設計采用C2000?MCU基于Vienna整流器的三相功率因數(shù)校正參考設計可進行大功率轉(zhuǎn)換，并在設計中采用TI的C2000?微控制器和UCC21520隔離柵極驅(qū)動器等產(chǎn)品。

Vienna整流器是為大功率系統(tǒng)（如60kW及以上）開發(fā)的。該參考設計能夠顯示該整流器的值。大功率充電樁系統(tǒng)傳輸電能速度明顯更快，通常為30至40分鐘。該參考設計的效率目標為98％，柵極驅(qū)動器可以大大降低開關損耗。此外，C2000 MCU加速器可實現(xiàn)快速控制環(huán)路執(zhí)行，而內(nèi)置Sigma Delta解調(diào)器可實現(xiàn)精確的電流檢測。

基于Vienna整流器的三相功率因數(shù)校正參考設計板

利用如三相PFC Vienna整流器參考設計等工具和資源，不僅可以增加充電站和充電樁的普及性，而且還能實現(xiàn)更高的效率和速度。

審核編輯：何安淇