構建快速、靈活的電動(dòng)汽車(chē)充電網(wǎng)絡(luò )

在我們未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)中，半導體技術(shù)將為電網(wǎng)運營(yíng)商提供更大的靈活性，從而更好地管理能源基礎設施

隨著(zhù)世界各國政府致力于實(shí)現可持續發(fā)展目標，汽車(chē)行業(yè)計劃到 2025 年投資逾 3300 億美元來(lái)推進(jìn)汽車(chē)電氣化，向電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的趨勢已定。

但是，當社區中有數千輛電動(dòng)汽車(chē)同時(shí)接入電網(wǎng)，對電網(wǎng)產(chǎn)生前所未有的電力需求時(shí)，會(huì )發(fā)生什么情況呢？

電動(dòng)汽車(chē)充電需確?？焖?、經(jīng)濟實(shí)用、安全且可靠，因此，提供靈活的基礎設施來(lái)發(fā)電、存儲、傳輸和分配額外的電力對于實(shí)現電氣化而言至關(guān)重要。半導體技術(shù)是使充電更便捷、更經(jīng)濟實(shí)用和更可持續的關(guān)鍵。

更快的充電速度，讓更多的電動(dòng)汽車(chē)快速出行

對尚未信任一種產(chǎn)品的消費者而言，變化往往會(huì )帶來(lái)不確定性。對于潛在的電動(dòng)汽車(chē)買(mǎi)家而言也是如此。他們需要把握行駛里程、充電站可用性以及從開(kāi)始充電到重新上路所需的時(shí)間。便捷性與價(jià)格合理性至關(guān)重要，因為家用汽車(chē)必須隨時(shí)可用，以便讓車(chē)主可以快速駛往超市或來(lái)一場(chǎng)說(shuō)走就走的一日游。TI的尖端技術(shù)將為實(shí)現這一目標發(fā)揮重要作用。嵌入式處理技術(shù)（例如我們的 C2000? 實(shí)時(shí)微控制器）可與我們的隔離式柵極驅動(dòng)器和 GaN 功率器件無(wú)縫協(xié)作，從而提高充電效率。

尺寸對于效率的提高也很重要，因此，減小便攜式直流充電器（如直流壁掛式充電箱）的尺寸可實(shí)現巨大的收益和更好的成本效益。GaN 技術(shù)支持在多級電源拓撲中以更高的開(kāi)關(guān)頻率運行，因此工程師可以在其電源系統設計中采用更小的磁性元件，從而降低使用銅和其他原材料的元件成本。與以前的硅基材料相比，完全集成的氮化鎵 (GaN) 功率器件能夠實(shí)現更快、更高效的充電。此外，多級拓撲可以提高效率，從而降低散熱或冷卻所需的功率，這也有助于降低總成本。

同時(shí)，直流快速充電站容量已大幅提升。以前的標準容量是 150 kW，現在我們正在研究 350kW 及以上的容量，并且將持續增大容量。因此，電動(dòng)汽車(chē)的充電速度會(huì )更快，有助于確保充電器不會(huì )成為使更多電動(dòng)汽車(chē)上路的瓶頸。

簡(jiǎn)化充電的技術(shù)

在宏觀(guān)層面上，理想的配電和負載共享對于確?；A設施在高峰使用期間的靈活性至關(guān)重要。智能技術(shù)和雙向充電可通過(guò)監測消費者的習慣并實(shí)時(shí)進(jìn)行調整來(lái)幫助攻克挑戰。

由于大多數人下班后都會(huì )呆在家里，因此需要管理他們同時(shí)充電的需求。半導體技術(shù)可以通過(guò)智能電能計量（可以簡(jiǎn)化充電）來(lái)更靈活地管理電能分配。

電流檢測和電壓檢測（電流傳感和電壓傳感）技術(shù)比以前更加穩健，有助于實(shí)現與電網(wǎng)的連接，從而降低電能消耗。與對天氣敏感的智能恒溫器類(lèi)似，使用Wi-Fi^?和Sub-1GHz標準（如 Wi-SUN^?）的智能電能計量可以跟蹤能源定價(jià)的實(shí)時(shí)調整，并更好地做出電源管理決策。在美國和歐洲，太陽(yáng)能供電型住宅預計將成為儲能和電動(dòng)汽車(chē)充電活動(dòng)的重要組成部分。

雙向充電將允許消費者把多余的電力送回到電網(wǎng)中。TI 的電能計量技術(shù)可以測量電動(dòng)汽車(chē)、消費者電池和電網(wǎng)之間的配電流量。配備智能電能計量功能的雙向充電站可能會(huì )變革現代的作業(yè)場(chǎng)所，因為在車(chē)主工作時(shí)電動(dòng)汽車(chē)處于閑置狀態(tài)，從而使電網(wǎng)運營(yíng)商能夠通過(guò)太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電滿(mǎn)足需求。

常見(jiàn)交易實(shí)現電氣化

時(shí)間非常寶貴，因此縮短充電過(guò)程很重要。這樣能減少路上的充電時(shí)間并更大限度地提高便利性。駕駛員早就習慣了加油站，在那里他們可以通過(guò)快速、簡(jiǎn)單的交易來(lái)加油和付款。有一種技術(shù)可以為電動(dòng)汽車(chē)駕駛員提供類(lèi)似的支付和連接便利性。TI 帶有 Linux 軟件的 Sitara 處理器支持開(kāi)放充電協(xié)議 (OCPP) 和符合 ISO 15118 標準的車(chē)輛到電網(wǎng)通信接口，可實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)、充電站和公用設施之間的無(wú)縫交易和信息交換。

最終，充電站的便利性和可用性將受到消費者的重視，這有助于減少里程焦慮并進(jìn)一步推動(dòng)對電動(dòng)汽車(chē)的需求。無(wú)論是提高可及性、便利性還是可負擔性，我們公司的半導體技術(shù)都將成為充電基礎設施的關(guān)鍵部分，為向電氣化轉變提供動(dòng)力。