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在电动汽车中,隔离技术可加快充电速度

来源:安德普电源科技有限公司作者:高频智能充电机发布时间:2019-09-26 08:42

 电动汽车消费者都在寻求更快的充电体验。汽车或卡车充电的速度越快,驾驶员上路的速度就越快。

作为EV(电动汽车)领域最大的数字隔离IC技术供应商,十多年来,Silicon Labs一直密切关注并参与这一市场。在过去的一年中,我们已经看到该市场的增长达到了前所未有的水平。根据麦肯锡的《电动汽车指数》,去年是全球电动汽车销量首次突破百万辆的趋势,电动汽车的趋势似乎正在转向甚至BP,Shell和Total等石油和天然气公司也都在电动汽车和电池技术上进行了大量投资,今年春天,戴姆勒卡车公司(Daimler Trucks)首席执行官宣布 “现在是商用车后内燃机时代的开始。”

为了了解增长数字,几个月前,在一次客户会议上,我们的一位EV客户分享了一个令人印象深刻的数据点,解释了当前传统汽车市场的增长率为2%,而新能源(主要是电动汽车和混合动力汽车领域的增长率接近30%。

业内人士认为,电动汽车的“临界点”涉及许多因素,但主要原因之一是近年来电池管理和充电技术的飞速发展。

如果我们可以安全地假设未来和当前的电动汽车消费者,那就是他们都在寻求更快的充电体验。汽车或卡车充电的速度越快,驾驶员上路的速度就越快。

隔离IC,安全性和充电
电动隔离技术是电动汽车必不可少的,它可以使充电体验安全且尽可能快。隔离IC可以防止人身伤害和设备伤害,以及防止EV系统内的通信故障。隔离技术通过提供电源域的隔离和分隔来隔离接地层和高压。

简单来说,IC隔离器就像绝缘子。打个比方,考虑电话线插头,其电源线周围包裹有塑料。绝缘体IC是类似的概念,只是它是电子的。与使用分立元件(如变压器和其他磁性元件)相反,在方便的IC中具有这种隔离和绝缘特性,可使系统设计人员的工作更加轻松,其产品更具成本效益。

数字隔离器移动信号,隔离的传感器测量子系统中的电流和电压。隔离设备通过管理和维护系统安全性,同时还管理电源电压,为EV提供价值。作为安全产品,隔离器必须符合复杂的国际和安全标准。

车载充电器的性能
提升随着电动汽车市场的不断发展,随着越来越多的商业车队和消费者选择电动汽车,对更快的充电技术的压力将继续增加。隔离技术为车载充电器带来了巨大的价值,在车载充电器中需要转换不同的电源轨,这需要大量高性能的隔离器。

 

车载充电器系统示例(来源:Silicon Labs)
车载充电器系统示例(来源:Silicon Labs)
 

 

在过去的几年中,已经确定了一种用于晶体管的新材料,它对隔离IC的影响已经转移到市场中。不同于氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)的IC宽带隙材料正越来越多地取代传统的基于硅的场效应晶体管(FET),因为它们能够以更快的速度切换更多的电流并以更低的温度运行。 FET往往会发烫,并且限制了可以跨材料流过的电流量。Silicon Labs和业界的其他一些IC供应商已经设计了隔离式栅极驱动器IC,用于在高频下切换宽带隙FET,并且我们看到车载充电器可以利用这项创新。

特斯拉是最早使用宽带隙材料采用新型隔离IC的电动汽车制造商之一,现在其他电动汽车制造商也纷纷效仿。在相对较短的时间内,该行业的早期领导者通过提供宽带隙FET和互补的坚固的高频隔离栅极驱动器IC,推动了车载充电器功率密度的巨大飞跃,最终推动了更快,更安全的充电体验。

电动汽车市场的增长和技术进步正在迅速发展。这是一个值得关注的趋势,因为内燃机可能比我们想象的要早退居第二位。

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