新型電動(dòng)車(chē)充電器效率更高 比現(xiàn)有技術(shù)小10倍

北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的研究人員已經(jīng)制造出一種電動(dòng)汽車(chē)快速充電器，它比現(xiàn)有系統(tǒng)至少小10倍，并且在充電過(guò)程中浪費(fèi)的電量減少了60%，而不會(huì)犧牲充電時(shí)間。該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在構(gòu)建一個(gè)能夠更快地為車(chē)輛充電的版本，同時(shí)還可以同時(shí)為多輛車(chē)充電。

這項(xiàng)新技術(shù)被稱(chēng)為中壓快速充電器(MVFC)。

傳統(tǒng)的50千瓦(kW)最先進(jìn)的充電器包括一個(gè)重1000千克的配電變壓器和一個(gè)重200至600千克的獨(dú)立快速充電器。為了支撐重量，這種變壓器和充電器系統(tǒng)通常需要安裝在混凝土板上。

變壓器從公用事業(yè)中壓線(xiàn)路供電，并將電壓降至480 V，以便快速充電器可以使用?？焖俪潆娖鹘邮战涣麟妷翰⑵滢D(zhuǎn)換為與電動(dòng)汽車(chē)電池兼容的直流電壓。

“我們的50千瓦M(jìn)VFC僅重約100千克，可以安裝在墻上或桿上，”北卡羅來(lái)納州立大學(xué)電氣工程副教授，開(kāi)發(fā)該技術(shù)的研究人員之一Srdjan Lukic說(shuō)。“MVFC完成變壓器和快速充電器的工作，直接從中壓公用設(shè)施線(xiàn)路獲取電力并將其轉(zhuǎn)換為用于電動(dòng)車(chē)輛電池。

“這種新方法可以從相同的系統(tǒng)占地面積提供四倍的功率，同時(shí)降低系統(tǒng)安裝成本，”NC State的研究教授Srdjan Srdic說(shuō)道，他也致力于開(kāi)發(fā)該技術(shù)。

研究人員能夠?qū)⑦@項(xiàng)技術(shù)變得更小，部分原因是他們使用了寬帶隙半導(dǎo)體器件。這也使該技術(shù)更加節(jié)能。

目前，據(jù)報(bào)道，最好的變壓器和充電站的效率高達(dá)93%，這意味著充電過(guò)程中至少有7%的功率會(huì)因熱量而損失。

在測(cè)試中，原型MVFC的效率至少為97.5%，這意味著額外4.5%的功率用于為車(chē)輛充電，而不是浪費(fèi)在熱量上。這降低了運(yùn)營(yíng)成本，增加了收入而不增加消費(fèi)者的成本。

“換句話(huà)說(shuō)，我們能夠?qū)⒗速M(fèi)的能量減少60%以上，”Srdic說(shuō)。

記者可以要求演示原型MVFC。

當(dāng)前版本的MVFC以與現(xiàn)有充電站相同的速度充電。這是因?yàn)镸VFC的這次迭代被設(shè)計(jì)為以50kW運(yùn)行，這是典型快速充電器的功率水平。

然而，該研究團(tuán)隊(duì)正在構(gòu)建下一代MVFC，可以處理更高的功率，能夠?yàn)楦嘬?chē)輛充電并更快地為其充電。

“我們?cè)谝欢螘r(shí)間內(nèi)已經(jīng)擁有了更強(qiáng)大的多車(chē)輛MVFC，并且最近從能源部獲得資金來(lái)建造下一代原型，”Lukic說(shuō)道，他是FREEDM工程研究的副主任。北卡羅來(lái)納州中心。

在多端口站設(shè)計(jì)中，公用事業(yè)線(xiàn)直接連接到固態(tài)變壓器(SST)，該變壓器是基于功率電子的智能變壓器。然后，SST為本地DC微電網(wǎng)供電，配備電池存儲(chǔ)系統(tǒng)和車(chē)輛可插入的多個(gè)充電節(jié)點(diǎn)。

“我們正在為原型制造五個(gè)充電節(jié)點(diǎn)，但可能會(huì)有兩倍或更多，”Lukic說(shuō)。

多端口MVFC的額定容量為1兆瓦，每個(gè)充電節(jié)點(diǎn)能夠提供高達(dá)350千瓦的功率。從50千瓦升級(jí)到350千瓦意味著車(chē)輛的充電速度可提高7倍。

“我們目前正在尋找行業(yè)合作伙伴，以幫助我們從功能齊全的原型轉(zhuǎn)向市場(chǎng)，”Lukic說(shuō)。

現(xiàn)有MVFC原型的開(kāi)發(fā)是在PowerAmerica Institute的支持下完成的，PowerAmerica Institute是一個(gè)公共 - 私人研究計(jì)劃，位于北卡羅來(lái)納州，由美國(guó)能源部能源效率和可再生能源辦公室(EERE)資助。多車(chē)輛 MVFC原型的開(kāi)發(fā)由EERE資助。FREEDM是在國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的支持下創(chuàng)建的。