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通用充电器:可为 120 至 900 伏之间的任何电动汽车电池充电

时间:2023-08-22   访问量:68

电动汽车的电池技术正在迅速发展,这对于改进电动汽车和应对气候变化都是好消息。然而,技术的不断发展使得创建能够支持当前可用的全系列电池的基础设施变得具有挑战性,更不用说未来的发展了。

在最近的一项进展中,研究人员创造了一种新型电池充电器,可以支持当前和未来几代电动汽车的电池组,电压范围很广:120 到 900 伏之间的任何电压。

当今的电动汽车,如日产 Leaf S、特斯拉 Model X 和梅赛德斯-奔驰 EQA,电池组电压范围为 250 至 450 V。但下一代电动汽车,如 Rapide E、Lucid Air、保时捷 Taycan现代 Ioniq 和起亚 EV6 将配备电压范围为 600 至 800 V 的电池组。

这些下一代电池将缩短充电时间,同时重量也更轻,这意味着电动汽车在充满电后可以更快地行驶并行驶更远的距离。印度钦奈印度理工学院马德拉斯分校助理教授、IEEE 高级工程师迪帕克·罗南基 (Deepak Ronanki) 表示:“然而,使用现有充电器给这些高压电池充电会降低效率,因为其工作电压是额定电压的两倍。”参与该研究的成员。

Ronanki 和博士研究学者 Harish Karneddi 创建了一种能够支持 120 至 900 V 电压的通用充电器——他们说这是目前尚未实现的。

Ronanki 和 Karneddi 的电池充电器实际上是一个两级充电器,具有前端升压-降压功率因数校正 (PFC) 电路,后面是可重新配置的 DC-DC 转换器。正如术语“升压-降压”所暗示的那样,当电池电压大于输入电压时,电池充电器可以升压,反之,当电池电压小于输入电压时,电池充电器可以降压。

在一系列模拟和实验中,Ronanki 和 Karneddi 证明了他们的新型充电器可以在 120 至 900 V 之间的任何电压下安全地为电池充电。尽管充电器在较低电压工作点(48 至 900 V 范围内)表现出效率略有下降。120 V——在所有测试电压下,它的效率仍然优于传统充电器。该充电器的效率始终高于 94%。

Ronanki 指出,这种通用充电器可以消除对不同电池组电压以及不同车辆类型和配置的专用充电器的需求。“此外,充电器还可以用作便携式设备,本质上就像应急包一样,以防车辆发生故障或电池组深度放电,”他补充道。

研究人员计划将这项技术商业化,作为车载充电装置,以降低充电器的生产成本,以及作为非车载充电装置,提供一个充电装置为所有电动汽车充电。他们已经申请了专利,并正在与行业合作伙伴合作将充电器商业化。

研究人员还在考虑将他们的充电器改造为其他类型的车辆。“我们目前正在努力提高该电压工作区域的充电器效率,以便同一充电器可用于电动自行车、电动自行车和小型汽车,”Ronanki 说。

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