新型電動車充電器效率更高 比現有技術小10倍

北卡羅來納州立大學的研究人員已經制造出一種電動汽車快速充電器，它比現有系統(tǒng)至少小10倍，并且在充電過程中浪費的電量減少了60%，而不會犧牲充電時間。該團隊現在正在構建一個能夠更快地為車輛充電的版本，同時還可以同時為多輛車充電。

這項新技術被稱為中壓快速充電器(MVFC)。

傳統(tǒng)的50千瓦(kW)最先進的充電器包括一個重1000千克的配電變壓器和一個重200至600千克的獨立快速充電器。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)中壓線路供電，并將電壓降至480 V，以便快速充電器可以使用。快速充電器接收交流電壓并將其轉換為與電動汽車電池兼容的直流電壓。

“我們的50千瓦MVFC僅重約100千克，可以安裝在墻上或桿上，”北卡羅來納州立大學電氣工程副教授，開發(fā)該技術的研究人員之一Srdjan Lukic說。“MVFC完成變壓器和快速充電器的工作，直接從中壓公用設施線路獲取電力并將其轉換為用于電動車輛電池。

“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，同時降低系統(tǒng)安裝成本，”NC State的研究教授Srdjan Srdic說道，他也致力于開發(fā)該技術。

研究人員能夠將這項技術變得更小，部分原因是他們使用了寬帶隙半導體器件。這也使該技術更加節(jié)能。

目前，據報道，最好的變壓器和充電站的效率高達93%，這意味著充電過程中至少有7%的功率會因熱量而損失。

在測試中，原型MVFC的效率至少為97.5%，這意味著額外4.5%的功率用于為車輛充電，而不是浪費在熱量上。這降低了運營成本，增加了收入而不增加消費者的成本。

“換句話說，我們能夠將浪費的能量減少60%以上，”Srdic說。

記者可以要求演示原型MVFC。

當前版本的MVFC以與現有充電站相同的速度充電。這是因為MVFC的這次迭代被設計為以50kW運行，這是典型快速充電器的功率水平。

然而，該研究團隊正在構建下一代MVFC，可以處理更高的功率，能夠為更多車輛充電并更快地為其充電。

“我們在一段時間內已經擁有了更強大的多車輛MVFC，并且最近從能源部獲得資金來建造下一代原型，”Lukic說道，他是FREEDM工程研究的副主任。北卡羅來納州中心。

在多端口站設計中，公用事業(yè)線直接連接到固態(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微電網供電，配備電池存儲系統(tǒng)和車輛可插入的多個充電節(jié)點。

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

多端口MVFC的額定容量為1兆瓦，每個充電節(jié)點能夠提供高達350千瓦的功率。從50千瓦升級到350千瓦意味著車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向市場，”Lukic說。

現有MVFC原型的開發(fā)是在PowerAmerica Institute的支持下完成的，PowerAmerica Institute是一個公共 - 私人研究計劃，位于北卡羅來納州，由美國能源部能源效率和可再生能源辦公室(EERE)資助。多車輛 MVFC原型的開發(fā)由EERE資助。FREEDM是在國家科學基金會的支持下創(chuàng)建的。