在我們未來的電動汽車行業(yè)中,半導(dǎo)體技術(shù)將為電網(wǎng)運營商提供更大的靈活性,,從而更好地管理能源基礎(chǔ)設(shè)施
隨著世界各國政府致力于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標,,汽車行業(yè)計劃到 2025 年投資逾 3300 億美元來推進汽車電氣化,向電動汽車發(fā)展的趨勢已定。
但是,,當社區(qū)中有數(shù)千輛電動汽車同時接入電網(wǎng),對電網(wǎng)產(chǎn)生前所未有的電力需求時,,會發(fā)生什么情況呢,?
電動汽車充電需確保快速,、經(jīng)濟實用,、安全且可靠,因此,,提供靈活的基礎(chǔ)設(shè)施來發(fā)電,、存儲、傳輸和分配額外的電力對于實現(xiàn)電氣化而言至關(guān)重要,。半導(dǎo)體技術(shù)是使充電更便捷,、更經(jīng)濟實用和更可持續(xù)的關(guān)鍵。
更快的充電速度,,讓更多的電動汽車快速出行
對尚未信任一種產(chǎn)品的消費者而言,,變化往往會帶來不確定性。對于潛在的電動汽車買家而言也是如此,。他們需要把握行駛里程,、充電站可用性以及從開始充電到重新上路所需的時間。便捷性與價格合理性至關(guān)重要,,因為家用汽車必須隨時可用,,以便讓車主可以快速駛往超市或來一場說走就走的一日游。TI的尖端技術(shù)將為實現(xiàn)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? 實時微控制器)可與我們的隔離式柵極驅(qū)動器和 GaN 功率器件無縫協(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)的尺寸可實現(xiàn)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關(guān)頻率運行,,因此工程師可以在其電源系統(tǒng)設(shè)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?qū)崿F(xiàn)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,,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(xiàn)在我們正在研究 350kW 及以上的容量,,并且將持續(xù)增大容量,。因此,電動汽車的充電速度會更快,,有助于確保充電器不會成為使更多電動汽車上路的瓶頸,。
簡化充電的技術(shù)
在宏觀層面上,理想的配電和負載共享對于確?;A(chǔ)設(shè)施在高峰使用期間的靈活性至關(guān)重要,。智能技術(shù)和雙向充電可通過監(jiān)測消費者的習慣并實時進行調(diào)整來幫助攻克挑戰(zhàn)。
由于大多數(shù)人下班后都會呆在家里,,因此需要管理他們同時充電的需求,。半導(dǎo)體技術(shù)可以通過智能電能計量(可以簡化充電)來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(wěn)健,,有助于實現(xiàn)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的實時調(diào)整,并更好地做出電源管理決策,。在美國和歐洲,,太陽能供電型住宅預(yù)計將成為儲能和電動汽車充電活動的重要組成部分。
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)可以測量電動汽車,、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變革現(xiàn)代的作業(yè)場所,,因為在車主工作時電動汽車處于閑置狀態(tài),,從而使電網(wǎng)運營商能夠通過太陽能和風力發(fā)電滿足需求。
常見交易實現(xiàn)電氣化
時間非常寶貴,,因此縮短充電過程很重要,。這樣能減少路上的充電時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快速,、簡單的交易來加油和付款。有一種技術(shù)可以為電動汽車駕駛員提供類似的支付和連接便利性,。TI 帶有 Linux 軟件的 Sitara 處理器支持開放充電協(xié)議 (OCPP) 和符合 ISO 15118 標準的車輛到電網(wǎng)通信接口,,可實現(xiàn)電動汽車,、充電站和公用設(shè)施之間的無縫交易和信息交換。
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一步推動對電動汽車的需求。無論是提高可及性,、便利性還是可負擔性,,我們公司的半導(dǎo)體技術(shù)都將成為充電基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵部分,為向電氣化轉(zhuǎn)變提供動力,。