新型电动汽车充电器效率更高,比现有技术小10倍

来源:电车之家

发表于: 2018.10.05
   

新型电动汽车充电器效率更高,比现有技术小10倍

日前,北卡罗来纳州立大学的研究人员已经制造出一种电动汽车快速充电器,它比现有体积至少小10倍,而不会牺牲充电时间。 该团队现在正在构建一个能够更快地为车辆充电的版本,同时还可以为多辆车充电。

这种新技术被称为中电压快速充电器(mvfc)。

传统的50千瓦(kw)最先进的充电器包括一个分配变压器(重1000公斤)和一个独立的快速充电器(重200至600公斤)。为了支撑重量,这种变压器和充电器系统通常需要安装在混凝土板上。

变压器从公用的中压线线上取电,然后将电压降低到480v,这样快速充电器就可以使用。快速充电器采用交流电压,并将其转换为与电动车电池兼容的直流电压。

“我们的50千瓦的mvfc重量只有100公斤左右,可以安装在墙上,也可以安装在柱子上,”Srdjan Lukic说,他是北卡罗来纳州立大学的电气工程副教授,也是研发这项技术的研究人员之一。“mvfc同时负责变压器和快速充电器的工作,直接从中电压的公用线路中获取电力,并将其转换为电动汽车电池。

“这种新方法提供了4倍于同一系统的能量,同时降低了系统的安装成本,”Srdjan Srdic说

研究人员之所以能够把这项技术做得更小,部分原因是他们使用了宽带隙半导体器件。这也使得这项技术更节能。

目前,据报道,最好的变压器和充电器站的效率高达93%,这意味着至少7%的电力在充电过程中会被热量消耗。

在测试中,原型的mvfc的效率至少达到97.5%,这意味着额外的4.5%的能量被用来给汽车充电,而不是浪费在热能上。这降低了运营成本,增加了收入,却没有增加消费者的成本。

Srdic说:“换句话说,我们能够将浪费的能量减少60%以上。”

目前版本的mvfc的收费速度与现有的充电站相同。这是因为mvfc的这个迭代设计为运行在50千瓦,这是一个典型的快速充电器的功率水平。

然而,研究小组正在建造下一代的电动汽车,它的功率要高得多,能够为更多的车辆充电,而且充电速度更快。

“一段时间以来,我们已经想到了更强大的、多车的mvfc,并且最近得到了能源部的资助来建造下一代原型,”Lukic说,他是北卡罗来纳州的Freedm工程研究中心副主任。

在多端口车站设计中,公共线路直接连接到固态变压器(sst),它是一种基于电力电子的智能变压器。然后,sst为本地的直流微电网提供电池存储系统和多个充电节点。

“我们正在为原型制造五个充电节点,但可能会有两倍或更多,”Lukic说。

多端口的mvfc将有1兆瓦的额定容量,每个充电节点能够提供350千瓦的电力。从50千瓦升级到350千瓦意味着一辆汽车的充电速度可达7倍。

现有的mvfc原型的开发工作得到了powerAmerica研究所的支持,该研究所是一个公私合作的研究项目,位于北卡罗来纳州,由能源部能源效率和可再生能源办公室(eere)资助。多车型mvfc原型的开发正由eere资助。在国家科学基金会的支持下创建了Freedm。

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