电动汽车充电基础设施

借助先进的高电压电源、电流和电压检测及连接产品和设计,构建快速、高效的电动汽车充电解决方案

电动汽车充电需要快速、实惠、安全且可靠。提供灵活的基础设施来生成、存储、传输和分配额外的电力对于实现电气化而言至关重要。无论是提高性能、便利性还是可及性,我们公司的半导体技术都将成为充电基础设施的关键部分,为向电气化转变提供动力。

为什么选择 TI 进行电动汽车充电设计?

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提高功率密度

借助我们先进的高功率技术和实时微控制器,减小直流充电站和壁装箱的尺寸/成本并提高电源效率。

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精准检测解决方案

获取电流和电压检测器件,这些器件有助于满足电能测量和安全要求,从而改善客户体验。

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灵活地进行连接

我们的产品系列提供所有连接标准(Wi-Fi、Bluetooth®、Wi-SUN、有线以太网)和协议(OCPP、ISO15118)。

设计更快、更高效的充电系统

从多种产品中进行选择,包括 GaN FET、实时微控制器、SiC 栅极驱动器、IGBT 和隔离式偏置电源。

  • 通过我们的 GaN 技术,提高基于 IGBT(绝缘栅双极晶体管)的解决方案的功率密度,并显著减小直流壁挂式充电箱的尺寸。
  • 对于 >50kW 的直流充电站,我们的隔离式栅极驱动器和隔离式偏置电源支持采用 SiC FET,并且可以支持 1.5kV 的工作电压。
  • 我们的参考设计采用 Wolfspeed 产品,Wolfspeed 是 SiC 金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的全球先进企业。Wolfspeed 的 SiC 产品具有超低的通态电阻以及低开关损耗,可以实现高功率密度和效率。
白皮书
利用可靠且性价比高的隔离技术应对高电压设计挑战。 (Rev. C)
本文将概述电隔离,解释高压系统的常用隔离方法,以及我们的隔离产品如何帮助您可靠地满足隔离需求,同时缩小解决方案尺寸并降低成本。
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博客
碳化硅如何更大限度提高可再生能源系统的效率
本文深入介绍了 SiC 如何帮助能源系统设计人员在效率、密度、成本和可靠性之间实现平衡。
技术文章
Increasing power density with an integrated GaN solution
集成 GaN 解决方案可以简化许多器件级挑战,从而使您可以专注于更广泛的系统。阅读更多信息以了解实现方法。
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实现高压电源转换的特色产品
UCC14240-Q1 正在供货 汽车类 2.0W、24Vin、25Vout、高密度、> 3kVRMS、隔离式直流/直流模块
LMG3425R030 正在供货 具有集成驱动器、保护和温度报告功能以及理想二极管模式的 600V 30mΩ GaN FET
TMS320F280039C 正在供货 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

采用提供连接标准(Wi-Fi®、Bluetooth®、Wi-SUN、有线以太网)和协议(OCPP、ISO15118)的产品系列,可实现连接灵活性。

  • 鉴于支持包括 OCPP 和 ISO15118 在内的连接标准和协议,可实现车辆到电网 (V2G) 和车辆到住宅 (V2H)。
  • AM625x ARM Cortex A53 处理器具有内置 HSM(硬件安全模块),可支持安全通信以实现即插即充功能。
  • 基于 Linux 的生态系统,可轻松集成第三方堆栈并实现低功耗运行。
博客
为何互操作性对于不断发展的电动汽车充电市场至关重要
深入了解电动汽车充电协议以及系统设计人员如何满足互操作性标准。
视频
构建具有车辆到电网 (V2G) 通信功能的智能电动汽车充电站
借助 TI 全新低功耗 AM62x 处理器掌控您的智能电动汽车充电站设计,该处理器采用基于 Arm® 的边缘 AI 技术和强大的连接选项,可实现快速、灵活和安全的数据传输。 
实现边缘处理和连接的特色产品
AM625 正在供货 具有基于 Arm® Cortex®-A53 的边缘 AI 和全高清双显示的人机交互 SoC
新产品 CC3301 正在供货 SimpleLink™ Wi-Fi 6 和低功耗 Bluetooth® 配套 IC
CC1312R 正在供货 具有 352kB 闪存的 SimpleLink™ 32 位 Arm Cortex-M4F 低于 1GHz 无线 MCU

我们的电流和电压检测技术在性能方面处于行业先进地位,具有适用于隔离和非隔离测量的精确直流和交流性能。

  • 用于基于分流器的电流检测的隔离式和非隔离式放大器和调制器,具有高抗噪性和低辐射发射,可在电压域之间实现更可靠的数据传输。
  • RCD 和绝缘监控参考设计可缩短上市时间并实现集成。
  • 借助我们的高精度电流和电压检测模数转换器 (ADC) 实现收益级交流和直流电子计量,并提供有关便利性、节能和电网稳定性的深入见解。
博客
精密 ADC 如何在电动汽车充电器中实现高精度计量系统
了解精密 ADC 如何精确监控车辆充电所需的能量,助力实现更高效、更便捷的电动汽车充电。 
博客
使用霍尔效应电流传感器简化高压电流检测
了解最新的创新成果,这些创新成果有助于在高压应用中使用霍尔效应电流传感器。
技术文章
为更安全的太阳能系统和电动汽车充电器提供精确的电流检测
了解基于霍尔和基于分流器的隔离式电流检测如何安全、准确地测量 EV 充电和太阳能系统中的电流。
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实现电流和电压检测的特色产品
AMC3302 正在供货 具有集成直流/直流的 ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离式放大器
AMC1306M05 正在供货 ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离式调制器
ADS131M08 正在供货 24 位 32kSPS 8 通道同步采样 Δ-Σ ADC

设计和开发资源

参考设计
适用于 3 级电动汽车充电站的双向双有源电桥参考设计
该参考设计概述了单相双有源电桥 (DAB) 直流/直流转换器的实现。DAB 拓扑具有软开关换向、器件数量减少和效率高等优势。该设计在功率密度、成本、重量、电隔离、高电压转换比和可靠性等关键要素方面大有裨益,是电动汽车充电站和能量存储应用的理想之选。DAB 中的模块化和对称结构能堆叠多个转换器,实现高功率吞吐量和双向运行模式,从而支持电池充电和放电应用。
参考设计
10kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
这一经过验证的参考设计概述了如何实现基于 SiC 的三级三相直流/交流 T 型逆变器级。50KHz 的较高开关频率减小了滤波器设计的磁性元件尺寸,并因此提高了功率密度。通过使用可降低开关损耗的 SiC MOSFET,可确保实现高达 1000V 的更高直流总线电压和更低的开关损耗,从而达到 99% 的峰值效率。此设计可配置为两级或三级逆变器。该系统由单个 C2000 微控制器 (MCU) TMS320F28379D 进行控制,可在所有运行模式下为所有电源电子开关器件生成 PWM 波形。
参考设计
交流级别 2 充电器平台参考设计
电动汽车服务设备 (EVSE) 改善了电力从电网安全输送至电动汽车的过程。EVSE 控制系统包括辅助功率级、非板载交流/直流高功率级(仅用于直流充电站)、电能计量单元、交流/直流剩余电流检测器、隔离监控单元、继电器和接触器,具有驱动功能、单线双向通信以及服务和用户界面。本参考设计着重介绍了具有超低待机功耗的隔离式交流/直流辅助功率级、转换器和线性稳压器、符合 IEC61851 标准且基于比较器的控制引导界面、高效继电器和接触器驱动器、插头锁定电机驱动器、用于为 RCD 应用检测交流和直流电流的磁通门电路,以及跨继电器和接触器的隔离式线路电压检测。

与电动汽车充电基础设施相关的参考设计

使用我们的参考设计选择工具,找到最适合您应用和参数的设计。

12 OCT 2023 | 公司博客
Technology that measures temperature, current and voltage can help accelerate the transition from fossil fuels to renewable energy sources.
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技术资源

白皮书
白皮书
掌管电动汽车 – 从车辆的角度和电网的角度 (Rev. A)
随着全球范围内越来越多的电动汽车和混合动力电动汽车上路行驶,汽车系统开发人员需要提升效率并缩短这些车辆的电池充电时间,同时不能使汽车增加过多重量。阅读更多信息以了解实现方法。 
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博客
博客
关于电动汽车充电的误解
全球的汽车制造商承诺未来仅销售电动汽车,加上政府帮助构建了快速、可靠的充电网络,因此电动汽车 (EV) 充电行业得到了迅速发展。
应用手册
应用手册
Design Considerations for Current Sensing in DC EV Charging Applications
本应用报告探讨了电动汽车充电应用中有关电流检测的设计注意事项,尤其关注与系统性能相关的增益误差、失调电压、带宽和延迟。 
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