電動車小百科 ― 充電站

即便特斯拉和幾間車廠有推出可行駛200英里+(約321.9公里+)的車款，目前絕大多數的電動車仍難以達到這個程度，也因此許多人對於電動車的顧慮之一便是在於它較難以進行遠距離的行駛。另外一個顧慮在於充電站的缺乏。若我們要看到電動車普及的一天，充電站便必須像今天的加油站一樣普遍。

電動車的數量預計在未來五年會不斷攀升，在全球將達到超過50%的成長。有研究報告更預測電動車持有量將從2015年的50萬輛增加到2020年的500萬輛。隨之而來的，將會是充電站和充電樁的快速發展。充電樁類似於充電站，皆透過將交流電轉換至直流電，為電動車電池充電，然而充電樁也可以只專注於交流電對交流電的轉換，並更注重電流診斷和監控的功能。因為政府的鼓勵，這些系統的建置也正在加速中。

首先，我們來了解一些關於充電系統的定義。充電站也被稱為EV充電站、充電樁和充電點。它是為電動車充電提供電能的基礎設施的一部分。而為電動車充電時有三種主要的電平，在我們充電前必需要瞭解它們的不同：

˙         Level 1的充電指的是家中常見的110V_AC標準插座。這為電動車供電時提供基本的AC到DC轉換。不過，其充電時間較長：例如，為可行駛英里數為40英里(約64.4公里)的Chevy Volt充電需花費五到六個小時。但是多數的車主會在晚上充電，早上起床後電量也已充滿。

·           Level 2是指住宅和商業形式的充電模式。對於住宅模式的使用，Level 2交流電充電站傳輸240V_AC和30A的電力，其電平類似於家用洗衣機/烘乾機的電平。這些充電站是為獨戶家庭所建造的；也就是只供一名使用者使用。在商業環境中，Level 2不僅傳輸240V和30A的電力，還具有智慧型網路。透過智慧型網路，商業實體的所有者能夠透過多少電動車正在充電站充電等的即時資料進行充電站的管理。

·           Level 3是直流電快速充電站，其能夠在半小時內為電動車重新充飽電。其沒有交流電到直流電的轉換。然而，這類充電的缺點在於標準的缺乏―也就是沒有標準插頭。在美國和日本就有兩種標準彼此競爭。

何時會使用到充電樁呢？

雖然Level 3快速充電主要針對直流電，但也有交流電版本。充電樁的共同點在於，它們較少進行電源管理（轉換），反而花更多時間在能源監測、診斷和通訊上——這些都是商業應用上所必備的。這使得提供充電站的商業場所（如辦公樓或餐廳）業主能夠在提供快速充電的同時更有效率的管理電力的使用以及其費用，進而對車主進行適當的收費。

最後要強調的是，這些系統被認為是工業級的解決方案。建造電動車充電站和充電樁所需的零組件並不一定要是車規的解決方案。車規解決方案需要更嚴格的認證，也因此更耗時和耗費。

TI的子系統參考設計：使用C2000™MCU的Vienna基於整流器的三相功率因數校正參考設計進行大功率傳輸，其中具有TI的C2000™微控制器和UCC21520隔離閘極驅動器等其他產品。

Vienna整流器是為60kW和更高的大功率系統所開發的。該參考設計的意義在於展示該整流器的值。大功率充電樁系統的傳輸功率明顯更快，通常為30〜40分鐘。該參考設計的效率目標為98%，並將閘極驅動器作為減少開關損耗的強大推助器。此外，C2000 MCU加速器可實現快速的環路控制執行，內建的Sigma Delta解調器可實現精確的電流感測。